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Die
Erfindung betrifft eine Positionierungseinrichtung (auch Locator
genannt) für Crimpwerkzeuge. Derartige Positionierungseinrichtungen
dienen der Positionierung eines zu verpressenden Elementes gegenüber
den pressenden Elementen des Crimpwerkzeuges, welche durch Einkerbelemente, Crimpgesenke
oder dergleichen gebildet sind. Als zu verpressende Elemente kommen
beispielsweise elektrische Anschlussstecker in Betracht, welche durch
einen Crimpvorgang mit einem Leiter verbunden werden sollen. Im
Weiteren betrifft die Erfindung eine Crimpzange und einen Crimpeinsatz
für eine Crimpmaschine, welche jeweils mit einer derartigen Positioniereinrichtung
ausgerüstet werden können.
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Aus
der
EP 0 368 825 A2 ist
ein Locator für ein Crimpgerät bekannt, welcher
insbesondere für Crimpgeräte mit mehreren Stanzelementpaaren
geeignet ist. Der Locator weist für jedes Stanzelementpaar
ein Griffelement zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusselementes
auf. Die Griffelemente sind von einem Trageorgan getragen, welches
in Richtung der Stanzelementpaare geradlinig verschiebbar ist. Das
Crimpgerät kann nur durch einen Austausch des Locators
an weitere Arten und Größen der Anschlusselemente
angepasst werden.
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Aus
der
DE 100 60 165
A1 ist eine Justier- und Stelleinrichtung für
das Crimpmaß an Crimpzangen bekannt, bei denen die auf
die Crimpkontakte wirkenden Crimpstempel von einem, die Crimpstempel
führenden, vom beweglichen Zangengriff betätigten
und in einem Kurvenkörper geführten Schwenkkolben
in eine Press- bzw. Crimpstellung bringbar sind. Die Stelleinrichtung
besteht aus einer Gewindespindel mit Stellrad und ist einerseits
am festen Zangenschenkel ortsfest angeordnet, während sie
andererseits mit dem Kurvenkörper derart verbunden ist, dass
beim Drehen des Stellrades ein Verschwenken des Kurvenkörpers
erfolgt.
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Aus
der
DE 298 12 631
U1 ist eine Positionierungseinrichtung für Crimpzangen
in Form eines Revolverkopfes bekannt. Die Positionierungseinrichtung
ist seitlich am schließbeweglichen Gesenk- und Maulteil
etwa im Niveau der Pressprofile angebracht. In dem dem Gesenk- und
Maulteil zugekehrten Abschnitt sind nach oben offene Ausnehmungen
in Form von Einstecktaschen für die zur Anwendung kommenden
Verbindungselemente eingearbeitet. Die revolverkopfartige Positionierungseinrichtung weist
auf dem Umfang ihrer Revolverkopfform mehrere Abschnitte mit Ausnehmungen
unterschiedlicher Art oder Größe auf. Die Positionierungseinrichtung kann
gegenüber der Crimpzange verdreht werden, sodass jeweils
der gewünschte Abschnitt mit den Ausnehmungen an das Gesenkteil
bewegt werden kann. Auf diese Weise kann die Positionierungseinrichtung
schnell und einfach an unterschiedliche Arten und Größen
von zur Anwendung kommenden Verbindungselementen angepasst werden.
Die aus dieser Druckschrift bekannte Lösung kann jedoch
nur für Verbindungselemente angewendet werden, die lang
genug sind, um sicher von den Ausnehmungen gehalten werden zu können.
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Ausgehend
von der
DE 298 12
631 U1 besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine
Positionierungseinrichtung für Crimpwerkzeuge bereitzustellen,
bei welcher die Positionierungselemente schnell und bequem wechselbar
sind und gleichzeitig auch an unterschiedliche Formen und Längen
der zu verpressenden Verbindungselemente angepasst werden können. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Positionierungseinrichtung mit
den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Positionierungseinrichtung weist
einen gegenüber dem Crimpwerkzeug verdrehbaren Tragekopf
auf, in welchem umfänglich mehrere Positionierungselemente
angeordnet sind. Diese Positionierungselemente dienen zur Positionierung
der zu verpressenden Elemente gegenüber dem Crimpwerkzeug,
insbesondere gegenüber den die Verpressung ausübenden
Einkerbelementen, Pressprofilen oder dergleichen. Die Positionierungselemente
können an unterschiedliche Arten und Größen
der zu verpressenden Verbindungselemente angepasst sein. Durch eine
Drehung des Tragekopfes kannein oder eine Gruppe von Positionierungselementen
für das zu verpressende Verbindungselement ausgewählt
werden. Das ausgewählte Positionierungselement steht dann
den die Verpressung ausübenden Elementen des Crimpwerkzeuges
gegenüber, sodass ein in das Crimpwerkzeug eingelegtes
Verbindungselement in das ausgewählte Positionierungselement
hineinragt und durch dieses positioniert und gehalten wird. Das
Positionierungselement ist im Tragekopf in Richtung des Crimpwerkzeuges verschiebbar,
sodass es sehr nah an oder sogar in den Bereich der Verpressung
gebracht werden kann. Dadurch ist es möglich, die zu verpressenden
Verbindungselemente nahe der Verpressung durch die Positionierungselemente
zu positionieren und zu halten, wodurch eine genaue und sichere
Positionierung ausgeführt werden kann. Dies ist insbesondere
bei kurzen Verbindungselementen von Vorteil, da eine Positionierung
solcher Verbindungselemente durch die Lösungen gemäß dem
Stand der Technik nur umständlich oder gar nicht möglich
war.
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Die
erfindungsgemäße Positionierungseinrichtung kann
für jede Art von Elementen verwendet werden, die durch
einen Crimpvor gang verpressbar sind. Dies können elektrische
Anschlusselemente sein, welche durch einen Crimpvorgang mit einem Leiter
zu verbinden sind. Es können weiterhin auch Verbindungselemente
sein, welche eine rein mechanische Verbindung durch den Crimpvorgang
erhalten. Die erfindungsgemäße Positionierungseinrichtung
kann auch für andere Presswerkzeuge, Zangen, Scheren oder
dergleichen verwendet werden, wenn das zu bearbeitende Werkstück
einer Positionierung oder Halterung bedarf.
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Die
erfindungsgemäße Positionierungseinrichtung weist
den Vorteil auf, dass die Positionierungselemente an unterschiedliche
Arten und Größen der zu verpressenden Elemente
angepasst sein können. Die positionierende bzw. haltende
Funktion der Positionierungselemente kann durch geformte Ausnehmungen,
Taschen, Stifte, Federn, Magnete oder dergleichen am Positionierungselement
realisiert sein. Ein Positionierungselement kann für die Aufnahme
jeweils eines zu verpressenden Elementes, aber auch zur Aufnahme
einer Gruppe von zu verpressenden Elementen ausgeführt
sein. Jedenfalls ist eine Übereinstimmung zwischen den
pressenden Elementen des Crimpwerkzeuges und den Positionierungselementen
erforderlich. Die Positionierungselemente können auch derart
gestaltet sein, dass ein Teil des Positionierungselementes in den Pressbereich
hineinragt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtung sind die Positionierungselemente einzeln
oder gruppenweise zwischen einer Ausgangsposition und einer Arbeitsposition
verschiebbar. Die Positionierungselemente befinden sich zunächst
in einer Ausgangsposition, sodass der Tragekopf gegenüber
dem Crimpwerkzeug verdrehbar ist und das gewünschte Positionierungselement
oder die gewünschte Gruppe von Positionierungselementen
ausgewählt werden kann. Das ausgewählte Positionierungselement
bzw. die Gruppe kann dann axial in die Arbeitsposition verschoben
werden, in der es entsprechend der Art und Größe
des zu verpressenden Elementes einen passenden axialen Abstand zu
den zu pressenden Elementen des Crimpwerkzeuges aufweist.
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Vorzugsweise
ist der Tragekopf revolvertrommelartig ausgeführt, während
die Positionierungselemente patronenartig ausgeführt sind.
Das eine Ende der patronenartigen Positionierungselemente ist so
gestaltet, dass es das zu verpressende Verbindungselement aufzunehmen
vermag. Die patronenartigen Positionierungselemente werden in durchgehenden Öffnungen
des revolvertrommelartigen Tragekopfes geführt. Folglich
ist diese Anordnung der Revolvertrommel einer Handfeuerwaffe mit den
darin befindlichen Patronen ähnlich. Die patronenartigen
Positionierungselemente sind vorzugsweise länger als die Öffnungen
im Tragekopf bzw. die Tragekopfdicke in diesem Bereich, sodass sie
mindestens an einer Seite des Tragekopfes herausragen. Dadurch ist
gewährleistet, dass man die Positionierungselemente im
Tragekopf von außen verschieben kann, indem auf das herausragende
Ende des Positionierungselementes ein Betätigungsdruck, beispielsweise
mit einem Finger ausgeübt wird. Insbesondere kann dadurch
das jeweils ausgewählte Positionierungselement in Richtung
des Crimpwerkzeuges verschoben werden, wenn auf das der Aufnahmeseite
des Positionierungselementes gegenüberliegende Ende des
Positionierungselementes gedrückt wird.
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Vorzugsweise
werden die Positionierungselemente durch eine oder mehrere Federn
in ihre Ausgangsposition gedrängt, sodass sie nicht in
das Crimpwerkzeug hineinragen. Hierdurch ist gewährleistet,
dass die Auswahl des benötigten Positionie rungselementes
durch Drehung des Tragekopfes nicht durch ein in das Crimpwerkzeug
hineinragendes Positionierungselement verhindert wird.
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Ein
ausgewähltes Positionierungselement verharrt vorzugsweise
in dessen Arbeitsposition, nachdem es innerhalb des Tragekopfes
in Richtung des Crimpwerkzeuges verschoben wurde und die gewünschte
Arbeitsposition erreicht hat. Hierfür weist die Positionierungseinrichtung
eine Formfeder auf, die mit einem Sperrelement das jeweilige Positionierungselement
beaufschlagt. Wenn die Arbeitsposition erreicht ist, rastet das
Sperrelement der Formfeder in eine Einrastkerbe des Positionierungselementes
ein und verhindert ein selbsttätiges Verlassen der Arbeitsposition.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtung kann der Tragekopf mit einer Befestigungsachse
am Crimpwerkzeug lösbar befestigt werden. Der Tragekopf
ist auf der Befestigungsachse von einer Ausgangsstellung in eine
Auslösestellung verschiebbar. Die Auslösestellung
dient der Freigabe desjenigen Positionierungselementes, welches
sich in der eingerasteten Arbeitsposition befindet, sodass sich
dieses in seine Ausgangsposition zurückbewegen kann. Hierfür
weist die Befestigungsachse ein Auslöseelement auf, durch
welches in der Auslösestellung die eine oder die mehreren
Formfedern in eine Stellung gepresst werden, in welcher das Sperrelement
der jeweiligen Formfeder die Einrastkerbe eines in der Arbeitsposition
befindlichen Positionierungselementes wieder freigibt. Da die Positionierungselemente
vorzugsweise durch eine oder mehrere Federn in ihre Ausgangsposition
gedrängt sind, werden die freigegebenen Positionierungselemente
daraufhin wieder ihre Ausgangsposition einnehmen. Folglich kann durch
ein axiales Ziehen am Tragekopf eine Freigabe derjenigen Positionierungselemente
erfolgen, die sich in ihrer Arbeitsposition befinden. Dies erlaubt eine
Einhandbedienung der erfindungsgemäßen Positionierungseinrichtung,
welche das Drehen am Tragekopf zur Auswahl des passenden Positionierungselementes;
das Verschieben des Positionierungselementes in die Arbeitsposition
durch einen axialen Druck auf das herausragende Ende des Positionierungselementes
und schließlich das Zurückstellen des Positionierungselementes
in dessen Ausgangsposition nach erfolgtem Crimpvorgang durch ein
axiales Ziehen am Tragekopf umfasst. Aufgrund der Einhandbedienung
ist ein schneller und bequemer Wechsel der Positionierungselemente
ermöglicht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sperrelemente
der einen oder der mehreren Formfedern jeweils bogenförmig
ausgeführt, sodass sie in eine umfänglich angeordnete
Einrastkerbe des Positionierungselementes einrasten können.
Hierfür entspricht der Bogen dem Umfang des Positionierungselementes
und dessen Einrastkerbe. Die bogenförmigen Sperrelemente
bilden im Weiteren mit den jeweiligen Auslöseanschlägen
jeweils eine geschlossene Linienform. Die Auslöseanschläge
dienen dem Auslösen bzw. Ausrasten eines eingerasteten
Sperrelementes infolge eines relativen Verschiebens der Befestigungsachse.
Die durch jeweils ein Sperrelement und einen Auslöseanschlag
gebildete geschlossene Linienform umschließt das jeweilige Positionierungselement
an dessen Umfang. Folglich kann durch eine Kraft auf die Bogenseite
dieser Linienform ein Einrasten des jeweiligen Positionierungselementes
ermöglicht werden, während eine Kraft auf die
Auslöseanschlagsseite eine Freigabe des jeweiligen Positionierungselementes
ermöglicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche
Auslöseanschläge der einen oder der mehreren Formfedern
in Richtung der Befestigungsachse ausgerichtet, wobei das Auslöselement
konusförmig ausgebildet ist. Wird das konusförmige
Auslöselement bei einer relativen Verschiebung der Befestigungsachse
von der Ausgangsstellung in die Auslösestellung verschoben,
treibt der Konus die Auslöseanschläge konzentrisch
radial nach außen, sodass die Sperrelemente alle eingerasteten
Positionierungselemente freigeben.
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Die
bogenförmigen Sperrelemente sind bevorzugt jeweils durch
einen Federbogen der einen oder der mehreren Formfedern in Richtung
des Positionierungselementes gedrängt. Somit bilden das Sperrelement,
der Auslöseanschlag und der die Beaufschlagung des Sperrelementes
ausübende Federbogen eine Einheit, welche eine einzelne
Formfeder bildet oder aber auch Teil einer einzigen Formfeder ist,
welche auf mehrere oder alle Positionierungselemente einwirkt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind jeweils
zwei der bogenförmigen Sperrelemente durch jeweils einen
der Federbögen verbunden, sodass die Sperrelemente und
Federbögen in ihrer Gesamtheit einen Ring ausbilden. Dieser
Ring umschließt alle Positionierungselemente und weist ringförmig
verteilte Öffnungen auf, welche die einzelnen Positionierungselemente
umfänglich umschließen. In der Mitte des Ringes
sind die Auslöseanschläge ringförmig
verteilt und bilden eine Öffnung aus, in welche das konusförmige
Auslöseelement der Befestigungsachse hineinragt. Sämtliche
Federbögen, Sperrelemente und Auslöseelemente
bilden eine einzige ringförmige Formfeder aus. Die Formfeder
ist vorzugsweise durch ein ebenes flaches Federblech gebildet, bei
welchem die Federbögen, Sperrelemente und Auslöseanschläge
durch eine linienartige Struktur gebildet sind.
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Vorzugsweise
ist der Tragekopf durch eine Druckfeder auf der Befestigungsachse
in seine Ausgangsstellung gedrängt. Hierdurch muss der
Tragekopf nicht durch einen zusätzlichen Betätigungsvorgang
von der Auslösestellung in die Ausgangsstellung gebracht
werden. Zum Auslösen der Positionierungselemente genügt
dann ein einmaliges kurzes Ziehen am Tragekopf in Achsrichtung,
wobei der Tragekopf nach dem Loslassen bzw. der Rücknahme dieser
Zugkraft in seine Ausgangsstellung zurückschnellt. Durch
die Drängung des Tragekopfes in dessen Ausgangsstellung
ist zudem sichergestellt, dass die Position der Positionierungselemente
gegenüber dem Crimpwerkzeug während des Crimpvorganges
nicht dadurch verändert wird, dass der Tragekopf mit den
Positionierungselementen auf der Befestigungsachse verschoben ist.
Diese Druckfeder kann beispielsweise durch eine Schraubenfeder gebildet
sein.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann ein zangenartiges Crimpwerkzeug mit
der gezeigten Positionierungseinrichtung ausgeführt werden.
Für solche Crimpzangen sind insbesondere die erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtungen geeignet, welche für eine
Einhandbedienung ausgeführt sind. Während die
Crimpzange mit der einen Hand gehalten wird, kann mit der anderen
Hand die Positionierungseinrichtung vollständig bedient
werden.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann aber auch ein Crimpeinsatz einer Kniehebelpresse, einer
Crimpmaschine oder dergleichen mit der gezeigten Positionierungseinrichtung
ausgeführt werden.
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Ein
derartiger Crimpeinsatz weist bevorzugt mehrere Einkerbelemente
zum Einpressen mehrerer Kerben in das zu verpressenden Verbindungselement
auf. Die Einkerbelemente besitzen jeweils aufeinander zu gerichtete
Ambossflächen, zwischen denen ein Aufnahmequerschnitt zur
Aufnahme des zu verpressenden Verbindungselementes verbleibt. Die Einkerbelemente
sind während des Crimpvorganges nur radial gegenüber
dem zu verpressenden Verbindungselement beweglich. Hierfür
werden sie in einem Führungskörper mit entsprechenden
Führungen für die Einkerbelemente geführt.
Der Pressvorgang erfolgt durch eine Verengung des Aufnahmequerschnittes
zwischen den Ambossflächen der Einkerbelemente. Hierfür
bewegen sich die Einkerbelemente radial nach innen, was durch eine
Verdrehung einer Antriebskurvenplatte bewirkt wird. Die Antriebskurvenplatte
ist mit einem Krafteinleitungselement verbunden, sodass eine Übertragung
einer Kraft von der Crimpmaschine oder dergleichen in den Crimpeinsatz
ermöglicht ist, um die Antriebskurvenplatte anzutreiben.
Der erfindungsgemäße Crimpeinsatz weist den Vorteil
auf, dass die Einkerbelemente während des Crimpvorganges
nur eine radiale Bewegung gegenüber dem zu verpressenden
Verbindungselement ausführen. Es kommt nicht zu einer Verdrehung
der Einkerbelemente bezogen auf die Achse des Verbindungselementes
(keine tangentiale Komponente), welche während des Crimpvorganges auch
das zu verpressende Verbindungselement verdrehen würde.
Eine solche Verdrehung des Verbindungselementes würde gleichzeitig
einen angeschlossenen Leiter verdrehen, wodurch die Verbindung zwischen
dem Leiter und den Verbindungselement verschoben oder verdreht sein
könnte.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Crimpeinsatzes ist die Antriebskurvenplatte rotierbar angeordnet
und weist radial nach innen gerichtete Nockenoberflä chen
auf. Beispielweise kann die Antriebskurvenplatte als Ring ausgeführt
werden, dessen radial nach innen weisende Fläche die Nockenoberfläche
umfasst. Die Einkerbelemente weisen an ihren äußeren
Enden radial nach außen gerichtete Nockenanschlagsflächen auf.
Die radial nach innen gerichteten Nockenoberflächen der
Antriebskurvenplatte beaufschlagen jeweils die Nockenanschlagsflächen
der Einkerbelemente. Wird die rotierbare Antriebskurvenplatte gedreht,
bewirken die Nockenoberflächen ein radiales Verschieben
der Einkerbelemente.
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Das
Krafteinleitungselement ist bevorzugt durch eine Stange gebildet,
die am Umfang der rotierbaren Antriebskurvenplatte beweglich gelagert
ist. Die Stange wird beim Einbau des Crimpeinsatzes in die Crimpmaschine
oder dergleichen mit deren Aktuator direkt oder indirekt über
einen Adapter verbunden. Auf diese Weise kann die Aktuatorbewegung der
Crimpmaschine auf die Antriebskurvenplatte des Crimpeinsatzes übertragen
werden.
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Bei
einer einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Crimpeinsatzes ist der Führungskörper starr im
Crimpeinsatz angeordnet. Folglich kann es nie zu einer Verdrehung
der Einkerbelemente bezogen auf die Achse des zu verpressenden Verbindungselementes
kommen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Crimpeinsatzes ist der Führungskörper rotierbar
im Crimpeinsatz angeordnet, wobei diese Rotation nur durch ein Verstellelement erzielt
werden kann. Durch eine geringfügige Rotation des Führungskörpers
wird die während des Crimpvorganges erzielbare Verdrehung
zwischen der Antriebskurvenplatte und dem Führungskörper verändert.
Dadurch wird gleichzeitig auch das wirksame Ausmaß der
auf die Einkerbelemente wirkenden Nockenoberfläche der
Antriebskurvenplatte verändert, sodass hierdurch eine Einstellung
der maximalen radialen Verschiebung der Einkerbelemente, das heißt
eine Einstellung der maximalen Verengung des Aufnahmequerschnittes
zwischen den Ambossflächen der Einkerbelemente (Crimpmaß)
möglich ist. Der Crimpeinsatz kann mit dem Stellelement
für unterschiedlich große Verbindungselemente
angepasst werden. Eine solche Einstellung erfolgt üblicherweise
vor dem Crimpvorgang. Während des Crimpvorganges wird die
Position und Ausrichtung des Führungskörpers nicht
verändert, sodass es nicht zu einer Verdrehung der Einkerbelemente
bezogen auf die Achse des zu verpressenden Verbindungselementes
kommt.
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Das
Stelleelement ist vorzugsweise durch eine Stellschraube gebildet.
Die Stellschraube ist tangential gegenüber dem Führungskörper
angeordnet und sie ist einerseits drehbeweglich aber unverschiebbar
im Crimpeinsatz gelagert, während sie anderseits mit dem
Führungskörper beweglich in einem umfänglichen
Punkt verbunden ist. Ein Drehen an der Stellschraube verändert
den Abstand zwischen ihrem Lagerort und dem Verbindungspunkt am
Führungskörper, wodurch eine Hebelwirkung auf
den rotierbaren Führungskörper erzielt wird, welche
zu einer geringfügigen Rotation des Führungskörpers führt.
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Eine
abgewandelte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus,
dass als Antriebselement des Crimpeinsatz nicht die Antriebskurvenplatte
sondern der Führungskörper arbeitet. Die Einkerbelemente sind
wiederum im Führungskörper radial beweglich geführt.
Der Pressvorgang wird durch eine relative Verdrehung des Führungskörpers
gegenüber der Kurvenplatte bewirkt wird, jedoch ist der
Führungskörper mit dem Kraftein leitungselement
verbunden. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform ist
der Führungskörper bevorzugt rotierbar angeordnet.
Die radial nach innen gerichteten Nockenoberflächen der Kurvenplatte
beaufschlagen wiederum die Nockenanschlagsflächen der Einkerbelemente.
Bei dieser Ausführungsform ist das Krafteinleitungselement
bevorzugt durch eine Stange gebildet, die am Umfang des rotierbaren
Führungskörpers beweglich gelagert ist. Bei dieser
Ausführungsform kann die Kurvenplatte starr im Crimpeinsatz
angeordnet sein. Die Kurvenplatte ist jedoch bevorzugt rotierbar
im Crimpeinsatz, wobei diese Rotation nur durch ein Verstellelement
erzielt werden kann. Durch eine geringfügige Rotation der
Kurvenplatte wird das wirksame Ausmaß der auf die Einkerbelemente
wirkenden Nockenoberfläche der Kurvenplatte verändert,
sodass wiederum eine Einstellung der maximalen radialen Verschiebung
der Einkerbelemente möglich ist.
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Weitere
Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen, unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtung an einer Crimpzange;
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2 eine
Schnittdarstellung der in 1 gezeigten
Positionierungseinrichtung;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Crimpeinsatzes;
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4 eine
weitere perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten
Crimpeinsatzes;
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5 zwei
Ansichten einer Formfeder der erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtung;
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6 eine
perspektivische Detailansicht einer Befestigungsachse der erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtung;
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7 eine
perspektivische Detailansicht eines Positionierungselementes der
erfindungsgemäßen Positionierungseinrichtung;
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8 eine
Explosionsdarstellung des in 3 gezeigten
Crimpeinsatzes; und
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9 eine
Crimpmaschine mit einem erfindungsgemäßen Crimpeinsatz.
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtung 01, welche seitlich an einer
Crimpzange 02 montiert ist. Die Positionierungseinrichtung 01 weist einen
revolvertrommelartigen Tragekopf 03 auf, der mit einer
Deckplatte 04 abgeschlossen ist. Der Tragekopf 03 hat
im Wesentlichen die Form eines Zylinders. In der Achse des Tragekopfes 03 befindet
sich eine Befestigungsachse 06, die an die Crimpzange 02 angeschraubt
ist. Hierfür weist die Befestigungsachse 06 ein
Innengewinde auf, welches auf eine Halteschraube 22 (in 2 gezeigt)
der Crimpzange 02 aufgeschraubt ist. Die Halteschraube
ist in der Crimpzange 02 drehbar gelagert, jedoch ist sie
durch einen Sprengring am Gehäuse gesichert und eingespannt,
sodass eine Drehung der Haltschraube leicht erschwert ist. Zur Befestigung
der Positionierungseinrichtung 01 an der Crimpzange 02 wird
der Tragekopf 03 mit der Befestigungsachse 06 auf
die Halteschraube gedreht. Da die Drehung der Halteschraube leicht
erschwert ist, schraubt sich das Gewinde der Halteschraube in das
Innengewinde der Befestigungsachse 06. Ist die Befestigungsachse 06 vollständig
auf die Halteschraube aufgeschraubt, so erhöht sich das übertragene
Drehmoment und die Halteschraube beginnt, sich ebenfalls mitzudrehen.
Sollte ein noch höheres Befestigungsdrehmoment zwischen
der Befestigungsachse 06 und der Halteschraube erforderlich
sein, kann die Halteschraube an ihrem Kopf mit einem Maulschlüssel
gesichert werden und der Tragekopf 03 mit einem höheren Drehmoment
beaufschlagt werden. Weiterhin kann das Drehmoment durch die Verwendung
eines Inbusschlüssels erhöht werden, welcher an
einen Innensechskant 07 in der Befestigungsachse 06 angesetzt
wird.
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Der
Tragekopf 03 weist an der zur Crimpzange 02 gerichteten
Außenkante mehrere Ausnehmungen 08 auf, die mehreren
Bolzenköpfen 09 an der Crimpzange 02 gegenüberstehen.
Der Tragekopf 03 ist durch eine Federkraft in Richtung
der Crimpzange 02 gedrängt, sodass die Bolzenköpfe 09 in
die Ausnehmungen 08 gedrängt sind. Wenn der Tragekopf 03 gegenüber
der Crimpzange 02 verdreht wird, so rastet er jeweils in
denjenigen Stellungen ein, bei denen einer der Bolzenköpfe 09 in
eine der Ausnehmungen 08 fällt. Bei diesen Stellungen
handelt es sich insbesondere um diejenigen Positionen, bei denen
ein Positionierungselement 11 gegenüber der Crimpzange 02 so
ausgerichtet ist, dass es für die Positionierung des zu
verpressenden Verbindungselementes zur Verfügung steht.
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Die
Positionierungselemente 11 sind patronenartig ausgeführt
und auf dieselbe Weise im Tragekopf 03 angeordnet. Die
Positionierungselemente 11 sind im Tragekopf 03 verschiebbar,
wobei sie durch eine Federkraft entgegen der Richtung zur Crimpzange 02 gedrängt
sind. Die Positionierungselemente 11 sind länger
als die Höhe des zylinderförmigen Tragekopfes 03.
Folglich ragen sie immer auf einer der beiden Seiten des Tragekopfes 03 heraus. In
der gezeigten Situation ragen alle Positionierungselemente 11 auf
der der Crimpzange 02 abgewandten Seite des Tragekopfes 03 heraus.
Die Positionierungselemente 11 befinden sich in ihrer Ausgangsposition,
in welcher sie sich üblicherweise auch dann befinden, wenn
die Positionierungseinrichtung 01 von der Crimpzange 02 gelöst
ist.
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Das
für die Positionierung des zu verpressenden Verbindungselementes
ausgewählte Positionierungselement 11 kann durch
einen Betätigungsdruck auf das herausragende Ende in Richtung
der Crimpzange 02 im Tragekopf 03 verschoben werden, sodass
es näher an den Ort der Verpressung des Verbindungselementes
gelangt. Hat das ausgewählte Positionierungselement 11 den
erforderlichen axialen Abstand zum Ort der Verpressung des Verbindungselementes
erlangt, befindet es sich in seiner Arbeitsposition, in welcher
es einrastet und verharrt. Wird der Tragekopf 03 entgegen
der Richtung zur Crimpzange gegenüber der Crimpzange durch
ein Ziehen am Tragekopf 03 verschoben, rastet das eingerastete
Positionierungselement 11 wieder aus und schnellt in seine
Ausgangsposition zurück. Sobald keine Zugkraft mehr auf
den Tragekopf 03 einwirkt, schnellt der federbelastete
Tragekopf 03 wieder in seine Ausgangsstellung zurück.
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2 zeigt
eine Schnittdarstellung der in 1 gezeigten
Positionierungseinrichtung 01 und eines Teiles der Crimpzange 02.
Bei der gezeigten Positionierungseinrichtung 01 befindet
sich ein Positionierungselement 12 in dessen Arbeitsposition.
Das in der Arbeitsposition befindliche Positionierungselement 12 ist
im Tragekopf 03 in Richtung der Crimpzange 02 verschoben,
sodass es sich in einem kurzen axialen Abstand zu Einkerbelementen 13 der Crimpzange 02 befindet.
Das in der Arbeitsposition befindliche Positionierungselement 12 ist
im Schnitt dargestellt, sodass Ausnehmungen 14 im Positionierungselement 12 gezeigt
sind. Die Ausnehmungen 14 dienen der Aufnahme des zu verpressenden
Verbindungselementes und sind in ihrer Form und Größe diesem
angepasst. Insbesondere ist in der Arbeitsposition des Positionierungselementes 12 der
axiale Abstand von den aufnehmenden Ausnehmungen 14 zu
den Einkerbelementen 13 dem zu verpressenden Verbindungselement
angepasst. Somit ist gewährleistet, dass das zu verpressende
Verbindungselement, nachdem es vor dem Beginn des Crimpvorganges
in das Positionierungselement 12 geschoben wurde, an der
vorgesehenen Stelle durch die Einkerbelemente 13 eingekerbt
wird. Weiterhin ist gewährleist, dass das zu verpressende
Verbindungselement während des Crimpvorganges seine Position
gegenüber den Einkerbelementen 13 beibehält.
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Die
Positionierungselemente 11, 12 weisen eine umlaufenden
Begrenzungsanschlag 16 auf, der in der Ausgangsposition
der Positionierungselemente 11 an der Deckplatte 04 anschlägt.
Die Begrenzungsanschläge 16 werden jeweils durch
eine Schraubenfeder (nicht gezeigt) beaufschlagt, die sich innerhalb
einer Federführung 17 befindet. Die Schraubenfedern
drängen die Positionierungselemente 11, 12 in
ihre Ausgangsposition. Diese Funktion kann auch durch eine einzige
Feder, wie beispielsweise eine Formfeder realisiert sein.
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Die
Befestigungssache 06 weist einen konusförmigen
Federauslöser 18 zur Auslösung einer Formfeder 19 auf.
Der Federauslöser 18 wird zudem durch eine Schraubenfeder
(nicht gezeigt) beaufschlagt, die sich in der Achsfederführung 21 befindet. Hierdurch
wird der Tragekopf 03 in seine Ausgangsstellung gedrängt.
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In
der Schnittdarstellung ist weiterhin die Halteschraube 22 der
Crimpzange 02 zur Befestigung des Tragekopfes 03 gezeigt.
Die lösbare Befestigung der Positionierungseinrichtung 01 ermöglicht
den schnellen und einfachen Austausch derselben, sodass auch auf
andere Positionierungseinrichtungen mit Positionierungselementen
für andere Arten und Größen der zu verpressenden
Verbindungselemente schnell und einfach zurückgegriffen
werden kann.
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Während
der Verpressung des Verbindungselementes kann es in Abhängigkeit
von der Art und Beschaffenheit des Verbindungselementes und der Einkerbelemente 13 dazu
kommen, dass sich das Verbindungselement axial verlängert.
Hierdurch wird es axial gegen das ausgewählte Positionierungselement 12 gedrängt.
Dies führt dazu, dass der gesamte Tragekopf 03 entgegen
der Federkraft der Schraubenfeder in der Achsfederführung 21 ausgelenkt wird.
Somit ist gewährleistet, dass sich das Verbindungselement
während der Verpressung auch in axialer Richtung ausdehnen
kann. Nachdem der Verpressvorgang beendet ist und das Verbindungselement
entnommen ist, schnellt der Tragekopf 03 aufgrund der Federkraft
der Schraubenfeder in seine Ausgangsgangsstellung zurück,
sodass das ausgewählte Positionierungselement 12 wieder
die korrekte axiale Position zur Aufnahme eines nächsten
zu verpressenden Verbindungselementes einnimmt.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Crimpeinsatzes 23 mit einer Positionierungseinrichtung 01.
Dabei handelt es sich um die gleiche Positionierungseinrichtung
wie die in 1 und 2 gezeigte
Positionierungseinrichtung. Folglich weist die erfindungsgemäße
Positionierungseinrichtung 01 den Vorteil auf, sowohl an Crimpzangen
als auch an Crimpeinsätzen für Crimpmaschinen
oder dergleichen verwendet werden zu können. Eine erfindungsgemäße
Positionierungseinrichtung 01 kann daher abwechselnd an
einer Crimpzange und an einem Crimpeinsatz genutzt werden. Der Crimpeinsatz 23 umfasst
einen Grundkörper 24 mit zwei seitlichen Gehäuseplatten 26.
Die Übertragung der von der Crimpmaschine erzeugten Kraft
erfolgt über einen Aufnahmeadapter 27. Die mit
dem Crimpeinsatz 23 erzielbare Presstiefe kann mit einer Stellschraube 28 eingestellt
werden, sodass der Crimpeinsatz 23 an verschiedene Größen
von zu verpressenden Verbindungselementen anpassbar ist.
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4 zeigt
eine weitere perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten
Crimpeinsatzes 23. Auf beiden Seiten des Crimpeinsatzes 23 befindet
sich jeweils eine Hebelplatte 29, welche mit einem Führungskörper 44 (gezeigt
in 8) starr verbunden ist. Die Hebelplatten 29 sind über
eine Hebelaufnahme 31 mit der Stellschraube 28 verbunden.
Durch ein Verstellen der Stellschraube 28 wird die Hebelaufnahme 31 innerhalb
einer Hebelführung 32 nach unten oder oben verschoben.
Hierdurch werden gleichzeitig die Hebelplatten 29 gemeinsam
mit dem Führungskörper geschwenkt.
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5 zeigt
zwei Ansichten der Formfeder 19 der in den 1 bis 4 gezeigten
erfindungsgemäßen Positionierungseinrichtung.
Abbildung a) der 5 zeigt eine Draufsicht und Abbildung
b) der 5 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Formfeder 19.
Die Formfeder 19 besteht aus einem flachen Federblech,
welchem durch Ausstanzen, Laserschneiden oder einem ähnlichen
Verfahren eine linienartige Struktur gegeben wurde. Für
die Funktionen der Formfeder 19 dienen insbesondere diejenigen
Federkräfte, deren Richtung in der Ebene des Federbleches
liegen. Die Formfeder 19 ist innerhalb des revolvertrommelartigen
Tragekopfes 03 senkrecht zu dessen Achse angeordnet. Die
Formfeder 19 umfasst entsprechend der Anzahl der Positionierungselemente 11 sechs
bogenförmige Sperrelemente 33, welche mit ihrer
Innenseite die Mantelfläche der patronenartigen Positionierungselemente 11 beaufschlagen
(gezeigt in 2). Der Flächenmittelpunkt 34 der
flachen Formfeder 19 liegt in der Achse des revolvertrommelartigen
Tragekopfes 03. Die Innenseiten der bogenförmigen
Sperrelemente 33 sind in Richtung des Flächenmittelpunktes 34 ausgerichtet.
Zwischen jeweils zwei Sperrelementen 33 ist ein Federbogen 36 ausgebildet,
welcher die angrenzenden Sperrelemente 33 in Richtung des
Flächenmittelpunktes 34 drängt. Die Federbögen 36 bewirken
die Federkraft, mit welcher die Sperrelemente 33 auf die Positionierungselemente 11 gepresst
werden. Die bogenförmigen Sperrelemente 33 sind
jeweils über Stege 37 mit einem bogenförmigen
Auslöseanschlag 38 verbunden. Die Auslöseanschläge 38 liegen
mit der zum Flächenmittelpunkt 34 zugewandten
Seite auf dem konusförmigen Federauslöser 18 der
Befestigungsachse 06 (gezeigt in 2) auf.
Der Radius der bogenförmigen Auslöseanschläge 38 ist
an den konusförmigen Federauslöser 18 angepasst.
Eine Kraft auf die Innenseite eines der Auslöseanschläge 38 aus
Richtung des Flächenmittelpunktes 34, das heißt
radial nach außen, wirkt über die Stege 37 auf das
zugeordnete Sperrelement 33 entgegen der Federkraft der
Bogenfedern 36. Folglich bewirkt eine Verschiebung eines
der Auslöseanschläge 38 radial nach außen auch
eine Verschiebung des zugeordneten Sperrelementes 33 radial
nach außen.
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Die
Sperrelemente 33 bilden jeweils mit dem zugeordneten Auslöseanschlag 38 einschließlich
der Stege 37 eine geschlossene Linienform. Diese geschlossene
Linienform umschließt das zugeordnete Positionierungselement 11.
Sämtliche Sperrelemente 33 sind über
die Federbögen 36 miteinander verbunden, sodass
sämtliche Sperrelemente 33, Federbögen 36,
Stege 37 und Auslöseanschläge 38 die einzige
Formfeder 19 ausbilden.
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In
einer abgewandelten Ausführungsform ist jeweils eine einzelne
Formfeder für jedes Positionierungselement 11 ausgebildet.
In weiteren abgewandelten Ausführungsformen sind das Sperrelement und
der Auslösanschlag statt durch eine Formfeder durch einen
Haken und/oder einen Stift gebildet, welche durch eine Schraubfeder
oder eine andere Feder beaufschlagt sind.
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6 zeigt
eine perspektivische Detailansicht der Befestigungsachse 06 der
in den 1 bis 4 gezeigten erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtungen. Es sind insbesondere der Innensechskant 07 und
der konusförmige Federauslöser 18 gezeigt.
Im eingebauten Zustand befindet sich der konusförmige Federauslöser 18 zwischen
den Auslöseanschlägen 38 der Formfeder 19.
Wird der Tragekopf 03 auf der Befestigungsachse 06 in
Richtung der Auslösestellung verschoben, so wird gleichzeitig
der konusförmige Federauslöser 18 gegenüber der
Formfeder 19 verschoben. Folglich drängt der konusförmige
Federauslöser 18 die Auslöseanschläge 38 radial
nach außen. Gleichzeitig werden die Sperrelemente 33 gegen
die Federkraft der Federbögen 36 radial nach außen
bewegt.
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Die
Befestigungsachse 06 weist weiterhin eine umlaufende Nut 39 auf,
sodass die Befestigungsachse 06 nach der Montage im Tragekopf 03 durch
einen Sprengring gesichert werden kann.
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7 zeigt
eine perspektivische Detailansicht eines der Positionierungselemente 11 der
in den 1 bis 4 gezeigten erfindungsgemäßen
Positionierungseinrichtungen. Es sind insbesondere die Ausnehmung 14 zur
Aufnahme des zu verpressenden Verbindungselementes und der Begrenzungsanschlag 16 gezeigt.
Das Positionierungselement 11 weist weiterhin eine Einrastkerbe 41 in
Form einer umlaufenden Nut auf. Befindet sich das Positionierungselement 11 in
seiner Arbeitsposition, so ist das zugehörige Sperrelement 33 der
Formfeder 19 in die Einrastkerbe 41 eingerastet.
Wird der Tragekopf 03 in seine Auslösestellung
gezogen, so werden die Sperrelemente 33 durch den konusförmigen
Federauslöser 18 radial nach außen verschoben.
Wenn eines der Sperrelemente 33 in die zugeordnete Einrastkerbe 41 eingerastet
ist, so wird es durch die Verschiebung radial nach außen
aus der Einrastkerbe 41 heraus geschoben. Folglich gibt
das Sperrelement 33 das zugeordnete Positionierungselement 11 wieder
frei. Die Einrastkerbe 41 ist umlaufend ausgeführt,
sodass eine Verdrehung des Positionierungselementes 11 nicht
dazu führt, dass das jeweilige Sperrelement 33 nicht
mehr in die Einrastkerbe 41 einrasten kann.
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8 zeigt
eine Explosionsdarstellung des in 3 gezeigten
erfindungsgemäßen Crimpeinsatzes 23.
Der mit der Crimpmaschine oder dergleichen zu verbindende Aufnahmeadapter 27 ist
beweglich mit einer als Krafteinleitungselement fungierenden Gelenkstange 42 verbunden.
Die Gelenkstange 42 ist wiederum mit einer ringförmigen
Antriebskurvenplatte 43 an deren Umfang verbunden, sodass
die Gelenkstange 42 eine Hebelwir kung auf die Antriebskurvenplatte 43 ausübt.
Die ringförmige Antriebskurvenplatte 43 ist rotierbar
bzw. schwenkbar um einen scheibenförmigen Führungskörper 44 angeordnet.
Durch eine Verschiebung der Gelenkstange 42 wird somit
eine Verdrehung der Antriebskurvenplatte 43 im Crimpeinsatz 23 relativ
zum Führungskörper 44 bewirkt. Im Führungskörper 44 sind
vier Einkerbelemente 46 angeordnet, welche radial gegenüber dem
Führungskörper 44 beweglich sind. Die
Einkerbelemente 46 werden durch Druckfedern 47 radial nach
außen gedrängt. An den radial äußeren
Enden weisen die Einkerbelemente 46 eine radial nach außen
gerichtete Nockenanschlagsfläche 48 auf. Die Nockenanschlagsflächen 48 werden
durch eine Nockenoberfläche 49 der Antriebskurvenplatte 43 beaufschlagt.
Die Nockenoberfläche 49 befindet sich auf der
Innenseite der ringförmigen Antriebskurvenplatte 43.
Wird die Antriebskurvenplatte 43 geschwenkt, so drängt
die Nockenoberfläche 49 die Einkerbelemente 46 über
deren Nockenanschlagsflächen 48 radial nach innen.
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Die
Einkerbelemente 46 weisen jeweils aufeinander zu gerichtete
Ambossflächen 51 auf, zwischen denen ein Aufnahmequerschnitt
zur Aufnahme des zu verpressenden Verbindungselementes verbleibt.
Durch eine Verschiebung der Einkerbelemente 46 radial nach
innen verkleinert sich der Aufnahmequerschnitt zur Aufnahme des
zu verpressenden Verbindungselementes, sodass die Ambossflächen 51 Kerben
in das zu verpressende Verbindungselement einprägen, wodurch
ein Crimpvorgang ausgeführt wird.
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Während
des Crimpvorganges ändert sich die Position und Ausrichtung
des Führungskörpers 44 nicht. Somit verändern
die auf das zu verpressende Verbindungselement einwirkenden Einkerbelemente 46 nur
ihre radiale Position bezogen auf das Verbindungselement. Es kommt
zu keiner Verdrehung der Einkerbelemente 46 bezogen auf
die Achse des zu verpressenden Verbindungselementes. Bei abgewandelten
Ausführungsformen wäre unter Verzicht auf diesen
Vorteil aber auch ein Wechsel der Drehbewegung von der Antriebskurvenplatte
zum Führungskörper möglich, wie das von
Zangen aus dem Stand der Technik, prinzipiell bekannt ist.
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Durch
ein Verstellen der Stellschraube 28 wird die Hebelaufnahme 31 innerhalb
der Hebelführung 32 nach unten oder oben verschoben,
wodurch gleichzeitig die Hebelplatten 29 gemeinsam mit
dem Führungskörper 44 geschwenkt werden.
Folglich ändert sich der Verdrehwinkel zwischen dem Führungskörper 44 und
der Antriebskurvenplatte 43, was dazu führt, dass
der bei einer maximalen Verdrehung der Antriebskurvenplatte 43 gegenüber
den Nockenanschlagsflächen 48 der Einkerbelemente 46 wirkende Anteil
der Nockenoberfläche 49 begrenzt wird. Somit kann
der minimale Aufnahmequerschnitt zur Aufnahme des zu verpressenden
Verbindungselementes eingestellt werden, das heißt es kann
eine Anpassung des Crimpmaßes an die Größe
des zu verpressenden Verbindungselementes erfolgen. Diese Art der
Einstellung des Crimpmaßes ist natürlich auch bei
handbetätigten Zangen möglich, an denen ebenfalls
eine derartige Stellschraube angebracht werden kann.
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9 zeigt
eine Crimpmaschine 52 mit einem erfindungsgemäßen
Crimpeinsatz 23, an welchem die Positionierungseinrichtung 01 moniert
ist. Die von der Crimpmaschine 52 erzeugte Kraft wird über
einen Aktuator 53 auf den Aufnahmeadapter 27 geleitet.
Die Positionierungseinrichtung 01 kann auch bei eingebauten
Crimpeinsatz 23 ausgetauscht werden.
-
- 01
- Positionierungseinrichtung
- 02
- Crimpzange
- 03
- Tragekopf
- 04
- Deckplatte
- 05
-
- 06
- Befestigungsachse
- 07
- Innensechskant
- 08
- Ausnehmung
am Tragekopf
- 09
- Bolzenkopf
- 10
-
- 11
- Positionierungselement
- 12
- Positionierungselement
in Arbeitsposition
- 13
- Einkerbelement
- 14
- Ausnehmung
am Positionierungselement
- 15
-
- 16
- Begrenzungsanschlag
- 17
- Federführung
- 18
- Federauslöser
- 19
- Formfeder
- 20
-
- 21
- Achsfederführung
- 22
- Halteschraube
- 23
- Crimpeinsatz
- 24
- Grundkörper
- 25
-
- 26
- Gehäuseplatte
- 27
- Aufnahmeadapter
- 28
- Stellschraube
- 29
- Hebelplatte
- 30
-
- 31
- Hebelaufnahme
- 32
- Hebelführung
- 33
- Sperrelement
- 34
- Flächenmittelpunkt
- 35
-
- 36
- Federbogen
- 37
- Steg
- 38
- Auslöseanschlag
- 39
- Nut
- 40
-
- 41
- Einrastkerbe
- 42
- Gelenkstange
- 43
- Antriebskurvenplatte
- 44
- Führungskörper
- 45
-
- 46
- Einkerbelement
- 47
- Druckfeder
- 48
- Nockenanschlagsfläche
- 49
- Nockenoberfläche
- 50
-
- 51
- Ambossfläche
- 52
- Crimpmaschine
- 53
- Aktuator
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0368825
A2 [0002]
- - DE 10060165 A1 [0003]
- - DE 29812631 U1 [0004, 0005]