DE102012005382B4

DE102012005382B4 - Werkzeug für die Herstellung von aus wenigstens zwei zusammengefügten Einzelteilen bestehenden Kontaktelementen

Info

Publication number: DE102012005382B4
Application number: DE201210005382
Authority: DE
Inventors: Rudolf Theilmann
Original assignee: Schroeder and Bauer GmbH and Co KG
Current assignee: SUBA HOLDING GMBH + CO.KG, DE
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2032-03-17
Also published as: DE102012005382A1

Abstract

Es wird ein zwei Werkzeughälften aufweisendes Werkzeug für die Herstellung von aus wenigstens zwei zusammengefügten Einzelteilen bestehenden Kontaktelementen beschrieben. Das Werkzeug weist zwei zueinander parallele Transportwege zur Zuführung von ersten und zweiten Einzelteilen zu einer Montagestation auf. Hierbei sind die Einzelteile bei Erreichen der Montagestation jeweils mit einem Transportstreifen verbunden. Die Montagestation weist eine durch die oszillierende Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte angetriebene Querschubeinrichtung (30) auf, wobei die Querschubeinrichtung einen an der ersten Werkzeughälfte bewegbar gehaltenen Schieber (20) aufweist, welcher eine oszillierende Querschubbewegung ausführt, welche quer zu den Transportwegen steht, und welcher jeweils ein zweites Einzelteil in oder an ein erstes Einzelteil fügt. Hierbei weist die Querschubeinrichtung ein beweglich an der ersten Werkzeughälfte gehaltenes Antriebselement (22) auf, welches durch die zweite Werkzeughälfte beaufschlagbar ist. Um die Amplitude der Oszillationsbewegung des Schiebers im Verhältnis zur Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte vergrößern zu können, weist die Querschubeinrichtung ein um eine erste Schwenkachse schwenkbar gelagertes Schwenkelement (32) auf, wobei das Antriebselement über ein erstes Pleuel (34) mit dem Schwenkelement verbunden ist und wobei der Schieber über ein zweites Pleuel (36) mit dem Schwenkelement verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für die Herstellung von aus wenigstens zwei zusammengefügten Einzelteilen bestehenden Kontaktelementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
In der Technik sind Kontaktelemente bekannt, welche aus zwei zusammengefügten Einzelteilen bestehen. Solche Kontaktelemente können insbesondere Crimpkontakte sein, wobei eine zweiteilige Ausführung zur Verbesserung der Haltekräfte führt. Solche Kontaktelemente werden mit Hilfe von Werkzeugen hergestellt, welche eine erste, stationäre Werkzeughälfte (im allgemeinen die untere Werkzeughälfte) und eine zweite, bewegliche Werkzeughälfte aufweisen. Die zweite Werkzeughälfte wird gegenüber der ersten Werkzeughälfte mittels einer Hubeinrichtung (Presse) derart angetrieben, dass sie gegenüber der ersten Werkzeughälfte eine oszillierende Hubbewegung durchführt. Das Werkzeug, das heißt in der Regel die erste Werkzeughälfte, weist zwei zueinander parallele Transportwege für die beiden Einzelteile auf. Diese beiden Transportwege stehen senkrecht zur Hubbewegung. Hierbei werden zumeist zumindest die ersten oder die zweiten Einzelteile innerhalb des Werkzeugs aus einem Metallband durch Stanzen und Biegen geformt.
Das Werkzeug weist eine Montagestation auf, an der die Kontaktelemente durch Zusammenfügen jeweils eines ersten und eines zweiten Einzelteils gebildet werden. Bei Erreichen dieser Montagestation sind sowohl die ersten Einzelteile als auch die zweiten Einzelteile mit einem Transportstreifen verbunden. Um die Einzelteile zusammenfügen können, weist die Montagestation eine Querschubeinrichtung mit einem Schieber auf, welcher eine oszillierende Bewegung durchführt, welche sowohl senkrecht zu den Transportwegen, als auch senkrecht zur Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte ist. Angetrieben wird dieser Schieber durch die Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte, wozu die entsprechende Bewegung um 90 Grad umgelenkt werden muss. Hierzu dienen Keile mit entsprechenden Schrägflächen. Diese mechanische Zwangsteuerung des Schiebers durch die Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte ist hinsichtlich Präzision und Synchronisation sehr vorteilhaft und auch relativ kostengünstig.
Die DE 196 29 800 C1 zeigt ein Werkzeug zur Herstellung solcher zweiteiliger Kontaktelemente. Auch hier ist eine Querschubeinrichtung mit einem entsprechenden Schieber vorhanden, wobei die Trennung desjenigen Stanzteiles, welches dem anderen Stanzteil zugeführt wird, von seinem Montagestreifen und die Montage des betreffenden Stanzteils am anderen Stanzteil in drei zeitlich voneinander getrennten Abschnitten erfolgt. Über den Antrieb des Schiebers ist nichts ausgesagt.
Die DE 197 29 482 C1 zeigt eine Weiterbildung der DE 196 29 800 C1 , bei der der Montagehub dadurch verkleinert wird, dass einer der beiden Transportwege abschnittsweise gekrümmt ausgeführt ist, so dass die Kontaktelemente vor ihrem Zusammenfügen sich unmittelbar gegenüberliegen.
Die US 4,019,362 zeigte eine Maschine und ein Werkzeug, bei der der Vorschub durch einen an der ersten Werkzeughälfte gehaltenen Schieber erfolgt, welcher über eine Kette mit der zweiten (angetriebenen) Werkzeughälfte verbunden ist.
Nachteilig am bisherigen Stand der Technik ist, dass die Amplitude der oszillierenden Bewegung des Schiebers begrenzt ist und maximal so groß sein kann wie die Amplitude der Hubbewegung. Dies kann dazu führen, dass die Amplitude der Hubbewegung größer ausgelegt werden muss, als sie, insbesondere für die Herstellung der Einzelteile, eigentlich sein müsste. Dies erhöht einerseits die Kosten und reduziert andererseits die Taktzahl.
Gegenstand der Erfindung
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Werkzeug dahingehend weiterzubilden, dass die Amplitude der Oszillationsbewegung des Schiebers im Verhältnis zur Amplitude der Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte vergrößert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Querschubeinrichtung ein Schwenkelement auf, welches um eine erste Schwenkachse schwenkbar an der ersten Werkzeughälfte angeordnet ist. Diese erste Schwenkachse erstreckt sich hierbei in der Regel parallel zu den beiden Transportwegen. An das Schwenkelement sind zwei Pleuel angeschlossen, wobei ein erstes Pleuel das Schwenkelement mit einem Antriebselement – zumeist einem Stößel – verbindet, welches wiederum durch die Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte antreibbar ist, während das zweite Pleuel das Schwenkelement mit dem Schieber verbindet. Die Schwenkachsen dieser Pleuel sind jeweils parallel zur Schwenkachse des Schwenkelementes (hier als erste Schwenkachse bezeichnet). Wird nun das Lager, welches das zweite Pleuel mit dem Schwenkelement verbindet, so angeordnet, dass sein Abstand zur ersten Schwenkachse größer ist als der Abstand des Lagers, welches das erste Pleuel mit dem Schwenkelement verbindet, so ergibt sich, dass die Amplitude der oszillierenden Bewegung des Schiebers größer als die Amplitude der Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte ist. Die Vorteile einer mechanischen Zwangssteuerung bleiben hierbei erhalten.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine sehr stark schematisierte Darstellung eines Werkzeugs,
2 eine Darstellung des Bereichs der Montagestation, wobei sich der Schieber nahe des hinteren Totpunkts befindet,
3 das in 2 Gezeigte, wobei sich der Schieber nahe des vorderen Totpunkts befindet,
4 die erfindungswesentlichen Bestandteile der Montagestation in einem der 2 entsprechenden Zustand und
5 das in 4 Gezeigte in einem der 3 entsprechenden Zustand.
Um die Erfindung besser verstehen zu können, wird zunächst mit Bezug auf die 1, welche sehr schematisch und von geringer Detailfülle ist, ein Werkzeug beschrieben, welches dazu dient, aus zwei Einzelelementen zusammengefügte Kontaktelemente herzustellen. Man sieht die erste Werkzeughälfte 10 und die zweite Werkzeughälfte 50. Die erste Werkzeughälfte 10 ist hierbei die stationäre, untere Werkzeughälfte, während die zweite Werkzeughälfte mittels einer Presse (nicht dargestellt) antreibbar ist, so dass sie in Z-Richtung eine oszillierende Hubbewegung durchführt. Das Werkzeug weist zwei sich in X-Richtung erstreckende Transportwege 12, 14 auf, welche schematisch als breite Nuten in der ersten Werkzeughälfte 10 dargestellt sind. Diese beiden Transportwege 12, 14 sind mittels einer Querverbindung 16 verbunden, welche auch hier schematisch als Nut dargestellt ist. Diese Nut erstreckt sich in Y-Richtung, also senkrecht zur Richtung der Transportwege und senkrecht zur Richtung der Hubbewegung. In der Querverbindung 16 ist ein Schieber 20 angeordnet, welcher Teil einer Querschubeinrichtung ist, die nachfolgend genau beschrieben wird und in 1 (bis auf den Schieber 20) nicht dargestellt ist.
Wie später genauer erläutert werden wird, weist die Querschubeinrichtung 30 eine Einrichtung zur Bewegungsumlenkung derart auf, dass der Schieber 20 durch die Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte 50 angetrieben wird. Entlang des ersten Transportwegs 12 werden erste Einzelteile zur Montagestation bewegt, wobei diese ersten Einzelteile hierbei an einem Transportstreifen in bekannter Art und Weise gehalten sind. Die Bewegungsrichtung ist hier die X-Richtung. In der Regel werden die ersten Einzelteile innerhalb des Werkzeugs aus einem Metallband geformt, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. In ähnlicher Weise werden die zweiten Einzelteile entlang des zweiten Transportweges 14 zur Montagestation transportiert, wobei die Transportrichtung insbesondere entgegengesetzt zur Transportrichtung der ersten Einzelteile sein kann. Es ist grundsätzlich möglich, auch die zweiten Einzelelemente im Werkzeug selbst aus einem Metallband zu fertigen, es ist aber auch möglich, die bereits fertigen zweiten Einzelteile dem Werkzeug zuzuführen. In jedem Fall werden auch die zweiten Einzelteile derart der Montagestation zugeführt, dass sie an einem Transportstreifen gehalten sind.
Die 2 und 3 zeigen nun, wie die zweiten Einzelteile 65 an der Montagestation mit den ersten Einzelteilen 60 zusammengefügt werden. Hier sind nicht alle Teile des Werkzeugs dargestellt, sondern im Wesentlichen nur der Schieber, welcher in einer Spitze 20a endet. Die 2 zeigt den geöffneten Zustand des Werkzeugs (oberer Totpunkt oder nahe des oberen Totpunkts), bei welchem sich der Schieber in einem zurückgezogenen Zustand nahe seines hinteren Totpunkts befindet, während die 3 den geschlossenen Zustand des Werkzeugs (unterer Totpunkt oder nahe des unteren Totpunkts) zeigt, in dem sich der Schieber im oder nahe des vorderen Totpunktes befindet. Man erkennt, dass die Spitze 20a des Schiebers 20 beim Schließen des Werkzeugs jeweils das vorderste zweite Einzelteil 65 in Y-Richtung schiebt, wobei dessen Verbindung zu seinem Transportstreifen 67 abreißt. Am Ende dieser Bewegung ist das zweite Einzelteil 65 mit einem ersten Einzelteil 60, welches mit seinem Transportstreifen 60 verbunden bleibt, zusammengefügt. Beim Öffnen des Werkzeugs kehrt der Schieber in seine in 2 gezeigte Position zurück und der erste und der zweite Transportstreifen werden durch entsprechende Vorschubeinrichtungen (nicht dargestellt) eine Position weiter bewegt.
Die 4 und 5 zeigen die erfindungsgemäße Querschubeinrichtung 30, welche ein Teil der Montagestation ist. Die Aufgabe dieser Querschubeinrichtung 30 ist, eine oszillierende Bewegung des als Antriebselement dienenden Stößels 22, welcher durch die zweite Werkzeughälfte 50 über eine Feder 52 angetrieben wird, auf den Schieber 20 zu übertragen. Hierzu weist die Querschubeinrichtung ein Schwenkelement 32 auf, welches um eine erste Schwenkachse schwenkbar an der ersten Werkzeughälfte gehalten ist. Gezeigt ist in den 4 und 5 die erste Achse 41 (also die körperliche Achse) des Schwenkelementes 32, welche koaxial zur ersten Schwenkachse ist. Das Schwenkelement ist mit einem ersten Pleuel 34 mit dem Stößel 22 und mit einem zweiten Pleuel 36 mit dem Schieber 20 verbunden. Hierbei sind alle Schwenkachsen dieser beiden Pleuels parallel zur ersten Schwenkachse des Schwenkelementes 32. Gezeigt sind jeweils die körperlichen Achsen 42 bis 45 welche jeweils konzentrisch zu den jeweiligen Schwenkachsen sind, wobei die zweite Achse 42 das erste Pleuel 34 mit dem Schenkelement 32 und die dritte Achse 43 das erste Pleuel 34 mit dem Stößel 22 verbindet. Analog verbindet die vierte Achse 44 das zweite Pleuel 36 mit dem Schenkelement 32 und die fünfte Achse 45 verbindet das zweite Pleuel 36 mit dem Schieber 20. Das erste Pleuel 34 erstreckt sich hierbei im Wesentlichen in der Z-Richtung, das zweite Pleuel 36 erstreckt sich im Wesentlichen in Y-Richtung. Die erste Achse 41, die zweite Achse 42 und die vierte Achse 44 schließen im Wesentlichen einen rechten Winkel ein. Der Abstand der vierten Achse 44 von der ersten Achse 41 ist größer gewählt als der Abstand der zweiten Achse 42 von der ersten Achse 41, woraus sich unmittelbar ergibt, dass die Amplitude des Schiebers 20 größer ist als die Amplitude des Stößel 22, welcher diesen Schieber über das eben beschriebene Getriebe antreibt.
Wird das Werkzeug geschlossen, so drückt die Feder 52 der zweiten Werkzeughälfte auf den Stößel 22 und über das eben beschriebene Getriebe wird hierduch der Schieber 20 nach vorne bewegt (5). Beim Öffnen des Werkzeugs kehrt der Stößel 22 aufgrund der Kraft einer in den Darstellungen nicht zu sehenden Rückstellfeder in die in der 4 gezeigte Stellung zurück, wodurch auch der Schieber 20 in die in 4 gezeigte Stellung zurückgezogen wird.
Somit wird das oben beschriebene Ziel erreicht, nämlich mit einfachen mechanischen Mitteln eine Bewegung des Schiebers zu realisieren, dessen Amplitude größer ist als die Amplitubde des Stößels 22. Die Amplitude des Stößels 22 kann hierbei maximal so groß sein wie die Hubamplitude der zweiten Werkzeughälfte.
Natürlich ist es mit der erfindungsgemäßen Querschubeinrichtung auch möglich, eine Amplitude des Schiebers zu realisieren, welche gleich oder kleiner der Amplitude des Stößels ist.
Bezugszeichenliste

10: erste Werkzeughälfte
12: erster Transportweg
12a: erstes Ende
12b: zweites Ende
14: zweiter Transportweg
14a: erstes Ende
14b: zweites Ende
16: Querverbindung
20: Schieber
20a: Spitze
22: Stößel
30: Querschubeinrichtung
32: Schwenkelement
34: erstes Pleuel
36: zweites Pleuel
41: erste Achse
42: zweite Achse
43: dritte Achse
44: vierte Achse
45: fünfte Achse
50: zweite Werkzeughälfte
52: Feder
60: erstes Einzelteil
62: erster Transportstreifen
65: zweites Einzelteil
67: zweiter Transportstreifen

Claims

Werkzeug für die Herstellung von aus wenigstens zwei zusammengefügten Einzelteilen bestehenden Kontaktelementen, mit einer ersten Werkzeughälfte (10) und einer gegenüber der ersten Werkzeughälfte (10) in einer Hubrichtung (Z) bewegbaren zweiten Werkzeughälfte (50), wobei die zweite Werkzeughälfte (50) gegen die erste Werkzeughälfte (10) mittels einer Presse in einer oszillierenden Hubbewegung antreibbar ist, einem ersten Transportweg (12) zur Zuführung der ersten Einzelteile (60) zu einer Montagestation, wobei der erste Transportweg (12) senkrecht zur Richtung (Z) der Hubbewegung steht, und wobei die ersten Einzelteile (60) bei Erreichen der Montagestation mit einem ersten Transportstreifen (62) verbunden sind, einem sich parallel zum ersten Transportweg (12) erstreckenden zweiten Transportweg (14) zum Zuführen der zweiten Einzelteile (65) zur Montagestation, wobei die zweiten Einzelteile (12) bei Erreichen der Montagestation mit einem zweiten Transportstreifen (67) verbunden sind, einer durch die oszillierende Hubbewegung der zweiten Werkzeughälfte (50) angetriebenen Querschubeinrichtung (30) an der Montagestation, wobei die Querschubeinrichtung (30) einen an der ersten Werkzeughälfte (10) bewegbar gehaltenen Schieber (20) aufweist, welcher eine oszillierende Querschubbewegung ausführt, welche quer zu den Transportwegen (12, 14) steht, und welcher jeweils ein zweites Einzelteil (65) in oder an ein erstes Einzelteil (60) fügt, und wobei die Querschubeinrichtung (30) ein beweglich an der ersten Werkzeughälfte (10) gehaltenes Antriebselement (Stößel 22) aufweist, welches durch die zweite Werkzeughälfte (50) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschubeinrichtung (30) ein um eine erste Schwenkachse schwenkbar gelagertes Schwenkelement (32) aufweist, wobei das Antriebselement über ein erstes Pleuel (34) mit dem Schwenkelement (32) verbunden ist und wobei der Schieber (20) über ein zweites Pleuel (36) mit dem Schwenkelement (32) verbunden ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Schwenkachse, um die das erste Pleuel (34) schwenkbar mit dem Schwenkelement (32) verbunden ist, und der ersten Schwenkachse kleiner ist als der Abstand zwischen der Schwenkachse, um die das zweite Pleuel (36) schwenkbar mit dem Schwenkelement (32) verbunden ist, und der ersten Schwenkachse.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt der Schwenkachse, um die das erste Pleuel (34) schwenkbar mit dem Schwenkelement (32) verbunden ist, der Schnittpunkte der ersten Schwenkachse und der Schnittpunkt der Schwenkachse, um die das zweite Pleuel (36) mit dem Schwenkelement (32) verbunden ist, mit einer Ebene, welche senkrecht zu den Schwenkachsen ist, ein rechtwinkliges Dreieck bilden, dessen rechter Winkel sich am Ort des Schnittpunktes der ersten Schwenkachse mit dieser Ebene befindet.