DE102012216780B4 - Alterungsbeständige Crimpverbindung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung stellt eine Crimpverbindung und ein Werkzeug zur Erzeugung der Crimpverbindung bereit. Die erfindungsgemäße Crimpverbindung weist eine Crimphülse mit einem Mittelbereich, der in Längsrichtung der Crimphülse von jeweils einem angrenzenden Randbereich begrenzt ist, und zumindest eine Crimpflanke und einen Crimprücken auf. Erfindungsgemäß ist im Mittelbereich zumindest eine Auswölbung und zumindest abschnittsweise eine quer zur Längsrichtung der Crimphülse verlaufende Einprägung vorgesehen, wobei eine Querschnittsfläche der Crimphülse von den Randbereichen zu dem Mittelbereich hin abnimmt. Das erfindungsgemäße Werkzeug weist zwei Formteile auf, die zum Verformen der Crimphülse zueinander bewegt werden und eine Aufnahme für die zu verformende Crimphülse bilden, wobei eine Querschnittsfreifläche von dem ersten und zweiten Formteil aufgespannt wird, nachdem diese vollständig zueinander bewegt worden sind, wobei das erste Formteil und das zweite Formteil jeweils einen Mittelbereich aufweisen, der in Längsrichtung der Aufnahme von jeweils angrenzenden Randbereichen begrenzt ist. Erfindungsgemäß weist das erste Formteil eine Vertiefung im Mittelbereich und das zweite Formteile zumindest abschnittsweise einen quer zur Längsrichtung der Aufnahme verlaufenden Vorsprung im Mittelbereich auf. Die Querschnittsfreifläche nimmt von den Randbereichen zum Mittelbereich hin ab.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine alterungsbeständige Crimpverbindung, bei der eine Crimphülse kraftschlüssig mit wenigstens einem Ende eines elektrischen Leiters verbunden ist, und ein Werkzeug zur Erzeugung einer solchen Crimpverbindung.
  • Stand der Technik
  • Crimpverbindungen und Crimpwerkzeuge der eingangsgenannten Art finden seit Jahrzehnten breiten Einsatz in der Elektrotechnik, insbesondere werden Crimpverbindungen an den Schnittstellen elektrischer Leitungen im Automobilbereich eingesetzt. Unter „Crimpen” ist ein Kontaktierungs- und Verbindungsverfahren zu verstehen, durch das eine Verbindung eines Leiters mit einem Kontaktteil, dem sogenannten Crimp, durch mechanische Verformung durchgeführt wird. Ein Crimpwerkzeug bestehend aus Stempel und Amboss wird zur Erzeugung der Verformung der Crimphülse eingesetzt.
  • In der heutigen Zeit müssen vornehmlich niedrige Signalströme sicher übertragen werden, was häufig zu Störungen beim Übertragen elektrischer Impulse und Lasten aufgrund von Umwelteinflüssen führt, wie zum Beispiel der Temperatur, einer Vibration oder Emissionen. So muss vor allem eine statische Festigkeit der Crimpverbindung gewährleistet sein.
  • In der DE 10 2007 047 436 A1 ist eine Crimpverbindung beschrieben, bei der die Crimphülse einen im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Crimphülse verlaufenden Bereich mit geringer Verformung aufweist. Der Teilbereich geringer Verformung erstreckt sich im Wesentlichen um den gesamten Umfang der Crimphülse und ist parabelförmig ausgestaltet.
  • Ferner ist aus der DE 10 2006 045 567 A1 eine Crimpverbindung bekannt, bei der die Enden zweier Crimpflanken entlang der Längsrichtung ineinandergreifen. Die Crimpverbindung kann einen Höhen- oder Seitenversatz, Einkerbungen, Wülste, Nuten oder Einschnitte aufweisen. Darüber hinaus kann sich der Querschnitt der Crimpverbindung zu einem Ende hin verjüngen.
  • Derartige Crimpverbindungen haben sich bewährt. Allerdings werden in dieser Hinsicht mittlerweile immer höhere Anforderungen gestellt, indem die statische Festigkeit und dadurch die Widerstandsfähigkeit gegen Alterungseinflüsse verbessert werden soll.
  • Des Weiteren ist aus der DE 11 17 193 A eine Presshülsen-Verbindung mit in axialem Abstand angeordneten Pressbezirken und einem zwischen diesen liegenden erhöhten Teil bekannt, in den ein Teil des Leitermaterials hineingepresst ist. Dabei liegen die Querseiten des erhöhten Teils im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Hülse.
  • Ferner offenbart die DE 11 19 362 A ein Verfahren zum Anschlagen eines Kabelschuhs mittels eines Presswerkzeugs, wobei der Kabelschuh, der auch das Ende der Isolation aufnimmt, durch beiderseitig versetzt angebrachte Druckstellen auf dem blanken Leiterende befestigt wird und durch das Presswerkzeug der axial in Klemmlappen für Leiter und Isolation aufgeteilte Blech-Kabelschuh erst beim Anschlagen um den Leiter gebogen, das blanke Leiterende in zwei parallele, in axialer Richtung verlaufende Längsrinnen gepresst und die Leiterisolation umfasst und festgeklemmt wird, wobei durch das Presswerkzeug auf gegenüberliegenden Seiten breite Vertiefungen eingedrückt werden, die in axialer Richtung mit schmaleren Erhebungen abwechseln und auf der Gegenseite so versetzt angeordnet sind, dass sich die breiten Vertiefungen überlappen.
  • Darüber hinaus ist aus der JP H08-339 839 A ein Anschluss für eine elektrische Verbindung bekannt, bei der ein Leiter und ein Aufnahmeteil durch Crimpen verstemmt werden. Eine Verstärkungsrippe zum Verstärken der Crimpstärke ist vorgesehen.
  • Die CH 353 422 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen mindestens einem Leiter mit einem Isolierbelag und einer Verbindungshülse, die quer zur Hülsenachse verlaufende Innennuten aufweist und so auf den Leiter gepresst ist, dass der Isolierbelag durch die Kanten der Nuten durchschnitten wird, wobei der isolierte Leiter in Längsrichtung des Leiters aus der Hülse herausgepresst wird, wobei die Nuten die Bewegung der Isolation hemmen, wodurch das Leitermaterial freigelegt wird, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter und der Hülse gebildet wird.
  • Aus der US 2010/0 248 559 A1 geht eine Crimpkontaktvorrichtung mit einem Crimpelement hervor. Das Crimpelement ist so gestaltet, dass ein Draht gecrimpt werden kann, und weist einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, der nahe einem Ende des Crimpelements ist, wobei ein Druck, der auf den Draht durch den zweiten Abschnitt ausgeübt wird, gemäß einer Richtung von dem ersten Abschnitt zu dem Ende des Crimpelements verringert wird.
  • Die WO 98/54 790 A1 lehrt eine Crimpverbindung für röhrenförmige Verbindungsabschnitte, die einen Ausschnitt mit einem Paar Nuten und einer Erhöhung dazwischen aufweisen. Ein Basisabschnitt des Anschlusses weist eine Nut auf, die mit der obersten Wand der Erhebung ausgerichtet ist, wodurch ein gecrimptes Kabel durch einen Pfad gebogen wird, der slalomförmig ist.
  • Darstellung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Alterungsbeständigkeit einer Crimpverbindung bei guter statischer Ausgestaltung zu verbessern und gleichzeitig ein noch gutes Einrollverhalten zu ermöglichen. Dabei sollen die Außenmaße der Crimpverbindung ähnlich den bisher eingesetzten sein. Gleichzeitig soll eine einfache Konstruktion des Werkzeugs möglich sein und die Herstellung der Crimpverbindung verbessert werden. Zudem sollen für ein solches Werkzeug nur leichte Änderungen ausgehend von den bekannten Werkzeugen nötig sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Crimpverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Crimpwerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, im Mittelbereich der Crimpverbindung quer zur Längsrichtung der Crimphülse (bzw. der Crimpverbindung) eine Einprägung zu schaffen, sodass die Crimpverbindung in diesem Bereich stärker verdichtet wird. Darüber hinaus ist die Crimpverbindung so gestaltet, dass die Randbereiche weniger stark als der Mittelbereich gecrimpt sind, sodass die Querschnittsfläche der Crimphülse, senkrecht zu Längsrichtung der Crimphülse, zum Mittelbereich hin abnimmt, wodurch im Mittelbereich eine leichte „Übercrimpung” erzielt wird. Gleichzeitig wird im Mittelbereich durch die Ausbildung von zumindest einer Auswölbung für die Entlastung der Crimpkraft gesorgt.
  • Dieser Formverlauf des Crimpbereich führt zu einer Aussteifung der Crimpschenkel, d. h. der Enden der Crimphülse. Dadurch wird der Crimpbereich statisch verfestigt und hält den von den abgehenden elektrischen Leitern eingeleiteten Betriebskräften besser Stand.
  • Weiter findet eine Formveränderung der Litzen im Inneren der Crimphülse in axialer Richtung statt, insbesondere über den ganzen Querschnitt hinweg, sodass die einzelnen Litzen auch gegen eine Verschiebung in axialer Richtung fixiert sind. Dies führt zu einem fest verschlossenen Crimp, der die innere Beweglichkeit der Litzen unterbindet. Somit wird durch das Zusammenspiel der einzelnen Merkmale, die die Verformung der Crimphülse definieren, eine vorzügliche Alterungsbeständigkeit gewährleistet.
  • Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Crimphülse im Crimpbereich, d. h. dem Bereich, in dem die Crimphülse durch Aufbringen von Druck verformt wird, einen Mittelbereich aufweist, der in Längsrichtung der Crimphülse von jeweils einem angrenzenden Randbereich begrenzt wird. Dabei lässt sich die Crimphülse durch einen Crimprücken, der quer zur Längsrichtung der Crimphülse betrachtet, den Bodenteil der Crimpverbindung bildet, der bei der Erzeugung mit dem Crimpwerkzeug auf dessen Unterseite bzw. Amboss positioniert war, und zumindest eine Crimpflanke beschreiben, die den seitlichen und oberen Teil der Crimphülse bildet, ausgenommen den Teil der Crimphülse, der den Crimprücken definiert. In dem Mittelbereich ist zumindest eine Auswölbung oder Ausbeulung vorgesehen, die sich aus der Crimphülse heraus erstreckt. Ferner liegt eine Einprägung oder Nut quer zur Längsrichtung der Crimphülse im Mittelbereich vor. Eine Querschnittsfläche, deren Normale parallel zur Längsrichtung der Crimphülse verläuft, nimmt von den Randbereichen zu dem Mittelbereich hin ab. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass ein gutes Einrollverhalten einerseits und eine gute statische Ausgestaltung andererseits erreicht werden, was der Crimpverbindung eine verbesserte Alterungsbeständigkeit verleiht.
  • Die Auswölbung ist an der Crimpflanke vorgesehen, sodass sich die Auswölbung nicht über den Crimprücken erstreckt. Diese Auswölbung führt zu einer erhöhten Fixierung, wodurch eine Entlastung der Crimpkraft erreicht wird. Ebenso ist die Einprägung an dem Crimprücken vorgesehen, über den sie zumindest abschnittsweise quer zur Crimphülse verläuft. Dies führt zu einer erhöhten Fixierung der einzelnen Litzen in axialer Richtung. Wenn insbesondere die Auswölbung an der Crimpflanke und die Einprägung am Crimprücken vorgesehen sind, kann die Formveränderung der Litzen besonders ausgeprägt sein, was die Fixierung der Litzen in axialer Richtung weiter unterstützt.
  • Vorzugsweise sind die Auswölbung und die Einprägung an der gleichen Längsposition vorgesehen, sodass sie in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Längsachse der Crimpverbindung verläuft. Dies verringert die innere Beweglichkeit der Litzen in axialer Richtung weiter. Wenn die Auswölbung an der Crimpflanke, die Einprägung an dem Crimprücken und die Auswölbung und die Einprägung an der gleichen Längsposition vorgesehen sind, führt dies zu einer maximalen Reduktion der inneren Beweglichkeit der Litzen in axialer Richtung.
  • Vorzugsweise weist die Crimpverbindung zwei Crimpflanken auf, wobei an jeder Crimpflanke eine Auswölbung vorgesehen ist. Dies führt zu einer Versteifung der gecrimpten Teile.
  • Wenn insbesondere die Querschnittsfläche der Crimphülse zu der Längsposition der Einprägung und/oder der Auswölbung hin minimal wird, werden sowohl die Litzen in axialer Richtung fixiert als auch die Crimpschenkel ausgesteift, sodass ein noch fester verschlossener Crimp erzeugt wird.
  • Vorzugsweise ist die Abnahme der Querschnittsfläche der Crimphülse derart, dass die Höhe der Crimphülse linear abnimmt, sodass die Verjüngung, aus einer Seitenansicht entlang der Längsrichtung der Crimphülse betrachtet, durch zwei Geraden beschrieben werden kann. Dies bringt eine gleichmäßig fortschreitende Zunahme der Crimpkraft mit sich, bis hin zu einer leichten „Übercrimpung” im Mittelbereich, was eine optimale statische Verfestigung ermöglicht.
  • Vorzugsweise tragen nur die Crimpflanken zur Abnahme der Querschnittsfläche der Crimphülse bei. Insbesondere verläuft der Crimprücken, in der Seitenansicht der Crimphülse entlang der Längsrichtung betrachtet, parallel zur Längsrichtung der Crimphülse. Nur die Crimpflanken, die in der Seitenansicht den oberen Rand der Hülse beschreiben, sind von dem Randbereich zu dem Mittelbereich absteigend gestaltet. Dies ermöglicht eine einfache Realisierung einer abnehmenden Querschnittsfläche der Crimphülse.
  • Darüber hinaus ist die Crimphülse bezüglich einer Ebene symmetrisch, deren Normale parallel zur Längsrichtung der Crimphülse durch die Einprägung und/oder die Auswölbung verläuft und somit einen Querschnitt der Hülse senkrecht zur Längsrichtung dieser darstellt. Dadurch kann eine gleichmäßigere statische Verfestigung der Crimpverbindung erreicht werden.
  • Vorzugsweise findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei Crimphülsen mit einem „B”-förmigen Querschnitt. Dabei kann die Alterungsbeständigkeit durch die beanspruchten Merkmale besonders gut verbessert werden.
  • Erfindungsgemäß ist ein Werkzeug zur Erzeugung einer Crimpverbindung vorgesehen, das ein erstes und ein zweites Formteil (ein sogenanntes Gesenk) aufweist, die zur Verformung der Crimphülse zueinander bewegt werden und eine Aufnahme für diese bilden. Die beiden Formteile werden zum Verformen der Crimphülse zueinander bewegt und üben dabei von gegenüberliegenden Seiten Druck auf diese Hülse aus. Nachdem die ersten und zweiten Formteile vollständig zueinander bewegt worden sind, spannen sie eine Fläche auf, deren Normale parallel zur Längsrichtung der Crimphülse ist und die eine Querschnittsfreifläche definiert. Das erste und das zweite Formteil weisen jeweils einen Mittelbereich auf, der in Längsrichtung der Aufnahme von jeweils angrenzenden Randbereichen begrenzt ist. Dabei weist das erste Formteil eine Vertiefung im Mittelbereich und das zweite Formteil zumindest abschnittsweise einen quer zur Längsrichtung der Aufnahme verlaufenden Vorsprung in diesem Mittelbereich auf. Dabei nimmt die Querschnittsfreifläche von den Randbereichen zu dem Mittelbereich ab.
  • Dadurch wird ein Crimpwerkzeug geschaffen, das mit einer speziellen Geometrie in einem Arbeitsschritt eine Crimpverbindung herstellen kann, die einerseits ein gutes Einrollverhalten aufweist und andererseits von einer guten statischen Ausgestaltung geprägt ist, wodurch sie Alterungseinflüssen gut widerstehen kann. Insbesondere kann durch das erfindungsgemäße Werkzeug auf integrierte Doppelhubbewegungen verzichtet werden und eine einteilige Herstellung der formgebenden Werkzeugteile realisiert werden. Auch eine Herstellung der Werkzeuge kann einfach mittels der bekannten Verfahren wie Fräsen, Schleifen, Erodieren oder Polieren erfolgen.
  • Vorzugsweise sind die Vertiefungen im ersten Formteil und der Vorsprung im zweiten Formteil an der gleichen Längsposition vorgesehen, was zu einer verbesserten Fixierung der Litzen im Crimp in axialer Richtung beiträgt.
  • Vorzugsweise weist das erste Formteil eine Kontur einer oberen Hälfte eines Herzens bestehend aus zwei Seiten auf, wobei an jeder Seite eine Vertiefung vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine verbesserte Entlastung der Crimpkraft.
  • Vorzugsweise wird die Querschnittsfreifläche zu der Längsposition des Vorsprungs und/oder der Vertiefung hin minimal. Dadurch können eine maximale Fixierung der Litzen im Crimp in axialer Richtung und gleichzeitig eine Aussteifung der Crimpschenkel erreicht werden, wodurch ein optimal verschlossener Crimp mit bester Alterungsbeständigkeit erzeugt werden kann.
  • Weiter vorzugsweise nimmt die Querschnittsfreifläche von den Randbereichen zu dem Mittelbereich hin derart ab, dass die Zunahme der Ausdehnung zumindest eines Formteils in die Höhe linear ist, wodurch ein gleichmäßiger Anstieg der Crimpkraft erreicht werden kann. Dadurch wird eine verbesserte Aussteifung der Crimpschenkel ermöglicht.
  • Die Abnahme der Querschnittsfreifläche ist vorzugsweise derart umgesetzt, dass nur das erste Formteil zu deren Abnahme beiträgt. Insbesondere trägt das zweite Formteil nicht dazu bei. Die Abnahme der Querschnittsfreifläche wird dadurch erreicht, dass sich das zweite Formteil im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung der Aufnahme betrachtet, parallel zur Längsrichtung dieser erstreckt, während das erste Formteil so ausgestaltet ist, dass es sich im Mittelbereich näher zu dem zweiten Formteil als an den Randbereichen erstreckt. Insbesondere verlaufen die Oberflächen des ersten und zweiten Formteils, auf denen die Crimphülse aufliegt, im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung der Hülse betrachtet, nicht parallel zueinander, sondern das erste Formteil weist einen Verlauf auf, sodass sich, ausgehend von einem Randbereich, der Abstand zum Mittelbereich hin verringert und dieser zum entgegengesetzten Randbereich hin wieder zunimmt.
  • Vorzugsweise sind das erste und das zweite Formteil symmetrisch bezüglich einer Ebene ausgebildet, deren Normale parallel zur Längsrichtung der Aufnahme ist und die durch den Vorsprung des zweiten Formteils oder die Vertiefung des ersten Formteils verläuft. Dies ermöglicht eine einfache Konstruktion des Werkzeugs und gleichzeitig eine gleichmäßige Kraftverteilung in der Crimpverbindung.
  • Vorzugsweise ist das erste Formteil als Stempel ausgebildet, während das zweite Formteil als Amboss dient. Im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung der Crimphülse werden das dabei obere Formteil als Stempel und das untere Formteil als Amboss bezeichnet. Dies führt zu einer besonders vorteilhaften Anordnung der Vertiefung im Stempel und des Vorsprungs im Amboss, was eine verbesserte Fixierung der Litzen in axialer Richtung und eine einfache Erzeugung der Crimpverbindung ermöglicht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Crimpverbindung entlang der Längsrichtung der Crimpverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine räumliche Darstellung der Crimpverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 zeigt eine weitere räumliche Darstellung der Crimpverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 zeigt einen Querschnitt der Crimphülse gemäß der vorliegenden Erfindung senkrecht zur Längsrichtung der Crimphülse durch den Mittelbereich;
  • 5 zeigt ein Crimpwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung einer Crimpverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 6 zeigt einen Querschnitt des Crimpwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung entlang der Linie A-A von 5.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Eine Crimpverbindung 1 der vorliegenden Erfindung ist in 1 in einer Seitenansicht gezeigt. Dabei ist der Crimpbereich in zwei Randbereiche A und einen von diesen umgebenen Mittelbereich B aufgeteilt. Aus der Crimphülse 3 heraus erstrecken sich elektrische Leiter 2. Im Mittelbereich B ist an dem Crimprücken 5 eine Einprägung 7 vorgesehen. Von der Crimpflanke 4 erstreckt sich eine Auswölbung 6. Dabei nimmt die Querschnittsfläche der Crimphülse von den Randbereichen A zu dem Mittelbereich B hin ab, was zu einer leichten „Übercrimpung” im Mittelbereich B führt. Wie in 1 gezeigt, ist eine Crimphöhe am ersten Ende 8 ebenso wie am zweiten Ende 9 des Crimpbereichs höher als im Mittelbereich, den an die Auswölbung angrenzt. Die Crimphöhe gibt die maximale Erstreckung der Crimphülse 3 in die Höhe an, die als ein Abstand zweier Parallelen bestimmt ist, von welchen eine entlang des Crimprückens 5 und die andere entlang der zumindest einen Crimpflanke 4 verläuft.
  • Wie in 1 gezeigt, nimmt die Crimphöhe von den Enden 8 und 9 zu dem Mittelbereich B hin linear ab. Dabei verlaufen nur die Crimpflanken 4 zu dem Mittelbereich B hin absteigend, sodass der Crimprücken 5 keinen Beitrag zur Verjüngung leistet. Insbesondere ist die Verjüngung kontinuierlich, d. h. ohne Stufen, ausgebildet. Die Abnahme der Querschnittsfläche kann allein auf der Abnahme der Crimphöhe, allein auf der Abnahme der horizontalen Ausdehnung der Querschnittsfläche oder auf einer kombinierten Verringerung beruhen.
  • Auch ist die Crimpverbindung symmetrisch zu der Ebene, die die Crimphülse 3 im Wesentlichen durch die Einprägung 7 und die Auswölbung 6 senkrecht zur Längsrichtung schneidet.
  • 2 zeigt eine Crimpverbindung 1 der vorliegenden Erfindung mit zwei Auswölbungen 6, die sich aus der Crimphülse 3 von den Crimpflanken 4 seitlich und nach oben erstrecken. Bei der gezeigten Crimpverbindung 1 handelt es sich um einen sogenannten „B”-Crimp.
  • 3 verdeutlicht die Anordnung der Einprägung 7, die am Crimprücken quer zur Längsrichtung der Crimphülse 3 verläuft. Die Crimphöhe ergibt sich aus der Dimensionierung der Crimpverbindung in der vertikalen Richtung in 3. Wie in 3 gezeigt, liegen die Einprägung 7 und die Auswölbung 6 an der gleichen Längsposition der Crimphülse. Dadurch, dass die Einprägung 7 am Crimprücken und die Auswölbung 6 an der Crimpflanke 4 vorgesehen ist, liegen sich die Auswölbung 6 und die Einprägung 7 in einer Querschnittsansicht im Wesentlichen „gegenüber”.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer Crimphülse 3 bzw. einer Crimpverbindung 1 bestehend aus einer Crimpflanke 4 und einem Crimprücken 5 durch den Mittelbereich B. Insbesondere ist mit dem gestrichelten Verlauf des Crimprückens der Verlauf angegeben, der sich bei einem Querschnitt durch die querverlaufende Einprägung ergäbe.
  • 5 zeigt ein Werkzeug 11 zur Erzeugung einer Crimpverbindung (nicht gezeigt), das aus einem Stempel (12) und einem Amboss (13) besteht. Diese werden zum Verformen einer Crimphülse zueinander bewegt, wodurch sie ineinander greifen und eine Aufnahme für die zu verformende Crimphülse bilden. Der Stempel 12 weist eine Kontur einer oberen Hälfte eines Herzens auf, das aus zwei Seiten besteht. Wie in 5 durch die gestrichelten Linien angedeutet, weist der Stempel 12 in einer Querschnittsdarstellung, die in Längsrichtung zu der gezeigten Querschnittsdarstellung verschoben ist, ein „ausgedehnteres Herz” auf, was die Vertiefung 16 widerspiegelt. Im Amboss 13 ist der Vorsprung 17 zu erkennen, der sich über die gesamte Breite des Amboss 13 erstreckt.
  • 6 ist eine Darstellung der in 5 gezeigten frontalen Ansicht eines Werkzeugs entlang der Schnittlinie A-A. Eine Schließhöhe beschreibt den Abstand des Stempels 12 zu dem Amboss 13 in dem in 5 gezeigten Zustand. Diese Schließhöhe nimmt, wie in 6 gezeigt, von einem Randbereich a an der Seite 18 zu dem Mittelbereich b hin ab und nimmt zu dem anderen Randbereich a auf der Seite 19 wieder zu. Dies wird dadurch erreicht, dass sich der Stempel 12 zu dem Mittelbereich b hin weiter zu dem Amboss 13 erstreckt, der im Wesentlichen von den Randbereichen a zu dem Mittelbereich b hin horizontal verläuft. Der Stempel 12 weist eine Vertiefung 16 auf, die in dem Mittelbereich zentriert zwischen den Seiten 18 und 19 vorgesehen ist. Gestrichelt ist die Oberkante des Stempels angegeben, wie sie in einem Schnittbild dargestellt wäre, das nicht durch die Mitte des Crimps verlaufen würde. Der Amboss weist einen Vorsprung 17 im Mittelbereich direkt unter der Vertiefung 16 auf. Die Seiten 18 und 19 begrenzen die Auflagefläche des Stempels 12 und somit die Crimpbreite. 6 ist auch zu entnehmen, dass die Abnahme der Querschnittsfreifläche von den Randbereichen a zu dem Mittelbereich b hin durch zwei Geraden beschrieben werden kann, die, in einer Seitenansicht entlang der Längsrichtung des Crimphülse, dem oberen Rand der Crimpflanke entsprechen. Dies spiegelt die lineare Höhenzunahme des Stempels zu dem Mittelbereich b von den Randbereichen a wider. Insbesondere ist nur der Stempel 12 für die Verringerung der Querschnittsfreifläche und damit die Abnahme der Querschnittsfläche der Crimpverbindung verantwortlich. 6 macht auch deutlich, dass der Stempel 12 und der Amboss 13 bezüglich einer Ebene symmetrisch ist, deren Normale entlang der Längsrichtung der Aufnahme des Werkzeugs verläuft, wobei diese gleichzeitig durch den Vorsprung 17, die Vertiefung 16 und angrenzend an die Stelle einer minimalen Schließhöhe verläuft. Dabei ist diese Ebene in der Hälfte der Länge der Auflage des Crimpwerkzeugs angeordnet. Insbesondere ist die Zunahme der Ausdehnung des Stempels kontinuierlich, d. h. ohne Stufen. Die Abnahme der Querschnittsfreifläche kann allein auf der Abnahme der Schließhöhe, allein auf der Abnahme der horizontalen Ausdehnung der Querschnittsfreifläche oder auf einer kombinierten Verringerung beruhen.
  • Die vorliegende Erfindung entfaltet ihre vorteilhaften Eigenschaften bei Umsetzung in zum Beispiel einem Drahtcrimp oder einem Isolationscrimp. Als Material der Crimphülse kann zum Beispiel Kupfer und/oder Aluminium bzw. deren Legierungen verwendet werden.
  • Auch wenn die gezeigte Ausführungsform auf einen „B”-Crimp gerichtet ist, sind Anwendungen zum Beispiel für „O”- oder „Ü”-Crimps ebenso denkbar.

Claims (16)

  1. Crimpverbindung (1), bei der eine Crimphülse (3) kraftschlüssig mit wenigstens einem Ende eines elektrischen Leiters (2) verbunden ist, wobei die Crimphülse (3) einen Mittelbereich (B) aufweist, der in Längsrichtung der Crimphülse von jeweils einem angrenzenden Randbereich (A) begrenzt ist, und zumindest eine Crimpflanke (4) und einen Crimprücken (5) aufweist, wobei im Mittelbereich (B) zumindest eine Auswölbung (6) und zumindest abschnittsweise zumindest eine quer zur Längsrichtung der Crimphülse verlaufende Einprägung (7) vorgesehen ist und eine Querschnittsfläche der Crimphülse, senkrecht zur Längsrichtung der Crimphülse betrachtet, von den Randbereichen (A) zu dem Mittelbereich (B) hin abnimmt, wobei die Auswölbung (6) an der Crimpflanke (4) vorgesehen ist und die Einprägung (7) an dem Crimprücken (5) vorgesehen ist.
  2. Crimpverbindung (1) nach Anspruch 1, bei der die Auswölbung (6) und die Einprägung (7) an der gleichen Längsposition vorgesehen sind.
  3. Crimpverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwei Auswölbungen (6) und zwei Crimpflanken (4) vorgesehen sind, wobei jeweils eine Auswölbung an einer Crimpflanke angeordnet ist.
  4. Crimpverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Querschnittsfläche der Crimphülse zu der Längsposition der Einprägung (7) und/oder der Auswölbung (6) hin minimal wird.
  5. Crimpverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abnahme der Querschnittsfläche der Crimphülse von den Randbereichen (A) zum Mittelbereich (B), seitlich entlang der Längsrichtung betrachtet, durch eine lineare Abnahme der Höhe der Crimphülse beschrieben wird.
  6. Crimpverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der nur die Crimpflanken (4) zur Abnahme der Querschnittsfläche der Crimphülse von den Randbereichen (A) zum Mittelbereich (B) hin beitragen.
  7. Crimpverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Crimphülse (3) bezüglich einer Ebene, deren Normale parallel zur Längsrichtung der Crimphülse ist und die durch die Einprägung (7) und/oder die Auswölbung (6) verläuft, symmetrisch ist.
  8. Crimpverbindung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Crimphülse (3) einen „B”-förmigen Querschnitt aufweist.
  9. Werkzeug (11) zur Erzeugung einer Crimpverbindung (1), bei der eine Crimphülse (3) kraftschlüssig mit wenigstens einem Ende eines elektrischen Leiters (2) verbunden ist, wobei das Werkzeug ein erstes Formteil (12) und ein zweites Formteil (13) aufweist, die bei Verwendung zueinander bewegt werden und eine Aufnahme für die Crimphülse (3) bilden, eine Querschnittsfreifläche, senkrecht zur Längsrichtung der Aufnahme betrachtet, zwischen dem ersten Formteil (12) und dem zweiten Formteil (13) aufgespannt wird, nachdem sie vollständig zueinander bewegt worden sind, das erste Formteil (12) und das zweite Formteil (13) jeweils einen Mittelbereich (b) aufweisen, der in Längsrichtung der Aufnahme von jeweils angrenzenden Randbereichen (a) begrenzt ist, das erste Formteil (12) zumindest eine Vertiefung (16) im Mittelbereich aufweist, das zweite Formteil (13) zumindest abschnittsweise zumindest einen quer zur Längsrichtung der Aufnahme verlaufenden Vorsprung (17) im Mittelbereich (b) aufweist und die Querschnittsfreifläche entlang der Längsrichtung der Aufnahme von den Randbereichen (a) zum Mittelbereich (b) hin abnimmt.
  10. Werkzeug (11) nach Anspruch 9, bei dem die Vertiefung (16) im ersten Formteil (12) und der Vorsprung (17) im zweiten Formteil (13) an der gleichen Längsposition vorgesehen sind.
  11. Werkzeug (11) nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das erste Formteil (12) eine Kontur einer oberen Hälfte eines Herzens bestehend aus zwei Seiten aufweist und jeweils eine Vertiefung (16) an einer Seite vorgesehen ist.
  12. Werkzeug (11) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Querschnittsfreifläche zu der Längsposition des Vorsprungs (17) und/oder der Vertiefung (16) hin minimal wird.
  13. Werkzeug (11) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Abnahme der Querschnittsfreifläche von den Randbereichen (a) zu dem Mittelbereich (b) hin, seitlich entlang der Längsrichtung betrachtet, durch eine lineare Zunahme der Ausdehnung des ersten und/oder zweiten Formteils (12, 13) in die Höhe beschrieben wird.
  14. Werkzeug (11) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem nur das erste Formteil (12) zur Abnahme der Querschnittsfreifläche von den Randbereichen (a) zu dem Mittelbereich (b) hin beiträgt.
  15. Werkzeug (11) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem das erste Formteil (12) und das zweite Formteil (13) bezüglich einer Ebene, deren Normale parallel zur Längsrichtung der Aufnahme ist und die durch den Vorsprung (17) des zweiten Formteils (13) und/oder die Vertiefung (16) des ersten Formteils (12) verläuft, jeweils symmetrisch sind.
  16. Werkzeug (11) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem das erste Formteil (12) als Stempel und das zweite Formteil (13) als Amboss ausgebildet sind.
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