-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Steckbrücke für die Verbindung mit mehreren Anschlussklemmen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur automatisierten Durchführung des Verfahrens.
-
Um verschiedene Anschlussklemmen, z.B. Reihenklemmen, mit gleichem Potential miteinander zu verbinden, werden üblicherweise sogenannte Potentialbrücken bzw. Querbinder eingesetzt. Ein solcher Querverbinder kann beispielsweise als Steckbrücke mit mehreren Steckern ausgebildet sein, bei der jeweils zwei Kontaktzungen bzw. Kontaktgabeln oder Kontaktstifte einen Stecker bilden, der in die zu brückende Anschlussklemme eingesteckt wird. Wenigstens eine Kontaktzunge ist federnd ausgebildet, so dass die Stecker federnd auf Flachkontakte der Anschlussklemmen aufgeschoben werden können. Die Kontaktzungen sind über einen leitenden Verbindungssteg elektrisch miteinander verbunden.
-
Bei solchen Steckbrücken ist es bekannt, diese im Wesentlichen aus zwei gestanzten Metallstreifen zu bilden, die aufeinander befestigt und in einem Bereich mit einem Isolierkörper versehen werden. Jeder Metallstreifen ist kammartig ausgebildet und weist einen Verbindungssteg auf, von dem mehrere Kontaktzungen oder -stifte abstehen. Bei der Montage einer solchen Steckbrücke werden die beiden Metallstreifen so übereinander montiert, dass jeweils zwei Kontaktzungen übereinander liegen. Danach werden die beiden Metallstreifen teilweise mit einem Isolierstoff umspritzt, wobei die Kontaktzungen blank hervorstehen. Werden diese Kontaktzungen in entsprechende Kontaktlöcher von aufgereihten Reihenklemmen gesteckt, federn die Kontaktzungen gegeneinander, so dass ein elektrischer Kontakt hergestellt werden kann.
-
Beispielsweise offenbart die
DE 44 11 306 C1 eine so hergestellte Steckbrücke, wobei zwei kammartig ausgeformte Stanzteile beispielsweise über eine Zapfen-Bohrung-Verbindung gegeneinander positioniert und gehalten sind. Diese Anordnung wird zur Ausbildung eines Isolierkopfes teilweise mit einem Isolierstoff umspritzt. In einer alternativen Ausführungsform wird ein einziges Stanzteil mit zwei kammartigen Reihen aus Kontaktzungen hergestellt, die in entgegengesetzte Richtungen von einem Verbindungssteg abstehen. Dieses Stanzteil wird dann entlang des Verbindungsstegs umgebogen und teilweise von einem Isolierstoff umspritzt, um einen Isolierkopf zu bilden.
-
Der erstgenannte Herstellungsprozess mit zwei Metallstreifen sieht oftmals vor, dass die zwei Metallstreifen als Halbzeug vorgestanzt und anschließend aufgehaspelt werden. Im nächsten Schritt werden die Metallstreifen wieder abgehaspelt und aufeinander genietet. Dann werden sie abgelängt und teilweise umspritzt, um einen Isolierkopf auszubilden.
-
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein effektiveres Verfahren zur Herstellung einer Steckbrücke bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-7. Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Steckbrücke nach Anspruch 8 gelöst.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Steckbrücke für die Verbindung mit mehreren Anschlussklemmen sieht das Zuführen wenigstens eines metallischen Halbzeugbandes zu einer Trenneinrichtung mit Mitteln zum Abtrennen von Material von dem Halbzeugband vor. Ein Halbzeugband wird durch ein elektrisch leitendes Metallblech gebildet und kann auch als Halbzeugstreifen bezeichnet werden. Durch einen Trennvorgang in der Trenneinrichtung werden aus dem wenigstens einen Halbzeugband zwei kammartige Metallstreifen erzeugt, wobei sich die Metallstreifen parallel nebeneinander entlang der Längsausdehnung des wenigstens einen Halbzeugbandes erstrecken und jeweils eine Brückenleiste aufweisen, von der mehrere Kontaktzungen abstehen. Die Brückenleiste und die davon abstehenden Kontaktzungen sind auf bekannte Weise ausgebildet.
-
Bei der Trenneinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Stanzeinrichtung, so dass die beiden Metallstreifen durch einen oder mehrere Stanzvorgänge erzeugt und somit ausgestanzt werden. Es kann sich jedoch auch um eine andere geeignete Trenneinrichtung handeln, mit welcher sich die Form der beiden Metallstreifen aus dem wenigstens einen Halbzeugband erzeugen und heraustrennen lässt. Beispielsweise kann es sich um eine Einrichtung mit Mitteln zum Laserschneiden handeln.
-
Beispielsweise werden die zwei kammartigen Metallstreifen aus einem einzigen Halbzeugband erzeugt, welches der Trenneinrichtung zugeführt wird. Aus der Breite B eines Halbzeugbandes werden so in einem Fertigungsvorgang zwei schmalere Metallstreifen erzeugt, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die Trenneinrichtung in Richtung ihrer Längsausdehnung verlassen. Die Metallstreifen liegen nach dem Trennvorgang ferner in der gleichen Ebene und verlassen die Trenneinrichtung in dieser Lage. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die zwei kammartigen Metallstreifen aus zwei getrennten Halbzeugbändern erzeugt, welche der Trenneinrichtung zugeführt werden. Vorzugsweise erfolgt eine simultane und parallele Zuführung der beiden Halbzeugbänder zu der Trenneinrichtung, doch auch andere Arten der Zuführung sind möglich. Aus jeweils einem Halbzeugband wird dann ein kammartiger Metallstreifen erzeugt. Vorzugsweise ist auch hier vorgesehen, dass die beiden Metallstreifen im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die Trenneinrichtung in Richtung ihrer Längsausdehnung verlassen. Die Metallstreifen liegen nach dem Trennvorgang beispielsweise auch in dieser Ausführungsform in der gleichen Ebene und verlassen die Trenneinrichtung in dieser Lage.
-
Erfindungsgemäß folgt nach der Erzeugung der Metallstreifen ein fortlaufendes Überführen der beiden Metallstreifen aus der Lage nach dem Trennvorgang in eine relative Lage zueinander, in welcher die Brückenleisten und jeweils zwei Kontaktzungen von beiden Metallstreifen übereinander liegen, wobei dieses Überführen während einer Vorschubbewegung der beiden Metallstreifen in Richtung ihrer Längsausdehnung erfolgt. Während sich die Metallstreifen entlang ihrer Längsausrichtung fortbewegen, werden die Metallstreifen somit allmählich in die gewünschte Lage überführt, in welcher die Brückenleisten und jeweils zwei Kontaktzungen von beiden Metallstreifen übereinander liegen. Die Metallstreifen liegen dann in Ebenen, die in etwa parallel zueinander verlaufen.
-
Nach diesem Überführen der beiden Metallstreifen in die gewünschte Lage zueinander sieht das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Umspritzen der beiden Metallstreifen mit einem Isolierwerkstoff wenigstens im Bereich der übereinander liegenden Brückenleisten vor, wodurch ein Isolierkopf ausgebildet wird, aus welchem die Kontaktzungen herausragen, wobei jeweils zwei Kontaktzungen von beiden Metallstreifen federnd aneinander liegen und so einen Stecker bilden.
-
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat verschiedene Vorteile. Insbesondere bietet es die Möglichkeit für eine effektive Automatisierung der Herstellung einer Steckbrücke, durch welche sich der Herstellungsaufwand senken lässt. Dabei ist insbesondere die gleichzeitige Erzeugung von zwei Metallstreifen aus einem oder zwei Halbzeugbändern effektiver als die getrennte Erzeugung von zwei Metallstreifen. Ferner müssen erzeugte Metallstreifen nicht aufwendig in Zwischenschritten gehandhabt werden, sondern sie können sofort nach ihrer Erzeugung zu einer Steckbrücke zusammengefügt werden. Mit geeigneten Mitteln für einen Vorschub und ein gleichzeitiges Überführen der Metallstreifen in die gewünschte Lage lässt sich ein kontinuierlicher Prozess aus Erzeugung und Weiterverarbeitung der Metallstreifen zu einer Steckbrücke verwirklichen.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung werden die beiden Metallstreifen daher von der Trenneinrichtung mittels eines Transportmittels direkt einer Montageeinrichtung zugeführt, welche den Schritt des Überführens der Metallstreifen in die gewünschte Lage automatisiert durchführt. Die Montageeinrichtung weist somit Mittel für eine Bewegung der Metallstreifen in Richtung ihrer Längsausdehnung und Mittel zum Verändern der Ebene auf, in welcher die Metallstreifen jeweils liegen. Auch andere Schritte des Verfahrens können automatisiert in einer gemeinsamen Vorrichtung durchgeführt werden, was insbesondere das Zuführen des Halbzeugbandes zu einer Trenneinrichtung, das Erzeugen der zwei Metallstreifen und das Überführen der erzeugten Metallstreifen in die gewünschte Lage umfasst. Das Umspritzen der zwei zusammengefügten Metallstreifen erfolgt ebenfalls in einer solchen gemeinsamen Montageeinrichtung oder in einer separaten Montageeinrichtung, welcher die zusammengefügten Metallstreifen zugeführt werden.
-
Bevor die teilweise Umspritzung wenigstens im Bereich der übereinander liegenden Brückenleisten erfolgt, sind optional weitere Schritte vorgesehen. Beispielsweise werden die beiden Metallstreifen vor dem Umspritzen miteinander verbunden, insbesondere miteinander vernietet. Auch dies kann in einer automatisierten Vorrichtung zusammen mit anderen Schritten erfolgen. Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass die beiden Metallstreifen vor dem Umspritzen abgelängt werden. Auch dies kann in einer automatisierten Vorrichtung zusammen mit anderen Schritten erfolgen.
-
Wie das Überführen der zwei Metallstreifen aus ihrer Lage nach dem Trennvorgang in die gewünschte Lage erfolgt, hängt von der Erzeugung der Metallstreifen und ihrer Form ab. Beispielsweise ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die beiden kammartigen Metallstreifen so aus wenigstens einem Halbzeugband erzeugt werden, dass die Kontaktzungen beider Metallstreifen in die gleiche Richtung abstehen. Beim Überführen in die gewünschte Lage werden die beiden Metallstreifen, die nach dem Trennvorgang in einer Ebene liegen, in zwei parallele Ebenen bewegt, indem zwischen ihnen ein kleiner Abstand erzeugt und die Metallsteifen ansonsten fortlaufend aufeinander zu bewegt werden. Dieser Annäherungsvorgang erfolgt kontinuierlich, während die beiden Metallstreifen eine Vorschubbewegung in ihrer Längsrichtung erfahren.
-
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die beiden kammartigen Metallstreifen so aus wenigstens einem Halbzeugband erzeugt, dass die Kontaktzungen beider Metallstreifen in entgegengesetzte Richtungen abstehen. Dabei können die Kontaktzungen aufeinander zu zeigen oder voneinander wegweisen. In beiden Fällen werden die Metallstreifen beim Überführen in die gewünschte Lage in zwei parallele Ebenen bewegt, indem sie beide um eine Achse gedreht werden, die im Wesentlichen entlang ihrer Längsausdehnung verläuft. Gleichzeitig werden die beiden Metallstreifen aufeinander zu bewegt. Auch dieser Annäherungsvorgang erfolgt kontinuierlich, während die beiden Metallstreifen eine Vorschubbewegung in ihrer Längsrichtung erfahren.
-
Von der Erfindung umfasst ist ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer Steckbrücke zur Verbindung mit mehreren Anschlussklemmen. Die Vorrichtung weist eine Trenneinrichtung mit Mitteln zum Erzeugen von zwei kammartigen Metallstreifen aus wenigstens einem metallischen Halbzeugband durch einen Trennvorgang auf, wobei sich die Metallstreifen parallel nebeneinander entlang der Längsausdehnung des wenigstens einen Halbzeugbandes erstrecken und jeweils eine Brückenleiste aufweisen, von der mehrere Kontaktzungen abstehen. Bei der Trenneinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Stanzeinrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner eine automatisierte Montageeinrichtung mit Mitteln zum fortlaufenden Überführen der beiden Metallstreifen aus der Lage nach dem Trennvorgang in eine relative Lage zueinander auf, in welcher die Brückenleisten und jeweils zwei Kontaktzungen von beiden Metallstreifen übereinander liegen, wobei dieses Überführen während einer Vorschubbewegung der beiden Metallstreifen in Richtung ihrer Längsausdehnung erfolgt.
-
Mit einer solchen Vorrichtung lässt sich zusammen mit einer Einrichtung zum teilweisen Umspritzen der Metallstreifen auf effektive Weise eine Steckbrücke erzeugen, was die zuvor genannten Vorteile bezüglich der Automatisierung des Herstellungsprozesses mit sich bringt. Insbesondere ist die Vorrichtung dabei zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet, was insbesondere Mittel zum Befestigen der beiden Metallstreifen aneinander und zum Ablängen beinhaltet.
-
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
-
Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung der Vorgänge bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anhand einer Stanzeinrichtung in einer Aufsicht;
- 2 die Vorgänge gemäß 1 anhand einer Stanzeinrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht;
- 3 den Vorgang des Zusammenführens von zwei Metallstreifen in einer vergrößerten Detailansicht;
- 4 einen vergrößerten Ausschnitt eines Metallstreifens; und
- 5 eine Ausführungsform einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Steckbrücke.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielhaft anhand der 1 bis 5 beschrieben. 1 und 2 zeigen dabei schematisch eine Stanzeinrichtung 20. Dieser Stanzeinrichtung 20 wird ein Halbzeugband 30 aus einem Metallblech zugeführt. Die Zuführung erfolgt in einer Zuführrichtung, die mit einem Pfeil Z gekennzeichnet ist. Das Halbzeugband 30 hat in Zuführrichtung eine Breite B. Aus dieser Breite B werden durch einen Stanzvorgang in der Stanzeinrichtung 20 zwei Metallstreifen 40 und 50 erzeugt. Diese haben jeweils eine Breite b1 und b2 und liegen parallel nebeneinander. Die Metallstreifen 40, 50 erstrecken sich in Richtung der Längsausdehnung des Halbzeugbandes 30, d.h. entlang der Zuführrichtung Z. Die Stanzeinrichtung 20 erzeugt somit zwei Metallstreifen 40, 50, die nach dem Stanzvorgang nebeneinander in einer Ebene liegen und so aus der Stanzeinrichtung herausbewegt werden.
-
Nach dem Stanzvorgang werden die beiden Metallstreifen 40, 50 in einer Montageeinrichtung 21 fortlaufend zusammengeführt, während sie eine Vorschubbewegung in Z-Richtung erfahren. Diese Montageeinrichtung 21 ist in der 1 gestrichelt dargestellt und ist geeignet ausgebildet. Sie weist wenigstens Mittel für eine Bewegung der Metallstreifen 40, 50 in Z-Richtung und Mittel zum Verändern der Ebene auf, in welcher die Metallstreifen jeweils liegen.
-
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der beiden Metallstreifen 40, 50 und ihrer Zusammenführung. Jeder Metallstreifen weist jeweils eine langgestreckte Brückenleiste 42, 52 auf, die als Verbindungssteg für mehrere Kontaktzungen 41, 51 dient. Diese Kontaktzungen 41, 51 stehen von der jeweiligen Brückenleiste 42, 52 ab. In der Ausführungsform der 1 bis 3 stehen die Kontaktzungen 41, 51 beider Metallstreifen 40, 50 in die gleiche Richtung ab. Ferner sind an einer Brückenleiste 42, 52 mehrere Verbindungselemente 43, 53 vorgesehen, wobei es sich beispielsweise um Zapfen und Bohrungen handeln kann, die für eine spätere Verbindung der beiden Metallstreifen verwendet werden.
-
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Metallstreifens 40 mit einer Brückenleiste 42 und mehreren abstehenden Kontaktzungen 41. Der Umriss der Kontaktzungen 41 kann auf bekannte Weise ausgebildet sein, wobei verschiedene Stufen und Anschrägungen vorgesehen sind, um eine geeignete Kontaktierung mit einer Anschlussklemme zu ermöglichen.
-
Die beiden Metallstreifen 40, 50 verlaufen nach dem Stanzvorgang in der Stanzeinrichtung 20 zunächst parallel, werden dann aber kontinuierlich aufeinander zu bewegt. Hierfür werden die beiden Metallstreifen aus ihrer ursprünglichen Ebene in zwei verschiedene Ebenen bewegt, die parallel übereinander liegen. Sie werden in diesen Ebenen soweit zusammengeführt, dass ihre Brückenleisten 42, 52 und Kontaktzungen 41, 52 übereinander liegen. Diese Bewegungsabläufe sind bei der Automatisierung entsprechend zu koordinieren. In dieser erzielten Lage werden die Metallstreifen 40, 50 über die Verbindungselemente 43, 53 miteinander verbunden, was beispielsweise über ein Vernieten erfolgt. Anschließend werden die Metallstreifen auf eine gewünschte Länge abgelängt. Diese weiteren Schritte können ebenfalls in der automatisierten Montageeinrichtung 21 erfolgen.
-
Anschließend wird wenigstens der Bereich der zwei übereinander liegenden Brückenleisten 42, 52 mit einem Isolierwerkstoff umspritzt, um einen Isolierkopf 11 zu bilden, wie er der schematischen Darstellung der 5 zu entnehmen ist. Auch dieser Schritt des Umspritzens kann in einer gemeinsamen Vorrichtung erfolgen, welche wenigstens auch die Vorgänge des Stanzens und Zusammenführens der beiden Metallstreifen automatisiert durchführt. Im Ergebnis wird so eine Steckbrücke 10 erzeugt mit einem Isolierkopf 11, aus welchem die Kontaktzungen 41, 51 blank herausragen. Jeweils zwei Kontaktzungen bilden einen Stecker 12 mit federnden Kontaktzungen, die für eine Kontaktierung mit einem Flachkontakt an einer Anschlussklemme auseinandergedrückt werden.
-
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, stehen die Kontaktzungen der beiden Metallstreifen 40, 50 nach dem Stanzvorgang in entgegengesetzte Richtungen von der jeweiligen Brückenleiste ab. Dabei zeigen die Kontaktzungen aufeinander zu oder sie weisen voneinander weg. In beiden Fällen müssen die Metallstreifen um eine Achse gedreht und aufeinander zu bewegt werden, um sie in zwei Ebenen zu bringen, die parallel zueinander liegen. Diese Drehachse verläuft im Wesentlichen entlang der Längsausdehnung der Metallstreifen. Beim Überführen der Metallstreifen in die gewünschte Lage erfolgt somit während einer Vorschubbewegung ein Drehen der Metallstreifen um ihre Längsachse und eine Bewegung der Metallstreifen aufeinander zu. Die Metallstreifen werden soweit zusammengeführt, dass ihre Brückenleisten und Kontaktzungen übereinander liegen. Auch hier sind die Bewegungsabläufe bei der Automatisierung entsprechend zu koordinieren.
-
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung, welche in den Figuren nicht gezeigt ist, wird der Trenneinrichtung 20 nicht ein Halbzeugband 30 der Breite B zugeführt, aus welchem dann zwei schmalere Metallstreifen 40 und 50 geformt werden. Vielmehr werden der Trenneinrichtung 20 in Z-Richtung zwei Halbzeugbänder zugeführt, was vorzugsweise simultan und parallel erfolgt. Aus jeweils einem dieser Halbzeugbänder wird dann in der Trenneinrichtung 20 ein kammartiger Metallstreifen erzeugt, so dass erneut zwei Metallstreifen die Trenneinrichtung parallel verlassen. Beide Metallstreifen liegen in der gleichen Ebene und der weitere Fertigungsprozess mit einem automatisierten Überführen der beiden Metallstreifen in die gewünschte Lage kann wie beschrieben erfolgen.Bezugszeichenliste
- 10
- Steckbrücke
- 11
- Isolierkopf
- 12
- Stecker
- 20
- Trenneinrichtung, Stanzeinrichtung
- 21
- Montageeinrichtung
- 30
- Halbzeugband
- 40
- Metallstreifen
- 41
- Kontaktzunge
- 42
- Brückenleiste
- 43
- Verbindungselement, Zapfen, Bohrung
- 40
- Metallstreifen
- 51
- Kontaktzunge
- 52
- Brückenleiste
- 53
- Verbindungselement, Zapfen, Bohrung
- Z
- Zuführrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
