DE102021212214A1 - Kontakteinrichtung, umfassend ein Kontaktelement für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement - Google Patents

Kontakteinrichtung, umfassend ein Kontaktelement für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement Download PDF

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Abstract

Kontakteinrichtung (1, 1'), umfassend ein Kontaktelement (2, 2'), insbesondere eine Schweißgabel, für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement (3, 3'), insbesondere einem Draht, wobei das Kontaktelement (2, 2') einen Grundkörper (4) und zwei von dem Grundkörper (4) abragende Schenkel (5, 6) aufweist, die eine Öffnung (7) für die Aufnahme des Leiterelements (3, 3') definieren, welche Öffnung (7) durch eine Verformung schließbar und welche Schenkel (5, 6) miteinander und/oder mit dem Leiterelement (3, 3') verschweißbar sind, wobei in der Öffnung (7) eine Engstelle (8) ausgebildet ist, die einen Aufnahmeraum (9) für das Leiterelement (3, 3') begrenzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontakteinrichtung, umfassend ein Kontaktelement, insbesondere eine Schweißgabel, für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement, insbesondere einem Draht, wobei das Kontaktelement einen Grundkörper und zwei von dem Grundkörper abragende Schenkel aufweist, die eine Öffnung für die Aufnahme des Leiterelements definieren, welche Öffnung durch eine Verformung schließbar und welche Schenkel miteinander und/oder mit dem Leiterelement verschweißbar sind.
  • Derartige Kontakteinrichtungen, die dafür vorgesehen sind, eine Schweißverbindung herzustellen, insbesondere eine Schweißgabel mit einem Draht mittels Verformens und Verschweißens herzustellen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Kontakteinrichtungen werden üblicherweise über ein entsprechendes Werkzeug verbunden, das Elektroden bereitstellt, mit denen die Schenkel des Kontaktelements zusammengedrückt werden, um den Draht zu Umschließen. Anschließend bzw. gleichzeitig wird durch entsprechende Bestromung der Elektroden eine Schweißverbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiterelement hergestellt, bei der Kontaktelement und Leiterelement teilweise aufschmelzen können.
  • Hierbei ist aus dem Stand der Technik außerdem bekannt, dass die Positionierung des Leiterelements innerhalb der Öffnung des Kontaktelements einen signifikanten Einfluss auf die Qualität der Verbindung der Kontakteinrichtung besitzt. Da das Werkzeug stets mit dem gleichen Satz an Parametern betrieben werden soll, führt eine Abweichung der Positionierung, also der Anordnung des Leiterelements relativ zu dem Kontaktelement oder umgekehrt, zu einer Abweichung von einem gewünschten Schweißergebnis.
  • Aufgrund des vorherrschenden Bauraums und der Anforderungen an das Werkzeug und den Verbindungsprozess, ist im Bereich des Werkzeugs bzw. werkzeugseitig eine präzise Positionierung und Fixierung des Leiterelements nicht oder nur sehr aufwendig möglich. Daher sind unterschiedliche Leiterelemente, beispielsweise in Abhängigkeit ihrer Biege- und Fertigungstoleranzen in unterschiedlichen Kontakteinrichtungen unterschiedlich in deren Öffnung positioniert. Daher wird über eine Vielzahl von Kontakteinrichtungen eine schwankende Schweißqualität realisiert, die in Bezug auf ihre Festigkeit und Temperaturbeständigkeit verbesserungswürdig ist. Im ungünstigsten Fall könnten bei der Verwendung bzw. im Betrieb aufgrund von Vibrationen Kontaktierungsprobleme entstehen. Ferner ist aufgrund der reduzierten Schweißqualität eine Partikelbildung, beispielsweise durch Schweißspritzer, möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine demgegenüber verbesserte Kontakteinrichtung anzugeben.
  • Die Aufgabe wird durch eine Kontakteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Wie beschrieben, betrifft die Erfindung eine Kontakteinrichtung, die ein Kontaktelement umfasst, das beispielsweise als Schweißgabel ausgebildet ist. Die Kontakteinrichtung ist dafür vorgesehen, eine Schweißverbindung herzustellen, nämlich zwischen dem Kontaktelement und einem Leiterelement. Das Leiterelement kann beispielsweise als Draht ausgeführt sein. Das Kontaktelement weist einen Grundkörper auf und zwei von dem Grundkörper abragende Schenkel. Die Schenkel definieren eine Öffnung, in die das Leiterelement eingebracht werden kann. Das Leiterelement wird somit in die zwischen den Schenkeln ausgebildete Öffnung eingebracht.
  • Bei eingebrachtem Leiterelement können die Schenkel, insbesondere mittels eines Werkzeugs, geschlossen werden und die Schweißverbindung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiterelement kann hergestellt werden. Für das Verformen können beispielsweise Elektroden eines Werkzeugs eine Kraft auf die Schenkel ausüben, die eine Verformung der Schenkel bewirkt, sodass die durch die Schenkel definierte Öffnung, in der das Leiterelement aufgenommen ist, geschlossen wird. Im geschlossenen Zustand umschließen die Schenkel zumindest teilweise das Leiterelement, sodass ein mechanischer und elektrischer Kontakt besteht, der zum Verschweißen der Schenkel mit dem Leiterelement und der Schenkel untereinander genutzt werden kann.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in der Öffnung eine Engstelle ausgebildet ist, die einen Aufnahmeraum für das Leiterelement begrenzt. Der Begriff „Engstelle“ kann insbesondere auf den Querschnitt des Kontaktelements bezogen werden. Wie beschrieben, definieren die beiden Schenkel des Kontaktelements eine Öffnung, deren schmalste Stelle die Engstelle bildet. Die Engstelle bildet somit einen Bereich der Öffnung aus, in denen sich die Flanken der Schenkel näher sind als in angrenzenden Bereichen. An der Engstelle ist somit die Breite der Öffnung gegenüber angrenzenden Bereichen reduziert.
  • Insbesondere bildet die Engstelle den engsten Bereich entlang der Schenkel aus. Beispielsweise kann das Leiterelement im Bereich der freien Enden der Schenkel in die Öffnung eingebracht werden und dabei in Richtung des Grundkörpers des Kontaktelements bewegt werden, wobei die beiden Schenkel im Bereich des Grundkörpers zusammenlaufen. Hierbei kann das Leiterelement die Engstelle passieren, die an einer beliebigen Position entlang der Längsachse der Schenkel ausgeführt sein kann. Die Engstelle kann beispielsweise durch eine Ausformung in wenigstens einem Schenkel oder in beiden Schenkeln ausgebildet sein, welche Ausformung in die Öffnung hineinragt, zum Beispiel senkrecht zur Längsachse der Schenkel.
  • Die Engstelle kann letztlich dazu verwendet werden, eine Sollposition für das Leiterelement festzulegen. Das Leiterelement kann dabei in die Öffnung eingebracht werden und kann die Engstelle passieren. Die Engstelle begrenzt somit einen Aufnahmeraum, in dem das Leiterelement zur Ausführung der Schweißverbindung verbleiben soll. Die Engstelle verhindert insbesondere, dass das Leiterelement die Engstelle erneut passieren und den Aufnahmeraum wieder verlassen kann. Zum Beispiel kann das Leiterelement durch die Engstelle gedrückt werden, sodass das Leiterelement anschließend innerhalb des Aufnahmeraums an der Engstelle anliegt und somit kräftefrei bzw. rein durch eine innere Vorspannung des Leiterelements den Aufnahmeraum nicht mehr verlassen kann.
  • Das bedeutet insbesondere, dass das Leiterelement an der Engstelle innerhalb des Aufnahmeraums anliegen kann und die Engstelle letztlich das Leiterelement in der Position hält. Dadurch wird eine Positionierung des Leiterelements an der Engstelle sichergestellt, sodass über mehrere Kontakteinrichtungen hinweg eine konstante Positionierung möglich wird. Das Werkzeug kann folglich mit den gleichen Prozessparametern betrieben werden, die für die durch die Engstelle festgelegte Positionierung des Leiterelements in dem Aufnahmeraum optimiert werden können. Die zu erwartenden Schweißergebnisse bzw. die Qualität der hergestellten Schweißverbindung ist daher über alle hergestellten Kontakteinrichtungen verbessert, da Abweichungen in der Positionierung des Leiterelements reduziert bzw. gänzlich verhindert werden können.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kontakteinrichtung kann vorgesehen sein, dass das Leiterelement in einem in dem Aufnahmeraum aufgenommenen Zustand bei geöffnetem und unverschweißtem Aufnahmeraum bewegbar ist. Die vorgeschlagene Ausgestaltung betrifft insbesondere kein Einpressen des Leiterelements in einen Aufnahmeraum in dem Kontaktelement. Stattdessen bleibt das Leiterelement, beispielsweise der Draht, innerhalb des Aufnahmeraums grundsätzlich bewegbar. Die Engstelle bewirkt letztlich lediglich eine Fixierung in einer Richtung bzw. eine Begrenzung der Bewegung. Zum Beispiel kann das Leiterelement in Richtung des Aufnahmeraums bzw. in Richtung des Grundkörpers des Kontaktelements frei bewegt werden. Die Engstelle verhindert lediglich, dass das Leiterelement eine Bewegung aus dem Aufnahmeraum heraus ausführt, also sich beliebig von dem Grundkörper weg bewegen könnte.
  • Der Aufnahmeraum bildet letztlich eine Freistellung im Bereich des Grundkörpers, an dem die Schenkel des Kontaktelements zusammenlaufen. Der Aufnahmeraum wird in Richtung der freien Enden der Schenkel durch die Engstelle begrenzt, sodass ein in den Aufnahmeraum eingebrachtes Leiterelement an der Engstelle anliegen kann und den Aufnahmeraum durch die Engstelle nicht wieder verlassen kann.
  • Die Kontakteinrichtung kann dahingehend weitergebildet werden, dass der Aufnahmeraum nach der Engstelle breiter ausgebildet ist, als die Öffnung vor der Engstelle ausgebildet ist. Die beschriebene Ausgestaltung sieht vor, dass sich die Öffnung zwischen den Schenkeln des Kontaktelements zwischen der Engstelle und dem Grundkörper gegenüber dem Bereich der Öffnung verbreitert, der sich zwischen den freien Enden der Schenkel und der Engstelle befindet. Der Aufnahmeraum bildet somit einen Bewegungsraum für das Leiterelement, in welchen Aufnahmeraum das Leiterelement eingebracht werden kann.
  • Das Leiterelement kann beispielsweise in die Öffnung eingedrückt werden, wobei das Leiterelement bei Passieren der Engstelle durch die Reduzierung der Breite der Öffnung an der Engstelle unter Aufbringen einer definierten Eindrückkraft die Engstelle passieren kann. Je nach Dimensionierung der Engstelle und Dimensionierung des Leiterelements, kann die definierte Eindrückkraft eingestellt werden. Hierbei ist das Zusammenspiel aus Engstelle und Leiterelement insbesondere so einstellbar, dass das Leiterelement anschließend den Aufnahmeraum selbstständig nicht mehr verlassen kann. Das Leiterelement kann im eingebauten Zustand eine gewisse Vorspannung aufweisen, beispielsweise bedingt durch die Geometrie oder die Anordnung, zum Beispiel eine Biegung des Leiterelements. Die Vorspannung kann das Leiterelement grundsätzlich gegen die Engstelle bewegen bzw. in der an der Engstelle anliegenden Stellung halten.
  • Das Einbringen des Leiterelements in den Aufnahmeraum kann somit, beispielsweise durch Ermittlung einer auf das Leiterelement wirkenden Kraft, überwacht werden. Insbesondere kann ein Kraftanstieg identifiziert werden, der vorliegt, wenn das Leiterelement durch die Engstelle bewegt wird. Da der Aufnahmeraum nach der Engstelle breiter ausgebildet ist, wird die auf das Leiterelement wirkende Kraft entsprechend abfallen. Dadurch kann zum einen sichergestellt werden, dass das Leiterelement definiert in den Aufnahmeraum eingebracht wurde. Ferner kann die Bewegung zum Einbringen des Leiterelements in Abhängigkeit der ermittelten Kraft gesteuert werden.
  • Wie beschrieben, kann die Geometrie des Kontaktelements, insbesondere die Ausführung der Engstelle im Zusammenspiel mit dem verwendeten Leiterelement der Kontakteinrichtung abgestimmt werden. Insbesondere kann die Engstelle in Abhängigkeit eines Parameters des Leiterelements, insbesondere eines Durchmessers des Leiterelements, ausgebildet sein. Zum Beispiel kann bei Verwendung eines Drahtes als Leiterelement die Engstelle in Abhängigkeit des Durchmessers des Drahtes definiert werden. Die Engstelle kann insbesondere zumindest genauso breit ausgelegt werden, wie der Durchmesser des Leiterelements. Ferner kann die Engstelle geringfügig schmaler ausgelegt werden, sodass das Durchführen des Leiterelements durch die Engstelle eine definierte Kraft erfordert und die Engstelle ein Wiederaustreten des Leiterelements verhindert. Beispielsweise kann die Breite an der Engstelle um ein bis zwei Zehntel kleiner bzw. schmaler gewählt werden als der Durchmesser des Leiterelements.
  • Die Öffnung des Kontaktelements kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Kontakteinrichtung einen definierten Öffnungswinkel aufweisen, insbesondere durch jeweils eine schrägausgebildete Öffnungsfläche der Schenkel des Kontaktelements. Im Bereich der freien Enden der Schenkel kann somit die Öffnung V-förmig realisiert werden. Dies ermöglicht insbesondere, dass bei einem Einbringen des Leiterelements in die Öffnung das Leiterelement die Öffnung leichter findet. Durch ein Anschrägen der Öffnungsflächen der Schenkel wird zudem das Leiterelement geschützt, da das Leiterelement unter reduzierter Kraft beim Einbringen entlang der schräg ausgebildeten Öffnungsflächen bewegt werden kann. Ferner wird verhindert, dass die Öffnungsflächen eine scharfe Kante ausbilden, an der das Leiterelement verletzt werden könnte.
  • Grundsätzlich kann der Öffnungswinkel beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann der Öffnungswinkel 40° bis 60°, insbesondere 50°, betragen. Der Öffnungswinkel kann hierbei in Abhängigkeit von dem verwendeten Werkzeug bzw. weiterer Prozessparameter ausgewählt werden. Der Öffnungswinkel stellt insbesondere sicher, dass auch bei leicht abweichender Positionierung des Leiterelements ein Einbringen in die Öffnung sicher möglich ist. Bei dem Einbringen des Leiterelements kann das Leiterelement an der Öffnungsfläche der Schenkel entlang gleiten und somit durch die unter dem Öffnungswinkel angeordneten Öffnungsflächen in die Öffnung geführt werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Kontakteinrichtung kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser des Aufnahmeraums in Abhängigkeit eines Parameters, insbesondere eines Durchmessers, des Leiterelements ausgebildet ist, insbesondere, 1 mm größer als das Leiterelement. Wie beschrieben, wird als Aufnahmeraum der Bereich der Öffnung des Kontaktelements bezeichnet, der zwischen dem Grundkörper des Kontaktelements und der Engstelle ausgebildet ist. Der Aufnahmeraum kann beispielsweise im Querschnitt kreisförmig ausgebildet sein. Hierbei kann der Durchmesser des Aufnahmeraums basierend auf einem Parameter des Leiterelements gewählt werden. Wie beschrieben, ist es insbesondere möglich, dass das Leiterelement in dem Aufnahmeraum bewegbar bleiben soll. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Aufnahmeraum größer ausgebildet ist als das Leiterelement. Beispielsweise kann der Aufnahmeraum einen um 0,1 mm größeren Durchmesser aufweisen als der Durchmesser des Leiterelements, beispielsweise der Durchmesser eines Drahtes, das als Leiterelement verwendet wird.
  • Die Kontakteinrichtung kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass eine Breite der Schenkel des Kontaktelements in Abhängigkeit eines Parameters, insbesondere eines Durchmessers, des Leiterelements ausgebildet ist, insbesondere die Hälfte des Durchmessers des Leiterelements. Durch die Wahl der Breite der Schenkel des Kontaktelements kann letztlich das Verformungsverhalten der Schenkel beim Herstellen der Verbindung mit dem Leiterelement beeinflusst werden. Hierbei hat sich gezeigt, dass bei einer Breite der Schenkel im Bereich der Hälfte des Durchmessers des Leiterelements, beispielsweise der Hälfte des Durchmessers des Drahtes, eine besonders gute Verbindung zwischen den Bestandteilen der Kontakteinrichtung, insbesondere dem Kontaktelement und dem Leiterelement, hergestellt werden kann. Die Breite der Schenkel kann sich hierbei über die Länge der Schenkel ändern. Insbesondere können die Schenkel in Richtung des Grundkörpers breiter ausgebildet sein. Insbesondere kann die Breite der Schenkel im Bereich des Grundkörpers, beispielsweise an dem dem Grundkörper zugewandten Rand des Aufnahmeraums breiter ausgebildet sein als im Bereich der freien Enden der Schenkel bzw. in benachbarten Bereichen der Engstelle.
  • Ferner kann bei der Kontakteinrichtung vorgesehen sein, dass eine Länge der Schenkel des Kontaktelements in Abhängigkeit eines Parameters, insbesondere eines Durchmessers, des Leiterelements ausgebildet ist, insbesondere das Dreifache des Durchmessers des Leiterelements beträgt. Durch die Wahl der Länge der Schenkel kann ebenfalls die Länge der Öffnung und die Ausbildung des Aufnahmeraums bestimmt werden. Die Länge der Schenkel des Kontaktelements kann so gewählt werden, dass ein sicheres Einbringen des Leiterelements möglich ist. Hierbei kann die Position der Engstelle beliebig entlang der Schenkel festgelegt werden. Insbesondere bietet sich an, die Engstelle so zu wählen, dass diese im Bereich eines Rands des Aufnahmeraums angeordnet ist.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung einer Kontakteinrichtung, insbesondere einer Kontakteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein Kontaktelement, insbesondere eine Schweißgabel, für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement, insbesondere einem Draht, wobei das Kontaktelement einen Grundkörper und zwei von dem Grundkörper abragende Schenkel aufweist, die eine Öffnung für die Aufnahme des Leiterelements definieren, welche Aufnahme durch eine Verformung der Schenkel geschlossen und welche Schenkel miteinander und/oder mit dem Leiterelement verschweißt werden, wobei in der Öffnung eine Engstelle ausgebildet ist, die einen Aufnahmeraum für das Leiterelement begrenzt.
  • Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Kontakteinrichtung beschrieben wurden, sind vollständig auf das Verfahren übertragbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 zwei Kontakteinrichtungen, umfassend jeweils ein Kontaktelement und ein Leiterelement;
    • 2 einen Ausschnitt einer Kontakteinrichtung von 1 in einem ersten Prozessschritt; und
    • 3 einen Ausschnitt einer Kontakteinrichtung von 1, 2 in einem zweiten Prozessschritt.
  • 1 zeigt zwei Kontakteinrichtungen 1, 1', umfassend je ein Kontaktelement 2, 2`, die insbesondere als Schweißgabeln ausgebildet sind. Die Kontakteinrichtungen 1,1' sind für die Herstellung einer Schweißverbindung mit je einem Leiterelement 3, 3`, insbesondere einem Draht, ausgebildet. Hierzu können die Kontaktelemente 2,2' verformt werden, insbesondere durch Aufbringen einer Kraft über Elektroden eines Werkzeugs (nicht dargestellt). Anschließend kann durch Aufbringen eines definierten Stroms eine Schweißverbindung zwischen den Kontaktelementen 2, 2' und den Leiterelementen 3, 3' hergestellt werden.
  • In 2, 3 ist lediglich beispielhaft ein Kontaktelement 2 und ein Leiterelement 3 dargestellt. Die Beschreibung ist analog auf das Leiterelement 3' und das Kontaktelement 2' übertragbar.
  • Das Kontaktelement 2 weist einen Grundkörper 4 und zwei von dem Grundkörper 4 abragende Schenkel 5, 6 auf, die eine Öffnung 7 für die Aufnahme des Leiterelements 3 definieren. Wie beschrieben, kann das Kontaktelement 2 verformt werden, um die Öffnung 7 zu schließen. Die Öffnung 7 ist somit durch eine Verformung schließbar, wobei die Schenkel 5, 6 miteinander und/oder mit dem Leiterelement 3 verschweißbar sind.
  • In der Öffnung 7 ist entlang der Längsachse der Schenkel 5, 6 eine Engstelle 8 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel bildet die Engstelle 8 die schmalste Stelle der Öffnung 7. Die Engstelle 8 begrenzt einen Aufnahmeraum 9, in dem das Leiterelement 3 zur Herstellung der Schweißverbindung aufgenommen werden soll. In der gezeigten Ausführungsform ist der Aufnahmeraum 9 grundsätzlich im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Die Engstelle 8 ist durch je eine Ausformung an der Innenseite der Schenkel 5, 6 gebildet. Hierbei ist es ebenso möglich, dass die Engstelle 8 auch nur durch eine einzige Ausformung an einem der beiden Schenkel 5, 6 ausgebildet ist.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung mittels der Kontakteinrichtung 1 wird das Leiterelement 3 in die Öffnung 7 eingebracht, insbesondere entlang einer Z-Achse, die beispielsweise parallel zu der Längsachse der Schenkel 5, 6 gewählt ist. Die Bewegung, die das Leiterelement 3 beim Einbringen in die Öffnung 7 bzw. den Aufnahmeraum 9 ausführt, ist durch eine gestrichelte Kontur 10 sowie einen Pfeil 11 schematisch dargestellt. Beim Einbringen des Leiterelements 3 in den Aufnahmeraum 9 kann eine Ermittlung der auf das Leiterelement 3 wirkenden Kraft vorgenommen werden. Passiert das Leiterelement 3 die Engstelle 8, kann der Kraftanstieg ermittelt werden, der auftritt, wenn das Leiterelement 3 mit den Innenseiten der Schenkel 5, 6 an der Engstelle 8 in Kontakt kommt. Hierbei kann insbesondere zusätzlich der sich daran anschließende Abfall der Kraft ebenfalls ermittelt werden, wenn das Leiterelement 3 die Engstelle 8 passiert hat. Dadurch ist es möglich, zu erfassen, ob das Leiterelement 3 korrekt in den Aufnahmeraum 9 eingesetzt wurde. Zum Beispiel kann ferner der Kraftanstieg ermittelt werden, der auftritt, wenn das Leiterelement 3 an dem Rand 12 des Grundkörpers 4 anschlägt.
  • Anschließend kann eine Krafteinleitung auf das Leiterelement 3 entfallen. Mit anderen Worten kann das Leiterelement 3 anschließend „losgelassen“ zu werden. Das Leiterelement 3 kann sich in diesem Zustand frei in dem Aufnahmeraum 9 bewegen. Das Leiterelement 3 ist daher ersichtlich nicht in den Aufnahmeraum 9 eingepresst. Je nach Vorspannung des Leiterelements 3 kann das Leiterelement 3 somit an einem Rand des Aufnahmeraums 9 anliegen. Insbesondere kann die Vorspannung des Leiterelements 3 bewirken, dass sich das Leiterelement 3 in dem Aufnahmeraum 9 entgegen der Richtung des Pfeils 11 bewegt. Die Engstelle 8 verhindert dabei, dass das Leiterelement 3 aus dem Aufnahmeraum 9 gelangen kann. Insbesondere kann die Vorspannung des Leiterelements 3 bewirken, dass das Leiterelement 3 definiert, wie in 3 dargestellt, an der Engstelle 8 anliegt. Dies erlaubt eine präzise Positionierung des Leiterelements 3 durch die Formgebung des Kontaktelements 2. Ausgehend von 3 kann anschließend eine Verformung der Schenkel 5, 6 und ein Verschweißen der Kontakteinrichtung 1 vorgenommen werden.
  • In 2, 3 ist ferner dargestellt, dass die Öffnung 7 des Kontaktelements 2 einen definierten Öffnungswinkel 13 aufweist, der beispielsweise 50° beträgt. Der Öffnungswinkel 13 erlaubt ein sicheres Einführen bzw. Einbringen des Leiterelements 3 in die Öffnung 7. Durch entsprechende Wahl der Breite 14 der Engstelle 8, beispielsweise die in 2, 3 dargestellte Breite 14, kann ein definiertes Einbringen und Halten des Leiterelements 3 erreicht werden. Beispielsweise kann die Breite 14 der Engstelle 8 in Abhängigkeit des Durchmessers des Leiterelements 3 gewählt werden. Beispielsweise kann als Breite 14 der Durchmesser des Leiterelements 3 oder der um ein bis zwei Zehntel reduzierte Durchmesser des Leiterelements 3 gewählt werden.
  • Die Größe des Aufnahmeraums 9 kann ebenfalls in Abhängigkeit des verwendeten Leiterelements 3 ausgewählt bzw. eingestellt werden. Hierbei bietet sich an, den Durchmesser 15 des Aufnahmeraums 9 größer zu wählen als den Durchmesser des Leiterelements 3, sodass eine Bewegbarkeit des Leiterelements 3 innerhalb des Aufnahmeraums 9 sichergestellt ist. Ferner verbessert ein größerer Aufnahmeraum 9 die Ermittlung der Engstelle 8, da der Kraftabfall auf das Leiterelement 3 nach Passieren der Engstelle 8 verbessert erfasst werden kann.
  • In 2, 3 ist ferner eine Länge 16 der Schenkel 5, 6 dargestellt. Diese kann vorteilhaft ebenfalls basierend auf dem Durchmesser des Leiterelements 3 gewählt werden, beispielsweise kann die Länge 16 dem Dreifachen des Durchmessers des Leiterelements 3 entsprechen. 2, 3 kann ferner eine Breite 17 der Schenkel 5, 6 entnommen werden. Die Breite 17 kann ebenfalls in Abhängigkeit des Durchmessers des Leiterelements 3 festgelegt werden. Beispielsweise entspricht die Breite 17 der Hälfte des Durchmessers des Leiterelements 3 bzw. ist die Breite 17 größer als die Hälfte des Durchmessers des Leiterelements 3.
  • Bezugszeichenliste
  • 1,1'
    Kontakteinrichtung
    2,2'
    Kontaktelement
    3, 3'
    Leiterelement
    4
    Grundkörper
    5, 6
    Schenkel
    7
    Öffnung
    8
    Engstelle
    9
    Aufnahmeraum
    10
    Kontur
    11
    Pfeil
    12
    Rand
    13
    Öffnungswinkel
    14
    Breite
    15
    Durchmesser
    16
    Länge
    17
    Breite

Claims (10)

  1. Kontakteinrichtung (1, 1'), umfassend ein Kontaktelement (2, 2'), insbesondere eine Schweißgabel, für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement (3, 3'), insbesondere einem Draht, wobei das Kontaktelement (2, 2') einen Grundkörper (4) und zwei von dem Grundkörper (4) abragende Schenkel (5, 6) aufweist, die eine Öffnung (7) für die Aufnahme des Leiterelements (3, 3') definieren, welche Öffnung (7) durch eine Verformung schließbar und welche Schenkel (5, 6) miteinander und/oder mit dem Leiterelement (3, 3') verschweißbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Öffnung (7) eine Engstelle (8) ausgebildet ist, die einen Aufnahmeraum (9) für das Leiterelement (3, 3') begrenzt.
  2. Kontakteinrichtung (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (3, 3') in einem in dem Aufnahmeraum (9) aufgenommenen Zustand bei geöffnetem und unverschweißtem Aufnahmeraum (9) bewegbar ist.
  3. Kontakteinrichtung (1, 1') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (9) nach der Engstelle (8) breiter ausgebildet ist, als die Öffnung (7) vor der Engstelle (8) ausgebildet ist.
  4. Kontakteinrichtung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle (8) in Abhängigkeit eines Parameters des Leiterelements (3, 3'), insbesondere eines Durchmessers des Leiterelements (3, 3'), ausgebildet ist.
  5. Kontakteinrichtung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (7) des Kontaktelements (2, 2') einen definierten Öffnungswinkel (13) aufweist, insbesondere durch jeweils eine schräg ausgebildete Öffnungsfläche der Schenkel (5, 6) des Kontaktelements (2, 2').
  6. Kontakteinrichtung (1, 1') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (13) 40°-60°, insbesondere 50°, beträgt.
  7. Kontakteinrichtung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (15) des Aufnahmeraums (9) in Abhängigkeit eines Parameters, insbesondere eines Durchmessers, des Leiterelements (3, 3') ausgebildet ist, insbesondere 0,1 mm größer als das Leiterelement (3, 3').
  8. Kontakteinrichtung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (17) der Schenkel (5, 6) des Kontaktelements (2, 2') in Abhängigkeit eines Parameters, insbesondere eines Durchmessers, des Leiterelements (3, 3') ausgebildet ist, insbesondere die Hälfte des Durchmessers des Leiterelements (3, 3') beträgt.
  9. Kontakteinrichtung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (16) der Schenkel (5, 6) des Kontaktelements (2, 2') in Abhängigkeit eines Parameters, insbesondere eines Durchmessers, des Leiterelements (3, 3') ausgebildet ist, insbesondere das Dreifache des Durchmessers des Leiterelements (3, 3') beträgt.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung einer Kontakteinrichtung (1, 1'), insbesondere einer Kontakteinrichtung (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein Kontaktelement (2, 2'), insbesondere eine Schweißgabel, für die Herstellung einer Schweißverbindung mit einem Leiterelement (3, 3'), insbesondere einem Draht, wobei das Kontaktelement (2, 2') einen Grundkörper (4) und zwei von dem Grundkörper (4) abragende Schenkel (5, 6) aufweist, die eine Öffnung (7) für die Aufnahme des Leiterelements (3, 3') definieren, welche Aufnahme durch eine Verformung der Schenkel (5, 6) geschlossen und welche Schenkel (5, 6) miteinander und/oder mit dem Leiterelement (3, 3') verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Öffnung (7) eine Engstelle (8) ausgebildet ist, die einen Aufnahmeraum (9) für das Leiterelement (3, 3') begrenzt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0675568A1 (de) 1994-03-31 1995-10-04 BITRON S.p.A. Vorrichtung und Methode zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines Anschlusses
US6064026A (en) 1998-11-06 2000-05-16 C&M Corporation Method for producing an electrical bond between conductors and electrical connector contacts
DE102010018608A1 (de) 2010-04-28 2011-11-03 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Bauteilen
DE102017211155A1 (de) 2017-06-30 2019-01-03 Robert Bosch Gmbh Laserschweissen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0675568A1 (de) 1994-03-31 1995-10-04 BITRON S.p.A. Vorrichtung und Methode zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines Anschlusses
US6064026A (en) 1998-11-06 2000-05-16 C&M Corporation Method for producing an electrical bond between conductors and electrical connector contacts
DE102010018608A1 (de) 2010-04-28 2011-11-03 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Bauteilen
DE102017211155A1 (de) 2017-06-30 2019-01-03 Robert Bosch Gmbh Laserschweissen

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