DE102022116746A1

DE102022116746A1 - Crimpvorrichtung und Verfahren zum Crimpen

Info

Publication number: DE102022116746A1
Application number: DE102022116746.1A
Authority: DE
Inventors: Johann Friesinger; Markus Wallner; Georg Oberreitmeier; Walter Lang
Original assignee: MD Elektronik GmbH
Current assignee: MD Elektronik GmbH
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-11
Also published as: EP4304023A1; US20240014618A1; CN117353129A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Crimpvorrichtung (1) zur Befestigung einer Crimphülse an einem Leiter eines Kabels, umfassend einen Crimper (2), einen mit dem Crimper (2) zusammenwirkenden Amboss (3), einen Abschneider (4), und einen mit dem Crimper (2) gemeinsam betätigbaren Abschneiderbetätiger (5), wobei der Abschneiderbetätiger (5) in einem Umkehrpunkt den Abschneider (4) insbesondere gegen die Vorspannung eines Federelements (7) niederdrückt, wobei an dem Abschneider (4) eine Aufnahmefläche (9) vorgesehen ist, um das den Leiter umgebende Dielektrikum des Kabels aufzunehmen, wobei weiter eine Haltelage (8) vorgesehen ist, die an der auf die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) weisenden Seite einen Formabschnitt (10) aufweist, und wobei in dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers (5) der Formabschnitt (10) der Haltelage (8) und die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) das Dielektrikum des Kabels im Wesentlichen vollständig umschließen. Die vorgenannte Crimpvorrichtung (1) löst erfindungsgemäß die Aufgabe, eine Crimpvorrichtung mit einem einfacher vorhersehbaren Kraftfluss und Spannungsverhalten anzugeben. Die Erfindung betrifft weiter ein insbesondere unter Verwendung einer Crimpvorrichtung (1) durchführbares Verfahren zum Crimpen einer Crimphülse auf einen Leiter eines Kabels.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Crimpvorrichtung zum Befestigen einer Crimphülse an einen Leiter eines Kabels, wobei die Crimpvorrichtung einen Crimper, einen mit dem Crimper zusammenwirkenden Amboss, einen Abschneider sowie einen mit dem Crimper gemeinsam betätigbaren Abschneiderbetätiger umfasst. Die Erfindung betrifft weiter ein bevorzugt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Crimpvorrichtung durchführbares Verfahren zum Crimpen einer Crimphülse auf einen Leiter eines Kabels.
Stand der Technik
Aus der Praxis der Kabelkonfektionierung ist bekannt, ein Datenkabel, das einen Innenleiter, ein den Innenleiter umgebendes Dielektrikum, mindestens einen das Dielektrikum umgebenden Außenleiter sowie einen den Außenleiter umgebenden Mantel aufweist, abzumanteln, also den radial äußeren Mantel zu entfernen, und eine Crimphülse auf beispielsweise den Innenleiter zu befestigen, sofern das den Innenleiter umgebende Dielektrikum, das auch als Isolator bezeichnet werden kann, zuvor ebenfalls entfernt worden ist. Es ist weiter bekannt, eine Crimphülse auf den ggf. umgestülpten Außenleiter, der beispielsweise als Litzengeflecht ausgebildet sein kann, zu befestigen. Die Befestigung der Crimphülse auf dem freigelegten Leiter des Kabels wird beispielsweise in einer Crimpvorrichtung durchgeführt. Die Crimpvorrichtung weist dabei einen Amboss, auf dem die Crimphülse aufliegt und in die der Leiter des Kabels eingeführt worden ist, sowie einen Crimper auf. Der Crimper wird auf die Crimphülse zu bewegt und verformt Flächenabschnitte wie beispielsweise Flügelflächen der Crimphülse derart, dass die verformte Crimphülse auf dem Leiter befestigt ist. Bei diesem Verfahren bewegt sich der Crimper zyklisch in Hüben mit definierter Taktung auf den Amboss sowie die auf dem Amboss angeordneten Crimphülsen hin und zurück, wobei in einer Umkehrstellung des Crimpers in Bezug auf den Amboss die Verformung der Crimphülse stattfindet.
Aus der Praxis der Kabelkonfektionierung ist weiter bekannt, mehrere Crimphülsen an einen Trägerband befestigt, entlang der Erstreckung des Trägerbandes in einem definierten Abstand seitlich von dem Trägerband abstehend, bereitzustellen. Bei einem automatisierten Betrieb der genannten Crimpvorrichtung wird dann bei jedem Hub, mit der der Crimper auf den Amboss zu bewegt wird, nicht nur die Crimphülse an dem Leiter des Kabels befestigt, sondern auch die jeweilige in Verarbeitung befindliche Crimphülse von dem Trägerband abgetrennt. Um die Crimphülse von dem seitlichen Trägerband abzutrennen, weist die Crimpvorrichtung einen Abschneider auf, der seitlich neben dem Amboss angeordnet sein kann, wobei der Abschneider in einer Trägerbandnut das Trägerband aufnimmt, sowie einen Abschneiderbetätiger, der seitlich neben dem Crimper angeordnet sein kann und der mit dem Crimper gemeinsam betätigbar ist. In einem Umkehrpunkt, in dem der Abschneiderbetätiger den Abschneider berührt und betätigt, drückt der Abschneiderbetätiger den Abschneider insbesondere gegen die Vorspannung eines Federelements nieder, so dass die Trägerbandnut entlang einer Schneidkante geführt wird, an der das Trägerband von der gerade durch den Crimper auf den Leiter befestigten Crimphülse durch ein Abscheren an der Schneidkante abgetrennt wird.
Der Crimper und der mit dem Crimper zusammenwirkende Amboss erfüllen die Funktion des Befestigens der Crimphülse auf dem Leiter des Kabels; der Abschneider sowie der mit dem Crimper gemeinsam betätigbare Abschneiderbetätiger erfüllen die Funktion des Abtrennens der Crimphülse von dem Trägerband. Aus der Praxis ist bekannt, zwischen dem Crimper und dem Abschneiderbetätiger eine Zwischenlage einzubringen, also ein scheibenförmiges Formteil, dessen einzige Funktion darin besteht, den Crimper und den Abschneiderbetätiger räumlich beabstandet zu halten. Die Zwischenlage wirkt weder bei der Befestigung der Crimphülse auf dem Leiter des Kabels noch bei dem Abtrennen der Crimphülse von dem Trägerband mit, da die Zwischenlage im Umkehrpunkt jeweils einen Abstand zu dem Kabel und zu dem Leiter des Kabels einhält.
Zwischen den Abschneider und dem Abschneiderbetätiger einerseits sowie zwischen dem Crimper und dem Amboss andererseits treten Kräfte und Spannungen auf, die sich gegenseitig beeinflussen und insbesondere auf die Festigkeit und Reproduzierbarkeit der auf den Leiter des Kabels verpressten Crimphülse einen schwer vorhersagbaren und wiederholbaren Einfluss haben. Dieses Problem tritt insbesondere bei einer automatisierten Fertigung mit kurzen Taktzeiten und einer gemeinsamen Betätigung von Crimper und Abschneiderbetätiger verstärkt auf.
Beschreibung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Crimpvorrichtung mit einem einfacher vorhersehbaren Kraftfluss und Spannungsverhalten anzugeben.
Diese Aufgabe wird für die genannte Crimpvorrichtung erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass

- an dem Abschneider eine Aufnahmefläche vorgesehen ist, um das den Leiter umgebende Dielektrikum des Kabels aufzunehmen,
- weiter eine Haltelage vorgesehen ist, die an der auf die Aufnahmefläche des Abschneiders weisenden Seite einen Formabschnitt aufweist, und
- in dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers der Formabschnitt der Haltelage und die Aufnahmefläche des Abschneiders das Dielektrikum des Kabels im Wesentlichen vollständig umschließen.

Das Umschließen des Dielektrikums des Kabels im Umkehrpunkt, in dem der Abschneiderbetätiger den Abschneider gegen die Vorspannung des Federelements der Crimpvorrichtung niederdrückt, ermöglicht eine sichere, einstellbare und reproduzierbare Halterung des Kabels innerhalb der Crimpvorrichtung sowie eine Trennung der zwischen dem Crimper und dem mit dem Crimper zusammenwirkenden Amboss einerseits sowie andererseits zwischen dem Abschneider und dem Abschneiderbetätiger auftretenden Kräfte und mechanischen Spannungen.
Hierzu ist an dem Abschneider eine Aufnahmefläche vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, das den Leiter umgebende Dielektrikum beispielsweise abschnittsweise im Wesentlichen oder annähernd formschlüssig aufzunehmen.
Weiter ist eine Haltelage vorgesehen, die als definierter Werkzeugstößel zwischen dem Abschneiderbetätiger und dem Crimper angeordnet ist, wobei die Haltelage an einer auf die Aufnahmefläche des Abschneiders weisenden Seite einen Formabschnitt aufweist, wobei der Formabschnitt der Haltelage eine in Bezug auf das Dielektrikum definierte Formgebung aufweist. Die Formgebung des Formabschnitts der Haltelage kann dabei in Bezug auf das den Leiter umgebende Dielektrikum so getroffen sein, dass der Formabschnitt das Dielektrikum des Kabels ebenfalls abschnittsweise im Wesentlichen oder annähernd formschlüssig aufnimmt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Aufnahmefläche des Abschneiders als gegenüber der angrenzenden Fläche des Abschneiders vorstehender Flächenabschnitt ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Aufnahmefläche des Abschneiders ein kreissegmentförmiges Querschnittsprofil aufweist, und wobei ein Krümmungsradius des Querschnittsprofils auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt ist.
Vorzugsweise ist weiter vorgesehen, dass der Formabschnitt der Haltelage ein kreissegmentförmiges Querschnittsprofil aufweist, und dass ein Krümmungsradius des Querschnittsprofils des Formabschnitts auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt ist.
Sind sowohl der Krümmungsradius des Querschnittsprofils der Aufnahmefläche des Abschneiders als auch der Krümmungsradius des Querschnittsprofils des Formabschnitts der Haltelage auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Krümmungsradien des Formabschnitts und der Aufnahmefläche im Wesentlichen dem Radius des Dielektrikums entsprechen oder ca. 10 bis ca. 20% weniger als der Radius des Dielektrikums betragen.
Sind die Krümmungsradien der Querschnittsprofile sowohl der Aufnahmefläche als auch des Formabschnitts gleich, wird im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers gegenüber dem Abschneider das Dielektrikum des Kabels ringförmig umfasst, so dass das Dielektrikum innerhalb einer resultierenden Summenkontur aufgenommen ist, die aus dem Querschnittsprofil der Aufnahmefläche sowie dem Querschnittsprofil des Formabschnitts gebildet wird, wobei im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers gegenüber dem Abschneider die beiden Querschnittsprofile in einander übergehen. Ist zusätzlich vorgesehen, dass der Durchmesser der das Dielektrikum umfassenden Summenkontur geringer ist als der Durchmesser des Dielektrikums, wird im Umkehrpunkt das Dielektrikum im Wesentlichen radial zusammengedrückt, so dass ein Durchmesser des Dielektrikums dauerhaft reduziert werden kann. Eine derartige Reduzierung des Durchmessers des Dielektrikums kann hinnehmbar sein, so lange die Leitungseigenschaften des Leiters nicht beeinträchtigt werden; fallweise kann eine Reduzierung des Durchmessers des Dielektrikums des Leiters auch erwünscht sein. Festzuhalten bleibt in diesem Fall, dass bei einem Verfahren zum Crimpen einer Crimphülse auf einen Leiter eines Kabels das Reduzieren des Durchmessers des Dielektrikums des Kabels während des Bewegens des Crimpers relativ zu dem Amboss durchgeführt wird, also während des Verformens mindestens eines Abschnitts der Crimphülse durch das Bewegen des Crimpers relativ zu dem Amboss derart, dass der verformte Abschnitt der Crimphülse auf dem Leiter des Kabels befestigt wird. Insbesondere ist das Reduzieren des Durchmessers des Dielektrikums in den getakteten Ablauf des Crimpvorgangs integriert und erfordert keinen vor- oder nachgelagerten Prozessschritt. Festzuhalten ist auch, dass das Reduzieren des Durchmessers des Dielektrikums des Leiters keinen Materialabtrag des Dielektrikums sowie keinen Wärmeeintrag in das Dielektrikum erforderlich macht, da das Reduzieren des Durchmessers bei Umgebungstemperatur durchgeführt wird, und zwar mit der Taktfrequenz, mit der der Crimper und der Amboss bei dem Crimpvorgang, also bei der Befestigung der Crimphülse an dem Leiter des Kabels, betrieben werden.
Hinsichtlich der Gestaltung des Abschneiders der Crimpvorrichtung kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Abschneider einstückig, insbesondere als Drahterosionsteil, ausgebildet ist.
Für die Crimpvorrichtung kann weiter vorzugsweise vorgesehen sein, dass eine Spannfeder vorgesehen ist, die die Haltelage in Richtung auf die Aufnahmefläche des Abschneiders gegenüber dem Abschneiderbetätiger voreilend beaufschlagt.
Wenn insbesondere die vorgenannte Spannfeder an der Haltelage vorgesehen ist, kann für die Crimpvorrichtung vorzugsweise vorgesehen sein, dass an dem Abschneiderbetätiger ein Mitnehmer ausgebildet ist, und dass der Mitnehmer in einem Langloch der Haltelage zwischen zwei Endpositionen führbar aufgenommen ist. In dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers befindet sich der Mitnehmer an einer der beiden Endpositionen des Langlochs, so dass durch die Gestaltung des Langlochs, insbesondere der Endpositionen des Langlochs, einstellbar ist, in welchem Ausmaß der Radius des Dielektrikums verformt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung mindestens eines Ausführungsbeispiels.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.

1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht von Bestandteilen eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Crimpvorrichtung,
2a, 2b zeigen eine weitere perspektivische Ansicht von weiteren Bestandteilen des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Crimpvorrichtung aus 1, und zwar in einer Schrägansicht (2a) sowie in einer Frontalansicht (2b),
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschneiders, als Bestandteil des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Crimpvorrichtung aus 1, 2a und 2b, und
4 zeigt ausschnittsweise eine geschnittene Ansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Crimpvorrichtung aus 1, 2a, 2b und 3.

4 zeigt ausschnittsweise eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Crimpvorrichtung 1. Die Crimpvorrichtung 1 ist zur Befestigung einer Crimphülse an einem Leiter eines Kabels, insbesondere eines Datenkabels, ausgebildet. Das Kabel weist dabei den Leiter, ein den Leiter umgebendes Dielektrikum, einen das Dielektrikum umgebenden zweiten Leiter sowie einen den zweiten Leiter umgebenden Mantel auf. In einem vorbereiteten Abschnitt, in dem der Mantel sowie das Dielektrikum von dem Leiter entfernt sind, wird die Crimphülse an dem Leiter befestigt. Insbesondere wenn der zweite Leiter als Schirmgeflecht ausgebildet ist, kann fallweise zusätzlich eine Stützhülse vorgesehen sein.
Die Crimpvorrichtung 1 umfasst als wesentliche Bestandteile einen Crimper 2, einen mit dem Crimper 2 zusammenwirkenden Amboss 3, einen Abschneider 4 und einen mit dem Crimper 2 gemeinsam, beispielsweise in einer synchronisierten Hubbewegung betätigbaren Abschneiderbetätiger 5.
Bei der Befestigung der Crimphülse an dem freigelegten Leiter des Kabels wird der Leiter in die Crimphülse eingeführt, wobei die Crimphülse an einem Trägerband seitlich abstehend bereitgestellt wird. Das Trägerband wird in eine Trägerbandnut 6 des Abschneiders 4 eingeführt. Die Befestigung der Crimphülse an dem Leiter des Kabels wird derart durchgeführt, dass der Crimper 2 bei einer Absenkung in Richtung auf den Amboss 3 die Crimphülse plastisch verformt und dabei die Crimphülse mit dem Leiter mechanisch verbindet. Mit dem Crimper 2 ist der Abschneiderbetätiger 5 gemeinsam betätigbar, also synchronisiert mit dem Crimper 2 in Richtung auf den Abschneider 4 absenkbar, so dass in einem Umkehrpunkt, in dem der Abschneider 4 von dem Abschneiderbetätiger 5 berührt wird und einen Kraftimpuls erfährt, der Abschneiderbetätiger 5 den Abschneider 4 gegen die Vorspannung eines Federelements 7, das als Schraubendruckfeder ausgebildet ist oder in einer abgewandelten Ausführungsform eine mit zusätzlichen Federelementen wie Tellerfedern erweitert ausgebildete Schraubendruckfeder umfasst, niederdrückt, so dass an einer Scherkante, die an der Öffnung der Trägerbandnut 6 des Abschneiders 4 zu dem an den Abschneider 4 angrenzenden Amboss 3 ausgebildet ist, das Trägerband von der Crimphülse abgetrennt wird.
Zwischen dem Abschneiderbetätiger 5 und dem Crimper 2 ist eine Haltelage 8 vorgesehen, die dem Abschneider 4 gegenüberliegend ausgebildet ist, und wobei die Haltelage 8 mit dem Crimper 2 und insbesondere dem Abschneiderbetätiger 5 gemeinsam betätigbar, also in Richtung auf dem Abschneider 4 synchronisiert absenkbar ist. Die Haltelage 8 hält den Abschneiderbetätiger 5 und den Crimper 2 beabstandet und wirkt mit einer Aufnahmefläche 9 zusammen. Die Aufnahmefläche 9 ist an dem Abschneider 4 vorgesehen, die an dem Abschneider 4 als definierter Flächenabschnitt ausgebildet ist. Die Aufnahmefläche 9 ist ausgebildet, um das den Leiter des Kabels umgebende Dielektrikum in dem Bereich aufzunehmen, in dem der Mantel des Kabels entfernt ist, so dass die Außenfläche des Dielektrikums unmittelbar auf der Aufnahmefläche 9 aufliegt, so dass die Aufnahmefläche 9 das den Leiter umgebende Dielektrikum aufnimmt.
Die Haltelage 8 weist, der Aufnahmefläche 9 gegenüberliegend, an der auf die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 weisenden Seite einen Formabschnitt 10 auf.
Der Formabschnitt 10 der Haltelage 8 und die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 sind so aufeinander abgestimmt ausgebildet und angeordnet, dass in dem Umkehrpunkt bei der Betätigung des Abschneiderbetätigers 5, wenn der Abschneiderbetätiger 5 den Abschneider 4 berührt und betätigt, der Formabschnitt 10 und die Aufnahmefläche 9 das auf der Aufnahmefläche 9 aufliegende von dem Mantel des Kabels freigelegte Dielektrikum des Kabels zusammen im Wesentlichen vollständig umschließen, wie insbesondere anhand von 2a, 2b ersichtlich und weiter unten näher erläutert ist.
Aufgrund des im Wesentlichen vollständigen Umschließens des Dielektrikums im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5, also im Moment der plastischen Verformung der Crimphülse, wird das Dielektrikum und damit das in Verarbeitung befindliche Kabel sicher gehalten, so dass Kräfte bzw. mechanische Spannungen, die zwischen dem Crimper 2 und dem Abschneiderbetätiger 5 bzw. dem Amboss 3 und dem Abschneider 4 auftreten, aufgenommen werden und einen geringen, allenfalls definierten Einfluss auf die Crimpqualität und die Ausschussquote haben können. Aufgrund des Umschließens des Dielektrikums im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 kann ein Abwinkeln oder Abknicken der gecrimpten Crimphülse bzw. des gecrimpten Crimpkontaktes in Bezug auf das angrenzende Kabel ausgeglichen werden.
Um das von dem Mantel freigelegte Dielektrikum des Kabels im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 im Wesentlichen vollständig umschließen zu können, weist der Formabschnitt 10 der Haltelage 8 ein zu dem Abschneider 4 hin offenes, beispielsweise U-förmiges Querschnittsprofil auf. Weiter weist die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 ein zu dem Abschneiderbetätiger 5 hin offenes, beispielsweise U-förmiges Querschnittsprofil auf. Die Überlagerung der Querschnittsprofile des Formabschnitts 8 sowie der Aufnahmefläche 9 im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 ergibt ein Summen-Querschnittsprofil, innerhalb dessen das freigelegte Dielektrikum im Wesentlichen vollständig umschlossen zwischen dem der Haltelage 8 und dem Abschneider 4 aufgenommen ist.
1 zeigt den Abschneider 4 mit der Trägerbandnut 6, den Abschneiderbetätiger 5 sowie die Haltelage 8 der Crimpvorrichtung 1 aus 4, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung. Es ist erkennbar, dass je eine Spannfeder 11 an jeder Seite der Haltelage vorgesehen ist, die zusammen die Haltelage 8 in Richtung auf die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 gegenüber dem Abschneiderbetätiger 5 voreilend beaufschlagen. Die Spannfedern 11 wirken dabei auf einen vom dem Abschneider 4 abgewandten Flächenabschnitt der Haltelage 8 ein und stützen sich in der Vorspannung einstellbar, an einem nicht weiter dargestellten Gehäuse der Crimpvorrichtung ab. Weiter ist ein Einstellelement 12 erkennbar, das der Abstützung der Haltelager 8 an dem Gehäuse der Crimpvorrichtung dient und das wie die Haltelage 8 an dem Gehäuse der Crimpvorrichtung beweglich gelagert ist. Mit dem Einstellelement 12 ist insbesondere die Position der Haltelage 8 im Umkehrpunkt, mittelbar also auch das Ausmaß, mit dem der Radius des Dielektrikums zusammengedrückt werden kann, einstellbar. Die Ausbildung der mit der mindestens einen Spannfeder 11 voreilend vorgespannten Haltelage 8 bietet die weitere Möglichkeit, ein Abwinkeln des gecrimpten Crimpkontaktes gegenüber dem angrenzenden Kabelabschnitt ausgleichen zu können. Bei dem Crimpen des Crimpkontaktes im Zusammenwirken des Crimpers 2 mit dem Amboss 3 kann der gecrimpte Crimpkontakt gegenüber dem angrenzenden längserstrecken Kabelabschnitt abgewinkelt werden, was durch die mit dem Einstellelement 12 bzw. mittels der mindestens einen Spannfeder 11 einstellbare Haltelage 8 ausgeglichen werden kann.
An dem Abschneiderbetätiger 5 ist ein Mitnehmer 13 ausgebildet, der als Schraube ausgestaltet sein kann (4), wobei die Schraube 13 innerhalb einer als Gewindebohrung ausgebildeten Bohrung 14 (1) in dem Abschneiderbetätiger 5 lösbar aufgenommen ist, wobei der als Schraube ausgebildete Mitnehmer 13 in einem Langloch 15 der Haltelage 8 zwischen zwei Endpositionen führbar aufgenommen ist. Die Schraube 13 ist dabei im Bereich der Haltelage 8 von einem Distanzring 16 umgeben, wobei der Distanzring 16 in einer ersten Stellung, bei der die Haltelage 8 einen maximalen Abstand von dem Abschneider 4 einhält, an einem ersten, von dem Abschneider 4 abgekehrten Endabschnitt des Langlochs 15 in einer ersten Endposition angeordnet ist (1), und in einer zweiten, Stellung, bei der die Haltelage 8 einen minimalen Abstand zu dem Abschneider 4 einnimmt, an einem zweiten, dem Abschneider 4 an nächsten liegenden Endabschnitt des Langlochs 15 in einer zweiten Endposition angeordnet ist (Stellung in 2a, 2b). Die Führung des Mitnehmers 13 in dem Langloch 15 in der Haltelage 8 ermöglicht eine voreilende Vorspannung der Haltelage 8 gegenüber dem Abschneiderbetätiger 5 unter Einwirkung der Spannfedern 11, die in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Dabei ist die Haltelage 8 gegenüber dem Abschneiderbetätiger 5 verschieblich zwischen den Endpositionen des Langlochs 15 geführt. Insbesondere kann die mit der Spannfeder 11 gegenüber dem Abschneiderbetätiger 5 voreilend beaufschlagte Haltelage 8 auch die Wirkung entfalten, das freigelegte Dielektrikum des Kabels in Zusammenwirken mit der Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 gegen den Abschneider 4 unter leichter Vorspannung gedrückt zu halten. Aufgrund der voreilenden Vorspannung der Haltelage 8 gegenüber dem Abschneiderbetätiger 5 durch die mindestens eine Spannfeder 11 wird im Betrieb zuerst das Kabel im Bereich des freigelegten Dielektrikums fixiert und zeitlich versetzt durch den Abschneiderbetätiger 5 der Abschneider 4 betätigt.
2a und 2b zeigen die Haltelage 8, den Amboss 3 sowie den Abschneider 4 in dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers, in dem dieser den Abschneider 4 berührt und betätigt. In diesem Umkehrpunkt weist die Haltelage 8 ebenfalls einen minimalen Abstand zu dem Abschneider 4 auf. Es ist insbesondere aus 2b ersichtlich, dass der Formabschnitt 10 der Haltelage 8 und die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 das Dielektrikum des Kabels im Wesentlichen vollständig umschließen können. Insbesondere ist erkennbar, dass die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 ein kreissegmentförmiges Querschnittsprofil aufweist, und wobei ein Krümmungsradius des Querschnittsprofils auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt sein kann. Weiter ist ersichtlich, dass der Formabschnitt 10 ein kreissegmentförmiges Querschnittsprofil aufweist, wobei ein Krümmungsradius des Querschnittsprofils des Formabschnitts 10 auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt sein kann. Insbesondere kann 2b entnommen werden, dass die Krümmungsradien der Querschnittsprofile des Formabschnitts 10 und der Aufnahmefläche 9 gleich groß sind, so dass die Querschnittsprofile insgesamt eine annähernd kreisförmige Gesamt- oder SummenKontur ergeben, innerhalb derer das Dielektrikum des Kabels aufgenommen ist.
Der Krümmungsradius des Querschnittsprofils des Formabschnitts 10 oder der Aufnahmefläche 9, insbesondere die Krümmungsradien des Formabschnitts 10 und der Aufnahmefläche 9 sind so auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt, dass diese im Wesentlichen dem Radius des Dielektrikums entsprechen, so dass das Dielektrikum, bis auf einem möglichen toleranz-bedingten Luftspalt, spielfrei zwischen dem Formabschnitt 10 und der Aufnahmefläche 9 und von dem Formabschnitt 10 sowie der Aufnahmefläche 9 allseitig und umlaufend umgeben aufgenommen ist. Alternativ kann für die Krümmungsradien des Querschnittsprofils des Formabschnitts 10 und der Aufnahmefläche 9 vorgesehen sein, dass der jeweilige Krümmungsradius ca. 10 bis ca. 20% geringer ist als der Radius des Dielektrikums, so dass in dem in 2b dargestellten Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 bzw. der Haltelage 8 das Dielektrikum allseitig, insbesondere radial, zusammengedrückt wird. Dieses Zusammendrücken kann eine dauerhafte leichte plastische Verformung des Dielektrikums, insbesondere eine dauerhafte Reduzierung des Durchmessers des Dielektrikums, bewirken, die hinnehmbar ist bzw. fallweise gewünscht sein kann, wobei die plastische Verformung des Dielektrikums, insbesondere die Reduzierung des Durchmessers des Dielektrikums zwischen dem Formabschnitt 10 und der Aufnahmefläche 9 synchronisiert und im gleichen Bearbeitungshub stattfindet, wenn sich der Crimper relativ zu dem Amboss derart bewegt, dass ein Abschnitt der Crimphülse zwischen dem Crimper und dem Amboss verformt und auf dem Leiter des Kabels befestigt wird.
Die beschriebene Crimpvorrichtung ist insbesondere geeignet zur Durchführung eines Verfahrens zum Crimpen einer Crimphülse auf einen Leiter eines Kabels, mit den Schritten:

Verformen mindestens eines Abschnitts der Crimphülse durch ein Bewegen eines Crimpers 2 relativ zum einem Amboss 3 derart, dass der verformte Abschnitt der Crimphülse auf dem Leiter des Kabels befestigt wird, und
Reduzieren eines Durchmessers des Dielektrikums des Kabels während des Bewegens des Crimpers 2 relativ zu dem Amboss 3.

Bei dem Schritt des Reduzierens des Durchmessers des Dielektrikums, das zwischen dem Formabschnitt 10 und der Auflagefläche 9 angeordnet ist, während und gleichzeitig mit dem Bewegen des Crimpers 2 relativ zu dem Amboss 3 können der Formabschnitt 10 bzw. die Auflagefläche 9 unmittelbar mit der Außenseite des freigelegten Dielektrikums in Kontakt kommen; alternativ zu einem direkten Kontakt können zwischen dem Dielektrikum und dem Formabschnitt 10 bzw. der Auflagefläche 9 noch eine Schirmfolie bzw. Reste einer Schirmfolie befindet, wobei die Schirmfolie bei den anfänglich bereitgestellten Leiter das Dielektrikum, ggf. ergänzend zu einem als Schirmgeflecht ausgebildeten zweiten Leiter, umgibt.
Festzuhalten ist, dass das Reduzieren des Durchmessers des Dielektrikums des Kabels nicht in einem dem eigentlichen Crimpschritt vor- oder nachgelagerten Prozessschritt, sondern gleichzeitig mit dem Verformen der Crimphülse bei dem Bewegen des Crimpers 2 relativ zu dem Amboss 3 durchgeführt wird. Festzuhalten ist ebenfalls, dass das Reduzieren des Durchmessers des Dielektrikums des Kabels keine vorhergehende thermische Behandlung des Dielektrikums erforderlich macht, sondern bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden kann.
2a und 2b ist weiter zu entnehmen, dass die Haltelage 8 als flacher Metallzuschnitt ausgebildet ist, dessen eine Flachseite an dem Abschneiderbetätiger 5 und dessen andere, gegenüberliegende Flachseite an dem Crimper 2 anliegt (4). Der Crimper 2, die Haltelage 8 sowie der Abschneiderbetätiger 5 sind gemeinsam, als Baueinheit, ansteuerbar und betätigbar, also in Richtung auf den Amboss bzw. den Abschneider absenkbar bzw. anhebbar, dabei ist die Haltelage 8 bezüglich des Abschneiderbetätigers 5 voreilend vorgespannt.
2b zeigt weiter, dass der Formabschnitt 10 an der am weitesten auf den Abschneider 4 weisenden Kante der Haltelage 8 angeordnet ist. Der Formabschnitt 10 ist insbesondere als Nutgrund einer Nut ausgebildet, wobei der Nutgrund das abschnittsweise kreisbogenförmige Querschnittsprofil aufweist, und wobei die Nut von zwei Seitenflanken 17, 18 begrenzt wird (2b). Wie 2b weiter zeigt, sind in der Umkehrposition des Abschneiderbetätigers 5, in der auch die Haltelage 8 einen minimalen Abstand zu der Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 aufweist, die Seitenflanken 17, 18 der den Formabschnitt 10 bildenden Nut zwischen Flanken 19, 20 (3) des Abschneiders 4 aufgenommen.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Abschneiders 4 aus 1 und 4. Es ist erkennbar, dass der Abschneider einen Flächenabschnitt 21 aufweist (s. auch 1), der zur Aufnahme der Mantelfläche des Kabels ausgebildet ist, sowie den Aufnahmeabschnitt 9 zur Aufnahme des von dem Mantel und ggf. von dem zweiten Leiter bzw. von einem Außenleiter, der bei einem Koaxialkabel als Schirmgeflecht und / oder als Schirmfolie ausgebildet ist, befreiten freigelegten Dielektrikums des Kabels. Es ist erkennbar, dass die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 als gegenüber der angrenzenden Fläche des Flächenabschnitts 21 des Abschneiders 4 vorstehender Flächenabschnitt ausgebildet ist. Insbesondere ist ersichtlich, dass im Bereich des Flächenabschnitts 21 ein Überstand 22 ausgebildet ist, an dessen auf die Haltelage 8 weisender Endfläche die Aufnahmefläche 9 ausgebildet ist. Weiter ist ersichtlich, dass die Aufnahmefläche 9 angrenzend an ein an dem Amboss 3 anliegenden Seitenfläche 23 des Abschneiders 4 vorgesehen ist.
3 lässt weiter erkennen, dass der Abschneider 4 einstückig, also ohne innere Grenz- oder Fügeflächen aus einem Stück hergestellt, insbesondere als Drahterosionsteil, ausgebildet ist.
Der Flächenabschnitt 21 sowie der Überstand 22 mit der Aufnahmefläche 9 für das Dielektrikum des Kabels werden zu beiden Seiten von Flanken 19, 20 begrenzt, wobei in dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 die Seitenflanken 17, 18 der Haltelage 8 zwischen den Flanken 19, 20 des Abschneiders 4 angeordnet sind. Dabei hält die Haltelage 8 aber einen Abstand von dem Abschneider 4 ein, berührt den Abschneider 4 also nicht unmittelbar. In dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 berührt dieser die höhere Flanke 20 des Abschneiders 4 und überträgt auf den Abschneider 4 eine Kraft, so dass der Abschneider 4 betätigt und absenkt wird.
Wie 3 weiter zeigt, bildet der Überstand 22 mit der Aufnahmefläche 9 mit dem angrenzenden Flächenabschnitt 21, auf dem der Mantel des Kabels aufliegt, eine Anlagekante 24 aus, an der die bei der Entfernung des Mantels des Kabels sich ausbildende Mantelkante, bei einem als Koaxialkabel beispielsweise auch der an der Stützhülse umgelegte Außenleiter, angelegt werden kann, um insbesondere das freigelegte Dielektrikum in der Aufnahmefläche 9 positionieren zu können und damit auch in Bezug auf den gegenüberliegenden Formabschnitt 10 der Haltelage 8 reproduzierbar ausrichten zu können.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war die Aufnahmefläche 9 als mit dem übrigen Abschneider 4 einstückiger Abschnitt des Überstands 22 ausgebildet. Es versteht sich, dass in einem abgewandelten Ausführungsbeispiel die Aufnahmefläche an einem zusätzlichen Bauteil ausgebildet sein kann, das der Haltelage 8 gegenüberliegend an dem Abschneider befestigt ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war davon ausgegangen worden, dass das Kabel ein elektrisches Kabel war, insbesondere ein Koaxialkabel mit einem als Schirmgeflecht bzw. Schirmfolie ausgebildeten zweiten Leiter bzw. Außenleiter, wobei von der vorbeschriebenen Crimpvorrichtung an dem Innenleiter des Koaxialkabels die Crimphülse angecrimpt wurde. Es versteht sich, dass das Kabel ebenfalls ein optisches Kabel sein kann, an dessen optischen Leiter mittels der vorbeschriebenen Crimpvorrichtung eine Ferrule befestigt wird. Weiter kann das Kabel ein mehradriges elektrisches und / oder optisches Kabel sein, dessen Dielektrikum nicht unbedingt einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen muss.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Abschneider 4 gegen die Vorspannung eines als Schraubendruckfeder 7 ausgebildeten Federelements vorgespannt (4). Für den Fall, dass ein steiferes Federelement mit einer höheren Federkonstante erforderlich ist, um insbesondere auch die Kraft der Spannfeder(n) 11 zu kompensieren, kann die Schraubendruckfeder 7 um eine oder mehrere Federn, beispielsweise um mindestens eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpakt mit mehreren Tellerfedern, ergänzt werden. Alternativ können anstelle der Schraubendruckfeder 7 auch Federelemente mit einer höheren Federkonstante, insbesondere eine Tellerfeder oder ein Paket von zwei oder mehr Tellerfedern, vorgesehen sein. In einer wiederum abgewandelten Ausführungsform kann ein harter Anschlag vorgesehen sein, der höhenverstellbar ist und beispielsweise als Gewindestift ausgebildet ist, der die Verschiebung des Abschneiders begrenzt. Der Gewindestift kann quer zu der Richtung der Verschiebung des Abschneiders oder antiparallel zu der Richtung der Verschiebung des Abschneiders einstellbar vorgesehen sein.
Ergänzend zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Spannfeder 11 und / oder das Federelement 7 sensorisch erfasst und überwacht werden, insbesondere kann die vordere End-Position bzw. die Kompression (bzw. Längserstreckung) der mindestens einen Spannfeder 11 und / oder des als Rückstellfeder des Abschneiders 4 wirkenden Federelementes 7 erfasst werden, beispielsweise mittels eines Laserstrahls. Damit lässt sich mittelbar, aber prozesssicher erfassen, welche Kraft die mindestens eine Spannfeder 11 bzw. das Federelement 7 auf das freigelegte Dielektrikum ausübt, insbesondere also auch, um welchen Betrag der Durchmesser des Dielektrikums reproduzierbar reduziert wird, wenn im Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 der Formabschnitt 10 der Haltelage 8 und die Aufnahmefläche 9 des Abschneiders 4 das von dem Mantel freigelegte Dielektrikum des Kabels im Wesentlichen vollständig umschließen. Der Sensor, insbesondere der Laserstrahl, kann quer zu der Erstreckung der mindestens einen Spannfeder 11 bzw. quer zu dem Federelement 7 angeordnet sein und erfassen, um welchen Betrag die Spannfeder 11 bzw. das Federelement 7 gestreckt wird. Alternativ kann der Sensor in Längsrichtung der mindestens einen Spannfeder 11 bzw. in Längsrichtung des Federelementes 7 unmittelbar die Länge und damit die Vorspannung der Spannfeder 11 bzw. des Federelementes 7 erfassen. Der Sensor kann dabei einen Laser bzw. einen Druck- oder Längenmesssensor aufweisen oder in einfacher Form als Lichtschranke ausgebildet sein. Der Sensor, insbesondere der Laser, kann vorzugsweise dem als Rückstellfeder des Abschneiders 4 vorgesehenen Federelement 7 zugeordnet sein, da insbesondere der Abschneider 4 als gegen das Federelement 7 verschieblich geführtes Widerlager der Haltelage 8 eine definierte, wiederholbare und stabile Endposition einnehmen muss, um beispielsweise eine wiederholbare, genaue Reduzierung des Durchmessers des Dielektrikums zu ermöglichen. Der Sensor erfasst dann insbesondere die Position, ggf. auch die Länge des Federelementes 7. Die Endposition des Abschneiders 4 lässt sich durch einen Crimphöhenverstellmechanismus des Abschneiderbetätigers 5 einstellen, wobei mittels des Crimphöhenverstellmechanismus der Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers 5 und damit mittels auch die Endposition des gegen die Vorspannung des Federelementes 7 vollständig verschobenen Abschneiders 4 einstellbar ist.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Crimpvorrichtung
2: Crimper
3: Amboss
4: Abschneider
5: Abschneiderbetätiger
6: Trägerbandnut
7: Federelement
8: Haltelage
9: Aufnahmefläche
10: Formabschnitt
11: Spannfeder
12: Einstellelement
13: Mitnehmer
14: Bohrung in dem Abschneiderbetätiger
15: Langloch
16: Distanzring
17: Seitenflanke
18: Seitenflanke
19: Flanke
20: Flanke
21: Flächenabschnitt
22: Überstand
23: Seitenfläche des Abschneiders 4
24: Anlagekante

Claims

Crimpvorrichtung (1) zur Befestigung einer Crimphülse an einem Leiter eines Kabels, umfassend einen Crimper (2), einen mit dem Crimper (2) zusammenwirkenden Amboss (3), einen Abschneider (4), einen mit dem Crimper (2) gemeinsam betätigbaren Abschneiderbetätiger (5), wobei der Abschneiderbetätiger (5) in einem Umkehrpunkt den Abschneider (4) insbesondere gegen die Vorspannung eines Federelements (7) niederdrückt, wobei an dem Abschneider (4) eine Aufnahmefläche (9) vorgesehen ist, um das den Leiter umgebende Dielektrikum des Kabels aufzunehmen, wobei weiter eine Haltelage (8) vorgesehen ist, die an der auf die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) weisenden Seite einen Formabschnitt (10) aufweist, und wobei in dem Umkehrpunkt des Abschneiderbetätigers (5) der Formabschnitt (10) der Haltelage (8) und die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) das Dielektrikum des Kabels im Wesentlichen vollständig umschließen.
Crimpvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) als gegenüber der angrenzenden Fläche des Abschneiders (4) vorstehender Flächenabschnitt ausgebildet ist.
Crimpvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) ein kreissegmentförmiges Querschnittsprofil aufweist, und wobei ein Krümmungsradius des Querschnittsprofils auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt ist.
Crimpvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Formabschnitt (10) ein kreissegmentförmiges Querschnittsprofil aufweist, und dass ein Krümmungsradius des Querschnittsprofils des Formabschnitts (10) auf den Radius des Dielektrikums abgestimmt ist.
Crimpvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Krümmungsradien des Formabschnitts (10) und der Aufnahmefläche (9) im Wesentlichen dem Radius des Dielektrikums entsprechen oder ca. 10 bis ca. 20% weniger als der Radius des Dielektrikums betragen.
Crimpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Abschneider (4) einstückig, insbesondere als Drahterosionsteil, ausgebildet ist.
Crimpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Spannfeder (11) vorgesehen ist, die die Haltelage (8) in Richtung auf die Aufnahmefläche (9) des Abschneiders (4) gegenüber dem Abschneiderbetätiger (5) voreilend beaufschlagt.
Crimpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere nach Anspruch 7, wobei an dem Abschneiderbetätiger (5) ein Mitnehmer (13) ausgebildet ist, und wobei der Mitnehmer (13) in einem Langloch (15) der Haltelage (8) zwischen zwei Endpositionen führbar aufgenommen ist.
Verfahren zum Crimpen einer Crimphülse auf einen Leiter eines Kabels, insbesondere unter Verwendung einer Crimpvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den Verfahrensschritten: Verformen mindestens eines Abschnitts der Crimphülse durch ein Bewegen eines Crimpers (2) relativ zum einem Amboss (3) derart, dass der verformte Abschnitt der Crimphülse auf dem Leiter des Kabels befestigt wird, und Reduzieren eines Durchmessers des Dielektrikums des Kabels während des Bewegens des Crimpers (2) relativ zu dem Amboss (3).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Reduzieren des Durchmessers bei Umgebungstemperatur durchgeführt wird.