DE19641218A1 - Verfahren und Werkzeug zur Herstellung von Crimpkontakten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Werkzeug zur Herstellung von Crimpkontakten an Steckverbindungselementen, wie sie in vielfältigen Formen im elektronischen Gerätebau Anwendung finden.

Das Herstellen elektrischer Kontakte durch Crimpen an bzw. in koaxialen Steckverbindern wie sie in der Art von gedrehten Modulsteckern, D-Sub­ steckern oder anderen Signal- und Steuerungs-Kontaktsteckern bekannt sind, geschieht sowohl bei Kontaktstiften als auch bei Kontaktbuchsen vielfach in der Art und Form des sogenannten Kerbcrimpens, wobei neben anderen Formen die Vierkerbcrimpung nach amerikanischen Muster eine relativ große Anwendungsbreite gefunden hat.

Bei dieser Verpressung wird in jeweils einer radialen Ebene eine punktförmige Einformung bzw. ein durch stiftförmige Druckstempel bewirktes, vierfaches Eindrücken des Materials vorgenommen und auf diese Weise der elektrische Leiter längs seiner Achse verbunden und verklemmt.

Charakteristisch für diese Vercrimpung ist eine Aufteilung des Crimpbereiches in vier Druckzonen und in vier drucklosen Bereichen deren Übergangsbereich einer enormen Verformung ausgesetzt wird, wodurch härtere Crimphülsen, vorzugsweise wird Messung eingesetzt, in diesen Bereichen mitunter aufreißen. Dadurch wird die mechanische Festigkeit und auch die elektrische Leitfähigkeit beeinträchtigt.

Als weiterer Umstand kommt hinzu, daß bei den unterschiedlich groß bemessenen Crimpquerschnitten diese Unzulänglichkeiten bis zur Unvollkommen ausgeführten, nicht haltbaren Vercrimpung führen.

Damit ein größerer Querschnittsbereich mit möglichst nur einem Werkzeug vercrimpt werden kann, sind die stiftförmigen Druckstempel nach dem kleinsten zu vercirmpenden Querschnitt dimensioniert, wodurch bei größeren Querschnitten durch die relativ geringere Eindringtiefe der Druckstempel eine nur unvollkommen ausgeführte Vercrimpung realisierbar ist. Wird andererseits ein tieferes Eindringen praktiziert, kann wiederum eine teilweise Zerstörung des Werkstoffes mit seinen nachteiligen Folgen, einer Deformierung der Einzeldrähte, nicht ausgeschlossen werden.

Für relativ feine Drähte, wie sie insbesondere bei Steuerungskontakten in Gebrauch sind, wurde deshalb diese Art der Verpressung als nicht zufriedenstellend beurteilt.

Das mögen Gründe dafür sein, daß an solchen Steckverbindern die 6-Kant Verpressung der Kontaktzone mit Erfolg eingeführt wurde, weil bei dieser die Verformung am gesamten Umfang erfolgen kann.

Dieser Crimpform sind jedoch auch Grenzen gesetzt, weil die Umformung der Crimphülsen in eine der runden Form angenäherten Sechskantform nur wenig bzw. eine nur geringe Umformung zuläßt.

In der Praxis wurde deshalb auch schon nach Möglichkeiten gesucht, diesen Problemen dadurch beizukommen, daß anstelle einer symmetrischen Sechskantform eine solche von unsymmetrischer Form gewählt wurde, die gegenüber der erstgenannten Form flacher ausgeführt wird und bei der eine bessere Umformung erreicht wird.

Nachteilig hierbei ist aber das seitliche Ausquetschen von Crimphülsenmaterial aus der Gesenkform. Es entstehen beiderseitig ausgeprägte Flügel die bei solchen Kontakten unbedingt vermieden werden sollten, zumal außerdem durch die unsymmetrische Verformung ebenso gelagerte unsymmetrische Spannungen entstehen, die das unerwünschte Verbiegen der Kontaktstifte zur Folge haben können. Die Folge davon wäre, daß Stecker und Kontaktbuchsen nicht passen.

In den schon seit langem währenden Bemühungen, diesem vorstehend charakterisierten Problem auf eine möglichst einfache und leicht zu praktizierende Art und Weise beizukommen, wurde überraschenderweise gefunden, daß bei Anwendung einer 4-Kant Flächenverpressung die besagten Unzulänglichkeiten gänzlich überwunden werden können und die Verpressung in hoher Vollkommenheit auszuführen ist.

Das betrifft nicht nur die wesentlich verbesserte, seither an solchen Steckverbindungselementen noch nicht erreichte Gleichmäßigkeit und Formqualität der Verpressung an sich, sondern bezieht sich ebenso auf die mit dieser 4-Kant Pressung erreichte höhere Abzugsfestigkeit des Kabels bzw. Leiters, die bekanntlich einen wichtigen Maßstab für die funktionale Güte des hergestellten Wirkkontaktes bildet.

Hierbei baut die Erfindung auf der Erkenntnis auf, daß bei Umformung eines runden Querschnittes in ein Quadrat eine größere Umformung erfolgt, als dies bei der Sechskantpressung möglich ist. Durch die flächenmäßige Rundumverpressung werden die Vorteile der Vier­ dornpressung und der Sechskantpressung vereinigt, während gleichzeitig die den beiden Ausführungen eigenen Nachteile vermeidbar geworden sind.

Durch die symmetrische Verpressung ist ein Abstützen der endseitigen Bunde an der Crimphülse nicht notwendig, die Gesenkausführung ist dadurch relativ einfach.

Vorzugsweise sollte für diese Preßformen eine Parallelpreßzange eingesetzt werden, um jeweils die notwendige gleichmäßige Verformung zu erreichen.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines zeichnerisch ergänzten Ausführungsbeispieles kurz erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung stellt in

Fig. 1 einen Steuerungs-Kontaktstecker in schaubildlicher Ansicht mit im Crimpbereich angebrachter 4-Kant-Pressung, in

Fig. 2 eine Parallelpreßzange, wie sie in dieser Form für das Vercrimpen Verwendung finden soll, schematisch, in

Fig. 3 den Kopfteil der Parallelpreßzange in einer Vorder- und Seitenansicht mit den unterschiedlichen Gesenkformen und/oder -größen, in

Fig. 4 den als Arbeitshilfe an die Zange abringbaren Adapter für drei unterschiedliche Verbindertypen bzw. mehrere Sortimentsgrößen und -bereiche im Längsschnitt, in

Fig. 5 die Seitenansicht des Adapters im Querschnitt durch den Gesenkkörper schematisch, in

Fig. 6 die erfindungsgemäße 4-Kant-Flächenpressung, schematisch, in

Fig. 7 die nach dem Stand der Technik bekannte symmetrische aber unzweckmäßige 6-Kant-Pressung, schematisch in

Fig. 8 die nach dem Stand der Technik bekannte unsymmetrische 6-Kant-Pressung mit dem hierbei unerwünschten seitlichen Herausquetschen von Hülsenmaterial, schematisch; in

Fig. 9 die nach dem Stand der Technik bekannte punktförmige Einformung mit stiftförmigen Druckstempeln, schematisch;
dar.

Die kennzeichnende Besonderheit an dieser in ihrer Konstruktion ebenso neuartigen Parallelpreßzange nach Fig. 2 besteht zunächst darin; daß beim Schließen des Zangenmaulteiles 1 und 2 in jeder der Gesenkformen bei deren paralleler Schließbewegung eine durchweg gleich groß bemessene Formkraft wirksam wird. Die Vorteile davon liegen auf der Hand. Gleichsam vorteilhaft für die Gleichmäßigkeit und Vollkommenheit der Pressung wirkt sich die in sich geschlossene Führung der beiden Zangenmaulteile 1 und 2 durch die Anordnung einer Führungsnase 3 in einem Führungsschlitz 4 des anderen Maulteiles aus, wodurch ein etwaiges seitliches Wegdrängen der Zangenmaulteile 1 und 2 unterbunden und einer Verpressung hoher Formqualität erreicht wird.

Von ebensolchen praktikablen Vorteil stellt sich die Anordnung eines Adapters nach Fig. 4 dar, mit dessen Hilfe es möglich gemacht ist, die zu verpressenden Kontakthülsen stets lagebestimmt für den Preßvorgang in der Zange zu justieren. Im Bedarfsfall kann dieser durch den zweckmäßig beschaffenen Justiermechanismus einfach und schnell auf die gewünschte Größe der Kontakthülsen umgestellt werden. Es ist dazu lediglich erforderlich den Adapterkörper 5 gegen die Wirkung der Feder 6 vom Zangenkörper 7 abzuziehen, auf die gewünschte Anlage- und Justierfläche 8; 9; 10 mit den zugehörigen Gesenkformen umzuschwenken und wieder am Zangenkörper 7 in Verriegelungsstellung zu bringen.

Die Art der Anordnung der Feder 6 und damit die Verschiebbarkeit des Adapterkörpers 5 ist hierbei auch dafür bestimmend, die beim Verpressen auftretende Längsdehnung der Kontakthülsen etc. zu Kompensieren um ein Verbiegen der Leiter beim vercrimpen auszuschließen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Crimpkontakten an koaxialen Steckverbindungselementen, insbesondere an Kontaktstiften und Kontakthülsen, dadurch gekennzeichnet, daß der Crimpkontakt im Crimpbereich der Verbindungselemente als 4-Kant-Flächen­ verpressung mit quadratisch umschließender Form ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenverpressung mit einer Parallelpreßzange mit einstell- bzw. justierbaren Adapter (5) zur Aufnahme und Führung der Verbin­ dungselemente vorgenommen wird.

3. Preßzange zur Herstellung von Crimpkontakten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am stirnseitigem Ende der Zangenmaulteile (1; 2) eine in der Schließebene der Zange wirkende, aus einem Führungsschlitz (4) und einer Führungsnase (3) gebildete Führung angeordnet ist.

4. Preßzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (5) seitlich am Zangenkörper (7) befestigt und durch einen dort formschlüssig wirkenden, Justierkontakt über einen Stellmecha­ nismus auf die gewünschte Arretier- und Justierstellung einrichtbar ist.