DE19737863A1 - Elektrischer Verbinder, Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder mit einem Krallenbereich mit einer Aderkralle zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters und mit einer Isolationskralle zur Befestigung von einer Einzeladerdichtung an der isolierten Leitung, wobei die Isolationskralle und die Aderkralle jeweils aus einem gebogenen Boden mit sich nach außen beidseitig anschließenden Armen, die im wesentlichen ein U bilden, bestehen. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes mit einem elektrischen Verbinder mit einer Isolationskralle wie oben beschrieben und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE 42 15 163 A1 ist ein Crimpüberwachungsverfahren zur Crimpfehlererkennung bekannt. Dabei wird ein aus einem Blechstanzteil elektrisches Kontaktelement an einem elektrischen Leiterdraht im Crimpwerkzeugen angecrimpt. Das elektrische Kontaktelement weist einen Kontaktbereich und einen Krallenbereich mit einer Aderkralle und einer Isolationskralle auf. Beide bestehen aus einem gebogenen Boden und sich nach außen beidseitig anschließenden Krallenarmen die im wesentlichen ein U bilden. Beim schließen der Aderkralle und der Isolationskralle umschlingt die Aderkralle den von Isolationsmantel befreiten Endbereich der Ader und die Isolationskralle den Isolationsmantel des Leiterdrahtes. Wie aus Fig. 1 der DE 42 15 163 A1 mit dem fertig hergestellten Crimp zu erkennen, dringen die freien Enden der Isolationskralle etwas in die Isolation ein. Dies ist oft erwünscht, um eine gute mechanische Verbindung mit dem Isolationsmantel des Leiterdrahtes zu bewirken. Das Crimpüberwachungsverfahren richtet sich besonders auf die Überwachung des Adercrimpes aus. Auch die Ausbildung der Krallenarmen richtet sich bisher im wesentlichen auf die Leiterkralle die die entsprechende Kontaktierung mit dem Leiterdraht herstellt.

Solche Leiterkrallen sind beispielsweise aus der DE 25 55 709 C2, aus der US 3,404,368 und aus der US 2,557,126 bekannt. All diese Ausführungen dienen zur Kontaktierung des Leiters.

Für wasserdichte Anwendungen von elektrischen Steckverbindern ist es üblich sogenannte Einzeladerdichtungen vorzusehen, die mit der Isolationskralle am isolierten Leiter befestigt werden. Dazu weisen die Einzeladerdichtungen einen zylindrischen Bereich auf, der von der Isolationskralle umschlossen wird. Dringen nun die freien Enden der Isolationskralle teilweise in die Einzeladerdichtung ein, so wird diese beschadigt und eine ausreichende Dichtwirkung ist nicht mehr unter allen Umständen gewährleistet. Um eine gute Dichtwirkung zu erreichen, ist es wichtig, daß ein im Querschnitt runder Crimp hergestellt werden kann.

Ausgehend von diesen Problemen ist es Aufgabe der Erfindung einen elektrischen Verbinder mit einem Krallenbereich, ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes, und eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens anzugeben, mit der eine Befestigung einer Aderdichtung auf einem isolierten Leiter erreicht werden kann, ohne die Einzeladerdichtung zu beschädigen. Die Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Verbinder nach dem Anspruch 1, ein Verfahnen zur Herstellung des Isolationscrimpes nach Anspruch 3 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4. entsprechende Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

Um eine Einzeladerdichtung an einem isolierten Leiter mittels eines Isolationscrimps zu befestigen, ist es notwendig das dieser Isolationscrimp im Querschnitt im wesentlichen rund ist. Führt man einen Isolationscrimp mit einer Isolationskralle mit geraden Krallenarmen durch, so entsteht kein im Querschnitt runder Crimp sondern im Bereich der Enden der Krallenarme ist der Crimp eckig, da die Enden der Krallenarme auf Grund ihres elastischen Verhaltens die Rundung bei der Herstellung des Crimps nicht beibehalten. Um dieses Problem zu umgehen, kann man Krallenarme einsetzen die vorgeformte Enden aufweisen. Die vorgeformten Enden sind dabei derart auszugestalten, daß sie dem Radius der geschlossenen Isolationskralle, also des Isolationscrimps, entsprechen. Insbesondere durch eine Abschrägung der freien Enden der Krallenarme auf der innen liegenden weite wird erreicht, daß keine scharfe Kante vorliegt, die in die Einzeladerdichtung einschneidet.

Durch dieses Vorgehen wird einen runde Form erreicht. Setzt man aber die vorgeformte Isolationskralle in einen üblichen Isolationscrimper ein so wird man feststellen, daß beim Einlegen der Einzeladerdichtung Beschädigungen durch die vorgeformte Isolationskralle erzeugt werden. Um dies zu vermeiden wird hier ein Isolationscrimpstempel mit einem geänderten Profil angegeben, das zunächst einen Findungstrichter aufweist, dessen minimales Maß der größten Breite der offenen Isolationskralle entspricht, das einen dich daran anschließenden Führungsbereich von konstanter Breite aufweist und das dann einen abgerundeten Bereich aufweist, dessen Rundung dem Radius des geschlossenen Isolationscrimpes entspricht. Zwischen dem Führungsbereich und dem abgerundeten Bereich kann ein trichterartiger Bereich angeschlossen sein. Der Übergang vom Führungsbereich in den trichterartigen Bereich erfolgt ebenfalls über eine Rundung die dem Radius der geschlossenen Isolationskralle entspricht.

An Hand der Zeichnungen soll nun ein Ausführungsbespiel der Erfindung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Isolationscrimpers mit eingelegter Isolationskralle und angedeutet er Einzeladerdichtung,

Fig. 2 die gleiche Anordnung in einer zweiten Stellung dem Stempel zueinander,

Fig. 3 die Anordnung in einer dritten Stellung der Stempel zueinander,

Fig. 4 eine Anordnung bei falsch eingelegter Einzeladerdichtung

In Fig. 1 ist die Isolationskralle 1 zu erkennen. Sie weist einen gebogenen Boden 2 auf, von dem gegegenüberliegend zwei Krallenarme 3, 4 sich nach außen beidseitig anschließen. Die Krallenarme 3, 4 und der Boden 2 bilden im wesentlichen ein U. Die Krummung des gebogenen Bodens 2 ist derart ausgebildet, daß sie der Krümmung der geschlossenen Isolationskralle entspricht. Die freien Enden 5, 6 der Krallenarme 3, 4 weisen jeweils einen einwärts gerichteten gekrümmten Bereich 7, 8 mit einem Krümmungsradius r auf. Dieser Krümmungsradius r entspricht dem Krümmungsradius des gebogenen Bodens und somit auch dem Radius der geschlossenen Isolationskralle. Weiter ist an den freien Enden 5, 6 zu erkennen, daß Sie nach innen eine Abschrägung 9, 10 aufweisen. Diese Abschrägung soll sicher­ stellen, daß keine scharfen Kanten in die Einzeladerdichtung einscheiden.

In Fig. 1 ist die Isolationskralle 1 in den Unterstempel 11 in eine gebogene Halterung 12 eingelegt. Die gebogene Halterung nimmt den gebogenen Boden 2 der Isolationskralle 1 auf. Weiter ist aus Fig. 1 der Isolationscrimpstempel 13, der Oberstempel mit dem entsprechenden Crimpprofil zu erkennen. Das Crimpprofil weist zunächst einen Findungstrichterbereich 14 auf. Werden Ober- und Unterstempel 11, 13 zusammengefügt, so wird die Isolationskralle 1 zunächst durch diesen Findungstrichter in die richtige Lage gebracht, falls die Lage nicht bereits ausgerichtet ist. Zwischen dem Crimpprofil des Oberstempels 13 und dem Unterstempel 11 mit der Isolationskralle 1 befindet sich die Ader mit der Einzeladerdichtung die hier durch einen schraffiert dargestellten Kreis veranschaulicht ist. Aus der Figur ist weiter zuerkennen, daß sich an den Findungstrichter 14 ein Führungsbereich 15 anschließt. Die Breite 3 des Fuhrungsbereiches entspricht, wie aus dieser Zeichnung leicht zuerkennen, der größten Breite der Isolationskralle. An diesen Führungsbereich 15 schließt sich wieder ein gekrümmter Bereich mit dem Krümmungsradius r an, daran ein trichterartiger Bereich 16 zur Verjüngung der lichten Weite des Profils und daran ein abgerundeter Bereich 17 dessen Krümmungsradius r dem Krümmungsradius dem fertigen Isolationscrimpes entspricht.

In Fig. 2 sind die gleichen Teile zu einem späteren Zeitpunkt, das heißt wenn Oberstempel und Unterstempel näher aneinander herangeführt sind, dargestellt. Die Isolationskralle 1 befindet sich mit ihren gebogenen Bereichen 7, 8 im Führungsbereich 15. In diesem Führungsbereich wird nun die Isolationskralle 1 an der Ader mit der Einzeladerdichtung vorbeigeführt, ohne in diese einzuschneiden. Die Einzeladerdichtung bewegt dich im Idealfall in diesem Zustand nicht relativ zum Oberstempel 13.

In Fig. 3 ist nun ein weiteres Situationsbild des Crimpablaufes dargestellt, wobei sich die gekrümmten Bereiche 7, 8 der Isolationskralle 1 nun im Bereich zwischen dem Führungsbereich 15 und dem trichterartigen Bereich 16 befinden. Die Einzeladerdichtung berührt nun nahezu die Wände der Isolationskralle 1. Beim weiteren Zusammenbringen von Unterstempel 11 und Oberstempel 13 schließt sich die Isolationskralle 1 und paßt sich der Krümmung des abgerundeten Bereichs 17 an. Es wird dadurch eine runde Vercrimpung der Isolationskralle 1 um die Einzeladerdichtung erzeugt, bei der Einschnitte in die Einzeladerdichtung vermieden werden. Die Einzeladerdichtung ist im geschlossenen Zustand der Isolationskralle leicht komprimiert. In Fig. 4 ist nun angedeutet, daß selbst dann, wenn sich die Einzeladerdichtung im oberen Bereich des Profils befindet, die freien Enden 5, 6 der Krallenarme 3, 4 der Isolationskralle 1 an der Einzeladerdichtung vorbei geführt werden, ohne diese zu beschädigen. Dies ist bedingt durch die spezielle Formgebung des Profils und die speziell vorgeformte Isolationskralle 1.

Claims (6)

1. Elektrische Verbinder mit einem Krallenbereich mit einer Aderkralle zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters und mit einer Isolationskralle (1) zur Befestigung von einer Einzeladerdichtung an dem isolierten Leiter, wobei die Isolationskralle und die Aderkralle jeweils aus einem gebogenen Boden (2) mit sich nach außen beidseitigen ausschließenden Krallenarmen (3, 4), die in wesentlichen ein U bilden, bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle einen einwärts gerichteten gekrümmten Bereich aufweisen mit einem Krümmungsradjus, der dem Radius der geschlossenen Isolationskralle (1) entspricht.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) innen eine Abschrägung (9, 10) aufweisen.

3. Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes mit einem elektrischen Verbinder mit einer Isolationskralle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationskralle (1) in die Crimppresse eingebracht wird, daß ein isolierter Leiter mit einer Einzeladerdichtung über der Isolationskralle (1) in die Crimppresse eingebracht wird, daß die Crimppresse sich schließt, wobei die Isolationskralle (1) seitlich geführt wird und der Leiter mit der Einzeladerdichtung in die Isolationskralle (1) abgesenkt wird, daß die Isolationskralle (1) geschlossen wird, nachdem die Einzeladerdichtung weitest möglich ohne Verformung in die Isolationskralle (1) abgesenkt ist.

4. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einem Isolationscrimper bestehend aus einem unteren Stempel (11) mit einer gebogenen Halterung (12) zur Aufnahme des gebogenen Bodens (2) der Isolationskralle (1) und aus dem Isolationscrimpstempel (13) der ein Profil aufweist, das zunächst einen Findungstrichter (14) aufweist, dessen minimales Maß der größten Breite der offenen Isolationskralle entspricht, das dann einen Führungsbereich (15) von konstanter Breite aufweist und einen sich daran anschließenden abgerundeten Bereich (17) zur Herstellung eines im Querschnitt im wesentlichen runden Isolationscrimpes.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der abgerundete Bereich (17) zwei Stufen mit unterschiedlichen Krümmungsradien aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbereich (15) über einen weiteren trichterartigen Bereich (16) in den abgerundeten Bereich (17) übergeht.