DE19737863B4

DE19737863B4 - Elektrischer Verbinder und Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes

Info

Publication number: DE19737863B4
Application number: DE19737863.3A
Authority: DE
Inventors: Horst Müller; Günter Sowa
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2017-08-30
Also published as: US6098443A; DE19737863A1

Abstract

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 (1) und die Aderkralle jeweils aus einem gebogenen Boden (2) mit sich nach außen beidseitig anschließenden Krallenarmen (3, 4), die im Wesentlichen ein U bilden, bestehen, wobei die Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle (1) freie Enden (5, 6) aufweisen und die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle (1) einen einwärts gerichteten gekrümmten Bereich mit einem Krümmungsradius (r), der dem Radius der geschlossenen Isolationskralle (1) entspricht, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) innen eine Abschrägung (9, 10) aufweisen, so dass die freien Enden (5, 6) auch bei geschlossener Isolationskralle (1) nicht in die Einzeladerdichtung einschneiden.

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. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes mit einer erfindungsgemäßen Isolationskralle.
Aus der DE 42 15 163 A1 ist ein Crimpüberwachungsverfahren zur Crimpfehlererkennung bekannt, Dabei wird ein aus einem Blechstanzteil geformtes elektrisches Kontaktelement an einen elektrischen Leiterdraht im Crimpwerkzeug 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 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 , aus der US 2,557,126 und der US 2,943,293 bekannt. All diese Ausführungen dienen zur Kontaktierung des Leiters.
DE 195 23 557 A1 offenbart eine Crimpkralle aus hartem Material mit einer Außenfläche, die beim Crimpen mit einem Crimpwerkzeug, insbesondere einem Oberstempel, in Berührung kommt. Die Außenfläche ist mit einer eine Gleitzone bildenden Kunststoffbeschichtung versehen.
US 5,5612,67 offenbart einen Crimpanschluss mit einer Crimphülse, die an ein Ende eines elektrischen Leiters gecrimpt wird. Die Crimphülse hat einen Körper mit halbkreisförmigem Querschnitt und mehrere Crimplaschen, die sich integral von den Enden des Kreisbogens ausgehend erstrecken und in einen sich gegenseitig überlappenden Zustand um das Ende des elektrischen Leiters verstemmt werden. Die Crimplaschen überlappen und blockieren sich gegenseitig, so dass sie einander hindern, die Überlappung zu lösen. Vorzugsweise hat jede der Crimplaschen einen Hakenbereich, der an einer Verriegelungsfläche einrastet.
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 beschädigt 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 und ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Isolationscrimp hergestellt werden kann, ohne die Einzeladerdichtung zu beschädigen. Die Aufgabe wird durch einen elektrischen Verbinder nach dem Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 2 gelöst.
Um eine Einzeladerdichtung an einem isolierten Leiter mittels eines Isolationscrimps zu befestigen, ist es notwendig dass 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 sich 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:
1 eine schematische Darstellung eines Isolationscrimpers mit eingelegter Isolationskralle und angedeuteter Einzeladerdichtung,
2 die gleiche Anordnung in einer zweiten Stellung der Stempel zueinander,
3 die Anordnung in einer dritten Stellung der Stempel zueinander,
4 eine Anordnung bei falsch eingelegter Einzeladerdichtung.
In 1 ist die Isolationskralle 1 zu erkennen. Sie weist einen gebogenen Boden 2 auf, von dem gegenüberliegend zwei Krallenarme 3, 4 sich nach aussen beidseitig anschliessen. Die Krallenarme 3, 4 und der Boden 2 bilden im wesentlichen ein U. Die Krümmung 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 geschlossenenen Isolationskralle. Weiter ist an den freien Enden 5, 6 zu erkennen, dass Sie nach innen eine Abschrägung 9, 10 aufweisen. Diese Abschrägung soll sicherstellen, dass keine scharfen Kanten in die Einzeladerdichtung einschneiden.
In 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 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 B des Führungsbereiches 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 des fertigen Isolationscrimpes entspricht.
In 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 sich im Idealfall in diesem Zustand nicht relativ zum Oberstempel 13.
In 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 Einschitte in die Einzeladerdichtung vermieden werden. Die Einzeladerdichtung ist im geschlossenen Zustand der Isolationskralle leicht komprimiert. In 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 vorgeformete Isolationskralle 1.

Claims

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 (1) und die Aderkralle jeweils aus einem gebogenen Boden (2) mit sich nach außen beidseitig anschließenden Krallenarmen (3, 4), die im Wesentlichen ein U bilden, bestehen, wobei die Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle (1) freie Enden (5, 6) aufweisen und die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle (1) einen einwärts gerichteten gekrümmten Bereich mit einem Krümmungsradius (r), der dem Radius der geschlossenen Isolationskralle (1) entspricht, aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) innen eine Abschrägung (9, 10) aufweisen, so dass die freien Enden (5, 6) auch bei geschlossener Isolationskralle (1) nicht in die Einzeladerdichtung einschneiden.
Verfahren zur Herstellung eines Isolationscrimpes mit einem elektrischen Verbinder mit einer Isolationskralle, wobei eine Isolationskralle (1) die aus einem gebogenen Boden (2) mit sich nach außen beidseitig anschließenden Krallenarmen (3, 4), die im Wesentlichen ein U bilden, besteht, wobei die Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle (1) freie Enden (5, 6) aufweisen und die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) der Isolationskralle (1) einen einwärts gerichteten gekrümmten Bereich (17) mit einem Krümmungsradius (r), der dem Radius der geschlossenen Isolationskralle (1) entspricht, aufweisen und die freien Enden (5, 6) der Krallenarme (3, 4) innen eine Abschrägung (9, 10) aufweisen, so dass die freien Enden (5, 6) auch bei geschlossener Isolationskralle (1) nicht in die Einzeladerdichtung einschneiden, in eine Crimppresse eingebracht wird, wobei ein isolierter Leiter mit einer Einzeladerdichtung über der Isolationskralle (1) in die Crimppresse eingebracht wird, wobei sich die Crimppresse schließt, wobei die Isolationskralle (1) seitlich geführt wird und der Leiter mit der Einzeladerdichtung in die Isolationskralle (1) abgesenkt wird, und wobei die Isolationskralle (1) geschlossen wird, nachdem die Einzeladerdichtung so weit, wie es möglich ist, ohne die Einzeladerdichtung zu verformen, in die Isolationskralle (1) abgesenkt worden ist.