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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Crimpautomaten, umfassend ein durch einen ersten Motor angetriebenes Crimpwerkzeug und eine Vorratsrolle, auf der ein metallisches Kontaktelementband und ein darauf abgelegter Trennstreifen gemeinsam zu einer Spirale aufgewickelt sind, wobei dem Crimpwerkzeug eine Einzugsvorrichtung zum Einziehen des Kontaktelementbandes in das Crimpwerkzeug zugeordnet ist.
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Stand der Technik
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Eine solcher Crimpautomat ist aus der
DE 10 2004 057 818 A1 bekannt. Das Abziehen des aus Blech gestanzten Kontaktelementbandes mit den metallischen Kontaktelementen wird dabei durch eine Einzugsvorrichtung bewirkt, die unmittelbar auf das Kontaktelementband einwirkt, welches in sich sehr starr und zugfest ist. Die Einzugsvorrichtung bildet einen direkten Bestandteil des motorisch angetriebenen Crimpwerkzeuges und ist durch dieses betätigt. Weiter zeigt die
US 5,622,329 eine Zuführvorrichtung für einen Crimpautomaten, bei der das Kontaktelementband ab einer bestimmten Spannung einen Schalter betätigt. Der Schalter löst einen Motor aus, der weiteres Kontaktelementband von einer Vorratsrolle abwickelt.
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Bei der Verarbeitung eines Kontaktelementbandes in einem Crimpwerkzeug werden die darin enthaltenen und durch einen Tiefziehprozess erzeugten Crimpkontakte durch plastische Verformung an Kabelenden festgelegt und zugleich von dem Kontaktelementband abgestanzt. Dies ist mit der Erzeugung von erheblichen Schwingungen verbunden.
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Beim Aufwickeln eines Kontaktelementbandes auf eine Vorratsrolle ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten, weil die von dem Kontaktelementband vertikal vorstehenden Crimpfahnen und Steckverbinder der einzelnen Kontaktelemente beim Aufwickeln nicht deformiert werden dürfen und dazu neigen, sich mit einander zu verhaken. Ein Kontaktelementband kann daher nur unter Zwischenfügung eines Trennstreifens aus glattem Papier und nur lose auf eine Vorratsrolle aufgewickelt werden. Es ist von großem Gewicht, mit der Folge, dass sich die fertige Rolle bei der späteren Lagerung und dem Transport verformt und dass sich eine Unwucht einstellt. Außerdem können sich die vorstehenden Teile ineinander und in dem Trennsteifen verhaken. Das führt beim späteren Abspulen zu Problemen. Das Abspulen wird zusätzlich dadurch erschwert, dass in einem Crimpautomaten das Abspulen nicht kontinuierlich sondern im Arbeitstakt des Crimpwerkzeuges getaktet und somit diskontinuierlich erfolgt. Das Abziehen des Kontaktelementbandes von der Vorratsrolle setzt daher bei einem jeden Crimpvorgang ein getaktetes Beschleunigen und Auslaufen der schweren Vorratsrolle in kleinsten Schritten voraus. Die dadurch generierten Schwingungen können sich mit den üblichen Unwuchten der Vorratsrolle und dem gegenseitigen Verhaken der Crimpkontaktelemente des Kontaktelementbandes derart ungünstig überlagern, dass die Crimpqualität verschlechtert wird. Es ist daher bei der bekannten Bauform unverzichtbar, die Vorratsrolle in Bezug auf das Crimpwerkzeug starr verriegelt festzulegen. Dies ist mit einem zusätzlichen technischem Aufwand verbunden sowie mit einem hohen Bedienungsaufwand während der Benutzung.
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Aufgabe der Erfindung:
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Crimpautomaten der Eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die zur Verfügung stehenden Kontaktelementbänder problemlos und in hoher Crimpqualität verarbeitet werden können, dass ein Austausch der Vorratsrollen erleichtert möglich und eine starre Verriegelung der Lagerung der Vorratsrollen nicht mehr nötig ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Anspruch 9 ist auf einen frei verschiebbaren Wagen für einen solchen Crimpautomaten gerichtet, auf dem eine austauschbare Vorratsrolle gelagert ist. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe ein Crimpautomat vorgesehen, umfassend ein durch einen ersten Motor angetriebenes Crimpwerkzeug und eine Vorratsrolle, auf der ein metallisches Kontaktelementband und ein darauf abgelegter Trennstreifen gemeinsam zu einer Spirale aufgewickelt sind, wobei dem Crimpwerkzeug eine Einzugsvorrichtung zum Einziehen des Kontaktelementbandes in das Crimpwerkzeug zugeordnet ist. Dabei ist es nunmehr vorgesehen, dass zum Abziehen des Kontaktelementbandes von der Vorratsrolle ein signalbetätigbarer, zweiter Motor vorgesehen ist und dass ein Sensor vorgesehen ist, der den zweiten Motor so betätigt, dass das Kontaktelementband in der Zwischenzone zwischen der Vorratsrolle und dem Crimpwerkzeug frei von Zugspannungen ist. Über das Kontaktelementband können daher keine Zug- oder Beschleunigungskräfte auf das Crimpwerkzeug übertragen werden, die das damit im Crimpprozess erzielte Arbeitsergebnis nachteilig belasten. Eine verriegelte Zuordnung der Lagerung der Vorratsrollen ist daher entbehrlich und der Austausch einer leeren durch eine volle Vorratsrolle erheblich vereinfacht.
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Die Übertragung von Zugkräften wird besonders zuverlässig unterdrückt, wenn das Kontaktelementband in der Zwischenzone zwischen der Vorratsrolle und dem Crimpwerkzeug locker U-förmig durchhängend in einem Hängespeicher aufgenommen ist. Ein Sensor schaltet den zweiten Motor dabei zeitlich begrenzt nur dann ein, wenn der Durchhang D des Kontaktelementband einen willkürlich festlegbaren, unteren Grenzwert GU unterschreitet. Die zeitliche Grenze, bis zu der der zweite Motor das Kontaktelementband dann von der Vorratsrolle abzieht, lässt sich empirisch leicht ermitteln. Die Ausführung ist besonders einfach aufgebaut.
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Die Grenzwerte sind empirisch leicht ermittelbar und maßgeblich von dem verfügbaren Raum bestimmt. Insgesamt genügt in den meisten Fällen ein maximaler Durchhang D von 50 bis 200 mm, um ein gutes Arbeitsergebnis zu erzielen unter Vermeidung unnötig zahlreicher Betätigungsvorgänge des zweiten Motors.
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Nach einer besonders kostengünstigen und robusten Ausgestaltung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Sensor durch einen Schließkontakt für eine Steuerspannung gebildet ist und dass der Schließkontakt zumindest einen Eingang umfasst, der an der tiefsten Stelle des Hängespeichers angeordnet ist und zumindest einen Ausgang, der durch das Kontaktelementband gebildet ist, wobei das Kontaktelementband durch den zweiten Motor auf den Eingang absenkbar ist. Die Steuerspannung, dabei handelt es sich zur Vermeidung von unnötigen Unfallrisiken um eine Niederspannung, wird zweckmäßig durch das Crimpwerkzeug an das Kontaktelementband angelegt und durch einen Kontakt abgenommen, der mit dem Kontaktelementband in Berührung gelangt, wenn dieses den tiefsten Punkt im Hängespeicher erreicht. Für die Weiterleitung des dabei erhaltenen und zur Steuerung des zweiten Motors benötigten Signals kann eine lösbare Steckverbindung vorgesehen sein, die leicht herstellbar ist. Eine Ansteuerung des zweiten Motors mit dem dazu benötigten Signal kann so erreicht werden, ohne dass sich für den Anwender ein zusätzlicher Arbeitsaufwand ergibt.
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Der Eingang der Steuerung kann bei einer solchen Bauform durch ein Leitblech gebildet sein, auf das das Kontaktelementband durch den zweiten Motor absenkbar ist und das dabei im abgesenkten Zustand den benötigten Kontakt herstellt. Liegt ein Kontakt an, dann signalisiert das einen vollen Hängespeicher und die Abschaltung des zweiten Motors. Wird der Kontakt unterbrochen, dann signalisiert das im einfachsten Fall einen leeren Hängespeicher und der zweite Motor wird erneut eingeschaltet bis sich ein neuer Kontakt ergibt. Durch Verzögerungsschaltungen, die den aktuellen Betriebszustand und/oder Verbrauch des Crimpwerkzeuges mit berücksichtigen, lassen sich damit trotz einfachsten Aufbaus der Schaltung unnötig häufige Schaltvorgänge vermeiden.
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Der zweite Motor kann zum Abziehen des Kontaktelementbandes von der Vorratsrolle mit einer Abzugsvorrichtung für den Trennstreifen zusammenwirken. Während das Kontaktelementband eine unebene Oberfläche und je nach Bauform der Crimpkontaktelemente ganz unterschiedliche Dimensionen und Formen haben und demgemäss schwierig sicher und beschädigungsfrei mit standardisierten Mitteln zu ergreifen und zu transportieren ist, besteht der Trennsteifen zumeist aus einem Hartpapier, das mit Rollen leicht und sicher erfassbar und transportierbar ist, das ferner nicht am Produkt verbleibt und das insoweit ohnehin aus der Verarbeitungszone entfernt werden muss. Das Kontaktelementband wird daher im Sinn der Erfindung bevorzugt durch Abziehen des Trennstreifens von der Vorratsrolle abgespult.
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Die Abzugsvorrichtung kann durch eine Spule gebildet sein, auf die der Trennstreifen aufwickelbar ist. Die Spule kann dabei aus einer Wegwerfhülse aus Karton oder eine Spannhülse bestehen, die nach dem Aufwickeln des Trennstreifens aus diesem herausgezogen und anschließend wieder verwendet werden kann.
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Die Abzugsvorrichtung kann auch durch ein Paar Abzugsrollen gebildet sein, die von den einander gegenüberliegenden Seiten an den Trennstreifen anpressbar und gegensinnig rotierbar sind, um den dazwischen eingefügten Trennstreifen abzuziehen und in einen Abfallbehälter oder einen pneumatischen Stetigförderer einzuspeisen.
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Die Vorratsrolle kann austauschbar in einem frei verschiebbaren Wagen gelagert sein. Dies bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl unterschiedlicher Kontaktelementbänder zu bevorraten und nach Bedarf aus dem Lager zu holen, an einen Crimpautomaten anzuschließen und zu verarbeiteten.
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Der zweite Motor und gegebenenfalls die Abzugsvorrichtung können dabei einen Bestandteil des Crimpautomaten bilden und stationär gelagert sein. Sie werden immer wider verwendet und es ist daher nicht erforderlich, den Wagen mit der Vorratsrolle damit zu belasten und zu verteuern.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erste Bauform, bei der eine auf einem Wagen gelagerte Vorratsrolle an einem Crimpautomaten in Arbeitsposition gebracht ist. Die Abzugsvorrichtung für das Kontaktelementband ist durch ein Paar Reibrollen gebildet, die beiderseits an den Trennstreifen angepresst sind und durch dessen Abzug ein Abspulen des Kontaktelementbandes bewirken.
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2 eine zweite Bauform ähnlich 1, bei der die Abzugsvorrichtung für das Kontaktelementband durch eine Spule gebildet ist.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In den Zeichnungen bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen übereinstimende Gegenstände.
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1 zeigt einen Crimpautomaten, umfassend ein durch einen ersten Motor angetriebenes Crimpwerkzeug 1 und eine Vorratsrolle 2, auf der ein metallisches Kontaktelementband 3 und ein darauf abgelegter Trennstreifen 4 gemeinsam zu einer Spirale aufgewickelt sind, wobei dem Crimpwerkzeug 1 eine Einzugsvorrichtung zum getakteten Einziehen des Kontaktelementbandes 3 zugeordnet ist.
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Zum Abziehen des Kontaktelementbandes 3 von der Vorratsrolle 2 kann der Sensor 5, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, den zweiten Motor 11 zeitlich begrenzt einschalten, wenn der Durchhang D des Kontaktelementbandes 3 einen willkürlich festlegbaren, unteren Grenzwert GU unterschreitet, so dass erneut eine frei durchhängende, spannungsfreie Schlaufe des Kontaktelementbandes 3 entsteht.
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Die Abzugsvorrichtung 11 ist bei der Bauform nach 1 durch ein Paar Abzugsrollen 13 gebildet, die von dem zweiten Motor 11 angetrieben sind und von den einander gegenüberliegenden Seiten an den Trennstreifen 4 angepresst und gegensinnig rotierbar sind. Der Trennstreifen 4 wird aus dem Spalt der Abzugsrollen 13 entweder unmittelbar in eine pneumatische Abzugsvorrichtung eingespeist oder in einem Abfallbehälter abgelegt. Durch das Abziehen des spiralig mit dem Kontaktelementstreifen auf die Vorratsrolle aufgewickelten Trennstreifens 4 wird zugleich der Kontaktelementstreifen 3 von der Vorratsrolle abgezogen und in den Hängespeicher 6 überführt. Dies erfolgt unabhängig von dem Antrieb der Crimpvorrichtung.
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Der zweite Motor 11 bildet einen Bestandteil des Maschinenständers 14 der Crimpvorrichtung und wird unabhängig vom Arbeitstakt des Crimpwerkzeuges 1 und nur zum Auffüllen des Hängespeichers 6 betätigt. Die Einschalthäufigkeit ist dadurch erheblich vermindert. Sichergestellt ist in jedem Falle, dass über das Kontaktelementband 3 keine Zugkräfte auf das Crimpwerkzeug 1 übertragen werden können.
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Der zweite Motor 11 wird signalgesteuert von dem Sensor 5 derart betätigt, dass das Kontaktelementband 3 in der Zwischenzone zwischen der Vorratsrolle 2 und dem Crimpwerkzeug 1 immer frei von Zugspannungen ist. Durch das Kontaktelementband 3 können daher keine Kräfte auf das Crimpwerkzeug 1 übertragen werden, die durch das Abziehen des Kontaktelementbandes 3 von der Vorratsrolle 2 verursacht sind.
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Das Kontaktelementband 3 ist in der Zwischenzone zwischen der Vorratsrolle 2 und dem Crimpwerkzeug 1 U-förmig frei durchhängend in einem Hängespeicher 6 aufgenommen. Es ist sehr flexibel und in dem betreffenden Abschnitt von sehr geringem Gewicht. Schwingungstechnisch ist das Crimpwerkzeug 1 daher vollständig von der Vorratsrolle isoliert.
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Der Sensor 5 ist bei der Bauform nach 1 durch einen schwenkbaren Messfühler gebildet, der von oben auf den U-förmig durchhängenden Abschnitt des Kontaktelementbandes 3 aufgelegt ist und das Kontaktelementband mit einer rotierbaren Rolle berührt. Der Sensor 5 ist so ausgebildet, dass er den zweiten Motor 11 einschaltet, wenn der Durchhang D des Kontaktelementbandes 3 einen willkürlich festlegbaren, unteren Grenzwert GU unterschreitet und ausschaltet, wenn der Durchhang D einen willkürlich festlegbaren, oberen Grenzwert GO überschreitet, was allerdings nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist.
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Der Sensor kann auch einen statischen Berührungskontakt für eine Steuerspannung umfassen.
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Erfindungsgemäß ist der Sensor durch einen Schließkontakt für eine Steuerspannung gebildet, wobei der Schließkontakt zumindest einen Eingang 7 umfasst, der an der tiefsten Stelle GU des Hängespeichers 6 angeordnet ist und durch eine metallische Wanne gebildet sein kann, mit der der metallische und elektrisch leitende Kontaktelementstreifen 3 beim Auffüllen des Hängespeichers 6 in Eingriff gelangt. Der Ausgang ist dabei durch das Kontaktelementband 3 gebildet, das durch den zweiten Motor 11 auf den Eingang 7 absenkbar ist. Die Weiterleitung des so gewonnenen Signals erfolgt zweckmäßig über einen Steckkontakt 9, durch den der Transportwagen an den Crimpautomaten angeschlossen wird.
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Der Eingang 7 kann somit durch ein Leitblech gebildet ist, auf das das Kontaktelementband 3 durch den zweiten Motor 11 absenkbar ist. Ein solches Leitblech bietet den Vorteil, dass ein Verhaken des Kontaktelementbandes unter allen Umständen ausgeschlossen ist.
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2 zeigt eine Bauform, bei der die Abzugsvorrichtung 10 für den Trennstreifen 4 durch eine Spule 12 gebildet ist, auf die der Trennstreifen 4 aufgewickelt und nachfolgend entnommen und entsorgt wird. Auch dabei werden Zugkräfte nur über den Trennstreifen in damit indirekt auf die Vorratsrolle 2 übertragen und nicht über das Kontaktelementband 3 an sich. Der Trennstreifen ist sehr viel flexibler und dehnbarer als das Kontaktelementband 3. Durch die indirekte Übertragung der zum Abspulen des Kontaktelementbandes erforderlichen Kräfte auf die Vorratsrolle 2 mittels eines verformbaren und begrenzt dehnbaren Trennstreifes 4 aus Papier ergibt sich beim Einschalten der Abzugsvorrichtung 11 jeweils eine so starke Dämpfung, dass keine störenden Schwingungen oder Kräfte auf das Crimpwerkzeug 1 übertragen werden können.
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Dabei ist es auch von Bedeutung, dass sich der Papierstreifen 4 bei der Einleitung von Zugkräften in die vertikal vorstehenden Kontaktfahnen und andere vertikal vorstehende Teile eindrückt und plastisch verformt, was mit einer Energievernichtung verbunden ist. Ferner wirkt sich eine große Länge und eine große Dehnbarkeit des Trennstreifens positiv auf die Vermeidung einer unerwünschten Schwingungsübertragung von der Vorratsrolle 2 auf das Crimpwerkzeug 1 aus. Hierbei ist sicher zu stellen, dass die Zugfestigkeit des Trennstreifens 4 hinreichend groß für ein sicheres Abspulen des Kontaktelementbandes 3 von der Vorratsrolle ist.
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Die Vorratsrolle 2 mit dem spiralig darauf aufgespulten Kontaktelementband 3 und Trennstreifen 4 ist bei beiden Bauformen rotierbar und leicht austauschbar in einem frei verschiebbaren Wagen 8 gelagert.
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Der Wagen umfasst dabei nur die Lagerung für die Vorratsrolle 2, einen Griff zum erleichterten Verschieben sowie den durch ein gewölbtes Leitblech gebildeten, elektrischen Eingang 7 des Sensors 5 und ein Steckkontaktelement der Steckverbindung 9, das mit einer dazu passenden Kontaktbuchse des Crimpautomaten in Eingriff bringbar ist. Der Wagen ist demgemäss sehr kostengünstig herstellbar und leicht manuell verschiebbar. Er kann in einem Lager in großer Stückzahl bereitgehalten werden, was es auch erspart, schwere Vorratsrollen 2 manuell zu transportieren und manuell in die verschiedenen Crimpautomaten einzulegen.
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Der Sensor 5, der zweite Motor 11 und gegebenenfalls die Abzugsvorrichtung 10 bilden demgegenüber zweckmäßig einen Bestandteil des Crimpautomaten und können stationär gelagert sein. Es ist daher auch nicht erforderlich, sie in einem jedem Wagen separat verfügbar zu haben, sie manuell zu transportieren und jeweils zur Inbetriebnahme elektrisch an das Hoch- und Niederspannungsnetz des Crimpautomaten neu anzuschließen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004057818 A1 [0002]
- US 5622329 [0002]
