DE2425101B2

DE2425101B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente

Info

Publication number: DE2425101B2
Application number: DE742425101A
Authority: DE
Inventors: Jack New York N.Y. Seidler (V.St.A.)
Original assignee: North American Specialties Corp Flushing Ny (vsta)
Current assignee: North American Specialties Corp Flushing Ny (vsta)
Priority date: 1973-05-25
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1979-03-08
Also published as: US4089106A; US3987264A; CA1037535A; FR67708E; GB1458708A; FR2231181A1; FR2231181B1; DE2425101A1; DE2425101C3

Description

Edelmetalldrahtes an das Kontaktfederblech. Durch dieses bekannte Verfahren werden also Kontaktelemente hergestellt, die nach dem Verpressen des Kontaktkopfes lediglich noch aus dem Kontaktfederband herausgestanzt werden, so daß bei den fertigen Kontaktelementen die Edelmetallauflage unvermeidlich über die Kontaktfläche übersteht.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente zu schaffen, die keine überflüssigen Kontaktvorsprünge durch überflüssiges Edelmetallkontaktmaterial haben.

D'ese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Schritte bzw. durch die im Kennzeichen des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung wird das Goldband durch zwei abwechselnd betätigte Greifvorrichtungen zugeführt und festgehalten und nach dem Verschweißen mit dem Kontaktrohling wird dieser gemeinsam mit der mit ihm verschweißten Goldeinlage weiterverarbeitet, so daß sich schließlich ein Kontaktelement ohne jegliche Edelmetallvorsprünge, die im Gebrauch abblättern und die Lebensdauer verkürzen könnten, ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Koptaktelemente,

F i g. 2 die Vorrichtung von Fi g. 1 in perspektivischer Darstellung,

F i g. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf zwei Greifvorrichtungen längs der Linie 3-3 von F i g. 1,

Fig.4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 von Fig. 3,

F i g. 5 in gleicher Ansicht wie in F i g. 3 die Vorrichtung in eir-jr weiteren Betriebssteilung, ι ο

F i g. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 von Fig. 5,

Fig.7 eine Schnittansieht längs der Linie 7-7 von Fig. 5,

Fig.8 eine Schnittansicht längs der Linie 8-8 von Fig. 4.

Fig.9 einen Kontaktrohling mit angeschweißter Goldeinlage,

F i g. 10,1OA, 1OB ein Kontaktelement zu verschiedenen Zeitpunkten während der Herstellung und nach dem Anschweißen der Goldeinlage, und

F i g. 1 i ein fertiges Kontakteiement

Die F- i g. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente aus einem auf einem ersten Weg zugeführten Goldband 10 und aus einem auf einem zweiten Weg in Form von Kontaktmaterial 12 zugeführten Kontaktrohling. Das Goldband 10 wird von einer Rolle 14 geliefert, während das Kontaktmaterial 12 von einer Rolle 16 geliefert wird. Die beiden Wege sind insgesamt senkrecht zueinander und in der Nähe ihres Schnittpunktes befinden sich ein Schweißgerät 18 und eine Schneidvorrichtung 20.

Das Schweißgerät 18 umfaßt einen Rahmen 22, Isolatoren 24a, 246 und Elektroden 26a, 266. Das Schweißgerät 18 ist an eine nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen. Die obere Elektrode 266 des Schweißgerätes 18 ist in Richtung 30 bewegbar und zu diesem Zweck an einem Drehzapfen 27 angelenkt, um den sie mittels einer Druckluftvorrichtung verschwenkt wird. Die Bewegungen der Elektrode 266 in den Ri&itungen 30 dienen dazu, die Elektroden 26a und 266 einander zu nähern, d. h. in die in F i g. 6 gezeigte Betriebsstellung zu bringen, bzw. die Elektrode 266 zurückzuziehen.

Gemäß F i g. 1 wird die Schneidvorrichtung 20 durch einen Kipphebel 32 betätigt, der in einem Punkt 34 an einem Rahmenteil 36 angelenkt ist, der Kipphebel 32 hat einen nach unten exzentrischen Mittelpunkt 38, welcher auf einem verschiebbaren Arm 40 aufliegt, um eine Abwärtsbewegung eines Schneidwerkzeuges 42 (Fig. 7) hervorzurufen. Die Abwärtsbewegung des Kipphebels 32 wird durch Zusammenwirken seines Endexzenters 44 und einer Anschlagschraube 46 begrenzt. Mittels der Anschlagschraube 46 ist das Ausmaß der Bewegung des Kipphebels 32 einstellbar. Die Aufwärtsbewegung des Schneidwerkzeuges 42 wird durch eine Feder 48 ermöglicht, während die gesamte Abwärtsbewegung des Kipphebels durch einen Kolben 50 (F i g. 7) bewirkt wird, der durch einen Druckluftzylinder 52 betätigt wird.

Die Schneidvorrichtung 20 umfaßt weiter eine schwimmend gelagerte Ausgleichsplattform 21, deren Auf- und Abwärtsbewegung durch eine Feder 23 ermöglicht wird. Die Ausgleichsplattform 21 dämpft die Abwärtsbewegung des Schneidwerkzeuges 42 (F i g. 6), das genügend Raum haben muß, um das Goldband 10 abscheren zu können. Außerdem muß sich bei der Abwärtsbewegung des Schneidwerkzeuges 42 das Goldband 10 in einer Lage genau oberhalb der Ebene des Kontaktamterials 12 befinden. Die Feder 23 und ein oberes Ende 21a der Ausgleichsplattform 21 ermöglichen deshalb zuerst eine begrenzte Abwärtsbewegung und heben dann das Goldband 10 in eine Ebene genau über der Ebene des Kontaktmaterials 12 an. Andernfalls würde das Goldband 10 am Kontaktmaterial 12 anstoßen, wenn es zu dem Schnittpunkt bewegt wird.

Entlang des von dem Goldband 10 gebildeten ersten Weges sind hintereinander eine erste Greifvorrichtung 56 und eine zweite Greifvorrichtung 58 angeordnet. Die beiden Greifvorrichtungen führen das Goidband zu dem erwähnten Schnittpunkt, halten das Goldband wänrend des Schweißens und Schneidens fest, und machen dann dasselbe mit einem weiteren Stück Goldband. Grundsätzlich werden diese Funktionen der Reihe nach und mittels Vorrichtungen ausgeführt, welche in den Fi g. 3 bis 6 dargestellt sind. Die erste Greifvorrichtung 56 hat einen DruckliiftzylinderöO, einen durch diesen angetriebenen Kolben. 62, ein Kolbengestell 64, eine Grundplatte 66 und eine Verschiebeanordnung, t A der die erste Greifvorrichtung 56 in Richtungen 68 (Fir 6) um eine Strecke verschoben werden kann, die gleich der Länge des auf jedes Stück Kontaktmaterial 12 aufzubringenden und daran anzuschweißenden Goldbandes ist Die Verschiebung der ersten Greifvorrichtung 56 in einer der Richtungen 68 erfolgt mittels einer druckluftbetätigten Nockenplatte 70, die mittels eines Druckluftzylinders 72 und eines Kolbens 74 in Richtungen 69 verschoben wird, und in der entgegengesetzten Richtung durch Rückstoßfedern 81 an einer Grundplatte 82 der zweiten Greifvorrichtung 58. Die zweite Greifvorrichtung 58 hat im wesentlichen denselben Aufbau wie die erste Greifvorrichtung 56 und enthält einen Druckluftzylinder 76, einen Kolben 78, ein Kolbengestell 80 und die Grundplatte 82

Bei beiden Greifvorrichtungen drückt das Kolbengestell 64 (bzw. 80) das Goldband 10 nach unten gegen die Grundplatte 66 (bzw. 82), wie es in F i g. 8 allein für die erste Greifvorrichtung 56 gezeigt ist.

Die F i g. 3 und 4 zeigen die Anfangspositionen beider Greifvjrrichtungen, in denen die Nockenplatte 70 in zurückgezogener Position ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Greifvorrichtung 56 betätigt, damit sie sich an das Goldband 10 anlegt. Die Elektrode 266 des Schweißgerätes 18 und das Schneidwerkzeug 42 sind zu diesem Zeitpunkt beide in ihrer Ruhestellung. Die Fig. 5 und 6 zeigen die Vorrichtungen auf dem ersten Weg, nachdem die erste Greifvorrichtung 56 mittels der Nockenplatte 70 zu dem Schnittpunkt bewegt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Elektrode 266 des Schweißgerätes 18 gesenkt und in Betrieb genommen und das Schneidwerkzeug 42 führt den Schneidvorgang aus, w"s beides geschieht, während die zweite Greifvorrichtung 58 das Goldband 10 festhält. Zu diesem Zeitpunkt läßt außerdem die erste Greifvorrichtung 56 das Goldband 10 los und bewegt sich in ihre Ausgangsposition (F i g. 3 und 4) um ein weiteres Stück des Goldbandes 10 zu erfassen.

Die Gesamtfunktion, die die Vorrichtung zu erfüllen hat, wie sie vorstehend für die einzelnen Stationen beschrieben ist, besteht darin, einem mit einer Goldeinlage 10' versehenen Kontaktrohling 90 (F i g. 2 und 9) herzustellen, der in der weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 10, 1OA, 10B und 11 beschriebenen Weise wtiterverarbeitet wird.

Das Verfahren zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente umfaßt demgemäß folgende Schritte:

Anordnen des Goldbandes 10 auf dem ersten Weg und des den Kontaktrohling bildenden Kontaktma'.erials 12 auf dem zweiten Weg, so daß beide Wege etwa senkrecht zueinander sind, Ergreifen des Goldbai'des 10 mit der ersten Greifvorrichtung Sft, Verschieben des Goldbandes 10 zu dem Schnittpunkt der beiden Wege, Ergreifen des Goldbandes 10 mit der zweiten Greifvorrichtung 58 und gleichzeitiges Lösen der ersten Greifvorrichtung 56, so daß die erste Greifvorrichtung 56 in ihre Ausgangsposition zurückkehrt und ein neues Stück des Goldbandes 10 ergreift, Anschweißen des Goldbandes, welches über dem Kontaktmaterial 12 in der Nähe des Schnittpunktes liegt, so daß das Goldband mit dem Kontaktmaterial 12 verbunden wird. Abschneiden des Goldbandes 10, so daß nur der divon mit dem Kontaktmaterial 12 verschweißte und wenig oder nicht überstehende Teil, nämlich die Geldeinlage 10' des Kontaktrohlings 90 (F i g. 9) zurückbleibt, und Verschieben des Kontaktrohlings 90, um ihn weiteren Formgebungsprozessen zuzuführen.

Die in F i g. i dargestellte Vorrichtung rnnögiiciii den oben beschriebenen Betriebsablauf durch die Verwendung eines Nockensystems 100, das die Druckluftzylinder betätigt, die mit den verschiedenen Stationen der Vorrichtung verbunden sind. Das Nockensystem 100 v'ird durch einen Motor 12 und ein Schwungrad 14 betätigt. Eine Schalttafel 106 wird zur Programmierung der Vorrichtung benutzt. Der Betrieb ist so programmiert, daß der Druckluftzylirider 60, der mit der die erste Greifvorrichtung 56 enthaltenden Station verbunden ist, zuerst betätigt wird, um das Goldband 10 zu ergreifen, daß dann der Druckluftzylinder 72 betätigt wird, um die Nockenplattc 70 zu verschieben und das Goldband 10 dem Schnittpunkt zuzuführen, daß danach der Druckluftzylinder 76 ungefähr gleichzeitig mit dem Druckluftsystem zum Absenken der Elektrode 26/>des Scliweißgerätes 18 betätigt wird, so daß die zweite Greifvorrichtung 58 das Goldband 10 während des Schweißens

ίο festhält, und daß außerdem ungefähr gleichzeitig der Druckluftzylinder 60 wieder betätigt wird, um die erste Greifvorrichtung 56 von dem Goldband 10 zu lösen, damit diese sich beim Zurückziehen der Nockenplattc 70 in ihre Ausgangsposition zurückbewegen und ein

fi neues Stück des Goldbandes ergreifen kann, und daß schließlich der Druckluftzylinder 52 betätigt wird, um das Schneidwerkzeug 42 abzusenken und das Goldband an der Seitenkante des Kontaktmaterials 12 abzuschneiden.

in Die Fig. 10 und 11 zeigen die weiteren Formge·

iiigSpic, , (

jetzt mit 12' bezeichnet ist) im Anschluß an da< vorstehend beschriebene Verfahren in herkömmlicher Weise ausgeführt werden. Die Goldeinlage 10' wirt entgratet und mit dem Kontaktmaterial 12' gemeinsarr verformt, so daß nur eine minimale Goldmenge benutz! zu werden braucht.

F i g. 11 zeigt ein fertiges Kontaktelement mit in da? Kontaktmaterial 12'eingelassener Goldeinlage 10'.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente mit einer im Kontaktpunkt festgemachten Goldeinlage, bei dem ein Goldband entlang eines ersten Weges und ein. Kontaktrohling entlang eines zweiten, den ersten im wesentlichen senkrecht schneidenden Weges zugeführt werden und das Goldband im Schnittpunkt der beiden Wege mit dem Kontaktrohling verschweißt und nach dem Verschweißen durchgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Goldband (10) mit einer ersten Greifvorrichtung (56) ergriffen und entlang des ersten Weges mittels der ersten Greifvorrichtung bis zu dem Schnittpunkt verschoben wird, daß anschließend das Goldband von einer zweiten, stationären Greifvorrichtung (53) ergriffen wird, daß im wesentlichen gleichzeitig das Goldband mit dem Kontaktrohling (90) verschweißt und die erste Greifvorrichtung gelöst wird, damit sie in ih>-e Ruhelage zurückkehrt, daß anschließend der Kontaktrohling (93) und die mit ihm verschweißte Goldeinlage (10') gemeinsam durch weitere Formund Schneidvorgänge zu einem Kontaktelement verarbeitet werden, und daß diese Verfahrensschritte wiederholt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jegliche Wegbewegung des Goldbandes (10) von dem ersten Weg, die durch das Schneiden verursacht wird, korrigiert wird.

3. Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einer im Kontaktpunkt festgemachten Goldeinlage, bei der ein Goldbar.-J für die Goldeinlage entlang eines ersten Weges und ein Kontaktroh-

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3 angegebenen Art zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente.

Solche Kontaktelemente werden üblicherweise derart hergestellt, daß sie zuerst in ihre endgültige Form gebracht und anschließend mit Edelmetallkontaktmaterialien belegt werden. Nachteilig ist dabei, daß die Edelmetallkontaktmaterialien über die Kontaktfläche vorstehen und daß stets überschüssiges Edelmetallkontaktmaterial vorhanden ist, welches zum Abblättern neigt, so daß .solche Kontaktelemente keine zufriedenstellende Lebensdauer haben.

Es ist ein Verfahren zur automatischen Herstellung von Edelmetallkontakten auf Kontaktfedern durch Widerstandsschweißung bekannt (DE-AS 10 12 711), bei dem Edelmetalldraht laufend zugeführt, sein Ende durch einen Schnittvorgang verjüngt ausgebildet und anschließend durch Andrücken an die als Kontaktfläche vorgesehene Stelle mit dem zulaufenden Kontaktfederblech verschweißt wird, woraufhin das verschweißte Drahtende gerade abgeschnitten und die Kontaktfläche des angeschweißten Kontaktstückes durch einen Kopfmacher zum Kontaktkopf verpreßt wird. Anschließend wird die Kontaktfeder aus dem Kontaktfederband &5 einbaufertig herausgestanzt. Bei diesem Verfahren ist die Schweißelektrode zweiteilig ausgeführt und dient außer zum Schweißen zum Erfassen und Andrücken des ling entlang eines zweiten, den ersten im wesentlichen senkrecht schneidenden Weges zugeführt werden, mit einer am Schnittpunkt der Wege angeordneten Schweißvorrichtung und einer in der Nähe der Schweißvorrichtung angeordneten Schneidvorrichtung, gekennzeichnet durch eine erste, e'iue Hin- und Herbewegung entlang des ersten Weges ausführende Greifvorrichtung (5ä) für das Goldband (10) und durch eine in der Verschiebungsrichtung des Goldbandes vor der ersten Greifvorrichtung (56) auf dem ersten Weg angeordnete zweite, stationäre Greifvorrichtung (58) für das Goldband.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine die erste Greifvorrichtung (56) entlang des ersten Weges verschiebende Antriebsvorrichtung (70, 72, 74, 81) mit einer senkrecht zu dem ersten Weg verschiebbaren Nockenplatte (70) und an der zweiten Greifvorrichtung (58) befestigten Rückstoßfedern (81).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (20) eine mittels einer gegen die Schneidrichtung wirkenden Feder (23) schwimmend gelagerte Ausgleichsplattform (21) umfaßt.

6. Kontaktelemertt mit einem Kontaktkörper und einer daran im Kontaktpunkt befestigten Gokleinlage, das mittels einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Goldeinlage (10') in ihrer Dicke im wesentlichen mit den Teilen des Kontaktkörpers in der Umgebung der Goldeinlage fluchtet.