DE2425101C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen elektrischer KontaktelementeInfo
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Description
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 *'
einbaufertig herausgestanzt. Bei diesem Verfahren ist die Schweißelektrode zweiteilig ausgeführt und dient
außer zum Schweißen zum Erfassen und Andrücken des Edelmetalldrahtes an das Kontaktfederblech. Durch
dieses bekannte Verfahren werden also Kontaktelemente hergestellt, die nach dem Verpressen des
Kontaklkopfes 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.
Diese 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
F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen
elektrischer Kontaktelemente,
F i g. 2 die Vorrichtung von F i g. 1 in perspektivischer Darstellung,
F i g. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf zwei G reif vorrichtungen
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 einer weiteren Betriebsstellung,
Fig.6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 von
Fig. 5,
Fig.7 eine Schnittansicht 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,
Fig. 10, 1OA, 1OB ein Kontaktelement zu verschiedenen
Zeitpunkten während der Herstellung und nach dem Anschweißen der Goldeinlage, und
F i g. 11 ein fertiges Kontaktelement.
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, 24b und Elektroden 26a, 266. Das
Schweißgerät 18 ist an eine nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen. Die obere Elektrode
26b 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 26b in den Richtungen 30 dienen dazu, die Elektroden
26a und 26b einander zu nähern, d. h. in die in F i g. 6 gezeigte Betriebsstellung zu bringen, bzw. die Elektrode
26b 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 so
(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 (Fig. 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 Goldband zu dem
erwähnten Schnittpunkt halten das Goldband während 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 weiche in den F i g. 3 bis 6 dargestellt sind. Die erste Greifvorrichtung 56 hat
einen Druckluftzylinder 60, einen durch diesen angetriebenen Kolben 62, ein Kolbengestell 64, eine Grundplatte
66 und eine Verschiebeanordnung, mit der die erste Greifvorrichtung 56 in Richtungen 68 (Fig.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 Drucklluftzylinders
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
Greifvorrichtungen, 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 26b des
Schweißgerätes 18 und das Schneidwerkzeug 42 sind zu diesem Zeitpunkt beide in ihrer Ruhestellung. Die
F i g. 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 26b des
Schweißgerätes 18 gesenkt und in Betrieb genommen und das Schneidwerkzeug 42 führt den Schneidvorgang
aus, was 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 (Fig. 2
und rJ) herzustellen, der in der weiter unten unter
Bezugnahme auf die Fig. 10, 1OA, 1OB und 11 beschriebenen Weise weiterverarbeitet wird.
Das Verfahren zum Herstellen elektrischer Kontaktelemente umfaßt demgemäß folgende Schritte:
Anordnen des Goldbandes 10 auf dem ersten Weg und des den Kontaktrohling bildenden Kontaktmaterials
12 auf dem zweiten Weg, so daß beide Wege etwa senkrecht zueinander sind. Ergreifen des Goldbandes 10
mit der ersten Greifvorrichtung 56, Verschieben des Goldbandes 10 zu dem Schnittpunkt der beiden Wege,
Ergreifen des Goldbandes 10 mit der zweiten Greifvorrichtung 58 und gleichzeitiges Lösen der ersten
G reif Vorrichtung 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 Kontaktmatcrial 12 in
der Nahe des Schnittpunktes liegt, so daß das Goldband mit dem Kontaktmaterial 12 verbunden wird, Abschneiden
des Goldbandes 10, so daß nur der davon mit dem Koniaktmateriai 12 verschweißte und wenig oder nicht
überstehende Teil, nämlich die Goldeinlage 10' des Kontaktrohlings 90 (F i g. 9) zurückbleibt, und Verschieben
des Kontaktrohlings 90, um ihn weiteren Formgebungsprozessen zuzuführen.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ermöglicht 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 wird 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 Druckluftzylinder 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
Nockenplatte 70 zu verschieben und das Goldband 10 dem Schnittpunkt zuzuführen, daß danach der Druckluftzylinder
76 ungefähr gleichzeitig mit dem Druckluftsystem zum Absenken der Elektrode 26b des Schweißgerätes
18 betätigt wird, so daß die zweite Greifvorrichtung 58 das Goldband 10 während des Schweißens
ίο festhält, und daß außerdem ungefähr gleichzeitig der
Druckluflzylinder 60 wieder betätigt wird, um die erste Greifvorrichtung 56 von dem Goldband 10 zu lösen
damit diese sich beim Zurückziehen der Nockenplattc 70 in 'lire Ausgangsposition zurückbewegen und ein
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 Kontaktmatcrials 12 abzuschneiden.
Die Fig. 10 und 11 zeigen die weiteren Formgebungsprozesse,
die an dem Kontaktmaterial 12, (das jetzt mit 12' bezeichnet ist) im Anschluß an das
vorstehend beschriebene Verfahren in herkömmlichei Weise ausgeführt werden. Die Goldeinlage 10' wird
entgratet und mit dem Kontaktmatcrial 12' gemeinsam verformt, so daß nur eine minimale Goldmenge benutz!
zu werden braucht.
Fig. 11 zeigt ein fertiges Kontaktclement mit in das
Kontakttnaterial 12'eingelassener Goldcinlage 10'.
Claims (6)
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 (!0) 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 (58) ergriffen wird, daß im wesentlichen gleichzeitig das Goldband mit dem
Koniaktrohling (90) verschweißt und die erste Greifvorrichtung gelöst wird, damit sie in ihre
Ruhelage zurückkehrt, daß anschließend der Kontaktrohling (90) 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 Goldband für die Goldeinlage
entlang eines ersten Weges und ein Kontaktrohling 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, eine Hin- und Herbewegung entlang des
ι» ersten Weges ausführende Greifvorrichtung (56) 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 (7ιϊ) und an der zweiten Greifvorrichtung (58) befestigten
Rückstoßfedern (8 i).
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. Kontaktelement mit einem Kontaktkörper und einer daran im Kontaktpunkt befestigten Goldeinlage,
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.
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1976
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