DE2623785A1

DE2623785A1 - Verfahren zur herstellung elektrischer kontakte und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2623785A1
Application number: DE19762623785
Authority: DE
Inventors: Hans-Rudolf Zollinger
Original assignee: HA Schlatter AG
Current assignee: HA Schlatter AG
Priority date: 1975-06-27
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1977-01-13
Also published as: SE418660B; BE843399A; IT1070081B; JPS524062A; JPS5824885B2; CH594278A5; GB1523007A; US4095082A; FR2315757B1; ES448861A1; SU845809A3; CA1042190A; FR2315757A1; BR7604133A; NL7606977A; SE7606841L

Description

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München, den 18. Mai 1976 Anwaltsaktenz.: 46 - Pat. 14

H. A. Schlatter AG, 8952 Schlieren ZH, Schweiz

Verfahren zur Herstellung elektrischer Kontakte und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Kontakte, bei dem jeweils ein Kontaktstück von einem draht- oder bandförmigen Kontaktmaterial abgeschnitten, durch Vorschub des Kontaktmaterials aus der Schneidevorrichtung ausgestoßen, durch Widerstandsschweissung an einen aus Blech oder Draht bestehenden Kontaktträger geschweißt und gleichzeitig das Kontaktmaterial in die zum Abschneiden des nächsten Kontaktstückes erforderliche Lage zurückgezogen wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Kontaktmaterialführung, einer an diese anschließenden Vorrichtung zum Abschneiden der Kontaktstücke mit einem verschiebbaren Messer mit Gegenhalter, einem feststehenden Gegenmesser, einer unmittelbar anschließenden und mit der Kontaktmaterialführung fluchtenden Führung für das jeweils abgeschnittene Kontaktstück, einer Widerstandsschweißvorrichtung mit einer feststehenden und einer vertikal beweglichen

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öffiGiNAL JNSPECTEt)

und mit der Schweissdruckkraft beaufschlagbaren Elektrode, und mit einer Vorrichtung, welche das Eontaktmaterial nach dem Abschneiden eines Kontaktstückes zum Ausstossen desselben aus der Kontaktstückführung vorschiebt und danach in die zum Abschneiden des nächsten Kontaktstückes erforderliche Lage zurückzieht.

Es ist bekannt, jedes abgeschnittene Kontaktstück durch die Kontaktstückführung in einem spitzen Winkel zur Horizontalen schräg abwärts auf den Kontaktträger zu stossen (CH-PS 536.022). Dazu ist der untere Teil der Kontaktstückführung ein Keil, an dessen stumpfen Ende das feststehende Gegenmesser zum von oben nach unten schneidenden, verschiebbaren Messer, gebildet ist. Wegen der nötigen Festigkeit des Gegenmessers und wegen des erforderlichen Schneidhubes muss der Keil am stumpfen Ende eine bestimmte Mindestdicke haben. Weiterhin muss der Keilwinkel möglichst klein sein, damit das aus der Kontaktstückführung ausgestossene Kontaktstück ohne seitliche !Richtungsänderung auf den Kontaktträger gleitet, um an die gewünschte Stelle auf diesem zu gelangen und nicht seitlich abzuweichen. Aus der notwendigen Dicke des stumpfen Keilendes und dem notwendigerweise kleinen Keilwinkel resultiert eine verhältnismässig lange Kontaktstückführung, und der Vorschubweg, auf dem das Kontaktmaterial das Kontaktstück durch die Kontaktstüekführung hindurch 3tösst ist entsprechend lang. Längs der Vorschubstrecks der das Kontaktmaterial vorschiebenden Backen ist das Kontaktmaterial nicht geführt. Dünnes Kontaktmaterial kann sich daher beim Vorwärtsstossen insbesondere dann biegen, wenn geringfügige Fettrückstände oder dgl. vom Kontaktmaterial· zu erhöhter Reibung in der Kontaktstüekführung führen. Dies kann Vorschubstörungen verur-

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Sachen.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten liegt der

Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit einer kürzeren Kontaktstückführung und einer entsprechend kürzeren Vorschübstrecke auszukommen.

Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass das abgeschnittene Kontaktstück durch horizontalen Vorschub des Kontaktmaterials auf eine horizontale Fläche einer Schweisselektrode geschoben, diese Elektrode mit dem darauf liegenden Kontaktstück gehoben und dadurch an einen unter einer Gegenelektrode angeordneten Kontaktträger gepresst und dann an diesen geschweisst wird.

Bei der erfindungsgemässen Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens verlaufen die Kontaktmaterialführung und die Kontaktstückführung wenigstens annähernd horizontal, die bewegbare Elektrode weist eine horizontale obere Fläche auf, welche in Ruhelage dieser Elektrode unmittelbar an den Ausgang der Kontaktstückführung anschliesst und mit dieser fluchtet, und über dieser Elektrode ist die feststehende Gegenelektrode und ein Halter zum Halten eines Kontaktträgers an der Unterseite der Gegenelektrode angeordnet.

Ein wesentlicher Vorteil bei dieser Einrichtung besteht darin, dass die Kontaktstückführung praktisch beliebig kurz sein kann. Beispielsweise kann die Kontaktstückführung etwa zehn mal ' kürzer sein als die bekannte Kontaktstückführung mit keilförmigem unterem Teil.·

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Bin nach diesem Verfahren und mit dieser Vorrichtung zusätzlich erzielter Vorteil "besteht darin, dass die Kontaktstücke ihre Bewegungsrichtung unverändert "beibehalten, wenn sie aus der Kontaktstückführung ausgestossen werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung zur Herstellung elektrischer Kontakte, wobei die beweglichen Teile in der Stellung dargestellt sind, in welcher der Schweissvorgang stattfindet,

Fig. 2 eine Ansicht des in Pig. I rechten Teiles der Einrichtung in grösserem Masstab mit Kontaktmaterial·, wobei die der dargeste^ten SteU-ung vorangegangenen Bewegungen verschiedener Teile durch Pfeile dargesteUt sind und

Fig. 3 und 4 der Fig. 2 entsprechende Ansichten der Einrichtung in weiteren Phasen eines Arbeitszyklus.

Die dargestel^e Einrichtung hat eine Kontaktmaterialführung 1 mit einem Führungskanal 43 (Fig. 1) für draht- oder bandförmiges Kontaktmaterial 44 (Fig. 2 bis 4). Diese Führung 1 ist um einen nur teilweise dargestellten, ortsfesten Zapfen 2 schwenkbar gelagert. In der in Fig. 2 und der in Fig. 3 dargestellten Lage stösst ein verschiebbar gelagertes Messer 3 das Ende des Kontaktmaterials 44 an das in der Zeichnung rechte, als Gegenhalter 4 ausgebildete obere Ende der Kontaktmaterialführung 1 und hält diese gegen die Kraft einer Druckfeder 5 in. einer etwas nach oben geschwenkten Lage. Das Messer 3 ist zwischen zwei feststehenden Teilen 6 und 7 geführt·. Am Teil.6 ist die Feder 5 abgestützt. Zwischen dem oberen Ende des Teiles 7 und einem Gegen· messer 8 ist eine Kontaktstückführung 9 gebildet, deren Führungskanal

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mit dem Führungskanal der Kontaktmaterialführung 1 fluchtet, wenn diese ihre Ruhelage (Pig. 4) einnimmt.'Datei verlaufen "beide Führungskanäle horizontal. Das Messer 3 ist entgegen der Kraft zweier ortsfest abgestützter Druckfedern 10 und 11 von einem Arm 12 eines zweiarmigen Hebels angetrieben, dessen anderer Arm 13 mit einem Nocken 14 versehen ist, der auf einer Kurvenscheibe 15 läuft. Der Hebel 12, 13 ist um einen ortsfesten Zapfen 35 schwenkbar. Eine mittels einer Schraube 16 arretierbare Stellschraube 17 ermöglicht eine genaue Einstellung des Messers 3·

An der Ausgangsseite der Kontaktstückführung 9 ist eine scheibenförmige Elektrode 18 mit konischem Rand 19 an einem Arm 20 eines zweiarmigen Hebels getragen, dessen anderer Arm 21 mit einer (in nicht dargestellter Weise arretierbaren) Stellschraube 22 versehen ist, die auf einer Kurvenscheibe 23 läuft. Der Hebel 20, 21 ist um einen ortsfesten Zapfen 24 schwenkbar. Der konische Rand 19 der Elektrode 18 ist mit mehreren, längs Mantellinien verlaufenden (nicht dargestellten) Rillen versehen. In der in Fig". 1 und 2 dargestellten Schweisslage der Elektrode 18 ist eine Rille unter der feststehenden, oberen Gegenelektrode 25- Diese Rille nimmt jeweils ein abgeschnittenes Kontaktstück 45 so auf (Fig. 2), dass dasselbe hinreichend über den konischen Rand 19 hinausragt, um an einen in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Kontaktträger 46 geschweisst zu werden, der in einem nicht dargestellten Halter an der Unterseite der Gegenelektrode 25 gehalten ist.

Ein Anschlag 59 verhindert ein nach vorne (in der Zeichnung nach rechts) Rutschen des abgeschnittenen Kontaktstückes 45.

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In der in Pig. 4 dargestellten Ruhelage' der Elektrode 18 fluchtet diese Rille mit der Kontaktstückführung 9· Durch Drehung der Elektrode 18 um ihre Achse 26 kann nach Abnutzung einer Rille eine andere "benutzt werden. Zu diesem Zwecke ist die Elektrode 18 am Arm 20 arretierbar. Eine nicht dargestellte Feder dient zur Ausübung der Schweissdruckkraft und ist bestreut, die Stellschraube 22 an die Kurvenscheibe.23 zu drücken. Die Stellschraube 22 wird so eingestellt, dass sie nur bei der Bewegung der Elektrode 18 von der in Pig. 1 und 2 dargestellten Schweisslage in die in Fig. 4 dargestellte

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Ruhelage und umgekehrt sowie in der Ruhelage der Elektrode 18 auf der Kurvenscheibe 23 gleitet, in Schweisslage jedoch einen kleinen Abstand von dieser hat, so dass die Feder die Sehweissdruckkraft ausübt.

44 Zum Vorschub des Eontaktmaterials/ist am Ende eines

Armes 27 (Vorschubarm) eines Winkelhebels ein Kontaktmaterialdurchlass.28 gebildet, in den ein Stössel 29 zum Festklemmen des

44

Eontaktmaterials/hineinragt. Der Stössel 29 ist von einer Druckfeder 30 belastet und kann durch eine Zugstange 31 entlastet werden, die frei beweglich durch eine Bohrung 32 des Armes 13 des das Messer 3 betätigenden Hebels 12, 13 hindurchgeht und an dessen Unterseite durch eine mit einer Gegenmutter fixierte Stellmutter 33 abgestützt ist. Die Achsenlinie der Bohrung 32 und somit auch die Achsenlinie der Zugstange 31 schneidet die Achsenlinie des Zapfens um den der Winkelhebel mit dem Arm 27 schwenkbar ist, und hat einen Abstand von der Achsenlinie des Zapfens 35, um den der Hebel 12, 13 schwenkbar ist. Dadurch wird erreicht, dass die durch die Zugstange 31 bewirkte Entlastung des Stössels 29 unabhängig von der Stellung des Winkelhebels ist, aber von der Stellung des Hebels 12, 13 abhängt. Im übrigen ist3Le Entlastung an der Stellmutter 33 einstellbar. Der andere Winkelhebelarm 36 trägt eine mit einer Arretierschraube 37 arretierbare Stellschraube 38 und ist unter der Wirkung einer Zugfeder '39 an

• eine Kurvenscheibe 40 gedruckt.

Die Kurvenscheiben 15, 23 und 40 sitzen auf einer ge meinsamen Welle 41 und werden in Richtung des Pfeiles 42 ange-

• trieben. ■

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-τ -

Vor Erreichen der in Pig. I und 2 dargestellten Stellungen der beweglichen Teile der Einrichtung war - wie weiter unten ausführlicher erläutert - das Kontaktmaterial 44 so weit durch den Führungskanal;43 vorgeschoben worden ,dass ein Stück 47, welches so lang ist· wie ein abzuschneidendes und anzuschweissendes Kontaktstück, in die Kontaktstückführung 9 hinein ragte. Das verschiebbare Messer 3 ging in die in Pig. 1 und 2 dargestellte Lage nach oben, schnitt dabei dieses Stück 47 ab, und das Ende des Kontaktmaterials 44 ist nun unter der Wirkung der Feder 5 zwischen dem Messer 3 und dem als Gegenhalter 4 ausgebildeten Ende der Kontaktmaterialführung 1 festgeklemmt. Die Elektrode 18 presst ein vorher in ihre oberste Rille gebrachtes Kontaktstück 45 an den an der Unterseite der oberen Gegenelektrode 25 liegenden Kontaktträger 46 (Pig. 2). Der Stössel 29 ist entlastet.

Wenn die Kurvenscheiben 15, 23 und 40 sich aus der in Pig. 1 dargestellten Stellung in Pfeilrichtung 42 drehen, bleibt die Elektrode 18 zunächst stehen und der-Schweissstromimpuls wird durch nicht dargestellte Mittel ausgelöst (Pig. 2). Der Vorschubarm 27 schwenkt nach links (Pfeil 48 in Fig. 3)> wobei das Kontaktmaterial 44 nicht mitgenommen wird, weil sein Ende zwischen dem Messer 3 und dem Gegenhalter 4 festgeklemmt und der Stössel 29 entlastet ist.

Der Arm 13 schwenkt nach oben (Pfeil 49 in Pig. 4), wodurch die Zugstange 31 die Peder 30 freigibt (Pfeil 50 in Pig. 4), so dass das Kontaktmaterial 44 vom Stössel 29 im Durchlass 28 festgeklemmt wird. Gleichzeitig geht das Messer 3 nach unten (Pfeil 51 in Fig. 4), die Feder 5 drückt die Kontaktmaterialführung 1 in ihre waagrechte Ruhelage (Pfeil 52 in Fig. 4) an einem nicht-dargestellten Anschlag.

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• 3.

und unmittelbar anschliessend ist das Ende des Eontaktmaterials 44 zwischen dem Messer 3 und dem G-egenhalter 4 frei (Fig. 4)· Die Elektrode 18 wird nach Beendigung des Schweissvorganges gesenkt (Pfeil 53 in Pig· 3 und 4). Wenn die Elektrode 18 ihre Ruhelage erreicht hat (Pig. 4), in der die Kontaktmaterialführung 1 mit der Kontaktstückführung 9 fluchtet, schwenkt der Vorschubarm 27 nach vorn (in der Zeichnung nach rechts, entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 48 in Pig. 3) und stösst das in seinem Durchlass 28 vom Stössel 29 festgehaltene Kontaktmaterial 44 bis an das Ende der Kontaktstückführung 9· Dadurch wird das vorher abgeschnittene, in der Kontaktstückführung 9 steckende Kontaktstück 47 auf die mit der Kontaktstückführung fluchtende Rille der Elektrode 18 geschoben.

Anschliessend wird die Elektrode 18 nach oben in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Arbeitsstellung gehoben (Pfeil 54 in Pig. 2). Der Vorschubarm 27 zieht das Kontaktmaterial 44 bis in die zum Abschneiden des nächsten KontaktStückes 47 erforderliche Lage (Fig. 4)zurück.

Dar Arm 13 schwenkt nun nach unten (Pfeil 55 in Fig. 2), das Messer 3 geht nach oben (Pfeil 56 in Fig. 2), die Kontaktmaterialführung 1 schwenkt nach oben (Pfeil 57 in Fig. 2) und die Zugstange 31 spannt die Feder 30 (Pfeil 58 in Fig. 2), sodass der Stössel gelöst ist.Damit ist der Ausgangszustand (Fig. 1 und 2) des beschriebenen Arbeitszyklus wieder hergestellt und die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich, wobei das beim Heben des Messers 3 abgeschnittene Kontaktstück 47 auf die Rille der Elektrode 18 geschoben und an den inzwischen um einen Kontaktstückabstand weiterbewegten Kontaktträger 46 geschweisst wird.

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Zweckmässig ist der Hebelarm 36 am Ende gegabelt, und jeder der dadurch gebildeten Schenkel trägt eine Stellschraube, die einer von zwei Kurvenscheiben zugeordnet ist. Mittels der beiden Stellschrauben kann die Rückzugsbewegung verschiedenen Kontaktstücklängen angepasst werden, wobei dann abwechselnd die eine Stellschraube auf der einen und die andere auf der anderen Kurvenscheibe läuft.

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Claims

Patentansprüche

!•J Verfahren zur Herstellung elektrischer Kontakte, bei dem jeweils ein Eontaktstück von einem draht- oder bandförmigen Kontaktmaterial abgeschnitten, durch Vorschub des Kontaktmaterials aus der Schneidevorrichtung ausgestossen, durch Widerstandsschvreissung an einen aus Blech oder Draht bestehenden Kontaktträger geschweisst und gleichzeitig das Kontaktmaterial in die zum Abschneiden des nächsten Kontaktstückes erforderliche Lage zurückgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das abgeschnittene

(47) · ■

Kontaktstück/durch horizontalen Vorschub des Kontaktmaterials (44) auf eine· horizontale Fläche einer Schweisselektrode (18) geschoben, diese Elektrode (18) mit dem darauf liegenden Kontaktstück (45) gehoben und dadurch an einen unter einer Gegenelektrode (25) an-

(46) ■
geordneten Kbntaktträger/gepresst und dann an diesen geschweisst

wird. .
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer Kontaktmaterialführung (1), einer an diese anschliessenden Vorrichtung zum Abschneiden der Kontaktstücke (47) mit einem verschiebbaren Messer (3) mit Gegenhalter (4), einem feststehenden Gegenmesser (8), einer unmittelbar anschliessenden . und mit der Kontaktmaterialführung (1) fluchtenden Führung (9)

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für das jeweils abgeschnittene Kontaktstück (47), einer Viderstandsschweissvorrichtung mit einer feststehenden (25) und einer vertikal "beweglichen und mit der Schweissdruckkraft beaufschlag— "baren Elektrode (18), und mit einer .Vorrichtung welche das Kontaktmaterial (44) nach dem Abschneiden eines Kontaktstückes (47) zum Ausstossen desselben aus der Kontaktstückfuhrung (9) vorschiebt und danach in die zum Abschneiden des nächsten Kontaktstiickes erforderliche Lage zurückzieht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmaterialführung (1) und die KontaktStückführung (9) wenigstens annähernd horizontal verlaufen, die bewegbare Elektrode (18) eine horizontale obere Fläche aufweist, welche in Ruhelage dieser Elektrode (18) unmittelbar an den Ausgang der Kontaktstückführung (9) anschliesst und mit dieser fluchtet, und dass über dieser Elektrode (18) die feststehende Gegenelektrode (25) und ein Halter zum Halten eines Kontaktträgers (46) an der Unterseite der Gegenelektrode (25) angeordnet ist.
3· Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Elektrode (18) eine horizontale, in deren Ruhelage mit der Kontaktstückführung (9) fluchtende Rille zur Aufnahme eines unteren Teiles des ausgestossenen KontaktStückes (45) hat.
4· Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Elektrode (18) eine drehbare, in

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ihrer Drehstellung fixierbare Rollenelektrode ist, die Rillen aufweist, deren jede längs einer Mantellinie verläuft und

(18)
durch Drehen der Elektrode/in eine mit der KontaktStückführung

(9) fluchtende Lage gebracht werden kann, um einen unteren Teil des ausgestossenen Kontaktstückes (45) aufzunehmen.
5· Einrichtung nach Patentanspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenelektrode (18) eine konische Mantelfläche hat, welche mit den Rillen versehen ist.
6. Einrichtung nach Patentanspruch 2, bei welcher die Vorschubvorrichtung am Ende des Schneidhubes bei stillstehendem, . am Ende zwischen dem beweglichen Messer und dessen Gegenhalter festgeklemmten Kontaktmaterial einen Rückwärtshub, welcher der Länge der KontaktStückführung entspricht, danach bei zurückgezogenem Messer einen ebenso langen, das Kontaktmaterial vorschiebenden Vorwärtshub und dann einen das Kontaktmaterial zurückziehenden Rückwärtshub, der um die Kontaktlänge kürzer ist als der Vorwärtshub, ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubvorrichtung (27) mit einer lösbaren Klemmvorrichtung (29,30,

(44)
31) für das Kontaktmaterial/ausgerüstet ist, die gelöst ist, wenn

das bewegliche Messer (3) das feststehende Gegenmesser (8) überragt.
7· Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Klemmvorrichtung (29, 30, 31) von einem das bewegliche Messer (3) antreibenden Organ (12) betätigt ist.

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8. Einrichtung nach Patentanspruch 7,dadurch gekennzeichnet, dass ein von einer Feder (30) belastetes Klemmorgan (29) am Ende eines Vorschubarmes (27) angeordnet und das bewegliche Messer (3) von einem Hebelarm (12, 13) angetrieben ist, der beim Messervorschub ein die Feder (30) spannendes und das Klemmorgan (29) dadurch entlastendes Glied (31) betätigt.
9. Einrichtung'nachPatentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubarm (27) ein Arm eines Winkelhebels (27, 36), der das bewegliche Messer (3) antreibende Arm (12) und ein die bewegbare Elektrode (18) bewegender Arm (20) je ein Arm eines zweiarmigen, gestreckten Hebels (27, 13» 20, 21) sind, und dass diese drei Hebel von auf einer gemeinsamen Welle (41) sitzenden Kurvenscheiben (40, 15» 23) angetrieben sind.

H.A. SCHLATTER AG Der Vertreter:

809882/0 312

•ft.

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