DE3020144C2

DE3020144C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Bimetallkontakten insbesondere Bimetall-Aufschweißkontakten, aus Drähten

Info

Publication number: DE3020144C2
Application number: DE3020144A
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(grad.) 7547 Wildbad Wacker
Original assignee: Renz Wacker & Co Maschinenfabrik 7547 Wildbad De
Current assignee: Renz Wacker & Co Maschinenfabrik 7547 Wildbad De
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1984-11-29
Also published as: CH653470A5; IT1170998B; GB2076707A; FR2483681B1; JPH0247049B2; JPS5719919A; DE3020144A1; US4716268A; GB2076707B; IT8148537A0; FR2483681A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Bimetallkontakten, insbesondere Bimetall-Aufschweißkontakten, aus Drähten, mit Drahtvorschubeinrichtungen zum Vorschieben der Drähte gegeneinander bis zur stirnseitigen Berührung, mit einer Schweißeinrichtung zum Verschweißen der Drähte, und mit einer ein Transportmesser aufweisenden Abschereinrichtung zum Abscherer, eines Bimetallstiftes beidseitig der Schweißstelle und zum Bewegen des Bimetallstiftes vor eine Einführöffnung einer mit in Axialrichtung des Bimetallstiftes bewegbaren Stauchwerkzeugen ausgerüsteten Staucheinrichtung, wobei eines der Stauchwerkzeuge in eine zur Einführöffnung beabsiandete Einführstellung auf der von dem Gcgenwerk/.eug abgewandten Seite der Staucheinrichtung bringbar ist.

Aus der US-PS 35 14 574 ist bereits eine Vorrichtung dieser Art zum Herstellen von Bimetallkontakten aus Drähten vorbekannt, bei der zwei Drähte aus unterschiedliche Leitfähigkeit aufweisenden Metallen stirnseitig miteinander verschweißt und dann durch Abscheren beidseitig der Schweißstelle Bimetallstifte gewonnen sowie letztere durch ein Transportmesser einer Abschereinrichtung vor eine Einführöffnung einer Stauchsinrichtung bewegt werden, die bewegbare Stauchwerkzeuge besitzt von denen eines in eine Stellung vor der Einführöffnung, die sich auf der vom Gegenwerkzeug abgewandten Seite der Staucheinrichtung befin-' det, bringbar ist Da jeweils erst nach dem Verpressen eines Bimetallstiftes zu einem Bimetallkontakt der

Staucheinrichtung erneut ein Bimetallstift zugeführt

werden kann, erscheint die vorbekannte Vorrichtung im

ι s Hinblick auf kurze Taktzeiten, die gerade bei einer industriellen Massenfertigung erwünscht sind, verbesserungsbedürftig.

Ferner ist aus der DE-AS 19 37 915 bereits eine Vorrichtung zum Herstellen von Mehrstoffkontakten aus Drähten vorbekannt. Auch bei dem mit dieser Vorrichtung verwirklichbaren Verfahren werden die aus unterschiedliche Leitfähigkeit aufweisenden Metallen bestehenden Drähte stirnseitig miteinander verschweißt dann wird ein Bimetallstift abgetrennt vom ersten Draht ein Stück vorbestimmter Länge abgeschnitten und dann mit dem zweiten Draht zusammengeführt und stirnseitig mit diesem verschweißt sowie nach dem Verschweißen zu einem Mehrstoffkontakt verpreßt Diese Vorrichtung, die zum Herstellen von Dreistoffkontak-

JO ten dient und entsprechend der oben erläuterten Arbeitsweise mit zwei Schweißeinrichtungen versehen ist, soll durch Wcglassung einer Drahtkomponente auch auf die Herstellung von Zweistoffkontakten umrüstbar sein, indem die Einrichtung zum Zuführen der einen Drahtkomponente und eine der Schweißeinrichtungen ausgeschaltet werden. Die Kontaktformgebung erfolgt in zwei Stufen.

Aus der DE-OS 28 32 063 ist eine weitere Vorrichtung, die ebenfalls zum Herstellen von Dreistoffkontakten dient und bei der von den aus unterschiedliche Leitfähigkeit aufweisenden Metallen bestehenden Drahtkomponenten einzeln abgetrennte Drahtabschnitte nacheinander zusammengeführt und miteinander zu einem Mctallslift verbunden werden, der dann zu einem

Mehrstoffkontakt verpreßt wird.

Gegenüber diesem Stande der Technik besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art so weiterzubilden, daß die Kontakte bei kurzen Taktzeiten in zwei aufeinanderfolgenden Stufen preßbar sind.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß bei der Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Staucheinrichtung eine Vorstauch- und eine Fertigstauchmatrize mit je einer Bohrung und einer in dieser bewegbaren Vor- bzw. Fertigstauchnadel sowie einen mit diesen zusammenwirkenden Vor- bzw. Fertigstauchstempel aufweist, daß die Vorstauchnadel zwischen der Einführstellung und einer Übergabestellung bewegbar ist, in der ein Vorpreßling aus einer an die Bohrung anschließenden Aussparung der Vorstauchmatrize aushebbar und in eine erste von zwei Öffnungen einer Transportschiene einführbar ist, durch deren öffnungen der Vor- bzw. Fcrtigstauchstempel in die Aussparung der Vorstauch- bzw. Fertigstauchmatri/.c be-

h¹) wegbar sind und die mit der ersten öffnung zwischen der Vorstauchmatrize und der Fcrtigstauchmatrizc hin- und herbewegbar ist, und daß die Fertigstauchnadel in eine den Fertigpreßling durch die dann über der Fertig-

Stauchmatrize stehende zweite öffnung der Transportschiene auswerfende Stellung bewegbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt das Verpressen der Bimctallkontakte in zwe· aufeinanderfolgenden Stufen, wobei jeweils gleichzeitig in der ersten Stufe aus dem der Vorstauchm^trize zugeführten Bimetallstift ein Vorpreßling und in der zweiten Stufe aus einem derartigen Vorpreßling ein fertiger Bimetallkontakt gewonnen wird. Wenn in der Fertigstauchmatrize ein Bimetallkontakt fertiggestellt ist, befindet sich in der Vorstauchmatrize ein Vorpreßling. Beim Auswerfen des fertigen Kontaktes aus der Fertigstauchmatrize wird ein Vorpreßling mittels der Stauchnadel aus der Vorstauchmatrize in die eine öffnung der Transportschiene angehoben und dann von letzterer zu der Fertigstauchmatrize geführt Angesichts der Aufteilung des Preßvorganges in zwei aufeinanderfolgenden Stufen gelingt eine merkliche Reduzierung der Taktzeiten bei gleichzeitig hervorragender Verteilung de^· die Auflage bildenden einen Materialkomponente auf der anderen Materialkomponente beim fertigen Kontakt.

Eine mit einer öffnung versehene Transportschiene zum Zuführen einer Materialkomponente zu einer Stauchmatrize ist zwar bei einer Vorrichtung zum Herstellen von Bimetallkontakten schon aus der US-PS 34 88 841 vorbekannt, aber diese Transportschiene dient zum Zuführen von Metallkugeln als einer Komponente¹ der herzustellenden Bimetallkontakte zu einer Schweißstation, in der die Metallkugel mit dem stirnseitigen Ende eines die andere Komponente des herzustellenden Kontaktes bildenden Drahtes verschweißt wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Vorstauchmalrize zusammenwirkende Vorstauchstempel sich an einem rückseitig angeordneten Federpaket elastisch nachgiebig abstützt und unter der Wirkung der von der Vorstauchnadel aufgebrachten Stauchkraft begrenzt axial ausweichen kann. Durrh diese an sich aus der DE-PS 11 05 256 bekannte Maßnahme ist sichergestellt, daß auf die entsprechend den Querschnitten der die Bimetallstifte bildenden Drahtkomponenten bemessene Vorstauchnadel nur imit den beim Fließ-Preßvorgang notwendigen Kräften belastet wird.

In der Zeichnung sind eine Ausführungsform der erfinduiigsgemäßen Vorrichtung und verschiedene Ausführungsformen der mit dieser Vorrichtung herstellbaren Bimetallkontakte dargestellt. In schematischen Ansichten zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung in einer teilweise geschnitten veranschaulichten seitlichen Ansicht mit einem Bimetallstift vordem Einführen in die Vorstauchmatrize,

F i g. 2 die Vorrichtung in einer ebenfalls teilweise geschnitten dargestellten Vorderansicht,

Fig.3 in einer vergrößerten Ausschnittansich: aus Fig.2 die Staucheinrichtung mit der Vorstauch- und der Fertigstauchmatrize, wobei sich in der Vorstauchmatrize ein Vorpreßling befindet,

F i g. 4 in einer Ansicht ähnlich F i g. 3 den in der Vorstauchmatrize gefertigten Vorpreßling nach seinem Überführen in die Fertigstauchmatrize,

Fig.5 ebenfalls die Staucheinrichtung in einer Ansicht ähnlich den Fig.3 und 4, wobei jedoch der in Fig.4 in die Fertigstauchmatrize übergeführte Vorpreßling zu einem fertigen Bimetallkontakt umgeformt und gleichzeitig in der Vorstauchmatrize erneut ein Vorpreßling gefertigt worden ist,

F i g. 6 das Auswerfen des fertigen Bimetallkontaktes aus der Fertigstauehmatrize,

F i g. 7 das Zuführen eines Bimetallstiftes mittels der Vorstauchnadel zu der Vorstauchmatrize,

Fig.8 verschiedene Ausführungsformen von Vorstauchstempeln in vergrößerter Darstellung, und
F ■ g. 9 Draufsichten und Schnittansichten verschiedener Ausführungsformen von Aufschweißkontakten in stark vergrößerter Darstellung.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 wird ein Draht 1 aus beispielsweise Silber in Pfeilrichtung »A« ίο soweit vorgeschoben, bis er mit seiner Stirnseite an einer vorbestimmten Stelle mit der Stirnseite eines in Pfeilrichtung »β« zugeführten Drahtes aus beispielsweise Eisen zusammentrifft Anschließend wird der Draht 2 bis zum Erreichen einer für eine nachfolgend elektrische is Widerstandsschweißung hinreichende Flächenpressung mit der Stirnseite des anderen Drahtes vorgespannt, wonach die mit ihren Stirnseiten aneinandergepreßten Drähte in bekannter Weise unter Einsatz eines hier nicht weiter interessierenden, mit einer entsprechenden μ Steuerung versehenen Schweißtransformators, der nicht gezeigt ist, stumpf miteinander verschweißt werden.

Nach dem Verschweißen trennen Abschermesser 4, 4' die beiden Drähte 1,2 beidseitig der Stumpfschweißstelle in vorbestimmten Abständen von dieser ab, wobei ein dadurch gewonnener Bimetallstift 3 von einer unter Druck stehenden, querbeweglichen Stange 11 an dem als Transportmesser ausgebildeten Messer 4 gehalten ist. Bei extrem kurzen Drahtabschnitten kann der Schneidvorgang auch mittels nur eines Messers durchgeführt werden.

Nach dem Trennvorgang wird der Bimetallstift 3 mittels des Transportmessers 4 im Zusammenspiel mit der querbeweglichen Stange U in eine Aussparung einer metallischen Buchse 5 und direkt vor eine Einführöffnung einer Vorstauchmatrize 6 einer Staucheinrichtung gefördert. In dieser Stellung wird der Bimetallstift 3 mittels einer Vorschiebe- und Vorstauchnadel ir« Pfeilrichtung »C« über einen trichterförmigen Einlauf 12 in die Vorstauchmatrize 6 eingeführt und in dieser bis zu einer Aussparung 6' vorgeschoben. Dort berührt die beispielsweise aus Silberdraht bestehende Seite des Biinctallstäftes 3 die Stirnseite eines in Pfeilrichtung »D« durch eine Öffnung in einer geschlossenen Transport-4^r> schiene 15 hindurch in die Aussparung 6 eingeführten Vorstauchstempels 8, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Aussparung 6' in der Vorstauchmatrize 6. Durch eine stufenlose, einen Fließpreßvorgang hervorrufende Bewegung der Vorstauchnadel 7 in Pfeilrichtung »C« gegen den in gleicher Richtung gegen eine starke Federkraflabstützung zurückweichenden Vorstauchstempel 8 wird das Drahtvoiumen des Bimctallstiftes zu einem Vorpreßling 13 etwa gemäß der aus den Fig.3 und 4 ersichtlichen Ausbildung geformt.

Der Vorstauchstempel 8 der Staucheinrichtung kann dabei auf seiner der Vorstauchmatrize 6 zugewandten Stirnseite flach oder mit einer stumpfwinkligen gewölbten oder halbkugelförmigen Aussparung versehen sein, bo die entsprechend den Erfordernissen und Qualitätserfordernissen in bezug auf die Stärke und gleichmäßige Verteilung der beispielsweise aus Edelmetall bestehender. Auflage über die Oberfläche des Bimetallkontaktes gestaltet sind, und zwar in Abhängigkeit von den Fließeigenschaften der zur Bildung einer solchen Auflage zu verarbeitenden Drähte aus Edelmetall oder entsprechenden Legierungen. Mögliche Ausführungsformen des VorsiauehstemDels 8 sind in F i e. 8 dargestellt.

5

Nachdem der Vorstauchvorgang beendet ist, geht der del 7 in die über der Aussparung 6' stehende andere Vorstauchstempel 8 in seine Ausgangslage zurück und Öffnung in der Transportschiene 15 angehoben. Die der Vorpreßling 13 wird in eine Fertigstauchmatrize 16 Transportschiene fördert, wie oben bereits erläutert, der Staucheinrichtung übergeführt und dadurch in den den Vorpreßling 13 zur Fertigstauchmalrize und korre-Wirkungsbereich eines Fertigstauchstempels 17 ge- 5 spondierend dazu wird in der ebenfalls oben bereits

bracht, der ebenso wie der Vorstauchstempel 8 durch erläuterten Weise ein neuer Bimetallstift 3 der Voreine öffnung der Transportschiene 15 hindurchgeführt Stauchmatrize zugeführt. Dadurch ist eine kontinuierliwird und dann die Aussparung in der Fertigstauchmatri- ehe Arbeitsweise verwirklicht, bei der bei jedem Arze auf der von der Fertigstauchnadel 9 entfernten Seite beitstakt ein Bimetallstift 3 erzeugt, der Vorstauchma- ; abschließt Durch das Einwirken der Fertigstauchnadel 10 trize 6 zugeführt, dort zu einem Vorpreßling 13 umge-9 auf den in der Aussparung der Fertigstauchmatrize 16 formt und jeweils aus einem in die Fertigstauchmatrize '■'. aufgenommenen Vorpreßling 13 wird dieser zum ferti- 6 eingeführten Vorpreßling ein fertiger Bimetallkontakt \\

gen Bimetallkontakt 14 umgeformt, wie aus F i g. 5 er- 14 hergestellt wird. ' '$

sichtlich. F i g. 9 zeigt derartige, als Aufschweißkontakte ausge- Sj'

Bei Beginn der ersten Verformung eines Bimetallstif- 15 bildete Bimetallkontakle, die aus zwei zusammenge- g

tes 3 zum Vorpreßling 13 findet noch kein Fertigstauch- schweißten Drahtabschnitten so geformt sind, daß sich ψ.

Vorgang statt, weil sich dann in der Fertigstauchmatrize über die gesamte Oberfläche einer Trägerschicht aus f*

16 noch kein Vorpreßling 13 befindet. Nach dem An- beispielsweise Eisen eine die Kontaktoberfläche bildenstauchen eines ersten Bimetallstiftes 3 zu einem Vor- de Auflage aus beispielsweise Edelmetall erstreckt. Diepreßling 13 in der Vorstauchmatrize 6 wird dieser Vor- 20 se Auflage kann, je nach Gestaltung der Stirnseite des preßling mittels der Vorstauchnadel 7 nach dem Hoch- Formstempels 17, eben oder gewölbt sein. Entsprefahren des Vorstauchstempels 8 in die über der Ausspa- chend der Gestaltung der Stirnseite der Fertigstauchnarung 6' stehende öffnung in der Transportschiene 15 del 9 kann die Trägerschicht eben oder mit einer oder angehoben und dann durch Bewegen der Transport- mehreren Schweißwarzen ausgerüstet sein, um je nach schiene in Richtung auf die Fertigstauchmatrize 16 de- 25 Verwendungszweck der Bimetallkontakte deren gute ren Aussparung zugeführt, in welcher der Vorpreßling Verschweißbarkeit mit Kontaktfedern oder sonstigen auf der Fertigstauchnadel 9 zu liegen kommt. Danach Kontaktflächen zu gewährleisten.

kehrt die Transportschiene 15 aus der in F i g. 4 gezeig-

ten Lage in ihre Ausgangslage gemäß F i g. 3 zurück, in Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

der die beiden öffnungen der Transportschiene über 30 ,

den Aussparungen der beiden Stauchmatrizen stehen.

Während des Zuführens eines Vorpreßlings 13 zur Fertigstauchmatrize 16 ist ein neuer Bimetallstift 3 im Zusammenspiel des Transportmessers 4 mit der querbeweglichen Stange 11 in die Aussparung der metallischen Buchse 5 eingeführt und befindet sich direkt vor der Einführöffnung vor der Vorstauchmatrize 6, um dann aus dieser Lage mittels der Vorstauchnadel 7 bis zur Aussparung 6' der Vorstauchmatrize 6 vorgeschoben zu werden, wo die aus dem Material des Drahtes 1 bestehende Seite des BimetaHstiftes auf die Stirnfläche des in Pfeilrichtung »D« durch die öffnung in der Transportschiene 15 hindurch in die Aussparung 6' eingeführten Vorstauchstempel 8 trifft. Beim weiteren Vorfahren der Vorstauchnadel 7 in Richtung auf den Vorstauchstempel 8 vollzieht sich die Verformung des geschweißten Bimetallstiftes 3 zum Vorpreßling 13. Gleichzeitig mit diesem Stauchvorgang wird der auf der Fertigstauchnadel 9 liegende und in der Aussparung der Fertigstauchmatrize 16 aufgenommene Vorpreßling im Zusammenwirken mit dem die Aussparung der Fertigstauchmatrize abschließenden Fertigstauchstempel 17 zum fertigen Bimetallkontakt 14 umgeformt

Das Zuführen des Bimetallstiftes 3 zur Vorstauchma- ;ΐ

trize 6 und das Einschieben in die Aussparung 6' zeigen 55 %

die F i g. 1,2 und 7, während aus F i g. 5 das Stauchen des %

Bimetallstiftes zu einem Vorpreßling 13 und das Umfor- ϊ;

men eines Vorpreßlings zu einem Bimetallkontakt 14 ;:'

ersichtlich sind |i

Nach der vorstehend erläuterten Stauchoperation ge- to %

hen die Stempel 8 und 17 in ihre etwa aus F i g. 4 ersieht- §

liehe Ausgangsstellung zurück. Gleichzeitig wirft die '&

FertigsUuchnadel 9 den fertigen Bimetallkontakt 14 |

von unten her durch die über der Aussparung der Fer- Il

tigstauchmatrize 16 stehende öffnung in der Transportschiene 15 hindurch aus. wie dies F i g. 6 zeigt und der in der Vorstauchmatrize 6 geformte VorpreBling 13 wird mittels der entsprechenden vorfahrenden Vorstauchna-

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Bimetallkontakten, insbesondere Bimetall-Aufschweißkontakten, aus Drähten, mit Drahtvorschubeinrichtungen zum Vorschieben der Drähte gegeneinander bis zur stirnseitigen Berührung, mit einer Schweißeinrichtung zum Verschweißen der Drähte, und mit einer ein Transportmesser aufweisenden Abschereinrichtung zum Abscheren eines Bimetallstiftes beidseitig der Schweißstelle und zum Biegen des Birnetallstiftes vor eine Einführöffnung einer mit in Axialrichtung des Simetallstiftes bewegbaren Stauchwerkzeugen ausgerüsteten Staucheinrichtung, wobei eines der Stauchwerkzeuge in eine zur Einführöffnung beabstandete Einführstellung auf der von dem Gegenwerkzeug abgewandten Seite der Staucheinrichtung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Staucheinrichtung eine Vorstauch- und eine Fertigstauchmatrize (6, 16) mit je einer Bohrung und einer in dieser bewegbaren Vor- bzw. Fertigstauchnadel (7, 9) sowie einen mit diesen zusammenwirkenden Vor- bzw. Fertigstauchstempel (8,17) aufweist, daß die Vorstauchnadel (7) zwischen der Einführstellung und einer Übergabestellung bewegbar ist, in der ein Vorpreßling (13) aus einer an die Bohrung anschließenden Aussparung der Vorstauchmatrize (6) aushebbar und in eine erste von zwei öffnungen einer Transportschiene (15) einführbar ist, durch deren öffnungen der Vor- bzw. Fertigstauchstempel (7, 9) in die Aussparung der Vorstauch- bzw. Fertigstauchmatrize (6, 16) bewegbar sind und die mit der ersten Öffnung zwischen der Vorstauchmatrize (6) und der Fertigstauchmatrize (16) hin- und herbewegbar ist, und daß die Fertigstauchnadel (9) in eine den Fertigpreßling (14) durch die dann über der Fertigstauchmatrize (16) stehende zweite öffnung der Transportschiene (IS) auswerfende Stellung bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Vorstauchmatrize (6) zusammenwirkende Vorstauchstempcl (8) sich an einem rückseitig angeordneten Federpaket elastisch nachgiebig abstützt und unter der Wirkung der von der Vorstauchnadel (7) aufgebrachten Stauchkraft begrenzt axial ausweichen kann.