DE4109055A1 - Einrichtung zum herstellen von isoliert vercrimpten leitungsverbindungen - Google Patents
Einrichtung zum herstellen von isoliert vercrimpten leitungsverbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Eine derartige Einrichtung findet Einsatz beispielsweise zur
Herstellung von Leitungsverzweigungen im Zuge von Kabelbäumen
für die Kraftfahrzeug-Elektrik. Die gleichsinnig oder gegensinnig
nebeneinandergelegten abisolierten Enden der im sogenannten
Spleiß-Knoten miteinander zu verbindenden Leitungen werden von
einem herumgepreßten Crimpblech radial zusammengestaucht und
dadurch sowohl mechanisch wie auch elektrisch miteinander verbunden.
Dieser gecrimpte Verbindungsbereich wird nach dem Stande
der Technik in einer anschließenden Schweißstation, wie insbesondere
in der DE 37 36 941 C1 näher beschrieben, erwärmt und
dann zwischen mehrschichtigen Isolierfolien sandwichartig eingeschweißt,
welche sich weiter noch als das Crimpblech selbst,
und damit auch bis über die angrenzenden isolierten Leiterbereiche
der ankommenden und abgehenden Leitungen, erstrecken.
Allerdings hat sich der erforderliche fertigungstechnisch-apparative
Aufwand als ganz erheblich erwiesen, um in der Schweißstation,
im engen Raum zwischen den gesondert zu beheizenden
und getrennt zu bewegenden Schweißstempeln, den im Takt zugeführten
Verbindungsbereich jeweils auf über das Dreifache bis
fast Vierfache der eigentlichen Preß-Schweißtemperatur zu erwärmen;
woraufhin dann die Heizeinrichtung wieder zu entfernen
ist, um die Umhüllungsstreifen quer zum Verbindungsbereich zuführen
zu können. Im Zuge des Herumpressens der Isolierstreifen
werden diese von den unmittelbar zuvor erwärmten Leitern (also
vom einzuhüllenden Verbindungsbereich selbst) und zusätzlich
von den aufgeheizten Stempeln auf etwa die Schmelztemperatur
der Isolierstreifen-Innenlagen aufgeheizt, damit das so erweichte
Material sich möglichst dicht um den Verbindungsbereich
und die sich daran anschließenden Isolierungen anschmiegen
kann.
Auch hat sich gezeigt, daß es selbst beim Einsatz der mehrschichtigen
thermoplastischen Materialien, mit bereits bei vergleichsweise
niedriger Temperatur schmelzendem Inneren, in der
Praxis dennoch nicht möglich ist, diese so innig um die Leitungsisolierungen
herumzupressen, daß die Isolierstreifen über
die gesamte Isolierungs-Mantelfläche miteinander verschweißen
und dadurch eine auch längswasserdichte Isolierung ergeben.
Solch ein Mangel tritt insbesondere bei aufspleißenden Leitungsverläufen
im dadurch gegebenen Zwickel der zusammenlaufenden
Isolierungen auf. Selbst eine Erhöhung der Temperatur
und des Druckes beim Herumpressen der Folien mittels der
Schweißstempel erbringt diesbezüglich keine spürbare Verbesserung,
vergrößert aber die Gefahr von Beschädigungen der abdeckenden
Isolierfolien in der Nähe der kleinen Biegeradien um die
einzufassenden Leitungen herum.
Wenn also trotz des großen apparativen und materialtechnischen
Aufwandes ohnehin keine längswasserdichte Isolierung des Knotens
sichergestellt werden kann, dann kann man es auch gleich
bei der materialmäßig viel preisgünstigeren und apparativ einfacher
aufzubringenden Schrumpfschlauch-Einfassung des Knotenbereiches
als bloßem Berührungsschutz belassen.
In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Einrichtung gattungsgemäßer Art derart auszugestalten,
daß sich, auch unter kritischen Gegebenheiten wie
insbesondere im Bereiche von Leitungs-Zwickeln, mittels apparativ
unproblematisch realisierbarer und preiswerter Zusatzmaßnahmen
eine zuverlässige längswasserdichte Einfassung solcher
Verbindungs-Knoten zwischen den als solchen hierfür bekannten
mehrschichtigen Isolierfolien realisieren läßt.
Jene Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß die gattungsgemäße Einrichtung gemäß den Kennzeichnungsmerkmalen
des Anspruches 1 ausgelegt ist.
Nach dieser Lösung wird die mechanisch fertiggestellte Crimpverbindung
schon (bezüglich der Folien-Schweißtemperatur) stark
überhitzt in die Schweißstation zwischen die Schweißstempel für
die beiderseits anzuschmiegenden Isolierfolien eingebracht,
also ohne daß für das Aufheizen des Verbindungsbereiches nun
erst noch Heizeinrichtungen in den Wirkbereich der Schweißstempel
verbracht und dann daraus wieder entfernt werden müssen.
Beim, deshalb nun direkt an die Zufuhr des Verbindungsbereiches
sich anschließenden, Einbringen der Isolierstreifen findet zum
Verschweißen wieder deren innige Erwärmung von den Leitern und
damit von innen her statt, zusätzlich zur von außen, über die
nun viel unkomplizierter auslegbaren Stempel, eingebrachten
Schweißwärme. Es hat sich gezeigt, daß die, wie als solches
vorbekannt von beiden Seiten - dabei von innen wesentlich stärker
- erfolgende, Erwärmung nun nicht nur die Verschweißung der
nebeneinanderliegenden Leitungs-Isolierungen untereinander sondern
insbesondere auch mit dem aufliegenden thermoplastischen
Material der Isolierfolien entscheidend fördert; wobei das Material
der Isolierfolien nicht nur tiefer in die kritischen
Zwickelbereiche einfließt, sondern sich dort auch inniger mit
den angrenzenden Mantelflächen der Leitungsisolierungen verbindet.
Es ist besonders zweckmäßig, diese erfindungsgemäße Überhitzung
des vercrimpten Verbindungsbereiches nicht erst bei Überführung
des schon vercrimpten Knoten-Bereiches zwischen die Stempel der
Schweißstation vorzunehmen, sondern schon erheblich früher
- nämlich schon in der Crimpstation selbst - zu bewirken.
Wegen der günstigeren Wärmeübertragungsverhältnisse beim Umform-
Preßvorgang in der massereichen Crimpstation ist die Vorerwärmung
des Verbindungsbereiches offenbar wesentlich inniger,
als durch eine herkömmliche Heizapplikation erst in der
Schweißstation erzielbar; so daß überraschenderweise bei Einsatz
gleicher Materialien die Vorerwärmungstemperatur gegenüber
dem Stande der Technik sogar etwas gesenkt werden kann, was die
Leitungsisolierungen schont. Trotzdem erbringt das eine innigere
Durchwärmung der relativ großen Masse mehrerer Leiter im
Crimpblech. Und das ist insbesondere dadurch einfach, raumsparend
und funktionell zuverlässig realisierbar, daß die Biegeform
(zur Ausbildung des zunächst U-förmigen Crimpbleches und
zur anschließenden Aufnahme der darin dann radial einzupressenden
Leitungsenden) mit einer - für den Crimpvorgang an sich
gar nicht benötigten - Heizeinrichtung ausgestattet wird, nämlich
für Erwärmung zunächst des um die Leiter herumgeschlungenen
Crimpbleches und über dieses dann auch der darin zusammengepreßten
Leitungsenden selbst.
Vorteilhafte Weiterbildungen zur erfindungsgemäßen Lösung ergeben
sich aus nachstehender Beschreibung in Verbindung mit den
weiteren Ansprüchen und mit der Zusammenfassung. Die Zeichnung
zeigt unter Beschränkung auf das Wesentliche in starker Abstraktion
und nicht maßstabsgerecht:
Fig. 1 eine längswasserdicht eingeschweißte Leitungs-Verbindung
in Form eines sog. Spleiß-Knotens mit seinem Crimpblech
im Axial-Längsschnitt durch die im Knoten zusammengeführten
Leitungen.
Fig. 2 den Knoten gemäß Fig. 1 in der Schnittdarstellung
II-II und
Fig. 3 in symbolisch vereinfachter Form den Aufbau und die
Wirkungsweise einer Mehrstationen-Einrichtung zum vollautomatischen
Herstellen einer solchen, nun längswasserdicht isolierten,
vercrimpten Leitungsverbindung.
In einer im folgenden als Knoten 11 bezeichneten Leitungsverbindung
soll eine ankommende einadrige elektrische Leitung 12.1
in zwei aufgefächert weiterführende, also aufgespleißt abgehende
Leitungen 12.2 (in diesem Beispiel mit jeweils gleichem
Querschnitte der Leiter 13) aufgespleißt werden. Die Leiter 13
können als Massivdrähte oder als Litzen ausgebildet sein. Sie
sind von einer, im Verbindungsbereich 14 abgesetzten, Isolierung
15 eingefaßt. Die abisolierten Leiterenden 16 sind im Verbindungsbereich
14 achsparallel nebeneinander (in der Regel in
dichter Packung, als im Querschnitt auf Lücke) angeordnet und
mittels eines ebenfalls achsparallel herumgeschlungenen Crimpbleches
17 radial zusammengepreßt. Axial erstreckt dieses
Crimpblech 17 sich über den Bereich der abisolierten Leiter-Enden
16 bis an die jeweils angrenzende schlauchförmige Isolierung
15 der Leitung 12, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Diese Zusammenfassung
der Leitungen 12 im Verbindungsbereich 14 ist
sandwichartig zwischen zwei Isolierfolien 18 eingeschweißt, die
sich radial und axial beiderseits über das Crimpblech 17 hinaus,
also auch über die Leitungsisolierungen 15, erstrecken.
Der Schweißbereich 19 verläuft längs des gemeinsamen Randes 20
der, zwischen sich den Crimp-Verbindungsbereich 14 einfassenden,
beiden Isolierfolien 18, und damit also auch quer über die
Leitungs-Isolierungen 15 hinweg verlaufend, wie aus der Zeichnung
ersichtlich.
Problematisch bei der praktischen Realisierung eines derartigen
Leitungs-Knotens 11 ist, daß eine innige Verschweißung des Randes
20 der Isolierfolien 18 mit den einlaufenden Leitungsisolierungen
15 erforderlich ist, um einen längswasserdichten Knoten
11 zu erzielen. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß es
selbst bei relativ weichem und einen niedrigen Schmelzpunkt
aufweisenden thermoplastischen Materialien für die Isolierfolien
18 (bzw. bei mehrschichtigen Isolierfolien 18 für deren Innenlagen)
insbesondere bei einem Leitungs-Zwickel 21 schon
schwierig ist, das Folienmaterial im Schweißbereich 19 hinreichend
in diesen Zwickel 21 eindringen zu lassen; während selbst
bei, in Bezug auf die Hitzeverträglichkeit der Isolierfolien
18, maximal gesteigerter Schweißtemperatur auch bei gut gefülltem
Zwickel 21 immer noch nicht die notwendige innige Verbindung
der abdeckenden Isolierfolien 18 mit der benachbarten Leitungsisolierung
15 erzielbar ist. Die gleichen Dichtigkeitsprobleme
treten auch dort auf, wo nur eine einzige Leitung 12
zwischen den Isolierfolien 18 eingeschweißt werden soll, weil
das Folienmaterial sich auch unter höchster zulässiger Druckausübung
beim Verschweißungsvorgang nicht innig genug um die
Mantelfläche der Leitungsisolierung 15 herumlegen läßt.
Dieses Problem wird jedoch erfindungsgemäß auf überraschend
einfach realisierbare Weise zuverlässig und reproduzierbar gelöst,
wenn die in Fig. 3 skizzierte Herstell-Einrichtung 22 für
solche Crimp-Knoten 11 schon vor der Schweißstation und vorzugsweise
wie dargestellt schon in der Crimpstation eine Heizeinrichtung
24 für den Verbindungsbereich 14 aufweist. Im
letztgenannten Falle ist die Biegeform 23 für das Crimpblech 17
zusätzlich zur herkömmlichen Auslegung mit einer (beispielsweise
elektrothermischen) Heizeinrichtung 24 ausgestattet. Dadurch
wird schon relativ lange vor dem Einschweißen zwischen
den Isolierfolien 18, nämlich schon bei der Umformung des
Crimpbleches 17 (unter Einklemmen der Leitungsenden 16) dieser
Verbindungsbereich auf eine Temperatur erhitzt und innig durchgewärmt,
die weit über der Arbeitstemperatur der Folien-
Schweißstempel 25 liegt.
In der Mehrstationen-Einrichtung 22 wird, also weiterhin wie
bisher, an der Crimpstation von einem Stahlband-Vorratswickel
26 die für das Crimpblech 17 erforderliche Länge abgezogen
und über eine U-förmig konkave Matritzenöffnung der Biegeform
23 gelegt, um danach von einem Stempel 27 mit korrespondierender
konvexer Form, und vorzugsweise gleich mit integrierter
Trennschneide 28, zur U-Form 29 umgebogen zu werden, die in
Fig. 3 zur Vereinfachung der Übersicht unter der Biegeform 23
separat dargestellt ist. Nach Herausheben des U-Stempels 27
werden die im Knoten 11 miteinander zu verbindenden abisolierten
Leitungen 12 in dieses U-förmig ausgewölbte Crimpblech 17
eingelegt. Ein Werkzeugträger 30 wird so weit verfahren, daß
nun ein uu-förmiger Falz-Stempel 31 in der Matritzenöffnung der
Biegeform 23 wirksam werden kann. Dieser crimpt die freien
Schenkelenden des bis dahin noch U-förmigen Bleches 17 aufeinander
zu und nach innen um (vgl. auch die Querschnittsdarstellung
der Fig. 2), womit die Leitungsenden 16 noch in der Biegeform
23 mechanisch innig zusammengepreßt werden. Zugleich wird
dabei der Verbindungsbereich 14 auf eine Temperatur erhitzt,
die (typisch z. B. 300°C) in der Größenordnung des Dreifachen
der Stempel-Temperatur für die anschließende Einfassung zwischen
den Isolierfolien in der nachfolgenden Schweißstation
liegt. Das führt bereits in der Crimpstation zu einem wünschenswerten
Verschweißen der Leiter 13 und Isolierungen 15 im
Verbindungsbereich 14, insbesondere auch der bis zum Zwickel 21
parallel verlaufenden Isolierungen 15, und damit zu einer innigen
Verbindung der Leitungen 12 gerade auch im Zwickel 21.
Dieser mechanisch bereits fertiggestellte kompaktmassige Verbindungsbereich
14 wird so aufgeheizt in die Schweißstation und
dort zwischen die ebenfalls mit Heizungen 32 ausgestatteten
Schweißstempel 25 verbracht, die aber nur auf die Schweißtemperatur
für die Isolierfolien 18 (und damit beim genannten Bemessungsbeispiel
auf typisch um 100°C) erwärmt werden. Auch die
Schweißstempel 25 können mit Trenneinrichtungen 33 zum Ablängen
der beiden Sandwich-Folien 18 von Vorratswickeln 34 ausgestattet
sein. Beim Zusammenfahren der Schweißstempel 25 werden die
abgelängten Isolierfolien 18 (gemäß der Querschnittsdarstellung
in Fig. 2) um das Crimpblech 17 und die anschließenden Leitungs-
Enden 16 jeweils etwa halb herumgeschlungen und längs der
Ränder 20 verschweißt, wie in der eingangs zitierten
DE 37 36 941 C1 detailliert dargestellt. Dabei bewirkt aber die
nun innigere Knoten-Durchwärmung mit der gegenüber der Schweißtemperatur
wesentlich höheren Temperatur der Leiter 13 auch
noch jenseits des vom Crimp-Blech 17 umschlungenen Bereiches
eine über die eigentliche Schweißtemperatur ansteigende Erwärmung
der Schichtenlage aus Leitungs-Isolierung 15 und abdeckenden
Isolierfolien 18 vom Inneren des Verbundes heraus. Gerade
das führt zu einer überraschend innigen Verschweißung der
Folien 18 mit den Mantelflächen der Leitungsisolierungen 15,
selbst an den so kritischen Bereichen wie in
Spleiß-Zwickeln 21.
So ist durch die technologisch unproblematische Maßnahme der
Vorerhitzung des vercrimpten Verbindungsbereiches 14, vorzugsweise
schon im Zuge der Herstellung dieser Verbindung in der
Biegeform 23, auf Temperaturen erheblich oberhalb der Folien-
Schweißtemperatur ein zuverlässig längswasserfester
Spleiß-Knoten 11 herstellbar.
Claims (3)
1. Einrichtung (22) zum Herstellen von isoliert vercrimpten
Leitungsverbindungen wie insbesondere Spleiß-Knoten (11)
zwischen Leitungen (12), deren abisolierten Enden (16) von
einem Crimpblech (17) eingefaßt sind, das in der Biegeform
(23) einer Crimpstation um die Leitungsenden (16) herumgeschlungen
wird, ehe dieser Verbindungsbereich (14) in einer
Schweißstation, nach Erhitzung über die Schweißtemperatur,
zwischen, auch die angrenzenden Bereiche der Leitungs-Isolierungen
(15) übergreifenden, Isolierfolien (18) eingeschweißt
wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der vercrimpte Verbindungsbereich
(14) schon vor Einbringen zwischen die Schweißstempel
(25) der Schweißstation auf eine wesentlich über der
Schweißstempel-Erwärmung liegende Temperatur erhitzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der vercrimpte Verbindungsbereich
(14) vor dem Einbringen zwischen die Schweißstempel
(25) auf die Größenordnung des Dreifachen der Schweißstempel-
Temperatur erhitzt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß schon die Biegeform (23) in der
Crimpstation mit einer Heizeinrichtung (24) ausgestattet
ist, die auf Erhitzung des darin auszuformenden Crimpbleches
(17) und der dann in dieses einzufassenden Leitungsenden
(16) auf eine Temperatur ausgelegt ist, die wesentlich
oberhalb der Temperatur liegt, auf die Schweißstempel (25)
der Schweißstation von ihrer Heizung (32) aufgeheizt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4109055A DE4109055A1 (de) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Einrichtung zum herstellen von isoliert vercrimpten leitungsverbindungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4109055A DE4109055A1 (de) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Einrichtung zum herstellen von isoliert vercrimpten leitungsverbindungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4109055A1 true DE4109055A1 (de) | 1991-10-10 |
DE4109055C2 DE4109055C2 (de) | 1992-06-04 |
Family
ID=6427734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4109055A Granted DE4109055A1 (de) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Einrichtung zum herstellen von isoliert vercrimpten leitungsverbindungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4109055A1 (de) |
Cited By (2)
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1991
- 1991-03-20 DE DE4109055A patent/DE4109055A1/de active Granted
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DE4109055C2 (de) | 1992-06-04 |
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