EP0001765A1

EP0001765A1 - Crimpvorrichtung

Info

Publication number: EP0001765A1
Application number: EP78101116A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Reinertz
Original assignee: Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Current assignee: Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1979-05-16
Also published as: EP0001765B1; DE2746892C3; IT7851533A0; IT1106191B; DE2746892B2; DE2746892A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Crimpverfahren, wobei mittels einer Crimpmaschine ein konstanter Arbeitshub erzeugt wird und nach Erreichen einer vorgewählten Crimpkraft der überschüssige Arbeitshub unter Aufrechterhaltung der Crimpkraft abgelenkt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einer Verbindungsvorrichtung mit einem Hubübertragungselement (3), vorzugsweise zwischen oberem und unterem Pleuellager, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Exzenterpresse zum Crimpen von Verbinderkrallen. Das Hubübertragungselement (3) ist gelenkig gelagert und mit einer veränderbaren Gegenkraft belastet und besteht aus einem Kniehebelsystem (5), wobei die Federkraft geringer als die erforderliche Crimpkraft ist. Das Kniehebelsystem (5) ist symmetrisch aus zwei Kniehebein (7) aufgebeut, und jeder Kniehebel (7) weist einen im oberen Stützlager (1) um die Achse (10) drehbar gelagerten oberen Kniehebelarm (8) und einen im unteren Stützlager (2) um die Achse (11) drehbar gelagerten unteren Kniehebelarm (9) auf, wobei die Kniehebelarme (8,9) drehbar um die Achse (12) miteinander verbunden sind und sich gegeneinander über die von den Achsen (12) ausgehenden Abstützstege (13) abstützen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wobei mittels einer Crimpmaschine ein konstanter Arbeitshub erzeugt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In den bekannten Crimpmaschinen, wie z. B. in Exzenterpressen, ist zur Übertragung des Crimphubs zwischen dem oberen und unteren Pleuellaser eine biegesteife, verstellbare Pleuelstange angeordnet. Die Pleuelstange wird empirisch auf eine Crimphöhe eingestellt, die zur Erzielung eines optimaler, Crimps für eine bestimmte Verbinderkralle und einen bestimmten Leiterquerschnitt erforderlich ist. Beim Wechsel entweder des Leiterquerschnitts oder des Verbinderkrallentyps muß die optimale Crimphöhe des Verbinders erneut durch mechanische Verstellung der Pleuelstange empirisch ermittelt werden, bevor die Produktion wieder aufgenommen werden kann. Dieser Vorgang erfordert sehr viel Zeit und Erfahrung des Bedienungspersonals, weil bei der Crimphöhenveränderung sehr geringe Wege mit hoher Genauigkeit eingestellt werden mussen. Dabei wird Ausschuß in erheblichem Umfange produziert.
Darüber hinaus sind Crimpmaschinen bekannt, bei denen der Arbeitshub pneumatisch oder hydraulisch erzeugt wird und direkt auf die Crimpwerkzeuge übertragen wird. Über aufwendige Ventilsteuerung wird nach Erreichen einer bestimmten Crimpkraft der Arbeitshub gestoppt und der Rückhub eingeleitet. Dabei wird die erforderliche Crimpkraft nur kurzzeitig aufrechterhalten, was vielfach nicht zur Erzielung eines optimalen Crimps ausreicht. Ferner werden derartige Anlagen häufig durch unkontrollierbare Druckstöße beeinträchtigt. Es ist daher nahezu unmöglich, ohne erheblichen Aufwand übliche Crimpmaschinen auf einen optimalen Crimphub einzustellen und dabei ausreichend lange eine vorgewählte Crimpkraft aufrechtzuerhalten.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, das mit allen bekannten Crimpmaschinen durchführbar ist und eine konstante vorgewählte Crimpkraft gewährleistet. Ferner ist Aufgabe der Erfindung,eine Verbindungsvorrichtung zwischen dem Kraft- bzw. Hubelement und den Crimpwerkzeugen zu schaffen, mit der das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach durchführbar ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Crimpverfahren, wobei mittels einer Crimpmaschine ein konstanter Arbeitshub erzeugt wird und sich das neue Verfahren dadurch auszeichnet, daß nach Erreichen einer vorgewählten Crimpkraft der überschüssige Arbeitshub unter Aufrechterhaltung der Crimpkraft abgelenkt wird. Dabei ist vorteilhaft, wenn die Aufrechterhaltung der Crimpkraft durch eine Gegenkraft gewährleistet wird und der überschüssige Arbeitshub auf ein Kniehebelsystem abgelenkt wird. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Aufrechterhaltung der Crimpkraft und Ablenkung des überschüssigen Arbeitshubs mit mindestens einem federbelasteten Kniehebelsystem erfolgt. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Verbindungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Hubübertragungselement, insbesondere zwischen dem oberen und dem unteren Pleuellager einer Exzenterpresse angeordnet, die sich dadurch auszeichnet, daß das Hubübertragungselement gelenkig gelagert und mit einer veränderbaren Gegenkraft belastet ist. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Gegenkraft durch Federkräfte erzeugt wird und die Hubübertragungselemente aus einem Kniehebelsystem bestehen, wobei die Federkraft geringer als die erforderliche Crimpkraft ist. Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung werden durch die Unteransprüche 7 bis 12 gekennzeichnet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Rückansicht,
Fig. 4 einen Sehnitt entlang der Linie IV-IV in Fig, 8,
Fig. 5 eine Seitenansieht.

Zwischen dem cheren Stutzlager 1 und dem unteren Stützlager 2 ist das Hubübertragungselement angeordnet. Dabei ist das obere Stützlager 1 mit dem oberen Pleuellager 4 und das untere Stützlager 2 mit dem nicht dargestellten unteren Pleuellager der Exzenterpresse in beliebiger Weise verbunden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht das Hubübenrdgungselement aus einem in den Stützlagern 1 und 2 gelenkig gelagerten Doppelkniehcbelsystem 5, das mit einem Federsystem 6 belastet ist.
Das Kniehebelsystem 5 ist symmetrisch aus zwei Kniehebeln 7 aufgebaut. Jeder Kniehebel 7 weist einen im oberen Stützlager 1 um die Achse 10 drehbar gelagerten oberen Kniehebelarm 8 und einen im unteren Stützlager 2 um die Achse 11 drehbar gelagerten unteren Kniehebelarm 9 auf. Miteinander sind die Hebelarme 8 und 9 drehbar um die Achse 12 verbunden. Sie stützen sich gegeneinander über die von den Achsen 12 ausgehenden Abstützstege 13 ab. Die Länge der Stege 13 ist derart gewählt, daß die Kniehebel 7 in der Vorderansicht nach außen abgewinkelt sind und die Hebelarme 8 und 9 einen Winkel α von 140 bis 160°, vorzugsweise von 148 bis 152° bilden.
Nach dem dargestellten bevorzugten Beispiel bestehen die oberen Hebelarme 8 aus je einem Winkeleisen, die im Schlitz 14 des oberen Stützlagers 1 in den Achsen 10 und im Bereich der Winkelecke mit den Achsen 12 in den Achsgabeln 15 des Hebelarmes 9 lagern. An die Achsgabel 15 schließt sich der untere Teil 16 des Hebelarmes 9 an, der im Schlitz 17 des unteren Stützlagers 2 mit der Achse 11 lagert.
Um zu verhindern, daß das untere gegenüber dem oberen Stützlager bei einer Hubbewegung unter Einwirkung der Crimpkraft seitlich ausweicht, ist ein Führungsstück 18 vorgesehen. Das Führungsstück 18 ist fest an der Rückwand 19 des oberen Stützlagers 1 angeordnet und erstreckt sich senkrecht nach unten. Es wird mit seinem Gleitstück 22 in einer entsprechend ausgebildeten Nut 20 der Rückwand 21 des unteren Stützlagers 2 geführt, wobei in Ruhestellung der Verbindungsvorrichtung ein Gleitspalt 23 zwischen dem Ende des Gleitstückes 22 und dem Boden 24 der Nut 20 verbleibt, dessen Höhe den Maximalhub der Vorrichtung begrenzt.
Das Kniehebelsystem 5 ist erfindungsgemäß mit einer einstellbaren Gegenkraft belastet. Vorzugsweise wirkt diese Gegenkraft rechtwinklig zur Crimpkraft auf jeden Kniehebel inRichtung der Abstützstege 13. Im dargestellten Beispiel wird die Gegenkraft mit einem Federsystem 6 erzeugt. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Gegenkraft z. B. vorzugsweise pneumatisch oder auf eine andere geeignete Weise zu erzeugen.
Das Federsystem 6 besteht aus einer durchgehenden, waagerecht angeordneten Achse 25, die in den auf den Achsen 12 fest sitzenden Achslagern 26 gleitend lagert und zwischen den Lagern 26 und dem Verstellsystem 27 die Druckfedern 28 trägt, die sich gegen das Verstellsystem 27 und das Achslager 26 in geeigneter Weise abstützen. Mit dem Verstellsystem 27 kann die Federkraft sehr genau eingestellt werden.
Die Funktionsweise der neuen Verbindungsvorrichtung ist folgende. Die zum Crimpen erforderliche und von der Exzenterpresse erzeugte Crimpkraft wird über die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung auf die Crimpwerkzeuge übertragen. Beim Erreichen einer vorgewählten bestimmten Crimpkraft knickt bei weiterer Belastung das Kniehebelsystem gegen die Kraft der Federn aus. Dadurch wird mit Sicherheit erreicht, daß die an den Crimpwerkzeugen auftretende Crimpkraft kontrollierbar einen bestimmten Betrag aufweist. Soll ein Wechsel in bezug auf die Verbinderkralle und/oder den Verbinder erfolgen, wird die Federkraft des Federsystems verstellt. Die neue Einstellung gewährleistet dann die gewünschte neue Crimpkraft.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Federkennlinien,der Kniehebelwinkel α und die Spalthöhe des Spalts 23 derart aufeinander abgestimmt, daß die Einstellung der Crimpkraft mit großer Genauigkeit vorgenommen werden kann. Die Federkennlinie und der Kniehehelwinkel α korrespondie ren dabei so, daß in einem weiten Überlastbereich die Crimpkraft gleich bleibt. Mit der Einstellung einer bestimmten Crimpkraft ergibt sich für jede Einheit bestehend aus Verbinderkralle und dem der Verbinderkralle zugeordneten Leiterqüerschnittsbereich eine optimale Crimphöhe für alle Einheiten des gleichen Typs. Die Crimphöhendifferenz eines bestimmten Verbindertyps liegt dabei im Rahmen der Spalthöhe desSpalts 23 und beträgt meist nur wenige Zehntel mm. In diesem Bereich sind die Crimpkraftdifferenzen von nur etwa 5 bis 10 % der Crimpkraft genau einzustellen, um bei jedem Einheitentyp, bestehend aus Verbinderkralle und Leiter, mit optimaler Kraft crimpen zu können. Dies gelingt in überraschender Weise durch die Kombination des Kniehebelsystems mit der Gegenkraft dergestalt, daß bei zweckmäßiger Abstimmung des Winkels α des Kniehebelsystems auf die vergleichsweise geringen Federkräfte des Federsystems und bei einer relativ hohen Crimpkraft für jeden Maschinentyp eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden kann. Da die Bauhöhe der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich der Bauhöhe der bekannten Pleuelstange entspricht, kann letztere durch die neue Verbindungsvorrichtung in jeder vorhandenen Exzenterpresse ausgetauscht werden.
Im Rahmen der Erfindung wird somit eine Art Überlastsicherung geschaffen, die die Voreinstellung einer Maximallast ermöglicht und beim Überschreiten dieser Last dafür sorgt, daß ein Gegenkraftsystem die Überlast kompensiert. Dies kann - wie beschrieben - mit einem Kniehebel- und Federsystem erfolgen, ist jedoch auch mit anderen äquivalenten Mitteln durchrührbar, wobei es darauf ankommt, daß die erforderliche Crimpkraftdifferenz mit geeigneten Mitteln auf einstellbare Gegenkraftdifferenzwerte transformiert wird.

Claims

1. Crimpverfahren, wobei mittels einer Crimpmaschine ein konstanter Arbeitshub erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen einer vorgewählten Crimpkraft der überschüssige Arbeitshub unter Aufrechterhaltung der Crimpkraft abgelenkt wird.

2. Crimpverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung der Crimpkraft durch eine Gegenkraft gewährleistet wird.

3. Crimpverfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überschüssige Arbeitshub auf ein Kniehebelsystem gelenkt wird.

4. Crimpverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung der Crimpkraft und Ablenkung des überschüssigen Arbeitshubs mit mindestens einem federbelasteten Kniehebelsystem erfolgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, bestehend aus einer Verbindungsvorrichtung mit einem Hubübertragungselement, vorzugsweise zwischen oberem und unterem Pleuellager, insbesondere einer elektrisch angetriebenen Exzenterpresse zum Crimpen von Verbinderkrallen, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubübertragungselement gelenkig gelagert und mit einer veränderbaren Gegenkraft belastet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkraft durch Federkräfte erzeugt wird und die Hubübertragungselemente aus einem Kniehebelsystem bestehen, wobei die Federkraft geringer als die erforderliche Crimpkraft ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniehebelsystem (5) symmetrisch aus zwei Kniehebeln (7) aufgebaut ist, jeder Kniehebel (7) einen im oberen Stützlager (1) um die Achse (10) drehbar gelagerten oberen Kniehebelarm (8) und einen im unteren Stützlager (2) um die Achse (11) drehbar gelagerten unteren Kniehebelarm (9) aufweist, wobei die Kniehebelarme (8,9) drehbar um die Achse (12) miteinander verbunden sind und sich gegeneinander über die von den Achsen (12) ausgehenden Abstützstege (13) abstützen.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Abstützstege (13) derart gewählt ist, daß die Kniehebel (7) in der Vorderansicht nach außen abgewinkelt sind und die Hebelarme (8 + 9) einen Winkel c4 von 140 bis 160°, vorzugsweise von 148 bis 152⁰, bilden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Hebelarme (8) aus einem Winkeleisen bestehen, die im Schlitz (14) des oberen Stützlagers (1) in den Achsen (10) und im Bereich der Winkelecke mit den Achsen (12) in den Achsgabeln (15) des Hebelarmes (9) lagern und daß sich an die Achsgabeln (15) der untere Teil (16) des Hebelarmes (9) anschließt, der im Schlitz (17) des unteren Stützlagers (2) mit der Achse (11) lagert.

O. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsstück (18) fest an der Rückwand (19) des oberen Stützlagers (1) angeordnet ist, sich senkrecht nach unten erstreckt und mit seinem Gleitstück (22) in einer entsprechend ausgebildeten Nut (20) der Rückwand (21) des unteren Stützlagers (2) geführt wird, wobei in Ruhestellung der Verbindungsvorrichtung ein Gleitspalt (23) zwischen dem Ende des Gleitstücks (22) und dem Boden (24) der Nut (20) verbleibt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis ₁0, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniehebelsystem (5) mit einer einstellbaren Gegenkraft belastet wird, wobei die Gegenkraft rechtwinklig zur Crimpkraft auf jeden Kniehebel in Richtung der Abstutzstege (13) wirkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkraft mit einem Federsystem (6) erzeugt wird, das aus einer durchgehenden, waagerecht angeordneten Achse (25) besteht, die in den auf den Achsen (12) fest sitzenden Achslagern (26) gleitend lagert und zwischen den Lagern (26) und dem Verstellsystem (27) die Druckfedern (28) trägt, die sich gegen das Verstellsystem (27) und das Achslager (26) abstützen.