EP0001765B1

EP0001765B1 - Crimpvorrichtung

Info

Publication number: EP0001765B1
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: 1981-09-16
Also published as: EP0001765A1; DE2746892C3; DE2746892A1; IT7851533A0; IT1106191B; DE2746892B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Crimpvorrichtung mit einer einen konstanten Arbeitshub hervorrufenden Antriebsvorrichtung, die auf ein Crimpwerkzeug wirkt.
In den bekannten Crimpmaschinen, wie z.B. in Exzenterpressen, ist zur Übertragung des Crimphubs zwischen dem oberen und unteren Pleuellager eine biegesteife, verstellbare Pleuelstange angeordnet. Die Pleuelstange wird empirisch auf eine Crimphöhe eingestellt, die zur Erzielung eines optimalen 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 müssen. 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. Femer 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, eine Vorrichtung zu schaffen, die in fast allen bekannten Crimpmaschinen verwendbar ist und eine konstante vorwählbare Crimpkraft gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8.
Vorteilhaft ist, daß die Aufrechterhalterung der Crimpkraft durch eine nachgiebige Gegenkraft gewährleistet und der überschüssige Arbeitshub auf das Kniehebelsystem abgelenkt wird, wobei die Gegenkraft geringer als die erforderliche Crimpkraft ist.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht des Kniehebelsystems,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Rückansicht des Kniehebelsystems,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Kniehebelsystems.

Zwischen dem Stützlager 1 der Antriebsvorrichtung und dem Stützlager 2 des Crimpwerkzeuges ist das Kniehebelsystem 3 angeordnet, wobei das Stützlager 1 mit dem oberen Pleuellager 4 und das Stützlager 2 z. B. mit dem nicht dargestellten unteren Pleuellager einer Exzenterpresse in beliebiger Weise verbunden ist.
Das Kniehebelsystem 3 besteht aus einem an den Stützlagern 1 und 2 gelenkig gelagerten Doppelkniehebelsystem 5, das mit einem Federsystem 6 belastet ist.
Das Doppelkniehebelsystem 5 ist symmetrisch aus zwei Kniehebeln 7 aufgebaut. Jeder Kniehebel 7 weist einen im Stützlager 1 um die Achse 10 drehbar gelagerten oberen freien Arm 8 und einen im Stützlager 2 um die Achse 11 drehbar gelagerten unteren Arm 9 auf. Miteinander sind die Hebelarme 8 und 9 drehbar um die Kniegelenkbolzen 12 verbunden. Sie stützen sich gegeneinander über die von den Bolzen 12 ausgehenden Anschlagstege 13 ab, die einen Anschlag bilden. 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 Grad, vorzugsweise von 148 bis 152 Grad, bilden.
Nach dem dargestellten bevorzugten Beispiel bestehen die oberen Hebelarme 8 aus je einem Winkeleisen, die im Schlitz 14 des Stützlagers 1 in den Achsen 10 und im Bereich der Winkelecke mit den Bolzen 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 Stützlagers 2 mit der Achse 11 lagert.
Um zu verhindern, daß das Stützlager 1 gegenüber dem Stützlager 2 bei einer Hubbewegung unter Einwirkung der Crimpkraft seitlich ausweicht, ist eine Längsführung vorgesehen. Diese besteht aus dem Führungsstück 18, das fest an der Rückwand 19 des Stützlagers 1 angeordnet ist und sich senkrecht nach unten erstreckt. Es wird mit seinem Gleitstück 22 in einer entsprechend ausgebildeten Führungsnut 20 der Rückwand 21 des Stützlagers 2 geführt, wobei in Ausgangsstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 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 Doppelkniehebelsystem 5 wird erfindungsgemäß mit einer auf die Kniehebel 7 im Sinne des Andrückens des Anschlags wirkende nachgiebige Kraft belastet. Vorzugsweise wirkt diese Kraft rechtwinklig zur Crimpkraft auf jeden Kniehebel 7 in Richtung 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 Zugstange 25, die in Querbohrungen der auf den Bolzen 12 fest sitzenden Achslager 26 gleitend lagert und zwischen den Lagern 26 und der Verstellvorrichtung 27 die Druckfedern 28 trägt, die sich gegen die Verstellvorrichtung 27 und das Achslager 26 in geeigneter Weise abstützen. Mit der Verstellvorrichtung 27 kann die Federkraft sehr genau eingestellt werden.
Die Funktionsweise der neuen Vorrichtung ist folgende. Die zum Crimpen erforderliche und von z.B. einer Exzenterpresse erzeugte Crimpkraft wird über das enfndungsgemäße Kniehebelsystem auf die Crimpwerkzeuge übertragen. Beim Erreichen einer vorgewählten bestimmten Crimpkraft knickt bei weiterer Belastung das Kniehebelsystem gegen die nachgiebige Kraft aus. Dadurch wird mit Sicherheit erreicht, daß die an den Crimpwerkzeugen auftretende Crimpkraft kontrollierbar eine bestimmte Höhe nicht übersteigt. Soll die Vorrichtung auf eine andere Verbinderkralle und/oder einen anderen Verbinder umgestellt werden, wird die nachgiebige Kraft 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 Kniehebelwinkel α korrespondieren dabei so, daß in einem weiten Überlastbereich die Crimpkraft annähernd gleich bleibt. Mit der Einstellung einer bestimmten Crimpkraft ergibt sich für jede Einheit, bestehend aus Verbinderkralle und dem der Verbinderkralle zugeordneten Leiterquerschnittsbereich, eine optimale Crimphöhe für alle Einheiten des gleichen Typs. Die Crimphöhendifferenz eines bestimmten Verbindertyps liegt dabei im Rahmen der Spalthöhe des Spalts 23 und beträgt meist nur wenige Zehntel Millimeter. 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 nachgiebigen Kraft dergestalt, daß bei zweckmäßiger Abstimmung des Winkels a 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 entsprechen kann, kann letztere durch die neue Vorrichtung in jeder vorhandenen Exzenterpresse ausgetauscht werden.
In 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. Statt der Federn sind jedoch auch andere äquivalente Mittel anwendbar, wobei es darauf ankommt, daß die erforderliche Crimpkraftdifferenz mit geeigneten Mitteln auf einstellbare Gegenkraftdifferenzwerte transformiert wird.

Claims

1. Crimpvorrichtung mit einer einen konstanten Arbeitshub hervorrufenden Antriebsvorrichtung, die auf ein Crimpwerkzeug wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kniehebelsystem (3) zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Crimpwerkzeug angeordnet ist, wobei der eine freie Arm (8) eines jeden Kniehebelgelenks gelenkig mit der Antriebsvorrichtung und der jeweils andere Arm (9) mit dem Crimpwerkzeug gelenkig in Verbindung steht, ein Anschlag vorgesehen ist, der ein Strecken des Kniehebels (7) verhindert und eine auf den Kniehebel (7) im Sinne des Andrückens des Anschlags wirkende nachgiebige Kraft und eine Längsführung, die eine Führung des Crimpwerkzeuges in Längsrichtung des Arbeitshubs gewährleistet, vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Kraft eine Feder (28) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellvorrichtung (27) zur Veränderung der Vorspannung der Feder (28) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniehebelsystem aus zwei Kniehebeln (7) besteht, die symmetrisch zueinander angeordnet und voneinander weg ausgeknickt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kniehebel (7) im Kniegelenkbereich einen Anschlagsteg (13) aufweist, wobei die Anschlagstege (13) in der Ausgangsstellung (Fig. 3) aneinanderliegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugstange (25) vorgesehen ist, auf der zwei Druckfedern (28) angeordnet sind, deren eines Ende sich jeweils gegen einen an den Enden der Stange (25) angebrachten Endausschlag und deren anderes Ende sich jeweils gegen ein Kniegelenk abstützt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (25) in Querbohrungen der Kniegelenkbolzen (12) gelargert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung aus einem am gelenkseitigen Ende der Arbei_tsvorrichtung starr angebrachten Führungsstück (18) besteht, das sich mit seinem freien Ende in eine Führungsnut (20) im crimpwerkzeugseitigen Ende eines das Werkzeug tragenden Stützlagers (2) erstreckt.