Verfahren zur Herstellung vielpoliqer elektrischer Steckverbinderhälften
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zu Herstellung vielpoliger elektrischer Steckverbinderhälften, welche eine Vielzahl jeweils mit einem elektrischen Einzelleiter verbundener und in getrennten Abteilungen bzw. Aufnahmen eines aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Kontaktträgers gehalterter elektrischer Kontaktelemente aufweisen, wobei die wechselweise Gestaltung einerseits der Kontaktelemente und andererseits der Aufnahmen im Kontaktträger bezüglich der Kontaktteile eine Vorraststellung und eine Verriegelungsstellung zuläßt.
Ausgehend einerseits von der Tatsache, daß im Gefolge zunehmender Anwendung elektronischer Steuerungen für Maschinen und insbesondere mittlerweile auch bereits einfacher Be-oder Verarbeitungsmaschinen ein erheblich anwachsender Bedarf an vielpoligen Steckverbindern erwächst und andererseits von der Tatsache, daß manuelle Arbeit in zunehmendem Maße unbezahlbar wird ist es Zweck der Erfindung ein Verfahren zur weitgehenden Vermeidung von Handarbeit und damit automatisch ein verfahren zur preisgünstigen Herstellung elektrischer Steckverbinder zu schaffen.
An sich ist zu einem ähnlichen Zweck bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 43 10 943), elektrische Bauteile und insbesondere solche eines elektrischen Steckverbinders zu einem Gurtband zu vereinigen bzw. gruppenweise zu einem fortlaufenden und aufrollbaren Gurtband zu verbinden um sie in, zumindest halbautomatischen Verarbeitungsmaschinen weiter verarbeiten zu können und damit wenig-
stens in der Fertigung elektrischer Steckverbinder den steigenden Kosten für manuelle Arbeit Rechnung tragen zu können.
Im Bestreben eine wenigstens in die gleiche Richtung weisende Automatisierung in der Herstellung elektrischer Steckverbinder zu erreichen ist ferner ( DE-OS 43 10 943 ) auch bereits vorgeschlagen worden, aus einem Metallband mit gegenseitigen Abstand gruppenweise eine Anzahl von Kontaktteilen bzw. zur Bildung von Kontaktteilen geeigneter Zuschnitte in einer solchen Weise freizuschneiden, daß sowohl die freigeschnittenen Kontaktteile untereinander als auch die zueinander beabstandeten Gruppen von Kontaktteilen untereinander über an deren Stirnen- den mit den Kontaktteilen verbundene Stege verbunden bleiben und nach dem Umspritzen einer einen Steckverbinder bildenden Kontaktgruppe mit einer entsprechenden Kunststoffummantelung die Stegteile entfernt werden, so daß dadurch voneinander unabhängige einzelne Steckverbinder entstehen. Beiden bekannten Vorschlägen haftet als Nachteil an, daß sie eine rationale, ins- besondere teilautomatische Herstellung nur von Steckverbindern mit lediglich einer Reihe von Kontaktteilen ermöglichen.
Der Erfindung liegt daher ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur wenigstens teilautomatisierten Herstel- Iung von vielpoligen Steckverbindern mit in wenigstens zwei zueinander parallelen Reihen angeordneten Kontaktgruppen aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird in einer ersten Verfahrensweise erfindungsgemäß durch die aufeinanderfolgende Ausführung folgender Verfahrensschritte a) Herstellen eines endlosen Gurtbandes aus aneinandergereihten und untereinander über Stege verbundenen sowie jeweils zur Aufnahme einer begrenzten Anzahl von Kontaktteilen geeigneten Kontaktträgerteilen im Wege eines Spritzgießverfahrens;
b) Ausstatten der Kontakttägerteile mit zunächst lediglich lose, bzw. in eine Vor- raststellung eingesetzten Kontaktteilen, Kontaktstiften oder Kontakthülsen; c) elektrisch leitendes Verbinden der Kontaktteile mit den abisolierten Enden von Einzelleitern; d) Einschieben der Kontaktteile in die Abteilungen bzw. Aufnahmen der Kontakttägerteile bis zum Erreichen einer auszugsgesicherten Verriegelungsstellung; e) Abtrennen einer der Anzahl der beabsichtigten Polzahl oder der beabsichtigten Umfangsform des Steckverbinders entsprechenden Anzahl von Kontaktträgerteilen vom endlosen Gurtband; und f) Zusammenfügen der vom Gurtband abgetrennten Kontaktträgerteile in einer vorgebbaren Konfiguration zu einem Block; sowie g) gegenseitige Fixierung der zu einem Block zusammengefügten Kontaktträgertei- le in ihrer gegebenen gegenseitigen Lage und Ausrichtung, gelöst.
Diese Verfahrensweise beinhaltet, je nach maschineller Ausstattung die Herstellung eines endlosen Gurtbandes aus Kontaktträgerteilen und dessen Aufrollung sowie der Zuführung des aufgerollten Gurtbandes zu einer Bestückungsstation, in welcher Kontaktteile nach einem vorgegebenen Muster entweder mittels eines wenigsten teilautomatisch arbeitenden Manipulators oder aber auch in herkömmlicher Weise manuell bis zum Erreichen einer Vorraststeilung in die Abteilungen bzw. Aufnahmen der Kontaktträgerteile eingeschoben werden, und nachfolgendes Verbinden der den jeweiligen Kontaktträger stirnseitig überragenden Enden der Kontaktteile mit zugleich zugeführten und abisolierten Enden von Einzelleitern in einer automatisch arbeitenden Vorrichtung, wobei das Verbinden der Kontaktteile mit den abisolierten Enden der Einzelleiter je nach Zweckmäßigkeit des Einzelfalles durch Crimpen, Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, Löten oder in der Schneidklemmtechnik erfolgen kann und schließlich vorzugsweise in der glei-
chen Vorrichtung automatisch ausgeführtes volles Einschieben der Kontaktteile in die zugehörigen Abteilungen oder Aufnahmen der Kontaktträger. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist in der Möglichkeit die vorgenannten, bei Handarbeit extrem zeitaufwendigen Arbeitsgänge in wenigstens halbautomatisch arbeitenden maschinellen Einrichtungen auszuführen.
Selbstverständlich kann dabei auch noch das Abtrennen der mit jeweils an einen Einzelleiter angeschlossenen und in der eingeschobenen Gebrauchsstellung verriegelten Kontaktträgern bestückten Kontaktträgerteile von dem Gurtband, insbesondere durch Abschneiden des Verbindungssteges zum jeweils nachfolgenden Kontaktträgerteil automatisch und in der gleichen automatisch arbeitenden Vorrichtung vorgenommen werden.
Der nachfolgende Verfahrensschritt des Zusammenfügens der einzelnen einander zu einem vielpoligen Steckverbinder ergänzenden Kontaktträgerteile in einer für jeden bestimmten Steckverbinder jeweils individuell vorgebbaren Konfiguration zu einem Block kann, je nach Ausbildung der Kontaktträgerteile entweder manuell oder aber in einer geeigneten Manipulatoreinrichtung wenigstens teilweise mechanisiert erfolgen, wobei dann das nachfolgende Fixieren der in einer bestimmten Konfiguration zu einem Block zusammengefügten Kontaktträgerteile in ihrer gegebenen gegenseitigen Lage und Ausrichtung in der gleich Vorrichtung und vorzugsweise gleichfalls wenigstens teilautomatisch ausgeführt werden kann. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ergibt sich aus der Tatsache, daß der für die Herstellung eines Steckverbinders allein bis zu diesem Montagezustand erforderliche Aufwand an manuell auszuführender Arbeit um annähernd 50% verringert wird.
Im Weiteren kann dann die erfindungsgemäße Verfahrensweise im Interesse einer weitergehenden wenigstens teilweisen Mechanisierung des Zusammenbaues eines Steckverbinders dahingehend ausgestaltet werden, daß das Fixieren der in einer bestimmten Konfiguration zu einem Block zusammengefügten Kontaktträger-
teile in ihrer gegebenen gegenseitigen Lage und Ausrichtung durch Anbringen einer zumindest streifenförmigen Umgurtung bewerkstelligt wird. Eine wenigstens streifenförmigen Umgurtung des Blockes von Kontaktträgerteilen kann dabei in einer besonders vorteilhaften Weise dadurch mechanisch bewerkstelligt werden, daß an des Zusammenfügen der Kontaktträgerteile zu einem die der beabsichtigten Polzahl des Steckverbinders entsprechende Anzahl von Kontaktteilen enthaltenden Block anschließend an diesen eine als vorgefertigte Einheit, insbesondere wenigstens in einem Teilabschnitt als die zu einem Block zusammengefügten Kontaktträgerteile umfassenden Rahmen ausgebildete Kodierung, beispielsweise durch teilweises Aufschieben auf den Block, angeschlossen wird.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann dann weiter noch vorgesehen sein, daß nach dem Zusammenfügen der Kontaktträgerteile zu einem die der beabsichtigten Polzahl des Steckverbinders entsprechende Anzahl von Kontaktteilen enthaltenden Block dieser oder gegebenenfalls dem Anfügen einer Kodierung der Block und die Kodierung gemeinsam in einer an sich bekannten Weise, beispielsweise durch Umspritzen mit einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial, mit einer Ummantelung umgeben werden. Zur Erleichterung des Zusammenfügens der einzelnen Kontaktträgerteile zu einem Block und in einer vorgegebenen Konfiguration kann vorgesehen sein, daß die im Gurtband aufeinanderfolgend angeordneten Kontaktträgerteile an ihren Seitenflächen mit wechselweise ineinandergreifenden und eine bestimmte gegenseitige Ausrichtung der Kontaktträgerteile beim Zusammenfügen zu einem Block erzwingenden Markierungen versehen sind.
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise zur zumindest weitgehend automatisierbaren Herstellung von vielpoligen Steckverbindern zeichnet sich in hervorragender Weise weiterhin dadurch aus, daß sie in ihrer prinzipiellen Anwendbarkeit nicht auf die Herstellung von Steckverbindern mit einer bestimmten Querschnitts-
form beschränkt ist, sondern, wenigstens prinzipiell, sowohl für die Herstellung von vielpoliger Steckverbinder mit einer quadratischen oder rechteckigen als auch für die Herstellung vielpoliger Steckverbinder mit einer runden Querschnittsform anwendbar ist, wobei im letzteren Falle die untereinander zu einem Gurtband ver- bundenen Kontaktteilträgerteile in ihrem Querschnitt jeweils einen Teil einer Kreisfläche bilden.
In der einfachsten Verwirklichungsform der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist vorgesehen, daß die im Wege eines kontinuierlichen Spritzgießverfahrens her- gestellten und untereinander über Stege zu einem endlosen Gurtband verbundenen Kontaktträgerteile untereinander einheitlich ausgebildet und zur Aufnahme untereinander gleicher Kontaktteile ausgestaltet sind.
In einer abgewandelten Verwirklichungsform der erfindungsgemäßen Verfahrens- weise kann aber auch vorgesehen sein, daß die zu einem Block zusammenzufügenden Kontaktträgerteile einem vorgegebenen Polbild des Steckverbinders entsprechend unterschiedlich und zudem mit unterschiedlichen Kontaktteilen ausgestattet werden.
Ein für die Praxis sicherlich besonders wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise beruht weiterhin auf der Tatsache, daß in Verbindung mit der Ausbildung eine bestimmte gegenseitige Ausrichtung der zu einem Block zusammenzufügenden Kontaktträgerteile erzwingender Markierungen an den Seitenflächen der einzelnen Kontaktträgerteile deren einem vorgegebenen Polbild des Steckverbinders entsprechende Bestückung mit unterschiedlich Kontaktteilen möglich ist, so daß Steckverbinder wahlweise mit Kontaktteilen unterschiedlicher Ausbildung, beispielsweise gleichzeitig mit Kontaktteilen für Steuerströme und Kontaktteilen für Leistungsströme, ausgestattet werden können. Ferner kann, je nach Anforderung an den herzustellenden Steckverbinder auch noch vorgesehen
sein, daß die innerhalb eines Gurtbandes ausgebildeten und jeweils eine quader- förmige Gestalt aufweisenden Kontaktträgerteile untereinander eine variierende Anzahl von Abteilungen oder Aufnahmen für Kontaktteile aufweisen.
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise umfaßt im Weiteren auch eine Verwirklichungsform, gemäß der vorgesehen ist, daß die innerhalb eines Gurtband ausgebildeten Kontaktträgerteile jeweils als eine quaderförmige Gestalt aufweisende Gurtbandabschnitte ausgebildet sind, wobei dann weiter vorgesehen ist, daß Kontaktträgerteile innerhalb des in einem Spritzgießverfahren herzustellenden Gurtbandes in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge in unterschiedlicher Ausbildung hergestellt werden, dahingehend, daß in einer vorgebbaren Reihenfolge zu einem Block zusammenzufügende Kontaktträgerteile einander zu einem am Block umlaufend ausgebildeten Stegvorsprung ergänzende leistenförmige Ansätze aufweisen.
In einer gegenüber der weiter oben angegebenen Verfahrensweise abgewandelten Verfahrensweise zu Herstellung vielpoliger elektrischer Steckverbinderhälften, welche eine Vielzahl jeweils mit einem elektrischen Einzelleiter verbundener und in getrennten Abteilungen bzw. Aufnahmen eines aus einem elektrisch isolieren- den Material bestehenden Kontaktträgers gehalterter elektrischer Kontaktelemente aufweisen, wobei die wechselweise Gestaltung einerseits der Kontaktelemente und andererseits der Aufnahmen im Kontaktträger bezüglich der Kontaktteile eine Vorraststeilung und eine Verriegelungsstellung zuläßt, sieht die Erfindung die aufeinanderfolgende Ausführung folgender Verfahrensschritte vor a) Ausstanzen von Gruppen von Kontaktteilen in gegenseitigen Abständen aus einem fortlaufenden Kontaktmetallband und gegebenenfalls gleichzeitiges quer zur Bandebene gerichtetes teilweises Vorformen der Kontaktteile, in einer solchen Weise, daß die einzelnen Kontaktteile und auch die Kontaktteilgruppen an
wenigstens einem der beiden stirnseitigen Enden der Kontaktteile untereinander über durchgehende Stegteile verbunden bleiben; b) Umspritzen der Kontaktteilgruppen mit einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial in einer solchen Weise, daß mit Kontaktteilen bestückte Kontakt- trägerteile entstehen, welche untereinander zumindest durch einen zwischen den einzelnen Kontaktteilgruppen verbleibenden Stegteil des Kontaktmetallbandes untereinander zu einem Gurtband verbunden bleiben oder welche durch die Kunststoffspritzteile untereinander verbindende Stegteile untereinander verbunden sind; c) wenigstens einseitiges Abtrennen der die Kontaktteile einer Kontaktteilgruppen untereinander verbindenden Stegteile des Kontaktmetallbandes und Verbinden der abisolierten Enden von Einzelleitern mit den Kontaktteilen; d) Abtrennen einer der Anzahl der beabsichtigten Polzahl oder der beabsichtigten Umfangsform des Steckverbinders entsprechenden Anzahl von Kontaktträger- teilen vom endlosen Gurtband und e) Zusammenfügen der abgetrennten Kontaktträgerteile in einer vorgebbaren Konfiguration zu einem Block sowie f) Fixieren der zu einem Block zusammengefügten Kontaktträgerteile in ihrer ge- gebenen gegenseitigen Lage und Ausrichtung und schließliches Umspritzen des Blockes von Kontaktträgerteilen mit einem eine Ummantelung bildenden
Elastomermaterial. Im Weiteren können dann die weiter oben im Einzelnen erläuterten Weiterverarbeitungsvorgänge angeschlossen werden.
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
Figur 1 eine schaubildliche Darstellung eines drei zu einem vielpoligen Steckverbinder zusammensetzbare Kontaktträgerteile umfassenden Längenabschnittes eines aus einer fortlaufenden Aneinanderreihung von Kon- taktträgerteilen bestehenden Gurtbandes;
Figur 2 eine schaubildliche Darstellung des in Figur 1 gezeigten Längenabschnittes eines aus Kontaktträgerteilen bestehenden Gurtbandes nach dem Anfügen von Kontaktteilen;
Figur 3 eine schaubildliche Darstellung des in Figur 1 gezeigten Längenabschnittes eines aus Kontaktträgerteilen bestehenden Gurtbandes nach dem Verbinden der Einzelleiter mit den Kontaktteilen;
Figur 4 eine schaubildliche Darstellung der Kontaktträgerteile des in Figur 1 gezeigten Längenabschnittes eines Gurtbandes nach dem Abtrennen der Verbindungsstege zwischen den einzelnen Kontaktteilen;
Figur 5 eine schaubildliche Darstellung der zu einem Block zusammengefügten Kontaktträgerteile des in Figur 1 gezeigten Längenabschnittes eines aus
Kontaktträgerteilen bestehenden Gurtbandes;
Figur 6 eine schaubildliche Darstellung der in der in Figur 5 aufgezeigten Weise zu einem Block zusammengefügten Kontaktträgerteile nach dem Anbrin- gen einer sie in ihrer gegenseitigen Lage fixierenden Kodierung;
Figur 7 eine schaubildliche Darstellung eines dem in Figur 2 gezeigten entsprechenden und mit angefügten Kontaktteilen ausgestatteten Längenab-
schnittes eines Gurtbandes bei lediglich teilweiser Bestückung einzelner Kontaktträger mit Kontaktteilen.
Die Figuren 1 bis 6 der Zeichnung zeigen in kontinuierlicher Folge die Ausführung der einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines vielpoligen Steckverbinders. Demgemäß wird in einem ersten Verfahrensschritt im Wege eines Spritzgießverfahrens ein aus einer aufeinanderfolgenden Aneinanderreihung einzelner Kontaktträgerteile 1 , 2 und 3 und diese untereinander verbindenden Stegteilen 4 bestehendes endloses Gurtband hergestellt. Im Zuge ihrer Herstellung im Wege eines Spritzgießverfahrens werden die Kontaktträgerteile 1 , 2 und 3 dabei an ihren Seitenflächen gleichzeitig auch mit wechselweise nach Positiv und Negativ ausgebildeten Markierungen 5 und 6 versehen, welche ihre spätere gegenseitige Ausrichtung in einer bestimmten Konfiguration innerhalb eines aus Kontaktträger- teilen 1 ,2 und 3 bestehenden Blockes bestimmen. Ferner werden die Kontaktträgerteile 1 , 2 und 3, gleichfalls zusammen mit ihrer Herstellung im Wege eines Spritzgießverfahrens mit leistenförmigen Vorsprüngen 7, 8 und 9 ausgestattet, wobei die leistenförmigen Vorsprünge an den einzelnen Kontaktträgerteilen so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie sich nach dem Zusammenfügen der Kontaktträgerteile 1 ,2 und 3 zu einem Block in der besonders deutlich aus der Figur 5 ersichtlichen Weise zu einem umlaufenden Stegvorsprung des Kontaktteilblockes 10 ergänzen. Die einzelnen Kontaktteilträgerteile 1 , 2 und 3 weisen jeweils eine Anzahl, in der gezeigten Ausführungsform jeweils sechs Abteilungen bzw. Aufnahmen 11 für Kontaktteile 12 auf. Gemäß der Darstellung der Figur 2 werden die Kontaktteile 12 in einem zweiten Verfahrensschritt zunächst nur bis zu einer Vorraststeilung in die Abteilungen bzw. Aufnahmen 11 eingesetzt und anschließend gemäß der Darstellung der Figur 3 in einer an sich bekannten Verfahrensweise, wie Schweißen, Löten, Crimpen unter Anwendung der Schneidklemmtechnik mit den abisolierten Enden von Einzelleitern 13 verbunden. Die dieserart
vorzugsweise auf wenigstens halbautomatisch arbeitenden Maschinen vorgefertigten Kontaktträgerteile werden anschließend in einem weiteren, vorzugsweise noch automatisch ausgeführten Verfahrensschritt durch das aus der Darstellung der Figur 4 ersichtliche Ausschneiden der Verbindungsstege 4 voneinander getrennt und dann in einem weiteren, möglicherweise manuell auszuführenden Verfahrensschritt unter Heranziehung der Markierungen 5 und 6 in einer bestimmten Konfiguration zu dem in der Figur 5 dargestellten Block 10 zusammengefügt. In dieser Konfiguration werden die einzelnen zu dem Block 10 zusammengefügten Kontaktträgerteile 1 ,2 und 3 durch Aufschieben eines rahmenförmigen Kodierele- mentes 14 auf ihr von den Kontaktteilen 12 überragtes Ende fixiert, wobei das Kodierelement 14 bis zur Anlage an dem durch die leistenförmigen VorspTtinge 7, 8 und 9 gebildeten umlaufenden Stegvorsprung 15 auf den Block 10 aufgeschoben wird. Das Kodierelement 14 ist insgesamt etwa rahmenförmig ausgebildet und im Bereich seiner den Block 10 überragenden Erstreckung an seiner Innenseite mit einem Kodieπtorsprung 16 ausgestattet.