Die Erfindung betrifft eine Crimpeinrichtung und ein Verfahren zum Verbinden eines Crimpkontaktes mit einem Kabel, bei der Kabelleiter und Kabelisolation mit dem Crimpkontakt mittels Crimper und Amboss verbindbar sind und die dabei am Amboss auftretende Crimpkraft mittels Kraftsensor messbar ist gemäss der Definition des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus der Patentschrift US 5 937 505 ist eine Crimppresse bekannt geworden, mittels der ein elektrischer Kontakt mit einem Kabelende verbindbar ist. Ein Crimpstempel verbindet zusammen mit einem Crimpamboss den Crimpkontakt mit dem Kabelende, wobei die beim Crimpvorgang auftretende Kraft im Crimpamboss mittels eines Kraftsensors messbar ist.
Nachteilig ist bei solchen Einrichtungen, dass die gesamte Crimpkraft (Leiter- und Isolationscrimpkraft) gemessen wird. Weiter nachteilig ist, dass der Sensor in einem Verschleissteil eingebaut ist.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine Einrichtung sowie ein Verfahren schaffen, die eine präzise Messung der Crimpkraft ermöglichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die für die Herstellung des Leitercrimp notwendige Kraft messbar ist. Die Kraft im Leiteramboss wird auf nur einen Sensor übertragen. Der Kraftverlauf während des Crimpvorganges wird erfasst und ausgewertet, wobei aufgrund der Kraftkurve die Qualität der Crimpverbindung geprüft wird. Die erfindungsgemässe Kraftmessung wird den hohen Anforderungen an die Qualitätssicherung gerecht.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung ist je Crimper ein Amboss vorgesehen, wobei die an einem Leiteramboss auftretende Crimpkraft mittels Kraftsensor messbar ist.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1 eine erfindungsgemässe Crimppresse,
- Fig. 2 ein Unterwerkzeug der Crimppresse,
- Fig. 3 Crimper, Ambosse und Crimpkontakt vor dem Crimpen,
- Fig. 4, Fig. 5 Crimper, Ambosse und Crimpkontakt beim Crimpen,
- Fig. 6 den Leiteramboss mit Kraftsensor und
- Fig. 7 Einzelheiten des Kraftsensors.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Crimppresse 1 bestehend aus einem ersten Gehäuse 2, an dem ein ein Getriebe 4 antreibender Pressenmotor 3 angeordnet ist. Am Getriebeausgang ist eine Exzentereinrichtung vorgesehen, die die Rotationsbewegung des Motors 3 und des Getriebes 4 in eine auf einen Pressenschlitten 5 übertragbare lineare Auf-/Abbewegung umwandelt, wobei der Pressenschlitten 5 mittels Führungen 6 geführt ist. Zur Herstellung einer Crimpverbindung zwischen einem Crimpkontakt 22 und einem Kabel 18 ist ein am Pressenschlitten 5 angeordnetes Oberwerkzeug 7 mit Leitercrimper 8, Isolationscrimper 9 und Messerstössel 10 vorgesehen, wobei das Oberwerkzeug 7 mit einem Unterwerkzeug 11 zusammenarbeitet. Das Unterwerkzeug 11 umfasst einen Ambossteil 15, einen Sensorteil 16 und einen ersten Trägerteil 17. Die zu verarbeitenden Crimpkontakte 22 sind Bestandteile eines Kontaktgurtes 12, der mittels Kontaktvorschub 13 vorschiebbar ist. Ein Vorschubmotor 14 treibt den Kontaktvorschub 13 an.
Fig. 2 zeigt das Unterwerkzeug 11 mit dem Ambossteil 15, dem Sensorteil 16 und dem ersten Trägerteil 17. Am Ambossteil 15 angeordnet ist ein Leiteramboss 19 und ein Isolationsamboss 21. Am Sensorteil 16 ist ein Kraftsensor 20 angeordnet, auf den die im Leiteramboss 19 auftretende Kraft einwirkt, wobei der Kraftsensor 20 wiederum am ersten Trägerteil 17 abgestützt ist. Der erste Tägerteil 17 selbst ist am ersten Gehäuse 2 abgestützt.
Fig. 3 zeigt die Crimper 8,9, den Leiteramboss 19, den Isolationsamboss 21 und einen Crimpkontakt 22 des Kontaktgurtes 12 vor dem Crimpvorgang. Der gegurtete Crimpkontakt 22 liegt mit seinem Leitercrimp 23 auf dem Leiteramboss 19 und mit seinem Isolationscrimp 24 auf dem Isolationsamboss 21. Das am Ende abisolierte Kabel 18 ist oberhalb des Crimpkontaktes 22 positioniert, wobei der freie Kabelleiter 25 über dem Leitercrimp 23 und die Kabelisolation 26 über dem Isolationscrimp 24 liegt. Der Leitercrimp 23 bzw. der Isolationscrimp 24 ist mehrheitlich V-förmig und nach oben geöffnet. Das Kabelende wird mit der Absenkbewegung der Crimper 8,9 in den Leitercrimp 23 bzw. in den Isolationscrimp 24 eingelegt.
Fig. 4 zeigt die Crimper 8,9, den Leiteramboss 19 und den Isolationsamboss 21 beim Crimpen des Crimpkontaktes 22 des Kontaktgurtes 12, wobei wie in Fig. 5 gezeigt, der Leitercrimp 23 und der Isolationscrimp 24 plastisch deformiert werden. Der Leitercrimp 23 umfasst die Litzen des Kabelleiters 25 und der Isolationscrimp 24 umfasst die Kabelisolation 26. Der Crimpkontakt 22 wird beim Crimpvorgang vom Kontaktgurt 12 getrennt.
Fig. 6 zeigt den Leiteramboss 19 mit dem Kraftsensor 20, auf den die beim Crimpvorgang im Leiteramboss 19 auftretende Kraft einwirkt. Der Leiteramboss 19 stützt sich an einem Sensorkörper 27 ab, der sich wiederum am ersten Trägerteil 17 abstützt. Anstelle des einen Kraftsensors 20 können auch mehrere Kraftsensoren vorgesehen sein, die die im Leiteramboss 19 auftretende Kraft messen. Beispielsweise können am Leiteramboss 19 angeordnete Dehnmesssstreifen die Crimpkraft messen.
Fig. 7 zeigt Einzelheiten des Kraftsensors 20 mit dem Sensorkörper 27. Ein die Kraft des Leiteramboss 19 erfassendes scheibenförmiges Piezoelement 28 ist zwischen einer ersten Scheibe 29 und einer zweiten Scheibe 30 angeordnet und mittels eines Kunststoffringes 31 gegen den Sensorkörper 27 elektrisch isoliert. Sensorkörper 27 und erste Scheibe 29 sind aus einem Stück gefertigt, wobei die zweite Scheibe 30 auf den Sensorkörper 27 schraubbar ist. In einer Folie 32 integrierte Leiterbahnen führen das Signal des Piezoelementes 28 einem Stecker 33 zu.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Sensorkörper 27 als Gewindeschraube mit Schraubenkopf ausgebildet und die erste Scheibe 29 als lose Scheibe mit Bohrung ausgebildet. Die Gewindeschraube durchdringt die Bohrung und das Piezoelement 28. Die zweite Scheibe 30 wird mit ihrem Innengewinde auf das Ende der Gewindeschraube aufgeschraubt und anschliessend werden die beiden Scheiben 29,30 mittels des Schraubenkopfes verschraubt bis die notwendige Vorspannung des Piezoelementes 28 erreicht ist.