Befestigungsvorrichtung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe EP-A-989 636).

[0002] Gattungsgemäße Befestigungsvorrichtungen sind grundsaetzlich bekannt und dienen beispielsweise dazu, eine oder mehrere krallenfoermige Laschen um einen Leiter herumzubiegen oder durch Teile eines Leiters derart hindurchzutreiben, dass eine elektrische Kontaktierung und gleichzeitig eine Sicherung der Kontaktierung herbeigefuehrt wird.

[0003] Aus der US-A-5 271 254 ist eine Vorrichtung bekannt, die zur Qualitätskontrolle einer Crimpverbindung dient. Das verwendete Crimpwerkzeug weist ein bewegliches Oberwerkzeug auf, welches an einem Gehäuse geführt wird. Während des Crimpvorgangs wird der Maximalwert der aufgebrachten Kraft gemessen und mit einem gespeicherten Wert verglichen. Im Falle einer Abweichung von dem gespeicherten Sollwert wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

[0004] Ein grosse Anzahl unterschiedlicher Kanaele einerseits und abnehmender Einbauraum andererseits, insbesondere im Innenraum innerhalb von modernen Kraftfahrzeugen, erfordern eine fortwaehrende Miniaturisierung mit immer dichter beieinander liegenden Leiterbahnen mit ihrerseits aeusserst kleinen Leiterquerschnitten und endseitigen Steckeranschluessen.

[0005] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere auch die Herstellung von Befestigungen an Leitern mit aeusserst duennem Querschnitt (mit beispielsweise weniger als 0,35mm² Querschnittsflaeche) erlaubt.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass der Befestigungsvorrichtung eine Kraftmessvorrichtung zum Ermitteln einer Reaktionskraft zugeordnet ist, welche eine Steuerungseinheit mit einem programmierbaren Speicher mit gespeicherten Sollwerten und einen Vergleicher aufweist, und dass die gemessene Reaktionskraft nach jedem Werkzeughub mit den gespeicherten Sollwerten verglichen wird. Die Erfindung erlaubt dadurch eine genaue und automatische Qualitaetskontrolle. Eine Abweichung zwischen Messwert und Sollwert deutet auf Verbindungsfehler hin, welche ihre Ursache beispielsweise in einem nicht (vollstaendig) geschlossenen Crimp oder einer Beschaedigung des Leiters (Durchstanzen oder Abknicken einzelner Litzen) haben koennen.

[0007] Wenn eine gemessene Reaktionskraft nicht mit gespeicherten Sollwerten uebereinstimmt, sendet die Steuerungseinheit ein Signal aus. Das Signal kann fuer eine optische Anzeige verwendet werden. Es ist allerdings genauso denkbar, das Signal einer automatischen Vorrichtung zuzuleiten, welche zu selektierende, mit anderen Worten Ausschuss- oder Nacharbeitsteile aussondert.

[0008] Um innerhalb der Presse und innerhalb der Befestigungsvorrichtung geleistete Verlustarbeit zu beruecksichtigen, ist jeder Sollwert mit einem oberen und einen unteren Toleranzbereich versehen, so dass sich ein Toleranzband fuer die Sollwerte ergibt. Es versteht sich, dass die Verlustarbeit in Abhaengigkeit von unterschiedlicher Beschleunigung oder unterschiedlichen Reibungsverhaeltnissen schwanken kann.

[0009] In Hinblick auf Verluste ist es ferner guenstig, wenn zumindest Teile des angetriebenen Werkzeugteil aus Leichtbauwerkstoffen mit geringer spezifischer Dichte bestehen.

[0010] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausfuehrungsbeispiels, welches aus zwei Figuren hervorgeht, naeher beschrieben. Die Figuren zeigen jeweils in perspektivischer Ansicht sowie verkleinert eine Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung, gemaess Figur 2 ohne elektrische Anbauteile.

[0011] Im Einzelnen umfasst die Befestigungsvorrichtung 1 ein Oberwerkzeug 2 und ein Unterwerkzeug 3 mit einem Fuss 4 sowie einem Grundkoerper 5. Der Fuss 4 dient der Auflage und dem Aufspannen auf einem nicht gezeigten Maschinentisch (beispielsweise einer Presse) und der Grundkoerper 3 ist fest an dem Fuss 4 angeordnet. Zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerkzeug 3 sind ferner Linearfuehrungsmittel 6 vorgesehen, so dass die beiden Werkzeugteile 2,3 relativ zueinander gefuehrt bewegbar sind. Gemaess dem Ausfuehrungsbeispiel wird das Oberwerkzeug 2 von einem nicht gezeigten Pressenstoessel angetrieben, und ein oberseitiger Zapfen 7 dient zum Einspannen des Werkzeugoberteils 2 in den Stoessel.

[0012] Vorzugsweise wird eine mechanische Exzenterpresse verwendet. Es ist jedoch auch denkbar, eine hydraulische Presse vorzusehen. An den Werkzeugteilen 2,3 sind schliesslich noch in beliebiger Art vorgesehene Mittel zum Schneiden, Biegen oder Umformen vorgesehen. Diese Mittel sind der Uebersichtlichkeit wegen in den Figuren nicht gezeigt.

[0013] Die Befestigungsvorrichtung 1 verfuegt darueber hinaus ueber eine Kraftmessvorrichtung 8 zum Messen der wirkenden Reaktionskraft beim Betrieb der Befestigungsvorrichtung 1 und ueber eine Kontrolleinheit 9, welche einen programmierbaren Speicher 10 mit gespeicherten Sollwerten sowie einen Vergleicher 11 umfasst. Die Kraftmessvorrichtung 8 muss nicht zwingend an dem Werkzeugunterteil 3 angeordnet sein, sondern kann sich auch an der Presse befinden. Beispielsweise handelt es sich bei einem Kraftsensor 12 um eine Kraftmessdose oder einfache Dehnungsmessstreifen, welche im Sinne einer Brueckenschaltung (Wheatstone-Bruecke) zur Messung von Kraeften herangezogen werden. Es ist ferner darauf hinzuweisen, dass lediglich die Reaktionskraefte, also jene Kraefte gemessen werden, welche der Umformung entgegengesetzt werden. Dazu gehoeren naturgemaess auch Beschleunigungskraefte sowie Reibungskraefte des Werkzeugs 2. Um moeglichst praezise Ergebnisse mit geringen Streubaendern zu erhalten, ist man bestrebt, den Verlustanteil moeglichst gering zu halten. Ein weiteres Ziel ist es, den auf das unvermeidliche reduzierten Verlustanteil moeglichst konstant zu halten. Die konstruktive Gestaltung der Vorrichtung hat nun auch einen diesbezueglichen Einfluss.

[0014] Beispielsweise haengt der Verlustanteil bei ueblichen Gleitfuehrungen von vielfaeltigen Einflussgroessen, wie beispielsweise der Schmierung und auch der Temperatur ab. Eine Linearfuehrung mit Waelzkoerpern vereinheitlicht den Verlustanteil unabhaengig von den genannten Einflussgroessen.

[0015] Die vorgegebenen Sollwerte werden jeweils mit oberen und unteren Toleranzbereichen versehen, und mit den Messwerten verglichen. Sobald ein Messwert als nicht regelgerecht identifiziert worden ist, erfolgt eine Signalabgabe und ggf. die Selektion des entsprechenden Fertigungsteils.

[0016] Um eine gefuehrte Bewegung zu erlauben, sind zwischen Oberwerkzeug 2 und Unterwerkzeug 3 Linearfuehrungen vorgesehen, welche Waelzkoerper aufweisen. Bei den Waelzkoerpern handelt es sich um Kugeln oder Rollen, wobei Rollen aufgrund von Linienberuehrung hoehere Tragkraefte erlauben.

[0017] Fuer eine einfach Herstellung der Befestigungsvorrichtung 1 ist die Linearfuehrung als Modul vorgesehen, welche aus mindestens zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen und den zwischengeordneten Waelzkoerpern besteht.

[0018] Jeder der Werkzeugteile 2,3, insbesondere aber der angetriebene Werkzeugteil (gemaess der Figur das Oberwerkzeug 2) weist eine rahmenfoermige, im Vergleich mit einem Vollkoerper gewichtsverringerte Struktur auf. Dies ist beispielsweise auch durch Einsatz einer Waben- oder Gitter struktur oder auch einfach nur durch entsprechend leichte und hochfeste Werkstoffe umsetzbar.

Ansprüche

1. Befestigungsvorrichtung (1) für die Befestigung eines elektrischen Kontakts oder Steckers an einem Ende eines elektrischen Leiters mit wenigstens einem Oberwerkzeug (2), welches relativ bewegbar zu einem Unterwerkzeug (3) geführt angeordnet ist und Mittel zum Schneiden, Biegen und /oder Umformen des Kontakts oder Steckers aufweist,
wobei der Befestigungsvorrichtung ferner eine Kraftmessvorrichtung (8) zum Ermitteln einer Reaktionskraft zugeordnet ist, welche eine Steuerungseinheit (9) mit einem programmierbaren Speicher (10) aufweist, in dem mindestens ein Sollwert für die Reaktionskraft gespeichert ist, welcher mit der tatsächlich gemessenen Reaktionskraft verglichen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest das angetriebene Werkzeug eine rahmenförmige, im Vergleich mit einem Vollkörper gewichtsverringerte Struktur laufweist, und
dass der gespeicherte Sollwert für die Reaktionskraft mit einem oberen und unteren Toleranzbereich versehen ist, und dass alle Sollwerte zusammen mit deren Toleranzbereichen einen Sollwertbereich ergeben, welcher mit der gemessenen Reaktionskraft verglichen wird.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerungseinheit (9) ein Signal emittiert, wenn die
Reaktionskraft nicht innerhalb des Sollwertbereiches liegt.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
dass für die Führung von Oberwerkzeug (2) und Unterwerkzeug (3) Linearführungen zwischen den beiden Werkzeugteilen vorgesehen sind, und dass die Linearführungen Wälzkörper aufweisen.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Linearführungen als Modul vorliegen, und dass das Oberwerkzeug (2) lösbar an dem Führungsmodul befestigbar ist.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Wälzkörper Kugeln, Rollen oder Nadeln vorgesehen sind.

6. Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die rahmenförmige Struktur des angetriebenen Werkzeugteils eine Waben- oder Gitterstruktur aufweist.

7. Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das angetriebene Werkzeug zumindest teilweise aus Leichtbauwerkstoffen mit geringer spezifischer Dichte besteht.

Claims

1. A fastening device (1) for the fastening of an electrical contactor or of a plug to an end of an electrical conductor comprising at least one top tool (2) which is arranged movably in a guided manner relative to a bottom tool (3) and which has means for the cutting, bending and/or reshaping of the contact or plug, wherein
a force measuring apparatus (8) is furthermore associated with the fastening device for the determination of a reaction force and has a control unit (9) with a programmable memory (10) in which at least a desired value for the reaction force is stored which is compared with the actually measured reaction force,
characterised in that
at least the driven tool has a frame-like structure which is reduced in weight in comparison with a solid body; and
in that the stored desired value for the reaction force is provided with an upper and a lower tolerance range; and in that all desired values together with their tolerance ranges result in a desired value range which is compared with the measured reaction force.

2. A fastening device in accordance with claim 1, characterised in that the control unit (9) emits a signal when the reaction force does not lie within the desired value range.

3. A fastening device in accordance with claim 1, characterised in that linear guides are provided between the two tool parts for the guidance of the top tool (2) and the bottom tool (3); and in that the linear guides have rolling elements.

4. A fastening device in accordance with claim 3, characterised in that the linear guides are present as a module; and in that the top tool (2) is releasably fastenable to the guide module.

5. A fastening device in accordance with claim 3, characterised in that balls, rolls or needles are provided as the rolling elements.

6. A fastening device in accordance with at least one of the preceding claims, characterised in that the frame-like structure of the driven tool part has a honeycomb structure or a grid structure.

7. A fastening device in accordance with at least one of the preceding claims, characterised in that the driven tool consists at least partly of light construction materials with a low specific density.

Revendications

1. Dispositif de fixation (1) destiné à fixer un contact électrique ou une prise contre une extrémité d'un conducteur électrique, comportant au moins un outil supérieur (2), qui est logé de manière relativement mobile par rapport à un outil inférieur (3), et des moyens pour la coupe, le pliage et/ou le formage du contact ou de la prise, un dispositif de mesure (8), destiné à déterminer une force de réaction, étant associé au dispositif de fixation, lequel dispositif de mesure comporte une unité de commande (9) avec une mémoire (10) programmable, dans laquelle est enregistrée au moins une valeur de consigne de la force de réaction, laquelle est comparée à la force de réaction mesurée réellement, caractérisé en ce qu'au moins l'outil actionné comporte une structure en forme de cadre, de poids plus faible qu'une structure pleine, et en ce que la valeur de consigne mémorisée pour la force de réaction est munie d'une plage de tolérance supérieure et d'une plage de tolérance inférieure, et en ce que toutes les valeurs de consigne conjointement avec leurs plages de tolérances forment une plage de valeurs de consigne qui est comparée à la force de réaction mesurée.

2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de commande (9) émet un signal lorsque la force de réaction ne se situe pas à l'intérieur de la plage de valeurs de consigne.

3. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour le guidage de l'outil supérieur (2) et de l'outil inférieur (3), il est prévu des guidages linéaires entre les deux parties de l'outil et en ce que les guidages linéaires comportent des corps de roulement.

4. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les guidages linéaires sont prévus sous forme de module et en ce que l'outil supérieur (2) est destiné à être fixé de manière amovible contre le module de guidage.

5. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les corps de roulement sont prévus sous forme de billes, rouleaux ou aiguilles.

6. Dispositif de fixation selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure en forme de cadre de la partie d'outil actionnée est formée par une structure à nids d'abeille ou une structure en grille.

7. Dispositif de fixation selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outil actionné est réalisé en partie dans des matériaux pour construction légère avec une faible densité spécifique.

Zeichnung