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Patent Searching and Data


Title:
CRIMPING PLIERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/043692
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are powered crimping pliers comprising a support column (1) on which two crimping tools (2, 3) are mounted, one crimping tool (2) being stationary and the other one (3) being movable within a guide (4) of the support column (1), a signal-actuated motor (5) with a motor housing (6) that is rigidly fixed to the support column (1) and encloses an actuator (7), said actuator (7) being joined to the movable crimping tool (3), and a control mechanism for actuating the motor (5). The motor (5) is embodied as an electric motor which is provided with a rotor that rotates about an axis. A deformation sensor (8) is provided on the support column (1), at least one crimping tool (2, 3), and/or the actuator (7, 7.1) for detecting the mechanical deformation generated during the crimping process and converting the same into a signal that is proportionate to the extent of the deformation. Said deformation sensor (8) is connected in a signal-conducting manner to the control mechanism of the motor (5) and causes the movable crimping tool (3) to be returned to the initial position thereof when a signal occurs that reaches or exceeds a randomly adjustable value.

Inventors:
MUEHLHAUSER UWE (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/012207
Publication Date:
May 12, 2005
Filing Date:
October 28, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BERNHARD SCHAEFER WERKZEUG UND (DE)
MUEHLHAUSER UWE (DE)
International Classes:
B21D39/04; B25B27/10; B25B27/14; H01R43/042; H01R43/048; (IPC1-7): H01R43/042; B25B27/10
Domestic Patent References:
WO2002102555A12002-12-27
Foreign References:
US6196045B12001-03-06
DE29806179U11998-10-08
Attorney, Agent or Firm:
Moldenhauer, Herbert (Gundersheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Motorisch angetriebene Crimpzange, umfassend eine Tragsäule (1), auf der zwei Crimpwerkzeuge (2,3) gelagert sind, von denen das eine (2) fest und das andere (3) in einer Führung (4) der Tragsäule (1) verschiebbar ist, einen signalbetätigbaren Motor (5) mit einem Motorgehäuse (6), das starr an der Tragsäule (1) befestigt ist und ein Stellglied (7) umschließt, das mit dem verschiebbaren Crimpwerkzeug (3) verbunden ist sowie eine Steuerung zur Betätigung des Motors (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (5) ein Elektromotor mit einem um eine Achse rotierendem Läufer ist, daß an der Tragsäule (1), zumindest einem Crimpwerkzeug (2,3) und/oder dem Stellglied (7,7. 1) ein Verformungssensor (8) vorgesehen ist, der die sich beim Crimpvorgang ergebende, mechanische Verformung der Tragsäule (1), zumindest eines Crimpwerkzeuges (2,3) und/oder des Stellgliedes (7,7. 1) zu erfassen geeignet ist und in ein Signal umformt, das der Größe der Verformung proportional entspricht und daß der Verformungssensor (8) mit der Steuerung des Motors (5) signalleitend verbunden ist und eine Rückführung des verschiebbaren Crimpwerzeugs (3) in seine Ausgangslage bewirkt beim Auftreten eines Signals, das einen willkürlich einstellbaren Wert erreicht oder überschreitet.
2. Crimpzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Läufer und dem beweglichen Crimpwerkzeug (3) eine mit einer Gewindemutter zusammenwirkende Gewindestange angeordnet ist, die gemeinsam die Rotationsbewegung des Läufers in eine Transversalbewegung der Mutter und des beweglichen Crimpwerkzeuges (3) bewirken.
3. Crimpzange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektromotor (5) und dem verschiebbaren Crimpwerkzeug (3) ein Getriebegehäuse (9) vorgesehen ist, in dem die Gewindestange axial unverschiebbar und drehbar und die Gewindemutter axial verschiebbar und und unverdrehbar aufgenommen ist.
4. Crimpzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestange auf zumindest einem Kugellager (11) abgestützt ist.
5. Crimpzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (9) und das Motorgehäuse (6) nebeneinander liegend angeordnet sind und daß die Gewindestange und der Läufer des Elektromotors (5) durch einen Riementrieb (12) verbunden sind.
6. Crimpzange nach einem der Ansprüche1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungssensor (8) an der Tragsäule (1) zwischen dem fest gelagerten Crimpwerkzeug (2) und der Befestigungsstelle des Motorgehäuses (6) angeordnet ist.
7. Crimpzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungssensor (8) durch einen elektrischen Zugund/oder Drucksensor gebildet ist.
Description:
Crimpzange Beschreibung Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Crimpzange, umfassend eine Tragsäule, auf der zwei Crimpwerkzeuge gelagert sind, von denen das eine fest und das andere in einer Führung der Tragsäule verschiebbar ist, einen signalbetätigbaren Motor mit einem Motorgehäuse, das starr an der Tragsäule befestigt ist und ein Stellglied umschließt, dass mit dem verschiebbaren Crimpwerkzeug verbunden ist sowie eine Steuerung zur Betätigung des Motors.

Stand der Technik Eine solche Crimpzange ist bekannt. Sie gelangt bei der Verbindung elektrisch leitender Kabel eines Durchmessers von mehreren Millimetern zur Anwendung und wird durch eine mit Druckluft beaufschlagte Kolben/Zylindereinheit betätigt.

Diese hat einen vergleichsweise großen Wirkdurchmesser, um unter Verwendung der in üblichen Druckluftnetzen verfügbaren Arbeitsdrücke von 6 bzw. 12 bar die für einen Crimpprozess benötigten Kräfte zu erzeugen. Die Crimpzange ist dementsprechend unhandlich im Gebrauch und insbesondere wenig geeignet, an schwierig zugänglichen Orten Verwendung zu finden.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Crimpzange der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass sich eine verminderte Baugröße ergibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Crimpzange der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Crimpzange ist es vorgesehen, dass der Motor ein Elektromotor mit einem um eine Achse rotierenden Läufer ist, das an der Tragsäule, zumindest einem Crimpwerkzeug und/oder dem Stellglied ein Verformungssensor vorgesehen ist, der/die sich beim Crimpvorgang ergebende, mechanische Verformung der Tragsäule, des Crimpwerkzeuges und/oder des Stellgliedes zu erfassen geeignet ist und die Verformung in ein Signal umformt, das der Größe der Verformung proportional entspricht und dass der Verformungssensor mit der Steuerung des Motors signalleitend verbunden ist und eine Rückführung des verschiebbaren Crimpwerkzeugs in seine Ausgangslage bewirkt beim Auftreten eines Signals, das einen willkürlich einstellbaren Wert erreicht oder überschreitet.

Bei dieser Ausbildung geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass Elektromotoren mit einem um eine Achse rotierenden Läufer sich durch eine ausgezeichnete Robustheit auszeichnen und eine dementsprechend große Langlebigkeit haben. Die Umwandlung der schnellen Rotationsbewegung in eine langsame Vorwärtsbewegung des verschiebbaren Crimpwerkzeuges einer Crimpzange bedingt jedoch stets die Verwendung eines Getriebes mit einem extrem hohen Übersetzungsverhältnis und einer entsprechend großen Abschaltträgheit. Diese Bedingungen sind auch bei der erfindungsgemäßen Crimpzange erfüllt. Gleichwohl können keine fehlerhaften Crimpprozesse

stattfinden oder Beschädigungen der Crimpwerkzeuge, weil die sich bei der Durchführung eines Crimpvorganges automatisch ergebenden, elastischen Deformierungen der Tragsäule, zumindest eines Crimpwerkzeuges und/oder des Stellgliedes mittels eines Verformungssensors erfasst und in ein Signal umgeformt werden, dass der Größe der elastischen Verformung Tragsäule, zumindest eines Crimpwerkzeuges und/oder des Stellgliedes proportional entspricht, wobei der Verformungssensor mit der Steuerung des Motors signalleitend verbunden ist und eine Rückführung des verschiebbaren Crimpwerkzeuges in seine Ausgangslage bewirkt beim Auftreten eines Signals, das einen willkürlich einstellbaren Wert überschreitet. Dadurch können elastische Verformungen der Tragsäule, zumindest eines Crimpwerkzeuges und/oder des Stellgliedes überschreitende, plastische Deformierungen an diesen Teilen nicht mehr auftreten, wodurch sicher gestellt ist, daß gebrauchsbedingte Beschädigungen ausgeschlossen sind. Dennoch ist die Baugröße der erfindungsgemäßen Crimpzange im Vergleich zur bekannten Ausführung deutlich reduziert. Sie lässt sich dadurch problemlos an engen Einsatzstellen verwenden, beispielsweise an Montageorten, die sich im Inneren von Kraftfahrzeugen befinden.

An sich genügt es zur Errichtung dieses Zieles, den Motor beim Erreichen oder Überschreiten des Wertes sofort still zu setzen und beispielsweise einen Bremsmotor zu verwenden. Derartige Motoren sind jedoch teurer als konventionelle Motoren und es ergibt sich ein Zeitverlust bis zur Einleitung der Rückwärtsbewegung des beweglichen Crimperwerkzeuges in seine Ausgangslage. Die erfindungsgemäße Bauart wird daher bevorzugt verwendet.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass zwischen dem Läufer und dem beweglichen Crimpwerkzeug eine mit einer Gewindemutter zusammenwirkende Gewindestange angeordnet ist, die gemeinsam die Rotationsbewegung des Läufers in eine Transversalbewegung

der Mutter und des damit verbundenen, beweglichen Crimpwerkzeuges überführen. Eine solche Bauform zeichnet sich durch eine besonders große Robustheit aus und eine dementsprechend hohe Gebrauchsdauer. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen dem Elektromotor und dem verschiebbaren Crimpwerkzeug ein Getriebegehäuse vorgesehen ist, in dem die Gewindestange axial unverschiebbar und drehbar und die Gewindemutter axial verschiebbar und unverdrehbar aufgenommen ist. Eine solche Bauform lässt sich besonders einfach und völlig wartungsfrei gestalten.

Dabei ist die Gewindestange zweckmäßig auf zumindest einem Kugellager abgestützt. Sie ist dadurch besonders leicht verdrehbar und benötigt dementsprechend geringe nur Antriebskräfte. Der Motor kann hinsichtlich seiner Baugröße entsprechend reduziert werden.

Das Getriebegehäuse und das Motorgehäuse sind zweckmäßig nebeneinanderliegend angeordnet, wobei die Gewindestange und der Läufer des Elektromotors durch einen Riementrieb verbunden sind. Die Baulänge, parallel zur Bewegung des beweglichen Crimpwerkzeugs betrachtet, reduziert sich dadurch auf ein Minimum, was die Handlichkeit weiter verbessert.

Falls der Verformungssensor an der Tragsäule zur Anwendung gelangt, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn er zwischen dem festgelagerten Crimpwerkzeug und der Befestigungsstelle des Motorgehäuses positioniert ist.

Die Festlegung an der Tragsäule kann bei einer langgestreckten Bauform mittels in Richtung der Krafteinleitungsrichtung beabstandeter Maschinenschrauben erfolgen. Eventuelle elastische Deformierungen der Tragsäule werden unmittelbar auf den Sensor übertragen und in ein Signal umgeformt, das proportional zur Größe der Verforumg ist. Es kann dementsprechend ausgewertet und zur Steuerung des Motors verwendet werden, um fehlerfreie Crimpprozesse zu erhalten und überlastungsbedingte Beschädigungen zu vermeiden. Da das Signal den Motor bei der

erfindungsgemäßen Ausführung unter Umgehung der Getriebeuntersetzung auf direktem Wege steuert, ist die Erreichung beider Ziele in ausgezeichnetem Maße gewährleistet.

Zweckmäßig wird der Verformungssensor durch einen elektrischen Zug- und/oder Drucksensor gebildet. Die sich während der bestimmungsgemäßen Verwendung ergebenden Verformungen lassen sich dadurch ausgezeichnet und direkt erfassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Crimpzange in längsgeschnittener Darstellung Figur 2 zeigt die Crimpzange nach Figur 1 in quergeschnittener Darstellung entlang der Ebene A-A Ausführung der Erfindung In den Figuren 1 und 2 wird eine motorisch angetriebene Crimpzange in längs- bzw. quergeschnittener Darstellung gezeigt, umfassend eine Tragsäule 1, auf der zwei Crimpwerkzeuge 2,3 gelagert sind, von denen das eine 2 fest und das andere 3 in einer Führung 4 der Tragsäule 1 verschiebbar ist, einen signalbetätigbaren Motor 5 mit einem Motorgehäuse 6, das starr an der Tragsäule 1 befestigt ist und ein Stellglied 7 umschließt, dass mit dem verschiebbaren Crimpwerkzeug 3 verbunden ist sowie eine Steuerung zur Betätigung des Motors 5. Der Motor 5 besteht aus einem Elektromotor mit einem um eine Achse rotierenden Läufer. Dieser ist durch einen Riementrieb 12 mit einem Stellglied 7 verbunden, dass durch eine Gewindespindel gebildet

wird, welche durch Kugellager 11 auf dem Getriebegehäuse 9 abgestützt ist.

Das Getriebegehäuse 9 umfasst im unteren Teil eine Führung von sechseckigem Profil, wie in Figur 2 zu ersehen. In der Führung ist das Stellglied 7.1 gelagert, welches nach Art einer Gewindemutter gestaltet ist und am unteren Ende der Zeichnung das verschiebbare Crimpwerkzeug 3 trägt.

Dem verschiebbaren Crimpwerkzeug 3 gegenüber liegend ist am unteren Ende der Tragsäule 1 ein festgelagertes, weiteres Crimpwerkzeug 2 vorgesehen.

Verformungssensoren 8 können ausschließlich, alternativ oder kumulativ vorgesehen sein an der Tragsäule 1, zumindest einem Crimpwerkzeug 2,3 und/oder dem Stellglied 7,7. 1. In den meisten Fällen ist die Verwendung eines einzigen Sensors völlig ausreichend. Dieser lässt sich besonders vorteilhaft an der Tragsäule 1 befestigen und im Falle einer Beschädigung problemlos ersetzen.

Die zum Betrieb der dargestellten Crimpzange benötigte Steuerung ist in der Zeichnung nicht wiedergegeben. Sie wird im allgemeinen in das Motorgehäuse 6 integriert und ist an dieser Stelle in besonders gutem Maße vor mechanischen Beschädigungen geschützt.

Zur Funktion ist folgendes auszuführen : Zur Auslösung eines Crimpprozesses ist im allgemeinen ein Tastschalter vorgesehen. Dieser bewirkt über die in den Zeichnungen nicht wiedergegebenen Steuerung eine Rotation des im Elektromotor enthaltenen Läufers. Die Rotation wird durch den Riementrieb 12 auf das als Gewindespindel ausgebildete Stellglied 7 übertragen, das mit dem Innengewinde des nach Art einer Gewindemutter gestalteten Stellgliedes 7.1 in Eingriff steht. Dieses ist durch eine Sechskantführung des Getriebegehäuses 9

daran gehindert, der Drehbewegung des Stellglieds 7 zu folgen, während letzteres auf Kugellagern 11 in axialer Richtung beiderseits in dem Getriebegehäuse 9 abgestützt und dadurch an einer axial gerichteten Ausweichbewegung gehindert ist. Die Drehbewegung des Stellglieds 7 bewirkt als Folge hiervon eine abwärts gerichtete Relatiwerlagerung des Stellglieds 7.1, die unmittelbar das auf seiner Stirnfläche festgelegte, verschiebbare Crimpwerkzeug 3 übertragen wird. Das verschiebbare Crimpwerkzeug 3 wird dadurch in Richtung des festehenden Crimpwerkzeugs 2 verlagert. Dabei ergibt sich die Möglichkeit, dass das relativ verschiebbare und das starr festgelegte Crimpwerkzeug unmittelbar aufeinander treffen, mit der Folge, dass sich eine elastische Deformierung der Tragsäule 1 ergibt. Diese wird von zumindest einem der Sensoren 8 erfasst und in ein Signal umgeformt, dass der Größe der Verformung proportional entspricht. Wird dabei ein willkürlich einstellbarer Maximalwert überschritten, dann bewirkt die in der Zeichnung nicht wiedergegebene Steuerung eine Umsteuerung des Motors in Gegendrehrichtung und dadurch eine sofortige Rückführung des beweglichen Crimpwerkzeugs in seine Ausgangslage. Eine plastische Deformierung oder gar eine Beschädigung des Crimpwerkzeuges wird hierduch zuverlässig vermieden.

Als Alternative hierzu ergibt sich bei der Benutzung die Möglichkeit, dass sich bei Auslösung der Steuerung zweier zu verbindender Drahtenden und ein Crimpverbinder in dem Zwischenraum zwischen den beiden Crimpwerkzeugen befinden. Auch in diesem Falle löst die Betätigung des Druckschalters eine abwärtsgerichtete Relativerlagerung des verschiebbaren Crimpwerkzeuges aus, die jedoch die Durchführung eines Crimpprozesses bewirkt. Dabei werden die zu verbindenden Drahtenden gemeinsam von einem Crimp umschlossen, der normalerweise aus metallischem Werkstoff besteht und derart plastisch verformt wird, dass die beiden Drahtenden anschließend durch den Crimp unlösbar verbunden sind. Die dazu nötigen Kräfte sind erheblich. Sie werden so

lange vergrößert, bis eine ausreichende, plastische Deformierung des Crimps eingetreten ist. Der diesbezügliche Wert ist in Abhängigkeit von der Größe des Crimps verschieden und kann im Versuch sehr leicht ermittelt werden. Wird er erreicht, dann löst zumindest einer der Sensoren 8 eine Umsteuerung des Motors 5 aus und eine Rückführung des verschiebbaren Crimpwerkzeugs in seine Ausgangslage. Damit wird bei jedem nachfolgneden Crimpvorgang die geforderte, feste Verbindung der beiden Draht-oder Kabelenden erreicht, ohne daß es zu einer Beschädigung des Crimpwerkzeuges kommen kann. Auch eine Verwendung bei der Verbindung anderer, säulenförmiger Körper ist möglich.

Die erfindungsgemäße Crimpzange zeichnet sich durch eine außerordentlich große Robustheit und gute Handlichkeit aus. Die zum Betrieb erforderliche, elektrische Energie lässt sich problemlos unter Verwendung dünner, flexibler Kabel zuführen. Einer Verwendung an schwierig zu erreichenden Einsatzstellen steht dadurch nichts entgegen.