DE8706753U1 - Vorrichtung zum maschinellen Aufbringen von Dichtungsstopfen auf elektrische Leitungen - Google Patents
Vorrichtung zum maschinellen Aufbringen von Dichtungsstopfen auf elektrische LeitungenInfo
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Description
ffffif * O :'DR. SOLF Sc ZAPF
+I/bu/4797
Gebrauchsmusteranmeldung G 87 06 753.6
f Vorrichtung zum maschinellen Aufbringen von
Dichtungsstopfen auf elektrische Leitungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Aufbringen von Dichtungsstopfen aus elastischem Material,
z.B. Gummi oder Kunststoff, auf eine elektrische Leitung für wassergeschützte Steckerausführungen o.dgl.
Es ist bekannt, auf eine elektrische Leitung vor dem Crimpen eines elektrischen Verbinders einen Dichtungsstopfen
aufzuschieben. Der Dichtungsstopfen soll Schlitze zwischen einer Öffnung oder einem Durchgang in einer Gehäusewandung
Und der in das Gehäuse eingesetzten, gecrimpten elektrischer*
Leitung gegen Wasserdurchtritt abdichten. Ein solcher Stopfen hat einen axialen zylindrischen Durchgang für die
elektrische Leitung. Die Außenkontur weist in der Regel einen zylindrischen Bereich für das Crimpen von entsprechenden
Krallenarmen eines elektrischen Verbinders und im Anschluß daran ringstegförmige Dichtrippen auf.
Das Aufbringen eines Dichtungsstopfens erfolgt, indem zunächst der Stopfen über das freie Ende einer elektrischen
Leitung geschoben, anschließend das freie Ende der elektrischen Leitung abisoliert und dann an das abisolierte Ende
ein elektrischer Verbinder gecrimpt wird, wobei dafür vorgesehene Krallenarme des Verbinders um den zylindrischen
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• " "' Dr G. Hartmann, Dipl.-Chem. (München)
• · J ·
Bereich des Dichtungsstopfens geschlagen werden. Damit wird
der Stopfen auf der elektrischen Leitung fixiert*
Wichtig ist, daß der Stopfen einen bestimmten Abstand vom Ende der elektrischen Leitung einnimmt und vollkommen
Zentrisch auf der Leitung sitzt, damit eine Positionierung u8ä yeCxiiripteu Elementes äüä Leitüfiy üJTiu Stopfei! ifi einem
Gehäuse auch maschinell genau positioniert werden kann, so daß der elektrische Verbinder seine Lage im Gehäuse und der
Dichtstopfen seinen Dichtsitz genau einnehmen.
Nach einem bekannten, maschinell arbeitenden Verfahren Werden die Stopfen auf ein Trägerband gebracht, z.B.
geklebt, und eine Bestückungsvorrichtung mit dem Trägerband beschickt. In der Bestückungsmaschine wird mit einem Stößel
ein Stopfen vom Trägerband auf eine elektrische Leitung geschoben, woraufhin die mit dem Stopfen bestückte elektrische
Leitung abisoliert und mit einem elektrischen Verbinder gecrimpt wird. Dieses bekannte Verfahren ist
!aufwendig und arbeitet zu langsam, weil zunächst die Stopfen mit einem Trägerband verbunden und dann vom Trägerband mit
maschinellen Mitteln auf eine elektrische Leitung geschoben werden. Hierzu benötigt man viele Bauelemente und Steuereinrichtungen,
die nicht sehr schnell arbeiten können. Außerdem bereitet das Positionieren des Endes und die
Handhabung sehr dünner flexibler elektrischer Leitungen Schwierigkeiten, weil die Leitung bzw. das Ende der Leitung
sich abbiegt. Sehr flexible Leitungen können deshalb mit dem bekannten maschinellen Verfahren gar nicht mit einem
Stopfen bestückt werden.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Dichtstopfen ohne großen Aufwand sehr viel schneller auf
elektrische Leitungen sehr genau aufgebracht werden können. Ferner sollen auch flexible Leitungen bearbeitet werden
können.
Dies© Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspuches 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den davon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit der
Dichtstopfen mit einem Luftdruckstoß geschoßartig auf das Ende einer elektrischen Leitung aufgeschossen, wobei
vorzugsweise der Stopfen zwischen der Mündung der Abschußvorrichtung und dem freien Ende der elektrischen Leitung
eine kurze freie Flugbahn durchfliegt.
j Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das
freie Ende, insbesondere flexibler Leitungen, vor dem Aufschießen des Dichtstopfens durch Unterkühlung erstarrt,
indem z.B. das Ende der elektrischen Leitung kurzzeitig mit flüssigem Stickstoff angeblasen bzw. angesprüht oder
« betropft wird. Dies ist nicht nur für das Aufschießen von
Dichtungsstopfen geeignet, sondern in all den Fällen nützlich, bei denen es darauf ankommt, z.b. das freie Ende
einer flexiblen elektrischen Leitung mit einer Vorrichtung zu positionieren, z.B. für das Crimpen oder das genaue
Einfädeln oder Einlegen einer gecri^.pten oder freien
elektrischen Leitung in ein Gehäuse oder in eine Maschine &ogr;.dgl.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Aufbringen von Dichtungsstopfen, Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Aufbringen von
Dichtungsstopfen auf elektrische Leitungen, und Fig. 3 schematisch eine weitere Vorrichtung zum Aufbringen
eines Dichtungsstopfens auf eine elektrische Leitung.
Die elektrische Leitung 1 wird in einer Zange 2 horizontal gehaltert, so daß der freie Endbereich 3 der elektrischen
Leitung 1 mit einer bestimmten Länge übersteht und eine zur Längserstreckung des Leitungsbereichs 3 senkrechte Vorderfläche
4 der Zange 2 einen vorbestimmten Abstand A zum Ende 5 der elektrischen Leitung 1 gewährleistat. Auf die
elektrische Leitung 1 soll ein bekannter Dichtungsstopfen aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff bis zum Anschlag
gegen die Vorderfläche 4 der Zange 2 gebracht werden.
Der Dichtungsstopfen 6 ist zylindrisch und weist einen zentralen zylindrischen Durchgangskanal 7, in dem die
Leitung 1 formschlüssig stecken soll, auf. Im zum Ende 5
der Leitung 1 abgewandten Bereich des Dichtungsstopfens 6 sind im Abstand voneinander angeordnete Ringstege 8 vorgesehen,
die - wie bekannt - Dichtungsfunktionen zwischen einer
Gehäusewandung (nicht dargestellt) und der Leitung 1 erfüllen sollen. Zum Ende 5 der Leitung 1 hin weist der
Stopfen 6 einen zylindrischen Bereich 9 auf, der von Krallenarmen eines elektrischen Verb nders (nicht dargestellt)
umschlungen werden soll, damit <1er Stopfen 6 p.uf der
Leitung 1 festsitzt (in Fig. 1 sind lediglich zur Verdeutlichung der Erfindung zwei Stopfen 6 abgebildet. Selbstverständlich
ist aber nur ein Stopfpn auf der Leitung 1 aufgebracht).
Die eirflndungsgemäße Vorrichtung verfügt über eine Träger-
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einrichtung 10 für vorzugsweise mehrere Kammerkörper 11. Ein Kammerkörper 11 ist z.B. im wesentlichen zylindrisch
aufgebaut und weist eine Lagerkammer 12 auf, in die formschlüssig ein Dichtungsstopfen 6 eingesetzt werden kann. Zu
diesem Zweck ragt zentral ein Führungsstift 13 bis zur Mündung 14 einer Ringzylinderausnehmung 15, die etwa bJ ü zur
Hälfte der Stiftlänge reicht und über eine Ringstufenfläche
16 in eine Ringzylinderausnehmung 17 kleineren Durchmessers übergeht, die mit einer Ringstufenfläche 18 an den Führungsstift 13 angrenzt. Im rückwärtigen Bereich 19 des Kammerkörpers
11 ist eine zentrale Luftverteilungskammer 20 vorgesehen mit Anschlußmitteln für eine Druckluftleitung 21,
durch die in Pfeilrichtung 22 stoßweise Luft in die Kammer 20 eingebracht werden kann. Von der Kammer 20 bis zur
Ringstufenfläche 18 erstrecken sich mehrere Luftkanäle 23,
von denen mehrere Luftkanäle 24 zur Ringstufenfläche 16 abzweigen. Der Durchmesser des Führungsstiftes 13 entspricht
dem Durchmesser des Durchgangskanals 7 des Stopfens 6 und die Länge der Ringzylinderausnehmung 17 der Länge des
zylindrischen Bereiches 9 des Stopfens 6.
Wird nun ein Luftstoß über die Kanäle 23, 24 in die mit einem Stopfen 6 bestückte Lagerkammer 12 eingebracht, wirkt
der Luftdruck auf die Ringflächen 25, 26 des Stopfens 6, so daß der Stopfen 6 geschoßartig aus der Lagerkammer ".2
gepreßt wird, eine freie Flugbahn durchfliegt und dann mit der Mündung des Durchgangskanals 7 zum Ende 5 der Leitung 1
gelangt und aufgrund seiner kinetischen Energie auf den Endbereich 3 der Leitung 1 bis zum Anschlag gegen die Fläche
4 der Zange 2 getrieben wird.
Vorzugsweise ist die Ringzylinderausnehmung 15 länger
ausgeführt, als diö Länge des mit den Ringrippen 8 versehe- |
nen Bereiches des Stopfens 6 beträgt, woraus eine besonders gute Führung des Stopfens 6 während des Abschusses resultiert.
In Fig. 1 ist diese Ausführungsform durch die gestrichelten Bereiche 27 angedeutet. Insbesondere damit
kombiniert ist die Anordnung des freien Endes 5 der Leitung 1 eine Strecke vor der Mündung 14' des Kammerkörpers 11, die
länger ist, als die Länge des Stopfens 6 beträgt.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Bereich der elektrischen Leitung 1, insbesondere der
Endbereich 3, kurz vor dem Beschießen mit einem Stopfen starrer gemacht, indem dieser Bereich kurzzeitig z.B. mit
flüssigem Stickstoff unterkühlt wird. Eine flexible Leitung wird dadurch so steif, daß sie keine Verbiegungen mehr
erfährt und ohae Beeinträchtigung mit dem Stopfen bestückt werden kann. Fi hat sich in überraschender Weise ergeben,
daß der sich auf der Oberfläche der Leitung 1 bildende unvermeidbare dünne Eisfilm nicht stört, vielmehr als
Schmiermittel dient, d.h. daß das Aufgleiten des Scopfens
begünstigt wird. Möglicherweise ergibt sich die Regelation des Eises, d.h. eine Wasserfilmbildung unter Druck, so daß
der Wasserfilm und/oder die Eiskristalle als Gleitmittel wirken. Diese Wirkung wird nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung auch bei starren elektrischen Leitungen genutzt, indem auch diese Leitungen mit z.B.
flüssigem Stickstoff unterkühlt werden.
Eine Vorrichtung, die besonders geeignet ist, ist in Fig. abgebildet. Die elektrische Leitung 1 wird zwischen zwei
endlosen Transportriemen 28 schrittweise antransportiert und von der Zange 2 übernommen und gehaltert. Vor dem freien
Ende der Leitung 1 bzw. vor der Zange 2 ist als Ttfägerein-
!richtung 10 für mehrere Stopfen bzw. Kämmerkörper 11 ein
Rpvolverteller 29 angeordnet, dessen Drehachse 30 um den
Winkel &agr;, der vorzugsweise 45° beträgt, zur Längsachse des Endbereiches 3 der elektrischen Leitung 1 verläuft, wobei
diese beiden Achsen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen. Demgemäß trägt der Revolverteller 29 Aufnahmekammern
31 für Stopfen 6 bzw. für Kammerkörper 11. Die Mittelachse 32 der Aufnahmekammeim 31 erstreckt sich
abgewinkelt, z.3. um 45° abgewinkelt, zur Drehachse 30 des Revolvertellers 29, so daß bei entsprechender Positionierung
und schrittweiser Drehung des Revolvertellers in Pfeilrichtung 33 um die Drehachse 30 die Kammern 31 nacheinander vor
das Ende 5 der elektrischen Leitung 1 geschwenkt werden, so daß die Längsachse der elektrischen Leitung 1 mit der Achse
32 fluchtet.
Bei einer solchen Anordnunj der Kammern 31 gelangt immer
eine Kammer in einen Bereich oberhalb der Leitung 1, wobei die Achse 32 dieser Kammer 31 vertikal gestellt ist. In
dieser Position kann die Kammer 31 bzw. 12 auf einfache Weise mit einem Stopfen 6 in Pfeilrichtung 34 z.B. mittels
Luftdruck und entsprechenden Einrichtungen (nicht dargestellt) bestückt werden.
Der Revolverteller 29 weist Antriebs- und Lagermittel (nicht
dargestellt) auf, die seine Funktion gewährleisten. Außerdem sind Ventileinrichtungen und Luftkanäle im Revolverteller
29 vorgesehen, die es ermöglichen, einen z.B. in Pfeil richtung 35 axial in die Lagerwelle 36 eingebrachren
Druckluftstoß immer in die Kammer 31, 12 zu leiten, die sich gerade vor dem Ende 5 der elektrischen Leitung 1 befindet,
so daß ein Stopfen 6 auf die Leitung &igr; bis zum Anschlag an die Zange 2 geschossen werden kann.
-B-
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung nur über drehende
Elemente verfügt, kann sie außerordentlich kleinformatig aufgebaut sein und außerordentlich schnell arbeiten. Die
Vorrichtung ist auch sehr einfach aufgebaut« In den Kammern 31 können Kammerkörper 11 auswechselbar angeordnet sein, so
daß beim Wechsel der Stopfengröße oder -art sehr schnell andere Kammerkörper 11 eingesetzt werden können. Es kann
aber auch vorgesehen sein, den Revolverteller 29 auswechselbar in der Lager- und Antriebseinrichtung (nicht dargestellt)
so anzuordnen, daß bei einem Wechsel der Stopfengröße oder -art der Revolvertellex 29 sehr schnell ausgetauscht
werden kann.
Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Vorrichtung arbeitet mit besonders einfachen Mitteln und sehr geräuscharm. Der
Dichtungsstopfen 6 wird mit Druckluft oder einer geeigneten Vorrichtung (nicht dargestellt) in einen zylindrischen
Kammerkörper 37 eingebracht und sitzt dort formschlüssig. Der Kammerkörper 37 ist vorzugsweise das Ende einer elastischen
Druckluftleitung mit glatter Innenwandung. Der Stopfen 6 wird zweckmäßigerweise so eingesetzt, daß das Ende
mit dem letzten Ringsteg 8 bündig mit der Öffnung des Kammerkörpers 37 abschließt.
Der bestückte Kammerkörper 37 ist frontal vor der Öffnung einer Zentrierzange 38 angeordnet, in deren Zangenmaul 39
der freie Endbereich 3 der Leitung 1 zentral positioniert wird, so daß die Längsachse 40 der Leitung 1 mit der
Längsachse 41 des Stopfendurchgangskanals 7 fluchtet (Fig. 3a).
Die geschlossene Zentrierzange 38 lagert den Endbereich 3 der Leitung 1 form- aber nicht kraftschlüssig (Fig. 3b), so
daß die Leitung 1 durch das geschlossene Zangenmaul 39 in den Kanunerkörper 3*7 gleiten kann.
Der Kammerkörper 37 und die Zentrierzange 38 sind gekoppelt
und werden gegen einen vorbestimmten Anschlag 43 gebracht, wobei die Zentrierzange über die Leitung 1 gleitet. Durch
die aus der Bewegung des Kammerkörpers 37 resultierende Gegenkraft des stehenden Leitungsendes auf den Dichtungsstopfen
6 wird die Vorderkante der Leitung 1 in dem vorhandenen kegeligen Einfuhrtrichter 6a des Dichtungsstopfendurchgangkanals
7 formschlüssig zentriert (Fig. 3c).
Durch Beaufschlagen der Lagerkammer 37a des Kammerkörpers mit Druckluft von z.B. etwa 3 bar bildet sich im Kammerbereich
vor dem Stopfen 6 durch Formschluß des Stopfens 6 sowohl zur Lagerkammer als auch zum Leitungsende ein
stoßartiger Überdruck, der ohne Druckverlust durch abströmende Luft auf die Ringflächen des Stopfens 6 wirksam
wird und den Stopfen 6 über die Leitung 1 gegen die als Anschlag dienende Vorderfläche 38a der Zentrierzange 38
treibt (Fig. 3d). Die Richtung des Druckluftstoßes wird durch den Pfeil 42 angedeutet.
Anschließend wird die Zentrierzange 38 wieder geöffnet (Fig. 3e) und der Kammerkörper 37 sowie die Zentrierzange 38
gemeinsam in die Ausgangsstellung der Vorrichtung zurückbewegt
(Fig. 3f) und die bestückte Leitung der Vorrichtung entnommen. Die Haftreibung zwischen Dichtstopfendurchgangs- J
kanaloberfläche und Leitungsmantelfläche gewährleistet die toleranzgenaue Position der Dichtung auf der elektrischen
Leitung 1, die durch das Herausziehen aus dem Kammerkörper nicht beeinträchtigt wird.
Die oben beschriebene Vorrichtung weist erhebliche Vereinfachungen
auf. Als Kammerkörper wird ein handelsüblicher Druckluftschlauch eingesetzt. Die Funktion des Führüngsstiftes
der anderen erfindüngsgemäßen Vorrichtungen wird durch den Endbereich 3 der Leitung 1 übernommen. Ein
Umrüsten der Vorrichtung auf andere Artikel ist nicht erforderlich. Vorteilhaft ist die absolut sichere Funktion,
eine etwa 16-fache Geräuschpegelabsenkung Und reduzierte Fertigungs- und Folgekosten.
Claims (1)
- .··.· .-DR. SOLF & ZAPFZugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Wuppertal · MünchenEuropean Patent Attorneys+I/bu/4797Gebr^uchsmusteranmeldung G 87 06 753.6Grote & Hartmann GmbH & Co. KG, 5600 WuppertalAnsprüche1. Vorrichtung zum maschinellen Aufbringen von Dichtungsstopfen aus elastischem Material auf eine elektrische Leitung fur wassergeschützte Steckerausführungen o.dgl., gekennzeichnet durch mindestens einen Kammerkörper (11, 37), in den formschlüssig ein Dichtungsstopfen (6) paßt und der Anschlußmittel für ei.ne Druckluftleitung aufweist.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeicnnet, daß der Kammerkörper (11) im wesentlichen zylindrisch aufgebaut ist und eine Lagerkammer (12, 37a) aufweist, in die formschlüssig der Dichtungsstopfen (6) einsetzbar ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerkammer (12) zentral ein Führungsstift (13) angeordnet ist, der formschlüssig in einen Längskanal (7) des Dichtungsstopfens (6) paßt*Schlossbloiche 20 · Postfach 130113 · D-5600 Wuppertal 1 PatentanwälteTelefon (Oi? 02) 44 50 96/45 64 72 · Telefax {02&Oacgr;2)&iacgr;5&Iacgr;2 36*. ' '. &iacgr; Df A. SoIf, Dipl.-Ing. (München)Telex: 8SS1273 söza .". .* t !I". .* *". \ Chr Zapf, Dipl.-Ing. (Wuppertal)'·.' S *..*'..' ', ...*'.. Dr G Hartmann,Dipl-Chem.(München)&iacgr; - 2 -4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Führungsstift (13) bis zur Mündung (14) der Lagerkammer (12 ) erstreckt.5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 j bis 4, dadurch gekennzeichnet, ', daß im rückwärtigen Bereich (19) des Kammerkörpers(11) eine zentxale Luftverteilungskammer (20) eingebracht ist mit Anschlußmitteln für eine Druckluftlei-f tung (21), wobei von der Luftverteilungskammer (20)&Iacgr; sich in die Lagerkammer (12) Luftkanäle (23, 24)erstrecken.6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 .* bis 5, dadurch gekennzeichnet,■ daß die Lagerkammer (12) länger ausgeführt ist, alsf die Länge des Stopfens (6) beträgt.7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Revolverteller (29), dessen Drehachse (30) um einen Winkel &agr;, vorzugsweise um 45°, zur Längsachse des Endbereichs (3) der elektrischen Leitung (1) verläuft, wobei diese beiden Achsen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Revolvertrller (29) Aufnahmekamniern (31) für die Stoffen (6) bzw. für dief Hammerkörper (H) aufweist, deren Mittelachsen (32)!v, sich jeweils abgewinkelt, z.B. um 45" abgewinkelt, zurzur Drehachse (30) des Revolvertellers (29) erstrecken, und daß der Revolverteller (29) derart angeordnet ist, daß die Längsachse der elektrischen Leitung (1) mit jeweils einer der Achsen (32) fluchtet.&idiagr;&tgr; . vutliom-uiiy imun mispxuuti X unu/uuS" £·, y S ~kennzeichnet durch einen Kammerkörper (37) und eine Zentrierzange (38), die miteinander gekoppelt sind, wobei die Zentrierzange (38) eine Leitung (1) formschlüssig lagern und zentral zur Längsachse der Kammer (37a) des Kammerkörpers (37) positionieren kann und wobei der Kammerkörper (37) zum Einleiten eines Druckstoßes in die Kammer des Kammerkörpers (37) mit einer Drucklufteinrichtung in Verbindung steht.10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Kammerkörper (37) von einem Ende einer elastischen Druckluftleitung mit glatter, zylindrischer Innenwandung gebildet ist.11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 10, gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung zum Unterkühlen des Endes der elektrischen Leitung (1).12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung als Anblas-, Sprüh- oder Auftropfeinrichtung für Kühlmedien, insbesondere Flüssiggase, wie flüssiger Stickstoff, ausgebildet ist.
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