Método para crimpar un medio de contacto a un conductor multi-filamento y herramienta de crimpado para el mismo.

Un método para establecer una unión o conexión (120) tanto en un aspecto eléctrico como mecánico entreal menos una formación (2) de manguito y una parte de extremo (3') de un conductor (3) multi-filamento con la ayudade varias mordazas (4,

5) de crimpado, donde se provoca que dichas mordazas (4, 5) se muevan una con relación a,y en dirección a, la otra utilizando unos primeros medios (101) de crimpado, mientras que dicho manguito (2) condicha parte de extremo (3') del conductor (3) insertada en el mismo está situado entre las mordazas (4, 5), y dondeel movimiento relativo de dichas mordazas (4, 5) está adaptado para comprimir el manguito (2) alrededor de la partede extremo (3') y para comprimir dicho manguito (20) comprimido y la parte de extremo (30') del conductor duranteuna primera secuencia de crimpado para conseguir una buena resistencia mecánica y una baja resistencia detransición entre el conductor (3) y el manguito (2), comprendiendo los pasos de:

a) mover las mordazas (4, 5) durante dicha primera secuencia de crimpado hasta una posición en la que sepueda considerar que cooperan estrechamente una con la otra para alojar el manguito (20) así comprimido y laparte de extremo (3') del conductor insertada en el mismo en una abertura (40) definida por las mordazas (4, 5)cuando se acercan, efectuando de ese modo una primera deformación de dicho manguito (2) y de dicha partede extremo (3'); y

b) conferir a una porción (210) del manguito (2) y de la parte de extremo (3') del conductor una segundadeformación (200, 300) a través de una segunda secuencia de crimpado utilizando unos segundos medios decrimpado (102, 50) que son móviles con relación a las mordazas (4, 5), a la vez que se mantiene la primeradeformación de acuerdo con el punto "a" anterior para mejorar aún más la resistencia mecánica y reducir aúnmás la resistencia de transición eléctrica.

Método para crimpar un medio de contacto a un conductor multi-filamento y herramienta de crimpado para el mismo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general, y principalmente, a un método para unir un dispositivo de contacto eléctrico o elemento de conexión o unión a una parte de extremo de un conductor multi-filamento con la ayuda de varias mordazas de pinzamiento o crimpado, tanto en sentido eléctrico como en sentido mecánico, donde dicho dispositivo o unión tiene la forma de un manguito.

Más particularmente, la presente invención está basada en un método donde las mordazas de crimpado pueden desplazarse una con relación a, y en dirección a, la otra, estando dicho manguito situado entre las mordazas y estando la parte de extremo del conductor insertada dentro de dicho manguito.

El movimiento relativo de las mordazas está adaptado para provocar que el manguito se comprima contra y alrededor de la parte de extremo del conductor durante una primera secuencia de crimpado, y también para comprimir el manguito comprimido y la parte de extremo del conductor de modo que se obtenga una resistencia mecánica relativamente buena y una resistencia eléctrica de transición relativamente baja entre el conductor y el manguito de la conexión o unión.

En segundo lugar, la invención se refiere a una herramienta de crimpado que incluye funcionalmente dos o más mordazas de crimpado que pueden desplazarse acercándose y alejándose una con relación a la otra con la ayuda de unos primeros medios asociados a la herramienta.

La herramienta de crimpado estará adaptada para unir un dispositivo de contacto eléctrico o un elemento de conexión a al menos una parte de extremo de un conductor multi-filamento, teniendo dicho dispositivo o dicho elemento una forma parecida a un manguito.

La herramienta de crimpado incluye y/o coopera con dichos primeros medios de un modo que permite que al menos una de dichas mordazas se mueva contra dicho manguito con la ayuda de dichos primeros medios, insertando la parte de extremo del conductor en el manguito de modo que se comprime el manguito inicialmente más o menos uniformemente alrededor de dicha parte de extremo del conductor, y crea junto con el mismo una cooperación mecánica entre el manguito y la parte de extremo del conductor, y por tanto consigue una resistencia mecánica relativamente buena y una cooperación eléctrica con una resistencia de transición eléctrica relativamente baja entre los filamentos individuales del conductor y entre dicha parte de extremo del conductor y dicho manguito.

Además, al menos una mandíbula de crimpado, normalmente dos mandíbulas de crimpado, tienen una forma tal, que cuando cooperan completamente con el manguito y cuando se acercan las mandíbulas definirán una cavidad o abertura cuya forma interior corresponde a una forma exterior de un manguito comprimido y deformado con la parte de extremo del conductor alojada en su interior.

Descripción de la técnica anterior

Son conocidos varios métodos en la técnica en los que al menos un dispositivo de contacto eléctrico formado como un manguito o un elemento de conexión eléctrica pueden unirse a una parte de extremo de un conductor multifilamento en un sentido eléctrico y mecánico, con la ayuda de varias mordazas de crimpado que pueden desplazarse una con relación a, y contra, otra estando la parte de extremo del conductor insertada en el manguito y el manguito situado entre las mordazas de crimpado, donde dicho movimiento relativo de las mordazas está adaptado de modo que el manguito será comprimido inicialmente alrededor de la parte de extremo de dicho conductor y, además, para crear una mayor compresión del manguito y de la parte de extremo del conductor.

Con una "buena" resistencia mecánica y mediante la unión mecánica de un manguito con la parte de extremo de un conductor se obtendrá una cooperación mecánica que podría proporcionar la resistencia mecánica requerida y seleccionada, por ejemplo para proporcionar una resistencia a tracción deseada.

También se han realizado esfuerzos para crear este estado, y las consideraciones técnicas asociadas a este efecto técnico parecen residir en un intento para crear las condiciones en las que todos los filamentos del conductor se puedan comprimir de manera uniforme.

Al ser capaces de obtener una resistencia eléctrica de transición "baja" en un aspecto eléctrico, parcialmente entre los filamentos individuales de dicha parte de extremo del conductor, y parcialmente entre la parte de extremo del conductor y el manguito, se requiere la aplicación de medidas particulares y consideraciones particulares basadas en la experiencia.

Parecería también que los esfuerzos para crear este estado y para realizar las consideraciones técnicas asociadas a este efecto técnico han implicado intentos de crear condiciones en las cuales todos los filamentos del conductor se deformarán, al menos parcialmente, con la ayuda de un fuerte flujo plástico del material en cuestión, de modo que al menos el material de los filamentos y el material del manguito se fundirán para conseguir una elevada homogeneidad del material.

Es conocido que es extremadamente difícil obtener una cooperación bien adaptada entre las medidas requeridas para obtener dicha "buena" resistencia mecánica y las medidas requeridas para obtener la "baja" resistencia de transición, ya que las medidas tomadas para mejorar la resistencia mecánica entran en conflicto con las medidas tomadas para reducir también la resistencia de transición.

También es conocido diseñar diferentes mordazas de crimpado coordinadas en una herramienta de crimpado de modo que un manguito y una parte de extremo de un conductor multi-filamento se puedan unir en una única secuencia de crimpado, donde dicha secuencia debe terminar con unas mordazas completamente cerradas (ver Figura 1) .

También es conocido diseñar diferentes mandíbulas de crimpado coordinadas en una herramienta de crimpado de modo que un manguito y la parte de extremo de un conductor multi-filamento puedan unirse en una única secuencia de crimpado, que terminará con las mandíbulas de crimpado "abiertas" y orientadas lateralmente (ver Figura 2) .

Con relación a la herramienta de crimpado mostrada en la Fig. 2, con la cual sólo se aplica una única secuencia de crimpado, y que se designa en adelante en el presente documento como primera secuencia de crimpado, la práctica ha demostrado que la herramienta de crimpado debe diseñarse de modo que cuando las mandíbulas se acercan una a la otra, se define una abertura que puede adaptarse a diferentes geometrías para cumplir diferentes requisitos relativos a la resistencia de transición eléctrica entre la parte de extremo del conductor y el manguito, y la buena resistencia mecánica de la unión entre ellos.

También es conocido que se han realizado grandes esfuerzos para encontrar un desarrollo técnico que permita crear las condiciones con la ayuda de medios y/o medidas simples para habilitar la mejora de esta resistencia mecánica sin reducir al mismo tiempo la resistencia de transición eléctrica entre la parte de extremo del conductor y sin la necesidad de utilizar un fundente, una pasta de degradación de óxido, y otra sustancia que pueda afectar negativamente la resistencia de transición.

También es conocido designar la herramienta de crimpado y sus mandíbulas de crimpado de acuerdo con el material elegido para el manguito y el material de los diferentes filamentos del conductor y de dicha parte de extremo, donde el material elegido puede ser en ambos casos el mismo, aunque también diferente.

Por ejemplo, es conocido fabricar el manguito y el conductor a partir de cobre y/o aleaciones de cobre, aluminio y/o aleaciones de aluminio, y elegir el material y estructura, tal como una estructura multi-filamento, del conductor y de los filamentos de acuerdo con la forma interior y exterior del manguito.

Atendiendo a razones de simplificación, la invención se ilustrará en la siguiente descripción con referencia al uso de un manguito hecho de cobre y/o una aleación basada en cobre, y un conductor multi-filamento hecho de cobre y/o una aleación basada en cobre, insertándose una parte de extremo de dicho conductor dentro de dicho manguito. El manguito tiene una sección transversal circular, y tiene la forma de un cilindro anular hueco.

A... [Seguir leyendo]

1. Un método para establecer una unión o conexión (120) tanto en un aspecto eléctrico como mecánico entre al menos una formación (2) de manguito y una parte de extremo (3') de un conductor (3) multi-filamento con la ayuda de varias mordazas (4, 5) de crimpado, donde se provoca que dichas mordazas (4, 5) se muevan una con relación a, y en dirección a, la otra utilizando unos primeros medios (101) de crimpado, mientras que dicho manguito (2) con dicha parte de extremo (3') del conductor (3) insertada en el mismo está situado entre las mordazas (4, 5) , y donde el movimiento relativo de dichas mordazas (4, 5) está adaptado para comprimir el manguito (2) alrededor de la parte de extremo (3') y para comprimir dicho manguito (20) comprimido y la parte de extremo (30') del conductor durante una primera secuencia de crimpado para conseguir una buena resistencia mecánica y una baja resistencia de transición entre el conductor (3) y el manguito (2) , comprendiendo los pasos de:

a) mover las mordazas (4, 5) durante dicha primera secuencia de crimpado hasta una posición en la que se pueda considerar que cooperan estrechamente una con la otra para alojar el manguito (20) así comprimido y la parte de extremo (3') del conductor insertada en el mismo en una abertura (40) definida por las mordazas (4, 5) cuando se acercan, efectuando de ese modo una primera deformación de dicho manguito (2) y de dicha parte de extremo (3') ; y

b) conferir a una porción (210) del manguito (2) y de la parte de extremo (3') del conductor una segunda deformación (200, 300) a través de una segunda secuencia de crimpado utilizando unos segundos medios de crimpado (102, 50) que son móviles con relación a las mordazas (4, 5) , a la vez que se mantiene la primera deformación de acuerdo con el punto "a" anterior para mejorar aún más la resistencia mecánica y reducir aún más la resistencia de transición eléctrica.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por adaptar la cooperación estrecha entre las mordazas de crimpado (4, 5) de modo que el primer proceso de deformación tiene lugar sin que el material del manguito forme rebabas entre las mordazas de crimpado (4, 5) .

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque termina completamente la primera secuencia de crimpado antes de iniciar y comenzar la segunda secuencia de crimpado.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por tener prácticamente completada la primera secuencia de crimpado antes de inicializar y comenzar la segunda secuencia de crimpado.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por presionar el manguito (2) y los filamentos (3'') de la parte de extremo (3') del conductor situada en dicho manguito (2) durante la primera secuencia de crimpado para conferir a dichos filamentos (3'') una deformación que se produce esencialmente a través de toda la sección transversal de dichos filamentos (3'') .

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por realizar una hendidura o hueco limitado localmente y efectuar una conformación (210') localmente limitada del manguito (200) durante dicha segunda secuencia y, además, aplicar una compresión limitada localmente a la parte de extremo (300') del conductor y su sección (300'') de filamento rodeada por el manguito.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por reducir el espacio libre entre los filamentos (300'') al menos un 25% adicional durante dicha segunda secuencia de crimpado.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por llevar a cabo un proceso de reducción de área en una región seleccionada, como una región central, para conseguir una reducción de área del orden del 50% de la anchura de la mandíbula (4, 5) de crimpado.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por llevar a cabo dicha segunda secuencia de crimpado con ayuda de un denominado alicate o mandril (50) que tiene una punta (50a) redondeada, como una punta semiesférica o una punta semi-elipsoidal.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por dar al eje mayor y menor de la elipsoide una relación de menos de 2, como una relación de 1, 6 a 1, 1.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 cuando los filamentos (3'') o cables conductores tienen una sección transversal circular, caracterizado por llevar a cabo la primera secuencia de crimpado y el primer proceso de deformación de modo que el espacio libre entre los filamentos (3'') en una sección transversal seleccionada de una porción del manguito (2) situada entre las mandíbulas (4, 5) sea menor del 10% del área de la sección transversal de los filamentos.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 con relación a una sección transversal pre-compactada seleccionada de los filamentos (3'') conductores, caracterizado por llevar a cabo la primera secuencia de crimpado y el primer proceso de deformación de modo que el espacio libre entre los filamentos (3'') es menor del 4% del área de la sección transversal de dichos filamentos (3'') en una sección transversal seleccionada de una porción de manguito

situada entre dichas mandíbulas de crimpado (4, 5) .

13. Una herramienta (100) de crimpado que incluye dos o más mandíbulas de crimpado (4, 5) que pueden desplazarse acercándose y alejándose una de otra, donde la herramienta (100) está diseñada para la unión o conexión de un manguito (2) con una parte de extremo de un conductor (3) multi-filamento, donde la herramienta incluye unos primeros medios (101) que funcionan para mover dichas mandíbulas (4, 5) contra dicho manguito (2) con una parte de extremo (3') insertada en dicho manguito, de modo que comprimen el manguito (2) alrededor de dicha parte de extremo (3') del conductor, donde al menos una mandíbula de crimpado (4, 5) incluye una cavidad o abertura (40) para la cooperación con el manguito (2) , donde el movimiento relativo de las mandíbulas de crimpado (4, 5) por dichos primeros medios (101) provoca que el manguito (2) sea comprimido alrededor de la parte de extremo (3') del conductor (3) , y para comprimir aún más el manguito (20) comprimido y la parte de extremo (30') del conductor durante una primera secuencia de crimpado, donde las mandíbulas de crimpado (4, 5) están adaptadas para moverse durante dicha primera secuencia de crimpado hasta una posición en la que se pueda considerar que cooperan apretadamente una con la otra para alojar completamente el manguito (20) comprimido y parte de extremo (30') del conductor insertada en el mismo en una cavidad o abertura (40) definida por dichas mandíbulas de crimpado cuando dichas mandíbulas se acercan, efectuando de ese modo una primera deformación, caracterizada porque dicha herramienta incluye unos segundos medios (102, 50) móviles con relación a las mandíbulas (4, 5) , y adaptados para ser activados a la vez que se mantiene dicha primera deformación para crear una segunda secuencia de crimpado, de modo que parte del manguito (210) y una parte de extremo (300') del conductor (3) reciben una segunda deformación (200) para mejorar aún más la resistencia mecánica y reducir aún más la resistencia de transición eléctrica de la unión o conexión (120) .

14. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque la cooperación apretada entre las mandíbulas de crimpado (4, 5) está adaptada de modo que dicha primera deformación se consigue sin la formación de rebabas de material del manguito entre las mandíbulas de crimpado (4, 5) .

15. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque dichos primeros medios (101) funcionan para terminar completamente la primera secuencia de crimpado antes del inicio y comienzo de la segunda secuencia de crimpado por los segundos medios (102) .

16. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque dichos primeros medios (101) funcionan para terminar prácticamente la primera secuencia de crimpado antes del inicio y comienzo de la segunda secuencia de crimpado por dichos segundos medios (102) .

17. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque dichos primeros medios (101) funcionan para forzar que se ejerza una presión sobre el manguito (2) y los filamentos (3'') de la parte de extremo del conductor insertados en dicho manguito durante dicha primera secuencia de crimpado, de modo que se obtiene una deformación esencialmente a través de toda la sección transversal del material de los filamentos (30'') .

18. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque durante dicha segunda secuencia de crimpado dichos segundos medios (102) funcionan para proporcionar una hendidura limitada localmente y una conformación (210) limitada localmente del manguito (200) , y una compresión (300) localmente limitada de la parte de extremo (300') del conductor y su sección (300'') de filamento alojada en el manguito (2) .

19. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13 ó 18, caracterizada porque dichos segundos medios (102) funcionan para forzar una reducción del área en una determinada región, como una región central, de menos del 50% de la anchura de la mordaza (4, 5) .

20. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque dicha segunda secuencia de crimpado se lleva a cabo mediante dichos segundos medios (102) en la forma de un denominado alicate o mandril (50) que tiene una punta (50a) redondeada, tal como una punta semiesférica o una punta semielipsoidal.

21. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizada porque el eje mayor y menor del elipsoide guardan una relación de menos de 2, como una relación entre 1, 6 y 1, 1.

22. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque en el caso de una sección transversal circular de los filamentos (3'') del conductor (3) , la primera secuencia de crimpado y la primera deformación resultante son tales que el espacio libre entre los filamentos (3'') en una sección transversal seleccionada de una porción de manguito situada entre las mandíbulas de crimpado (4, 5) será menor del 10% del área de la sección transversal de los filamentos.

23. Una herramienta de crimpado de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque en el caso de una sección transversal pre-compactada y seleccionada de los filamentos del conductor, la primera secuencia de crimpado y la primera deformación resultante son tales que el espacio libre entre los filamentos en una sección transversal seccionada de una porción del manguito (2) situada entre las mandíbulas de crimpado (4, 5) será menor del 4% del área de la sección transversal de los filamentos (3'') .

24. Una herramienta de crimpado de acuerdo con las reivindicaciones 13, 18, 22 ó 23, caracterizada porque dichos segundos medios (102) funcionan para provocar una reducción mayor de al menos el 25% del espacio libre entre los filamentos (3'') durante dicha segunda secuencia de crimpado.