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Die
Erfindung betrifft ein handbedientes Werkzeug zum Anbringen von
Drähten
an einem Verbinder, insbesondere Steckverbinder, mit einer Halterung
zur Aufnahme eines mit Kontaktelementen bestückten Verbindergehäuses, mit
einem vertikal oberhalb der Halterung befindlichen, von einer von
Hand vertikal bewegbaren Werkzeugführung gehaltenen Werkzeugstempel
und mit einer von einer Zugangsstelle für eine Bedienungsperson aus
zugänglichen Drahtaufnahme,
die zum Aufnehmen mehrerer Drähte
ausgebildet ist und an die die Halterung angrenzt, so dass miteinander
fluchtende Drahtenden in der Drahtaufnahme in Bezug auf das Verbindergehäuse eine
Vormontagestellung einnehmen.
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Derartige
handbediente Werkzeuge dienen zum Verbinden mehrerer isolierter
Drähte
mit einem Steckverbinder. Die fertigmontierten Drähte/Steckverbinder
werden dann möglicherweise
mit anderen ähnlichen
Einrichtungen zu einem Kabelbaum zusammengesetzt, wie sie z. B.
in Elektro-Haushaltsgeräten
wie Waschmaschinen, Spülmaschinen
und dergleichen, aber auch in Kraftfahrzeugen und auf anderen Gebieten
eingesetzt werden.
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Üblicherweise
ist bei einem derartigen Werkzeug der oben angegebenen Art die Werkzeugführung von
einem Handhebel bedienbar, so dass beim Herunterziehen des Handhebels
der Werkzeugstempel auf das in die Halterung eingelegte Verbindergehäuse trifft
und die an dem Verbindergehäuse
vorab angelegten Drähte
in entsprechende Kontaktelemente in dem Verbindergehäuse eingedrückt werden.
Die Halterung befindet sich an einer Stelle, die bei Betrachtung
von der Zugangsstelle aus hinter der Drahtaufnahme liegt. Die Bedienungsperson
steht oder sitzt vor dem Werkzeug und handhabt das Werkzeug von
dessen Zugangsstelle aus. Gemäß der oben
erwähnten
Lage der Halterung werden die Drähte
von der Zugangsstelle aus über
die Drahtaufnahme dem in der Haltung befindlichen Verbindergehäuse zugeführt, von
einer Fixiervorrichtung gehalten und anschließend mit den Kontaktelementen
in einzelnen Kammern des Verbindergehäuses verbunden, indem die Werkzeugführung mit
dem daran befindlichen Werkzeugstempel nach unten bewegt wird.
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Das
bekannte Werkzeug hat sich zwar in der Praxis bewährt, allerdings
wurde festgestellt, dass in einigen Fällen die mit den in dem Verbindergehäuse befindlichen
Kontaktelementen zu verbindenen Drahtenden nicht immer die exakte
Lage in Bezug auf die Kontaktelemente hatten, so dass es zwar zu einer
elektrischen Verbindung zwischen den Drähten und den zugehörigen Kontaktelementen
in dem Verbindergehäuse
kam, die Verbindung mechanisch aber nicht immer so zuverlässig war,
wie sie bei korrekt vorpositioniertem Drahtende hätte sein
können.
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Auch
die Vorpositionierung der Drähte
vor dem Niederfahren des Werkzeugstempels zum Verbinden der Drahtenden
mit den Kontaktelementen im Verbindergehäuse hat sich für die Erfinder
als verbesserungsfähig
erwiesen: bislang musste die Bedienungsperson die Drähte in Richtung
der Zugangsstelle (”von
vorn”)
auf die Drahtaufnahme aufbringen und die einzelnen Drähte in deren
Längsrichtung
so positionieren, dass sie die korrekte Stellung in Bezug auf das
Verbindergehäuse
einnahmen. Die vorn von dem Werkzeug herunterhängenden Abschnitte der von
den anzuschließenden
Drahtenden abgewandten Drahtabschnitte haben nicht nur eine nähere Sichtprüfung der
Vormontage-Situation behindert, sondern zum Teil auch dazu geführt, dass
die Bedienungsperson die herabhängenden
Drahtenden berührt
hat, demzufolge sich die am Steckverbinder anzuschließenden Drahtenden
in ihrer Lage kurz vor dem Zeitpunkt verändert haben, zu dem der Werkzeugstempel
heruntergedrückt
wurde.
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In
DE 693 02 860 T2 ist
ein System zur Herstellung von Kabelbäumen und insbesondere eine Kabelbaumproduktionsvorrichtung
beschrieben, wobei sich ein Kabelbaum als ein elektrisches Verdrahtungssystem
aus einer großen
Zahl von Drähten, Klemmen,
Steckverbindern usw. zusammensetzt. In einer Kabelbaumproduktionsstraße wird
ein Kabelbaum allmählich
auf einem Kabelauslegetisch aufgebaut, während der Kabelauslegetisch
nacheinander von einem Prozessschritt zum anderen gefördert wird.
Der Drahtauslegetisch beinhaltet eine Grundplatte und eine Stiftplatte,
die lösbar
an der Grundplatte befestigt ist. Die Grundplatte kann bei Prozessen
zur Herstellung eines beliebigen Kabelbaumtyps verwendet werden.
Auf der Grundplatte sind zahlreiche Drahtklemmen entlang einer länglichen
Frontseite ausgerichtet, und ein paralleler Kamm wird in die Drahtklemmen
eingesetzt. Das eine Ende der einzelnen elektrischen Drähte wird
jeweils von den Drahtklemmen eingeklemmt, durch den parallelen Kamm geführt und
um bestimmte Auslegestifte auf der Stiftplatte herumgelegt, um die
Auslegung durchzuführen.
Das jeweils andere Ende der elektrischen Drähte führt durch den parallelen Kamm
und wird von den Drahtklemmen eingeklemmt. In einem Herstellungsprozess
werden die elektrischen Drähte
auf dem Drahtauslegetisch automatisch ausgelegt, danach werden die
vorderen Enden der elektrischen Drähte abisoliert und nachfolgend
durch ein Klemmenaufquetschmodul Klemmen und freigelegte Enden der elektrischen
Drähte
in Quetschkontakt miteinander gebracht.
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DE 24 00 371 C2 betrifft
ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung für elektrische
Kabelbäume,
gemäß dem ein
erstes und ein zweites Isoliergehäuse mit einem jeweiligen elektrischen
Verbinder auf einer Arbeitsfläche
platziert werden und einzelne Leitungsdrähte so positioniert werden,
dass sie sich über
eine obere Fläche
der Isoliergehäuse
erstrecken, und zwar in seitlicher Ausrichtung mit Drahtaufnahmeschlitzen
von elektrischen Anschlussorganen, die in den Isoliergehäusen jeweils
in einer Reihe angeordnet sind. Durch einen handbetätigten Stößel wird
dann auf jeden einzelnen Leitungsdraht quer zu dessen Längsachse
eine Kraft ausgeübt,
aufgrund welcher in jeden der Drahtaufnahmeschlitze ein Bereich
des Leitungsdrahts gedrängt
wird. Darüber
hinaus wird jeder einzelne Leitungsdraht zwischen den Isoliergehäusen abgetrennt,
so dass zwei getrennte Leitungsdrähte entstehen. Die so gebildeten
Kontaktanordnungen bilden jeweilige Verbinder, die zu einem Verbindungspaar zusammengefügt werden
können.
Die Drähte
oder Leitungen werden seitlich aus einer Richtung zugeführt, die
gegenüber
der Zugangsstelle zur Betätigung
des Stößels um
90° horizontal
verdreht ist.
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DE 86 16 751 U1 betrifft
eine Vorrichtung zum Anschließen
einer Mehrzahl von Leitern an Schneid-Klemm-Kontakten, bei der zwei
bewegliche Aufnahmevorrichtungen vorgesehen sind, mittels denen
die Schneid-Klemm-Kontakte mit Leitern kontaktiert werden, die in
Rillen eines Leiterhalters sitzen. Eine Leitereindrückstation
dient dazu, in den Aufnahmevorrichtungen aufgenommene Steckverbindergehäuse auf
den Leiter zu drücken,
so dass die Schneid-Klemm-Kontakte
mit den Leiterenden kontaktiert werden. Die Zielrichtung dieser
Druckschrift besteht darin, einen an seinen Enden mit Steckverbindergehäusen konfektionierten
Abschnitt einer Leitermehrzahl zu erhalten. Dazu werden die Leiter
in zwei getrennten Arbeitsvorgängen
jeweils von einem Trennmesser von dem restlichen Teil des Leiters
abgetrennt.
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In
US 4 020 540 A ist
ein Werkzeug zur Verbindung von Einzelleitern mit einem Verbinder
beschrieben, bei dem Kammelemente
112,
114 parallel zueinander
und quer zu Einzeldrähten
vorgesehen sind, die mit einer Basisplatte
38 über Fixierungselemente
116,
118 verbunden
sind. Zwischen den Zähnen
120 der
Kammelemente kommen die Einzeldrähte
zu liegen. Weiterhin ist in dieser Ausführungsform ein Schermesser
124 vorgesehen,
das schwenkbar in einem Gehäuse
126 ebenfalls
an der Basisplatte
38 fixiert ist. Das Schermesser
124 dient dazu,
die einzelnen Drähte
unmittelbar zwischen dem Verbinder
102 und dem Kammelement
114 abzutrennen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handbedientes Werkzeug
der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem einerseits die Qualität der Verbindungen
zwischen den Drahtenden und den im Verbindergehäuse befindlichen Kontaktelementen verbessert
ist und andererseits die Drähte
auch bequemer auf der Drahtaufnahme genau positioniert werden können.
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Gelöst wird
diese Aufgabe bei einem handbedienten Werkzeug der eingangs genannten
Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
obigen Probleme sieht also vor, die Drähte oder Leitungen nicht von
der Zugangsstelle des Geräts,
also nicht von vorn zuzuführen,
sondern seitlich, also aus einer Richtung, die gegenüber der
Zugangsstelle um 90° horizontal
verdreht ist. Die Drähte
oder Leitungen hängen
im vormontierten Zustand also nicht nach vorn in Richtung der Bedienungsperson
von dem Werkzeug herunter, sondern seitlich von dem Werkzeug, so
dass die Bedienungsperson mit den herunterhängenden Enden der Leitungen
praktisch nicht mehr in Berührung
gelangen kann. Hierdurch wird auch ein Verrutschen der Lage der
einzelnen Leitungen oder Drähte
in der Drahtaufnahme verhindert, so dass die Drähte ruhig in der Drahtaufnahme
verbleiben, bis ihre Enden mit den Kontaktelementen im Verbindergehäuse durch
Niederdrücken
des Werkzeugstempels verbunden sind.
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Gleichzeitig
ermöglicht
die Maßnahme,
die Drahtaufnahme in der horizontalen Ebene um 90° zu versetzen,
die Lage der Drahtenden in Bezug auf das Verbindergehäuse von
der Seite her zu betrachten. Wenn nämlich die Drähte von
der Seite, 90° versetzt gegenüber der
Zugangsstelle des Geräts,
zugeführt werden,
beispielsweise von der rechten Seite her, so ist dementsprechend
die Halterung für
das Verbindergehäuse
links von der Drahtaufnahme angeordnet, so dass die Bedienungsperson
das Verbindergehäuse
und die relativ zu dem Verbindergehäuse positionierten Leitungsenden
von der linken Seite her in Augenschein nehmen kann, um möglicherweise nicht
korrekt ausgerichtete Drahtenden nachzupositionieren, bevor der
Werkzeugstempel niedergedrückt wird.
Der Werkzeugstempel lässt
sich – wie üblich – durch
einen Hebel niederdrücken,
wobei der Hebel einen den Werkzeugstempel halternde Werkzeugführung bewegt.
Ebenso ist auch eine hydraulische oder elektrische Fußbetätigung möglich.
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Es
ist vorgesehen, dass die Drahtaufnahme als plattenförmiger Aufnahmesockel
mit einer Reihe paralleler, je zur Aufnahme eines Drahtes dienender Führungsrillen
ausgebildet ist, an die – von
der Zugangsstelle (A) aus betrachtet – links oder rechts die Halterung
für das
Verbindergehäuse
anschließt.
Der plattenförmige
Aufnahmesockel mit den darin auf der Oberseite ausgebildeten parallelen
Führungsrillen
für die
einzelnen Leiter oder Leitungen lässt sich je nach Größe des Verbindergehäuses und
der Leitungen austauschen, so dass die Führungsrillen in ihrer Lage und
Größe zu den
Drähten
und dem Kontaktabstand der Kontaktelemente in dem Verbindergehäuse passen.
Zur Vorpositionierung und Vormontierung der Drahtenden ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass rechts (wenn die Halterung links an die Führungsrillen anschließt) oder
links (wenn die Halterung rechts an die Führungsrillen anschließt) an die
Führungsrillen
eine Drahtklemme anschließt,
die eine Reihe von oben offenen Fixiernuten aufweist, von denen
je eine mit einer Führungsrille
fluchtet. Dank dieser Drahtklemme können die Drähte leicht durch die Führungsrillen
in ihre Soll-Stellung in Bezug auf das Verbindergehäuse gebracht
werden, wobei ihre Längslage
dadurch fixiert wird, dass sie in zugehörige Fixiernuten der Drahtklemme
eingeklemmt werden. Nach der Vorpositionierung der erforderlichen
Anzahl von Drähten
oder Leitungen in Bezug auf das Verbindergehäuse wird der Werkzeugstempel
niedergedrückt, so
dass es zu einer Verbindung zwischen den Drahtenden und den Kontaktelementen
in dem Verbindergehäuse
kommt. Dann können
die Drähte
mit einem Handgriff aus den Fixiernuten gelöst werden, indem die Drähte nach
oben gezogen werden, wobei auch der an den Drahtenden nunmehr elektrisch
und mechanisch befestigte Steckverbinder aus dem Werkzeug entnommen
wird.
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Das
Vorpositionieren der Drähte
oder Leitungen wird noch dadurch erleichtert, dass die Führungsrillen
in dem der Halterung zugewandten Bereich abgeschrägt sind,
vorzugsweise unter einem Abschrägungswinkel
von 2° bis
3° in Bezug
auf die übrige
Längserstreckung
der Führungsrillen,
die im Normalfall in einer Horizontalebene verläuft, entsprechend der Erstreckungsebene
des plattenförmigen Aufnahmesockels.
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An
dieser Stelle sei angemerkt, dass der Steckverbinder, der mit dem
erfindungsgemäßen Werkzeug
an einem Satz von Drähten
oder Leitungen angeschlossen werden kann, in seiner baulichen Ausgestaltung
keinen besonderen Beschränkungen unterworfen
ist. Es kann sich um einen einteiligen oder einen mehrteiligen Steckverbinder
handeln, wobei z. B. in dem erfindungsgemäßen Werkzeug zunächst ein
unterer Gehäuseteil
mit darin in Kammern untergebrachten Kontaktelementen angeordnet
wird, dann auf den einzelnen Kontaktelementen Leitungsdrahtenden
positioniert werden, anschließend
ein zweiter Steckverbinder-Gehäuseteil
positioniert wird und dann der Verbinder durch Niederfahren des Werkzeugstempels
zu einem Teil zusammengefügt wird,
wobei gleichzeitig die Drahtenden beispielsweise in Schneidklemmschlitze
der Kontaktelemente in den Kammern des Verbindergehäuses angeschlossen
werden.
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Um
eine Sichtprüfung
der vorpositionierten Drahtenden in Bezug auf das Verbindergehäuse zu ermöglichen,
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Halterung zwei rechtwinklig zu den Führungsrillen mit Aufnahmeabstand
für den
Verbinder angeordnete Anschläge
aufweist, die zwischen sich auf der linken Seite bzw. auf der rechten
Seite ein Sichtfenster bilden. Die Lage auf der linken oder der
rechten Seite hängt
natürlich
davon ab, ob die anzuschließenden Leitungsenden
von rechts bzw. von links zugeführt werden.
Durch die seitliche Zuführung
der Leitungsdrähte
zu dem Verbindergehäuse
lässt sich
von der anderen Seite her also entgegen der Leitungszuführrichtung,
die korrekte Lage der Leitungsenden in Bezug auf die Kontakte in
dem Verbindergehäuse überprüfen und
ggf. nachkorrigieren, bevor der Werkzeugstempel niedergedrückt wird.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht des handbetätigten Werkzeugs zum Anbringen
von Drähten
(Leitungen) an einem Steckverbinder;
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2 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht des Werkzeugs nach 1,
wobei die Schnittebene parallel zu den seitlich zugeführten Drähten oder
Leitungen verläuft
und das Werkzeug in der unteren Endstellung des Werkzeugstempels
dargestellt ist; und
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3 eine ähnliche
Schnittansicht wie 2, wobei der Werkzeugstempel
des Werkzeugs sich an einer Stelle befindet, an der die Drahtenden noch
nicht mit dem Steckverbinder verbunden sind.
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1 zeigt
perspektivisch ein mittels eines Handhebels 22 handbetätigten Werkzeugs
zum Anbringen von Leitungen oder Drähten an einem Steckverbinder,
von dem in 1 das Verbindergehäuse 16 zwischen
zwei seitlichen Anschlägen 10 zu
erkennen ist.
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Das
Werkzeug nach 1 ruht auf einem Untergestell 2 und
besitzt einen Aufnahmesockel 4 zur Aufnahme eines mit Kontaktelementen
bestückten
Verbindergehäuses 16,
einer Reihe von (in 1 nicht dargestellten) isolierten
Leitungen oder Drähten in
parallel zueinander verlaufenden, voneinander beabstandeten Führungsrillen 12 und
einer Drahtklemme 8 mit einzelnen, oben offenen Fixiernuten 14,
von denen jeweils eine mit einer Führungsrille 12 fluchtet. Der
Aufnahmesockel 4 lässt
sich abhängig
von Art und Größe der zu
verbindenden Drähte
und des Steckverbinders austauschen.
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Das
in 1 dargestellte Werkzeug wird von einer Bedienungsperson
bedient, die sich vor der Zugangsstelle A des Werkzeugs befindet
und die einzelnen Drähte
oder Leitungen aus der Pfeilrichtung Z (von rechts her in 1)
auf den Aufnahmesockel 4 leitet, wobei die einzelnen Drähte in den
Führungsrillen 12 aufgenommen
werden, bis zu einer Sollposition in Bezug auf das Verbindergehäuse 16 bewegt werden
und in einem gewissen Abstand von dem Verbindergehäuse 16 in
den einzelnen Fixiernuten 14 der Drahtklemme 8 festgeklemmt
werden. Nachdem die erforderliche Anzahl von Drähten vorpositioniert ist, überprüft die Bedienungsperson,
die vor der Zugangsstelle A steht, durch leichtes Neigen des Körpers nach
links die korrekte Lage der Drahtenden in Bezug auf das Verbindergehäuse 16,
also etwa aus der Richtung des Pfeils SP in 1. Bei nicht korrekter
Lage der Drahtenden kann eine Nachpositionierung erfolgen. Zur Nachpositionierung
wird der zu positionierende Draht z. B. rechts von der Drahtklemme 8 erfasst
und nach links oder rechts etwas verschoben, bis die Solllage des
Drahts erreicht ist.
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Nachdem
sämtliche
Drahtenden in Bezug auf das Verbindergehäuse 16 korrekt vorpositioniert sind,
wird der Handhebel 22 nach unten bewegt, so dass die Drahtenden
mit den in dem Verbindergehäuse 16 befindlichen
Kontaktelementen verbunden werden, beispielsweise mittels einer
an sich bekannten Schneidklemmverbindung. Zu diesem Zweck befindet
sich an einem hinter dem Aufnahmesockel 4 befindlichen
Führungsträger 6 eine
vertikal verstellbare Werkzeugführung 18,
in welchem in vertikaler Richtung gemäß Pfeil P beweglich ein Werkzeughalter 20 aufgenommen
ist, an dessen unteren Ende sich ein Werkzeugstempel 24 befindet.
Nach Verbinden der Drähte
mit dem Steckverbinder wird der Hebel 22 losgelassen, so
dass der Werkzeughalter 20 mit dem Werkzeugstempel 24 von
einer nicht dargestellten Feder nach oben zurückgestellt wird.
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2 zeigt
das Zuführen
der einzelnen Drähte 30,
Positionierung der einzelnen Drähte 30 in Bezug
auf das Verbindergehäuse 16.
In dem Verbindergehäuse 16 erkennt
man schematisch einzelne Kontaktelemente mit einer nach oben offenen
Kontaktstift-Einstecköffnung
in einer der mehreren Kammern des Steckverbinders. Im unteren Bereich
des Steckverbinders befinden sich Drahtanschlussenden der einzelnen
Kontaktelemente. Die einzelnen Drähte 30 werden in die
Führungsrillen 12 innerhalb
des Aufnahmesockels 4 eingelegt, in ihrer Längsrichtung so
eingestellt, dass die Drahtenden an einem Anschlag 28 anliegen,
der durch eine Ausnehmung in dem Aufnahmesockel 4 gebildet
wird, und anschließend
in einer Fixiernut 14 der Drahtklemme 8 eingeklemmt,
so dass sie nur noch mit gewissem Kraftaufwand in ihrer Längsrichtung
bewegt werden können. Durch
Betrachtung der Anordnung in Pfeilrichtung SP in 3 kann
die Bedienungsperson feststellen, ob die Drahtenden korrekt in Bezug
auf das Verbindergehäuse
positioniert sind. Hierzu wird zwischen den einander zugewandten
Enden der Anschlagelemente 10 ein Sichtfenster 26 gebildet.
Nachdem die korrekte Lage der Drahtenden festgestellt wurde, wird
der Werkzeugstempel 24 in Pfeilrichtung F (3)
abgesenkt, so dass die positionierten Drahtenden in die entsprechenden
Drahtanschlüsse
der Kontaktelemente im Verbindergehäuse 16 gedrückt werden.
Die Endlage des Werkzeugstempels 24 ist in 2 dargestellt.
Im Endbereich des Abwärtshubs des Werkzeugstempels 24 werden
die Drahtenden ein Stück
nach unten bewegt, so dass am Ende des Bewegungshubs des Werkzeugstempels 24 die Drahtenden
an der richtigen Stelle in den Anschlussenden der Kontaktelemente
sitzen. Zu diesem Zweck schließt
an die Führungsrillen 12 in
dem Aufnahmesockel 4 jeweils eine Abschrägung an,
die etwa 2 bis 3° in
Bezug auf die horizontale Ebene der Führungsrillen 12 beträgt.
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Nach
dem abgeschlossenen Bestückungsvorgang
fährt der
Werkzeugstempel 24 hoch, und man kann die Drähte an der
Stelle rechts in 3 außerhalb der Fixiernuten 14 ergreifen,
nach oben ziehen und so die Drähte
mit dem Steckverbindergehäuse 16 aus
dem Werkzeug entnehmen.
