Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer elektrischen PreBhülsenverbindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung einer elektrischen Presshülsenverbindung mit einer Presshülse und einem in diese Hülse eingeleg ten elektrischen Leiter.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, d'ass man wenigstens einen Teil der Presshülse und des Leiters in einem V-förmigen Ge- senk presst, bis die gepresste Verbindung min destens angenähert keine Leerstellen mehr aufweist und die Umrisslinie ihres Querschnittes die Form eines wenigstens viereckigen Polygons aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens, welche Vorrichtung ein Paar gegenüber liegende Gesenkelemente aufweist.
Die Vorrichtung kann derart ausgebildet werden, dass ein grosser Bereich von Drahtgrössen, Leitern und Verbindungen lediglich durch Auswechseln von nur einem Gesenkelement angepasst werden kann. Durch Auswechseln von einem der Gesenkelemente kann ein grösserer oder kleinerer Teil der auseinan- derlaufenden Flächen des andern Gesenkelementes abhängig von der Grösse der einzupressenden Ver bindung benutzt werden, so dass in zweckmässiger Weise die Anpassung an einen weiten Grössenbereich ermöglicht wird.
Beim Herstellen von eingepressten elektrischen Verbindungen ist es bisher üblich gewesen, eine von zwei Gesenkelementtypen zu verwenden, nämlich solche Gesenkelemente, die eine beschränkte Ein- presswirkung erzeugen, und solche, bei denen dies nicht der Fall ist. Diese beschränkte Einpresswirkung tritt auf, wenn die Gesenkelemente effektiv den ge samten Umfang der Verbindung wenigstens während der letzten Phasen ihrer Schliessung umgeben.
Da durch wird verhindert, dass sich das Metall radial nach aussen auspresst, indem es gezwungen wird, in Axialrichtung der Verbindung zu fliessen.
Bei einem unbeschränkten Einpressvorgang wird ein Teil des Werkstoffes zwischen den Gesenk- elementstirnflächen in die Teilräume zwischen den, Gesenkelementen auf jeder Seite der Verbindung ausgepresst, das heisst, es wird ein Gratteil (Wulst oder eine Rippe) längs gegenüberliegenden Seiten der Verbindung ausgebildet.
Während des beschränkten Einpressens werden das Ausmass des Herausquetschens und Fliessens des Metalles und der Art und Weise, in der dies erfolgt, genau eingestellt und kontrolliert, wodurch optimale Bedingungen für die mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit in jeder Verbindung erzielt werden können. Ausserdem sind die Umfänge der fertigen Verbindungen von irgendwelchen bestimm ten Gesenkelementen immer gleichartig und ein wandfrei ausgebildet, ohne irgendwelche scharfe Gratteile, die Konzentrationen der Spannungsbean spruchung verursachen können.
Gewöhnlich sind Gesenkelemente zum Herstel len von beschränkter Einpressung kompliziert und erfordern genau passende seitliche Beschränkungs teile und mitunter sogar eine Anzahl von genau passenden, relativ gleitfähig verschiebbaren Zwi schenplatten.
Auch sind Gesenkelemente zum be schränkten Einpressen gewöhnlich .schwierig auf- und abzuspannen wegen der seitlichen Beschrän kungsteile, welche die Zugänglichkeit der Gesenk- pressflächen begrenzen und gelegentlich Verklem- mung des Werkstückes verursachen und die Entfer nung des Werkstückes erschweren können.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das eine Gesenkelement ein Paar gegeneinanderlaufende Flächen aufweist, die quer zur horizontalen Pressebene geneigt abfallen und zwischen sich eine Arbeitsfläche einschliessen, und dass das andere Gesenkelement ein Paar Schul terteile aufweist, welche auf den gegeneinander laufenden Flächen aufliegen, wenn die Gesenk- elemente vollständig geschlossen sind.
Mit dieser Vorrichtung kann ein erwünschter be schränkender Pressvorgang erzielt werden, wobei aber die komplizierten und genau passenden Beschränkungs teile vermieden werden können, die in den bekannten beschränkenden Gesenkelementen verwendet werden. Die Bedienung einer Vorrichtung nach der Erfin dung ist leichter und weniger kritisch als von be kannten beschränkenden Gesenkelementen, und die Einfügung und Entfernung der Verbindungen und Drähte kann bequemer erfolgen.
An Hand der beiliegenden Zeichnung werden Ausführungsbeispiele erläutert.
In den verschiedenen Figuren werden entspre chende Bezugszeichen mit geeigneten Indices zur Bezeichnung der Teile und Elemente verwendet, welche entsprechende Funktionen ausführen.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ver bindung, enthaltend ein auf das blanke Ende eines verdrillten Leiters gepresstes Verbindungselement, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Verbin dung, enthaltend ein auf einen Volleiter gepresstes Verbindungselement, Fig.3 eine perspektivische Ansicht einer zwi schen die Enden von zwei verdrillten Leitern hoher Zugfestigkeit verbindenden gepressten Verbindung des Stumpfspleisstyps, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Mittelteil einer Verbindung mit einer isolierten Zwinge, die um einen verdrillten Leiter herum gepresst ist, derart,
dass dieser Mittelteil rhombische Querschnittsform aufweist, Fig. 5 und 7 Querschnitte durch die Mittelteile gepresster Bereiche der entsprechenden in Fig. 1 und, 3 dargestellten Verbindungen, das heisst nach den Linien 5-5 bzw. 7-7 dieser Figuren, Fig.6 eine Seitenansicht eines auf einen Voll- leiter (ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten) gepressten Verbindungselementes, wobei die Pressungen in zwei Bereichen an entgegengesetzten Enden der Verbin dungszwinge vorgenommen sind.
Fig. 8, 9 veranschaulichen die Arbeitsweise der Gesenkwerkzeuge 10 und 11, und zwar zeigen: Fig. 8 eine Schnittansicht durch ein Paar Press- gesenke, zwischen denen sich eine Verbindungs zwinge und ein blanker Volleiter befindet, wobei die Werkzeuge teilweise in anfänglichem Eingriff mit der Zwinge längs vier Tangentialberührungslinien geschlossen dargestellt sind, Fig. 9 und 10 ähnliche Ansichten wie Fig. 8, wobei die Werkzeuge aber fortschreitend weiter ge schlossen sind,
und Fig. 11 eine Ansicht der vollständig geschlosse nen Werkzeuge, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Paares von Gesenkelementen, Fig. 13 eine vergrösserte Ansicht in Richtung der Achse der Öffnung gesehen, die von den Werkzeug arbeitsflächen der Gesenkelemente nach Fig. 1 in ge schlossener Lage begrenzt wird, Fig. 14 eine gleichartige Ansicht eines andern Paares von Gesenkelementen in geschlossener Lage, Fig. 15 und 16 Ansichten der Gesenkelemente nach Fig. 12 bzw.
13, die als Schnitt eine Verbin dungszwinge und eine elektrisch leitende Drahtseele zwischen den Werkzeugflächen zeigen, wobei die Gesenkelemente die Anfangs- bzw. eine Zwischen lage während des Pressvorganges einnehmen.
In der hier gebrauchten Verwendung schliesst der Begriff rhombisch oder ein gleichartiger Ausdruck jede Parallelogrammform ein, die angenähert gleiche Seiten hat, und umfasst ausdrücklich ein Quadrat, welches die in den beschriebenen Ausführungs formen allgemein angegebene Form ist. Der Begriff Leiter schliesst verdrillte (gelitzte; verseilte) oder volle Drähte oder Kabel jeder Gestalt ein.
In Fig. 1 ist eine elektrische Verbindung 20 mit einem Verbindungselement dargestellt, das einen Zwingenteil 22 aufweist, der über das blanke Ende 24 eines isolierten elektrischen Leiters 26 gescho ben und auf diesen gepresst ist. Die Verbindung weist einen Kontaktteil 28 auf, der ein Stück mit dem Zwingenteil bildet und hier als geschlossener Pol klemmenanschluss (sog. Kabelschuh ) dargestellt ist. In dem Mittelteil der Zwinge 22 ist eine einstückige Verbindung 30 mit dem blanken Leiterende 24 da durch hergestellt, dass die Zwinge in eine Form mit im allgemeinen rhombischem Querschnitt und mit abgerundeten Ecken gequetscht ist, wie in dem Quer schnitt in Fig. 5 dargestellt ist.
Zur Erzielung der optimalen elektrischen und mechanischen Festigkeit und der grössten Wider standsfähigkeit gegen das Eindringen irgendwelcher korrodierender Stoffe ist es zweckmässig, eine Zwinge zu verwenden, deren Innendurchmesser nur etwas grösser als der Aussendurchmesser des einzufügen den Leiters ist.
Als Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung ergeben sich, dass die Verbindung 30 (Fig.5) voll ständig Poren- oder hohlraumfrei ist und eine sehr hohe Leitfähigkeit und sehr grosse mechanische Festigkeit hat. Die entstehende Verbindung ist im wesentlichen dicht mit Bezug auf das Eindringen korrodierender Stoffe und ausserordentlich dauerhaft. Darstellungsgemäss ist der verdrillte Leiter 24 mit einer dicken verstärkten Isolation 26 ummantelt.
In Fig.2 ist eine Zwinge 22a, die mit der in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen identisch ist, bei 30a derart auf ein blankes Ende 24a eines Voll- leiters 26a gepresst, dass ein rhombischer Querschnitt gebildet wird und zwischen dem Leiter 26a und der Zwinge 22a eine Verbindung hoher Leitfähigkeit und Festigkeit in gleichartiger Weise wie bei dem verdrillten Leiter entsteht.
Der Umfang der Pressung gemäss Fig. 1 und 2 würde theoretisch an den Ecken des Durchmessers des ungepressten Zwingenteils konisch verlaufen, wie weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 12 ausführ lich erörtert ist. Praktisch ergibt sich jedoch eine gewisse Abweichung von dieser theoretischen Be ziehung, so dass in gewissen Fällen die beiden Enden der Zwinge geringfügig über die Rhombus ecken des Querschnittes hinaus konisch verlaufen können.
Ein Grund für diesen konischen Verlauf der Zwingenenden ist die Längsauspressung des Zwin- genmetalls und des Leiters aus dem Bereich der Eindrückungen 30 und 30a in die Bereiche an jedem Ende des gepressten Bereiches., wodurch eine Ver grösserung der Metallmenge an gegenüberliegenden Enden des gepressten Bereiches verursacht wird.
Zu den weiteren Gründen für diesen Unterschied zwi schen den theoretischen und tatsächlichen erhaltenen Beziehungen in bestimmten Verbindungen gehören die sich aus dem Umstand ergebenden Gründe, dass der fein gelitzte Draht selbst auf einen beträchtlich grösseren Gesamtdurchmesser konisch zu verlaufen sucht als ein einzelner Volleiter, der die gleiche Ge- samtquerschnittgrösse des Metalls hat. Dies ist durch einen Vergleich des Gesamtdurchmessers der ver drillten Drahtenden 24 und des Volleiterendes 24a gezeigt. Ein anderer Faktor ist die Tatsache, dass die Ecken der Verbindung praktisch etwas abgerundet sind.
Eine vollkommene Rhombusform des Quer schnittes ist das gewünschte Ziel. In Fig. 1 und 2 ist die entstehende gewünschte Querschnittfläche beispielsweise ein vollkommenes Quadrat. Wie am deutlichsten in Fig. 5 dargestellt ist, sind jedoch die Ecken etwas abgerundet, wodurch die Länge der Diagonale, gemessen von abgerundeter Ecke zu ab gerundeter Ecke der gepressten Verbindung, gering fügig unter den Aussendurchmesser der ungepressten Zwinge vermindert sein kann. Die Abmessungen bestimmter Verbindungen werden weiter unten im einzelnen ausführlich erörtert, um diese Beziehun gen in vollständigerer Weise verständlich zu machen.
In Fig.6 ist eine Verbindung zwischen dem Zwingenteil 22b eines Verbindungselementes 20b (die der in Fig. 1 und 2 gezeigten Verbindung ent spricht) und einem blanken Volleiter 26b dargestellt. Das Verbindungselement und der Leiter in Fig.6 haben gleiche Grössen wie in Fig. 2. Die Verbindung nach Fig. 6 ist in zwei Stufen ausgebildet, wobei die gepressten Bereiche 30b entgegengesetzte Endteile der Zwinge einnehmen und der Zwingenmittelteil ungepresst bleibt.
Dieses Verfahren zur Herstellung einer Verbin dung zwischen einem Verbindungselement und einem Leiter durch Anwendung von Stempel bzw. Gesenk- werkzeugen zur Formung gepresster Flächenbereiche, welche die entgegengesetzten Endteile der Zwinge überdecken, ruft bestimmte unerwartete und in hohem Masse vorteilhafte Merkmale hervor. Ein bei der Herstellung einer Verbindung nach diesem Ver fahren auftretender Vorteil besteht darin, dass die für jede Eindrückung 30b erforderliche Presskraft wesentlich herabgesetzt wird, das heisst, auf beträcht lich weniger als den halben Wert, der zur Herstel lung der Pressung 30a in Fig. 2 notwendig ist.
Zur Erklärung der Theorie dieses Vorganges lässt sich sagen, dass jeder Endteil der Zwinge in Längsrich tung im wesentlichen unbegrenzt ist und deshalb bei Anwendung des Pressdruckes ein gewisser Grad des Kaltfliessens der Zwinge in Längsrichtung und auch ein gewisses Längsfliessen des Leiters in diesen Be reichen auftreten.
Dieses longitudinale Fliessen am Zwingenende hat auch den Vorteil,- die wirksame radiale Komponente der durch die Zwingenwandung übertragenen Druckbeanspruchungen an der tat sächlichen Zwingengrenze zu vermindern. Dadurch entstehen konische Bereiche in dem Leiter 26b, wo dieser in die Zwinge 22b verläuft, so dass Span nungskonzentrationen in diesen Bereichen vermieden werden. Vorzugsweise wird der in Fig. 6 dargestellte Verbindungstyp hergestellt, wenn die Zwingenwan- dung nicht beträchtlich härter als, der Leiter ist.
Ausserdem bleiben der Leiter und die Zwinge in dem Zwingenmittelteil im wesentlichen ungepresst. Der Leiter behält seinen ursprünglichen Durchmesser in dem Bereich zwischen den Eindrückungen 30b im wesentlichen bei. Praktisch berührt dieser erwei terte Teil des Leiters die angrenzenden Kanten der gepressten Zwingenteile, so dass Widerlager ent stehen, die der auf den Leiter angewandten Zug beanspruchung grossen Widerstand entgegensetzen.
Fig. 3 zeigt eine Stossverbindung zwischen einem Paar Leitern 40 grosser Zugfestigkeit, wie sie bei spielsweise in Hochspannungsenergieverteilungslei- tungen zur Überspannung beträchtlicher Leitungs strecken zwischen Tragmasten verwendet werden. Diese Kabel 40 hoher Festigkeit haben gewöhnlich wegen der Zugfestigkeit Stahlseelen in einigen oder allen Einzelleitern. Solche Kabel können einen oder mehrere Kupfer- oder Aluminiumleiter aufweisen, oder die Leiter sind mit einem Kupfer- oder Alumi niumüberzug 43 plattiert, wie in Fig. 7 dargestellt ist.
Eine dauerhafte, korrosionsfeste Verbindung hoher Leitfähigkeit und Festigkeit wird bei diesem Beispiel mittels eines röhrenförmigen, nicht rosten den. Stahlmantels 42 hergestellt, der mit einer grö sseren Anzahl in Abstand liegender rhombischer Presseindrückungen 30c auf die Kabel gepresst ist. Unterhalb der beiden mittleren Presseindrückungen weist der Mantel 42 eine elektrisch leitende Muffe auf, die eine zentrale leitende Brücke zwischen den angrenzenden Enden der Kabel 40 bildet, die in dem Mantel vollständig geschützt sind. Gezahnte oder gezackte Hülsen 46 innerhalb jedes Mantelendes fassen die Kabel 40 nach dem Pressen.
Die ent stehende Verbindung hat eine ausserordentlich grosse Zugfestigkeit, die wenigstens gleich der Zugfestigkeit der Kabel ist. Die Leitfähigkeit der Verbindung ist hoch, und die Verbindung ist sehr widerstandsfähig und ausserordentlich dauerhaft.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Verbin- dung durch das Einpressen einer Anzahl Press- eindrückungen von rhombischem Querschnitt an mit Abstand zueinanderliegenden Stellen längs der Aussenseite des Mantels 42 hergestellt. Wie in Fig. 7 als Schnitt dargestellt ist, besteht das Ergebnis inner halb der Presseindrückungen 30c darin, die Stahl seelen 44 zusammenzudrücken und ihren leitenden Überzug 43 sowie auch das Muffenmaterial inner halb des Mantels 42 in eine einstückige, feste, me chanische und elektrische Verbindung zusammen zudrängen.
Die Verbindung ist hohlraumfrei und verhindert jedes Eindringen korrodierender Stoffe. Die Abmessungen der Presseindrückungen, die bei einer in hohem Masse einwandfreien Verbindung dieser Art verwendet werden, werden unten ausführ lich erläutert.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt einer isolierten Verbindung 30d, die durch Anwendung des Press- druckes durch eine biegesteife Kunststoffhülse 48 hindurch hergestellt ist. Die Hülse besteht vorteil haft aus Polyamid, was sich für diesen Zweck als vorteilhaft erwiesen hat. Diese Hülse 48 kann an ein darunterliegendes Band 50 aus schmiedbarem Metall, beispielsweise Kupfer, bei enger Um schliessung der Zwinge 22 gebunden werden, die um die verdrillten Leiterenden 24 verläuft. Die isolie rende Kunststoffhülse 48 und ihr Metalltragband 50 werden vor der Herstellung der Verbindung im Gleitsitz über die Zwinge 22 geschoben.
In vielen Fällen kann die Kunststoffhülse 48 ohne Verwen dung des Zwischenbandes 50 unmittelbar an der Zwingenwandung befestigt werden. Zum besten Schutz des Isolierstoffes, besonders wenn hart gelötete Zwingennähte, wie die Naht 52d, vorhanden sind und beträchtliche Pressdrücke angewandt wer den sollen, ist es jedoch zu bevorzugen, das dünne Metallband 50 zwischen Zwinge und Kunststoff isolation einzufügen. Zur Bildung der Verbindung 30d werden die Pressdrücke direkt durch die Hülse 48 und das Band 50 ausgeübt, um die Zwinge 22d und das Leiterende 24d in eine einstückige Verbin dung zu quetschen.
Das in Fig. 8 bis 11 dargestellte Paar Werkzeuge (Stempel bzw. Gesenke) 60a und 70a eines V-förmi- gen Gesenkes hat Schulterteile 76a bis 66a, die senkrecht zu der Schliessrichtung 83 der Werkzeuge verlaufen. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, arbeiten die Schulterpaare 76a und 66a in der geschlossenen Werkzeugstellung derart zusammen, dass sie die Be wegung der Gesenkarbeitsflächen gegeneinander be grenzen, wenn der gewünschte Pressgrad erreicht ist, wie weiter unten erklärt wird.
Der tatsächliche Radius der Ausrundungsflächen in den Scheiteln 64a und 74a beträgt zweckmässiger weise nur einen kleinen Bruchteil der Profillinie der geneigten Gesenkmuldenseiten 62a und 72a, um eine im wesentlichen vollkommene rhombische Quer schnittsform zu erhalten. Beispielsweise können diese Radien zweckmässig im Bereich von etwa 3 bis ungefähr 201/o dieser geneigten Profillinie liegen. Bei den in hohem Masse einwandfrei arbeitenden dargestellten Werkzeugen betragen die Radien dieser angerundeten Scheitel oder Spitzen 64a und 74a etwa 71/o der Längen dieser geneigten Profillinien.
Im Betrieb liegt die Zwinge 22 mit dem darin ein gefügten Leiter 24 unten gegen die im Querschnitt V-förmige Arbeitsfläche des Untergesenkes 60a auf.
Anfänglich kommen die Werkzeugarbeitsflächen mit dem Zwingenumfang an vier Stellen 80 in Be rührung, die in angenähert gleichem Abstand am Zwingenumfang verteilt sind. Wenn sich die Werk zeuge weiter gegeneinander in die Lage nach Fig. 8 bewegen, werden die anfänglichen Kontaktbereiche ausgegradet und erweitert.
Die ebenen Gesenkflächen 62a und 72a (resp. 62) sind unter einem Winkel C (Fig. 13 und 14) gegen die Schliessrichtung 83 der Werkzeuge 60a und 70a geneigt. Die Flächen 62a und 72a lassen infolge des Keilprinzips bei der Verformung der Zwingenwan- dung einen Arbeitsgewinn erreichen.
Die Gesenke schliessen sich längs der Richtung 83, die gerade dargestellt ist, wie es bei Werkzeugen des gerade wirkenden Typs der Fall ist. Dieser Weg 83 kann auch bogenförmig sein, wenn sich die Ge- senkarbeitsflächen gegeneinander längs eines zu einem Drehzapfen konzentrischen Weg schliessen, wie es bei Werkzeugen in Zangenbauart der Fall ist. Demgemäss ist dort, wo Teile oder Elemente als parallel zu der Schliessrichtung der Gesenke be zeichnet werden, der Begriff eingeschlossen, dass diese Teile oder Elemente in ihrer Orientierung um einen gemeinsamen Bewegungsdrehpunkt konzen trisch sind.
Die Fig. 12 bis 16 dienen zur Veranschaulichung weiterer Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung. Man gelangt leicht zu einer Universal gesenkvorrichtung, mit der durch Wechseln eines einzelnen Gesenks ein ausserordentlich weiter Bereich von Verbindungs- und Leitungsgrössen gepresst wer den kann. Eines der Gesenke 60 hat eine Gesenk- arbeitsfläche mit V-förmiger Profillinie (V-förmiges Gesenk), die eine Mulde mit ebenen Seitenflächen 62 einschliesst, die senkrecht zueinander mit einer abgerundeten Spitzenkante 64 gezeigt sind.
Dieses Universalgesenk wird im folgenden ausführlich be schrieben, um bestimmte Vorteile dieser rhombischen Pressung zu unterstreichen. Die V-förmige Profil linie der Arbeitsfläche Gesenkmulde ist in solcher Anordnung dargestellt, d'ass ihre Symmetrieachse parallel zu der Richtung 83 der Werkzeugbewegung und im allgemeinen senkrecht zu dem Paar Schulter teilen 66 auf gegenüberliegenden Seiten der Gesenk- arbeitsfläche verläuft.
Das andere Gesenk 70 hat eine entsprechende doppelt V-förmige Profillinie der Arbeitsfläche mit entsprechenden ebenen Seiten flächen 72, die eine Gesenkmulde mit einem entspre chenden ausgerundeten Scheitel 74 begrenzen. Die Seitenflächen 72 sind gleich den Seitenflächen 62 und sind senkrecht zueinander dargestellt. Die Schul- terteile 76 des obern Werkzeuges 70 sind parallel zu den ebenen abfallenden Erweiterungen 63 der Seiten 62 der Untergesenkarbeitsfläche ausgebildet, so dass sie gegen diese Erweiterung 63 der Werkzeugfläche 62 unten aufliegen.
Wie man aus dem Umriss der Fig. 13 erkennt, sind die Erweiterungsflächen 63 der Gesenkarbeits- fläche im wesentlichen eben und laufen unter einem Winkel im Bereich von etwa 60 bis etwa 120 aus einander. Gewöhnlich ist es erwünscht, die Seiten flächen 62 eben zu gestalten, wobei auch die Erwei terungsflächen 63 eben sind und sich tangential von den Seitenflächen 62 nach aussen erstrecken. Der Scheitel 64 ist gewölbt und tangiert die beiden Sei tenflächen 62. In der dargestellten Ausführungsform verläuft die eine Seite 62 angenähert senkrecht zur andern, dazu symmetrischen Seite 62.
Zum Pressen von grösseren und kleineren Zwin gen und Leitern kann das Obergesenk 70 durch ein Gesenk eines Satzes von im allgemeinen gleich artigen Gesenken mit V-förmigen Arbeitsflächen ersetzt werden. Jedes dieser obern Gesenke hat einen abgerundeten Scheitel 74' derselben Grösse, der den Scheiteln 74 und 64 entspricht. Somit kann vorteilhafterweise ein grosser Bereich von Leiter und Verbindungsgrössen mit den optimalen Beziehun gen mittels des untern Universalgesenks 60 und dem Satz Obergesenken 70 gepresst werden.
Die äussern Enden 63 der geraden Seitenflächen 62 dienen als Anschläge, die im Zusammenwirken mit den abfallen den Schultern 76 die Gegenbewegung der Werkzeug flächen genau bei dem gewünschten Punkt begren zen.
Wenn sich die Gesenkelemente 60 und 70 ge- geneinanderbewegen, werden die Zwinge 22 und die Leiterseele 24 zu einem Körper mit einem rhombi schen Querschnitt verformt, wie in Fig.15 und 16 dargestellt ist. Während des Schliessens der Werk zeuge presst sich das Material radial nach aussen, so dass die ausgerundeten Spitzenkanten 64 und 74 ge füllt werden.
Auch sucht sich der Werkstoff radial nach aussen in die Trennräume zwischen den Gesenk- flächenerweiterungen 63 und den Schulterflächen 76 auszupressen. Diese Trennräume haben gleiche Breite. Die anfängliche Breite zu Beginn des Press- vorganges von einem dieser Trennräume ist in Fig. 15 mit S, bezeichnet.
Das beschriebene Gesenk verhindert, dass sich der Werkstoff in diese Trennräume auspresst, und welche die Bildung von irgendwelchen plötzlich vor tretenden Teilen an der Verbindung vermeidet. Wenn sich die Zwinge 22 längs der Seiten 62 mehr und mehr radial nach aussen auszupressen sucht, findet sie ununterbrochenen Widerstand, da sie sich in fortgesetzter Berührung mit diesen Seiten und mit ihren tangentialen Verlängerungen 63 befindet, die derart wirken, dass sie das Zwingenmaterial in den gewünschten Bereich keilartig zurückdrängen.
Ausserdem erzeugt die Neigung der Flächen 63 und die ergänzende Form der Schulterflächen 76 einen geometrischen Vorteil mit Bezug auf das Ver hältnis zwischen der Breite des Trennraumes, das heisst S1 und der Gesenkbahnstrecke Di, die be stehen bleibt, bevor die Werkzeuge ihre vollständige geschlossene Stellung erreichen. Dieser Trennraum S, ist beträchtlich kleiner als der Gesenkweg D, und wird vorteilhafterweise weiterhin kleiner.
Dieser geometrische Vorteil erhält zunehmende Bedeutung, wenn sich die Gesenkelemente ihrer vollständig ge schlossenen Lage nähern. Wie in Fig. 16 dargestellt ist, in der die Gesenkelemente nahezu geschlossen sind, ist die Breite des Trennraumes S2 beträchtlich kleiner als die Distanz D2 der Gesenkverschiebung während der Arbeit.
Wenn die Gesenkflächenverlän- gerungen 63 symmetrisch zu der Richtung 83 der Werkzeugschliessung liegen, wird das Verhältnis-zwi- schen der Breite des Trennraumes und der Distanz D.:
EMI0005.0055
wobei 0 der Winkel zwischen den Gesenkflächen- verlängerungen 63 ist. Wenn dieser Winkel in dem gewünschten Bereich zwischen etwa 60 und ungefähr 120 liegt, hat dieses Verhältnis einen Wert zwischen etwa 0,500 und 0,866.
Somit ist das Material der Zwinge und des Lei ters innerhalb der beiden Gesenkflächen wirksam begrenzt und wird in einen rhombischen Querschnitt gepresst, wobei das ausgepresste Material axial zu der Verbindung fliesst.
Somit wird das Zwingenmaterial seitlich durch zwei Wirkungen begrenzt, nämlich die Keilwirkung der Seiten 62 in Kombination mit ihren tangentialen Verlängerungen 63 und die Wirkung der geneigten Trennräume. Wenn die Werkzeuge vollständig ge schlossen sind, liegen die Schulterflächen 76 bündig gegen die Verlängerungsflächen 63.
Die Gesenkelemente 60a und 70a in Fig. 14 bilden eine regelmässige gleichseitige fünfkantige Pressfläche. Die Gesenkarbeitsfläche des Gesenk- elementes 60a schliesst eine V-förmige Gesenkmulde mit einem Paar Seiten 62a ein und hat ein Paar Verlängerungsflächen 63a. Diese Verlängerungs flächen laufen darstellungsgemäss unter einem Winkel von etwa 108 auseinander.
Gewöhnlich ist es zweck mässig, wenn diese Seiten eben sind und der abge rundete Scheitel 64a einen krummlinigen tangieren den Hohlraum bildet.
Das Gesenkelement 70a hat eine Gesenkarbeits- fläche mit einer U-förmigen Gesenkmulde. Die Sei tenflächen 72a des Gesenkhohlraumes laufen unter einem Winkel von etwa 36 auseinander. Der Boden 96 ist eben und senkrecht zu der Richtung 83a der Werkzeugschliessung und ist mit den Seitenflächen 72a durch angerundete Ecken 97 und 98 verbun den.
Die eingeschlossenen Winkel zwischen jeder Seitenfläche und dem Boden betragen etwa 108 , und diese Seitenflächen und der Boden sind zweck- mässigerweise eben, wobei die Ecken 97 und 98 krummlinig und tangential dazu verlaufen.
Zum Pressen eines weiten Bereiches von Ver bindungsgrössen wird das Gesenkelement 70a durch ein beliebiges Gesenk eines Gesenksatzes mit Ge- senkmulden abgestufter Grösse ersetzt, wie durch die gestrichelten Umrisslinien ihrer Gesenkarbeitsflächen angedeutet ist.