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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Presswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das dazu ausgelegt ist, in einem Zustand, in dem dieses in einer Pressvorrichtung montiert ist, einen losen Verseilverband eines Kabels radial zu verdichten und diesem eine vorbestimmte äußere Soll-Form zu verleihen, umfassend zwei zusammenwirkende Presselemente, die dazu ausgelegt sind, in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung zwischen einer Pressstellung und einer zurückgezogenen Stellung aufeinander zu und voneinander weg bewegt zu werden, wobei die zueinander weisenden Seiten der Presselemente Pressflächen bilden, zwischen denen in der zurückgezogenen Stellung ein zu verdichtender Verseilverband eingelegt werden kann und die in der Pressstellung gemeinsam eine Negativform der Soll-Form bilden.
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Da ein Verseilverband nach dem Ablängen von der Kabeltrommel meist lose ist, ist es schwierig, diesen in eine Kabelpresshülse einzuführen. Um dies zu ermöglichen, wird normalerweise eine Verdichtung des Verseilverbands unter Verwendung eines Presswerkzeugs durchgeführt, bei welcher der Verseilverband plastisch verformt wird. Das Verdichten des Verseilverbands zielt zum einen darauf ab, dem Verseilverband die gewünschte Soll-Form zu verleihen. Zum anderen soll möglichst wenig Luftzwischenraum zwischen den einzelnen Drähten des Verseilverbands verbleiben.
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1 zeigt eine bekannte Pressvorrichtung 1 mit einem Hydraulikzylinder 2, der über eine Hydraulikölzuleitung 3 mit Druck beaufschlagt werden kann, und zwei zusammenwirkenden Presselementen 4 und 5, die an ihren zueinander weisenden Seiten Pressflächen 6 und 7 aufweisen, die gemeinsam eine Negativform der Soll-Form bilden, der dem losen Ende eines Verseilverbandes verliehen werden soll. Die beiden Presselemente 4 und 5 sind in einer U-förmigen Führung 8 positioniert und können in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung 9 zwischen einer Pressstellung und einer zurückgezogenen Stellung aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, wobei 1 die zurückgezogene Stellung zeigt. Das erste Presselement 4 ist vorliegend ortsfest unter Verwendung eines Haltebolzens 10 im Bereich des freien Endes der Führung 8 fixiert. Das andere Presselement 5 kann aus der dargestellten zurückgezogenen Stellung in Richtung des ersten Presselementes bewegt werden, wobei die Bewegung durch eine Verschiebung des nicht näher dargestellten Kolbens des Hydraulikzylinders 2 bewirkt wird.
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Zum Verdichten eines Verseilverbandes unter Verwendung der in 1 dargestellten Pressvorrichtung 1 wird dieser zwischen den beiden Presselementen 4 und 5 positioniert, wenn sich diese in ihrer zurückgezogenen Stellung befinden, vorliegend insbesondere derart, dass der Verseilverband an der Pressfläche 6 des ersten Presselementes 4 anliegt. Daraufhin wird der Hydraulikzylinder 2 betätigt, um das zweite Presselement 5 in Richtung des ersten Presselementes 4 zu bewegen. Dabei wird ein die Pressfläche 6 definierender vorstehender Bereich 11 des ersten Presselementes 4 formschlüssig in einer die Pressfläche 7 des zweiten Presselementes 5 definierenden Vertiefung 12 des zweiten Presselementes 5 aufgenommen, woraufhin die Verdichtung des Verseilverbandes stattfindet, sobald die Pressflächen 6 und 7 in Kontakt mit dem Verseilverband kommen. Nach erfolgter Verdichtung werden die beiden Presselemente 4 und 5 wieder auseinander bewegt und in ihre zurückgezogene Stellung überführt, woraufhin der verdichtete Verseilverband aus dem Presswerkzeug 1 entnommen werden kann.
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Ein Problem bezogen auf das in 1 gezeigte, die beiden Presselemente 4 und 5 aufweisende Presswerkzeug besteht zum einen darin, dass Teilbereiche der Pressflächen 6 und 7 insbesondere im Bereich ihrer Längskanten 13 ausbrechen können, wenn der Druck mehrerer loser Einzeldrähte des Verseilverbandes, die sich zwischen den Pressflächen 6 und 7 der Presselemente 4 und 5 befinden, zu groß wird. Dadurch ist es möglich, dass abgebrochene Teilstücke der Presselemente 4 und 5 in den Verseilverband gequetscht werden. Dies kann eine unsaubere Verdichtung zur Folge haben, die weiterführende Probleme erzeugen kann. Ein sich häufig einstellendes Verschleißbild zeigt 2. Anhand 2 ist zu erkennen, dass insbesondere die Pressfläche 6 des ersten Presselementes entlang der Längskanten 13 stark zum Verschleiß neigt.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass von dem Verseilverband abstehende Einzeldrähte von den Längskanten 13 der Pressfläche 6 des ersten Presselementes 4 gequetscht und abgeschert werden. Dadurch wird der Querschnitt des Verseilverbands verringert, was später zu elektrischen Problemen im Hinblick auf die Stromtragfähigkeit führen kann.
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Noch ein weiteres Problem kommt dann zum Tragen, wenn Verseilverbände mit größeren Querschnitten verdichtet werden sollen, da dann die Presskraft nicht ausreicht, um die gewünschte Verdichtung in einem einzelnen Arbeitsgang zu realisieren. Entsprechend werden mehrere Verdichtungsarbeitsgänge nacheinander durchgeführt, bei denen verschiedene Presswerkzeuge eingesetzt werden, die den Querschnitt nach und nach bis zum Erreichen der Soll-Form verkleinern.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Presswerkzeug bereitzustellen, dass die zuvor beschriebenen Probleme zumindest teilweise behebt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Presswerkzeug der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes Presselement entlang einander gegenüberliegenden, die Pressfläche begrenzenden Längskanten eine Mehrzahl von Führungszähnen aufweist, deren zueinander weisenden Zahnflanken Zahnzwischenräume bilden, wobei die Führungszähne des ersten Presselementes und die Führungszähne des zweiten Presselementes derart ausgebildet und positioniert sind, dass die Führungszähne des einen Presselementes beim Überführen der Presselemente aus der zurückgezogenen Stellung in die Pressstellung nach Art einer Verzahnung in die Zahnzwischenräume des anderen Presselementes greifen und umgekehrt.
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Die erfindungsgemäß an den Presselementen vorgesehenen Führungszähne sorgen zum einen dafür, dass sich die Presselemente während des Überführens aus der zurückgezogenen Stellung in die Pressstellung stets optimal zueinander ausrichten, wodurch gewährleistet ist, dass sich die Presselemente gegenseitig nicht beschädigen können. Zum anderen verhindern die Führungszähne, dass lose Einzeldrähte des Verseilverbands derart vorstehen können, dass sie sich negativ auf das Arbeitsergebnis oder auf die Lebensdauer der Presselemente auswirken können. Auf diese Weise wird eine sehr hohe Lebensdauer des Presswerkzeugs bzw. seiner Presselemente erzielt.
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Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Zahnflanken jedes Führungszahns in Richtung des freien Endes des Führungszahns zueinander geneigt, wodurch Einführschrägen gebildet werden, die ein ordnungsgemäßes und verschleißfreies Einführen der Führungszähne in die zugeordneten Zahnzwischenräume gewährleisten.
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Bevorzugt sind diejenigen Führungszähne, die entlang einer die Pressfläche begrenzenden Längskante eines Presselementes angeordnet sind, radial gegenüber von Zahnzwischenräumen positioniert, die zwischen den entlang der anderen diese Pressfläche begrenzenden Längskante angeordneten Führungszähnen definiert sind. Auf diese Weise wird ein sehr homogener Eingriff der Führungszähne in die zugeordneten Zahnzwischenräume erzielt.
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Eine solche Positionierung der Führungszähne und Zahnzwischenräume ermöglicht es auch, den Aufbau der beiden Presselemente identisch auszuführen, wodurch die Herstellung und auch die Bevorratung der Presselemente deutlich günstiger gestaltet werden kann. Derart identisch aufgebaute, bezogen auf die Führungszähne und Zahnzwischenräume punktsymmetrisch zur Längsachse ausgebildete Presselemente werden dann in einem um 180° um die Längsachse versetzt gedrehten Zustand in einer Pressvorrichtung montiert.
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Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die jeweiligen Führungszähne eines Presselementes in die jeweilige Pressfläche mündende Druckflächen auf, wobei sich der radiale Abstand zwischen Druckflächen von an gegenüberliegenden Längskanten einer Pressfläche angeordneten Führungszähnen in Richtung der Pressfläche stetig verringert. Diese Druckflächen dienen zum einen dazu, während der Überführung der Presselemente aus der zurückgezogenen Stellung in die Pressstellung von einem zu verdichtenden Verseilverband abstehende Einzeldrähte mitzunehmen und zurück in den Verseilverband zu führen. Darüber hinaus üben die Pressflächen während des Verdichtungsvorgangs radiale Presskräfte auf den Verseilverband aus, wodurch eine sehr gleichmäßige Verpressung erzielt wird, die auch eine deutlich gleichmäßigere und höhere Verdichtung nach sich zieht. Entsprechend ist es möglich, auch die Verpressung eines Verseilverbands mit größerem Querschnitt in einem einzelnen Arbeitsgang durchzuführen, wofür zuvor mehrere Arbeitsgänge erforderlich waren. Dank der höheren Verdichtung wird auch die Federwirkung des Verseilverbands während der Durchführung einer sich anschließenden Verpressung des Verseilverbands mit einer Kabelpresshülse deutlich reduziert, was dazu führt, dass Kabelpresshülsen mit einem Nenn-Durchmesser verwendet werden können, der dem Nenn-Durchmesser des Verseilverbands entspricht. Bislang mussten Kabelpresshülsen mit größerem Durchmesser verwendet werden, was in der Produktion Verwirrung stiften kann, da die Nenn-Durchmesser von Verseilverband und Kabelpresshülse nicht übereinstimmten.
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Bevorzugt ist zumindest ein Presselement mit einer Durchgangsbohrung versehen, die dazu vorgesehen ist, das Presswerkzeug in einer Pressvorrichtung aufzunehmen, beispielsweise unter Verwendung eines Befestigungsbolzens, wie es zuvor in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben wurde.
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Die Presselemente können eine zylindrische Grundform aufweisen, die an zwei gegenüberliegenden Längsseiten parallel zueinander angeordnete ebene Flächen aufweist. Dies führt zu einem einfachen Aufbau der Presselemente.
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Die Presselemente sind vorteilhaft aus Metall hergestellt, insbesondere aus Hartmetall.
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Die vorbestimmte Soll-Form ist vorteilhaft eine zylindrische Form mit einem vorgegebenen Durchmesser.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Presswerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
- 1 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften bekannten Pressvorrichtung, in die ein bekanntes Presswerkzeug eingesetzt ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten, aus zwei Presselementen bestehenden Presswerkzeugs;
- 3 eine perspektivische Seitenansicht eines aus zwei Presselementen bestehenden Presswerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine perspektivische Draufsicht des in 3 dargestellten Presswerkzeugs;
- 5 eine erste Seitenansicht des in 3 dargestellten Presselementes, dessen Presselemente sich in einer zurückgezogenen Stellung befinden;
- 6 eine zweite Seitenansicht der in 5 dargestellten Anordnung, die gegenüber der Ansicht in 5 um 90° gedreht ist;
- 7 eine erste Seitenansicht des in 3 dargestellten Presselementes, dessen Presselemente sich in einer Pressstellung befinden;
- 8 eine zweite Seitenansicht der in 7 dargestellten Anordnung, die gegenüber der Ansicht in 7 um 90° gedreht ist;
- 9 eine Ansicht der in 1 dargestellten Pressvorrichtung, in die das in den 3 bis 8 dargestellte Presswerkzeug eingesetzt ist, wobei sich die Presselemente des Presswerkzeugs in der zurückgezogenen Stellung befinden; und
- 10 eine Ansicht der in 9 dargestellten Anordnung, die einen Zustand zeigt, in dem ein Kabelleiterverseilverband zwischen den beiden Presselementen eingesetzt wurde und die Presselemente in die Pressstellung überführt wurden.
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Gleiche Bezugsziffern beziehen sich nachfolgend auf gleichartig ausgebildete Bauteile bzw. Bauteilbereiche.
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Die 3 bis 8 zeigen ein Presswerkzeug 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das dazu ausgelegt ist, in einem Zustand, in dem dieses in einer Pressvorrichtung 1 montiert ist, einen losen Verseilverband 21 am freien Ende eines Kabels 22 radial zu verdichten und diesem eine vorbestimmte längliche äußere Soll-Form zu verleihen, wie es in den 9 und 10 gezeigt ist und nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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Das Presswerkzeug 20 besteht aus zwei Presselementen 23 und 24, die vorliegend einen identischen Aufbau aufweisen. Die beiden Presselemente 23 und 24 sind dazu ausgelegt, in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung 9 zwischen einer in den 5 und 6 gezeigten zurückgezogenen Stellung und einer in den 7 und 8 gezeigten Pressstellung aufeinander zu und voneinander weg bewegt zu werden, um einen zur Verdichtung eines Verseilverbands 21 erforderlichen Pressdruck auf einen zwischen den Presselementen 23 und 24 positionierten Verseilverband 21 auszuüben. Die Presselemente 23 und 24 haben bei der dargestellten Variante eine im Wesentlichen zylindrische Grundform, die an zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Zylindermantels mit parallel zueinander angeordneten ebenen Flächen 25 versehen ist, und sind aus Metall hergestellt, insbesondere aus Hartmetall. Die zueinander weisenden Stirnseiten der Presselemente 23 und 24 bilden Pressflächen 26 und 27, die in der besagten Pressstellung gemeinsam eine Negativform der dem Verseilverband 21 zu verleihenden Soll-Form bilden. Bei der Soll-Form handelt es sich vorliegend um eine zylindrische Form mit vorbestimmten Durchmesser d, so dass die Pressflächen 27 und 28 jeweils die Negativform eines entsprechenden Halbzylinders bilden. Jede Pressfläche 26, 27 wird seitlich durch zwei Längskanten 28 begrenzt. Entlang dieser beiden gegenüberliegenden Längskanten 28 ist jedes Presselement 23, 24 mit einer Mehrzahl von Führungszähnen 29 versehen, deren zueinander weisenden Zahnflanken 30 Zahnzwischenräume 31 bilden, wobei die Führungszähne 29 des ersten Presselementes 23 und die Führungszähne 29 des zweiten Presselementes 24 derart ausgebildet und positioniert sind, dass die Führungszähne 29 des einen Presselementes 23 beim Überführen der Presselemente 23 und 24 aus der zurückgezogenen Stellung in die Pressstellung nach Art einer Verzahnung in die Zahnzwischenräume 31 des anderen Presselementes 24 greifen und umgekehrt. Vorliegend sind die Führungszähne 29 und Zahnzwischenräume 31 eines Presselementes 23, 24 jeweils punktsymmetrisch zu einer der vorbestimmten Bewegungsrichtung 9 entsprechenden Längsachse L des Presselementes 23, 24 positioniert, wodurch der identische Aufbau beider Presselemente 23 und 24 ermöglicht wird. Entsprechend sind diejenigen Führungszähne 29, die entlang einer die Pressfläche 26, 27 begrenzenden Längskante eines Presselementes 23, 24 angeordnet sind, radial gegenüber von Zahnzwischenräumen 31 positioniert, die zwischen den entlang der anderen diese Pressfläche 26, 27 begrenzenden Längskante 28 angeordneten Führungszähnen 29 definiert sind. Die Zahnflanken 30 jedes Führungszahns 29 sind in Richtung des freien Endes des Führungszahns 29 zueinander geneigt, siehe beispielhaft den Winkel α: auf diese Weise werden Einführschrägen erzeugt, die das Einführen der Führungszähne 29 in die zugeordneten Zahnzwischenräume 31 erleichtern. Ferner weisen die jeweiligen Führungszähne 29 eines Presselementes 23, 24 in die jeweilige Pressfläche 26, 27 mündende Druckflächen 32 auf, wobei sich der radiale Abstand a zwischen Druckflächen 32 von an gegenüberliegenden Längskanten 28 einer Pressfläche 26, 27 angeordneten Führungszähnen 29 in Richtung der Pressfläche 26, 27 stetig verringert, wie es am besten in 6 zu erkennen ist. Die Presselemente 23 und 24 sind jeweils mit einer Durchgangsbohrung 33 versehen, die sich vorliegend quer zur Haupterstreckungsrichtung der Pressfläche 26, 27 des entsprechenden Presselements 23, 24 erstrecken.
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Die 9 und 10 zeigen das die beiden Presselemente 23, 24 aufweisende Presswerkzeug 20 in einem Zustand, in dem dieses in eine Pressvorrichtung eingesetzt ist. Das links in diesen Figuren dargestellte Presselement 23 ist von rechts derart in die U-förmige Führung 8 eingeschoben, dass seine die Pressfläche 26 aufweisende Stirnseite auswärts weist und die gegenüberliegende Stirnseite am Kolben des Hydraulikzylinders 2 anliegt. Das rechts in den Figuren dargestellte Presselement 24 ist mit seiner die Pressfläche 27 aufweisenden Stirnseite voran in die Führung 8 eingeführt und mit dem durch die Durchgangsbohrung 33 geführten Haltebolzen 10 in der dargestellten Position gesichert. Die Presselemente 23, 24 sind bezogen auf die Längsachse um 180° versetzt zueinander positioniert, so dass die Führungszähne 29 des einen Presselementes 23 in die Zahnzwischenräume 31 des anderen Presselementes 24 greifen und umgekehrt, wie es auch in den 5 bis 8 gezeigt ist.
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Zum Verdichten des freien Endes eines Verseilverbands 21 eines Kabels 22 wird der Verseilverband 21 zwischen den beiden Presselementen 23 und 24 eingeführt, wenn sich die Presselemente 23 und 24 in der in 9 dargestellten zurückgezogenen Stellung befinden. Anschließend wird der Hydraulikzylinder 2 betätigt, so dass der Kolben das in den 9 und 10 links dargestellte Presselement 23 in Richtung des rechten Presselementes 24 drückt. Während dieser Bewegung werden die Presselemente 23 und 24 durch die ineinandergreifenden Führungszähne 29 geführt. Von dem Verseilverband 21 abstehende Drähte werden von den Druckflächen 32 mitgenommen und zurück in den Verseilverband 21 geführt. Sobald die Druckflächen 32 den Verseilverband 21 erreichen, drücken diese radial gegen den Verseilverband 21, wodurch eine Vorverdichtung erfolgt. Zu einem späteren Zeitpunkt kommen auch die Pressflächen 26 und 27 in Presskontakt mit dem Verseilverband 21 und bringen diesen in die gewünschte Soll-Form. Insgesamt wird eine umfänglich sehr gleichmäßige und hohe Verdichtung erzielt, ohne dass abstehende Einzeldrähte die Pressflächen 26 und 27 beschädigen können oder selbst abgeschert werden. Die identische Ausbildung beider Presselemente 23 und 24 ist in Bezug auf die kostengünstige Herstellung und Bevorratung von Vorteil.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass die Presselemente 23 und 24 nicht unbedingt identisch ausgebildet sein müssen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pressvorrichtung
- 2
- Hydraulikzylinder
- 3
- Hydraulikzuleitung
- 4
- Presselement
- 5
- Presselement
- 6
- Pressfläche
- 7
- Pressfläche
- 8
- Führung
- 9
- Bewegungsrichtung
- 10
- Haltebolzen
- 11
- vorstehender Bereich
- 12
- Vertiefung
- 13
- Längskante
- 20
- Presswerkzeug
- 21
- Verseilverband
- 22
- Kabel
- 23
- Presselement
- 24
- Presselement
- 25
- ebene Fläche
- 26
- Pressfläche
- 27
- Pressfläche
- 28
- Längskante
- 29
- Führungszahn
- 30
- Zahnflanke
- 31
- Zahnzwischenraum
- 32
- Druckfläche
- 33
- Durchgangsbohrung
- a
- Abstand
- α
- Winkel
- d
- Durchmesser
- L
- Längsachse
