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=ie Erfindung betrifft eine Preßzange, insbesondere
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zur erstellung lötfreier Verbindungen zwischen elektrischen Leitern
und dazugehörigen Anschlußteilen mit einem Zangenkopf, der eine feste Preßbacke
und eine im Kopf geführte bewegliche Preßbacke aufweist, wobei der Zangenkopf an
einen ersten Zangenschenkel angeformt ist und der andere zweite Zangenschenkel unter
Vermittlung eines Kniehebels mit der beweglichen Preßbacke verbunden ist.
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Es ist bereits eine Zange dieser Art bekannt (DE-AS 2 149 167), bei
welcher der Kniehebel einerseits am Zangenkopf bzw. dem die Verlängerung des Zangenkopfes
bildenden ersten Zanaenschenkel angelenkt ist. Das andere Ende des Kniehebels ist
gelenkig mit dem anderen Zangenschenkel verbunden, der im übrigen an der im Zangenkopf
gleitend geführten beweglichen Preßbacke angelenkt ist beim Schließen der Zangenschenkel
wird der nicht dem Zangenkopf zugeordnete Zangenschenkel zunächst um das Kniehebelgelenkverschwenkt,
wodurch sich die Preßhacken einander nähern, schl:Leßlich wird ab einer bestimmten
Schließstellung der Zangenschenkel auch der Kniehebel parallel an den Zangenkopf
herangezogen, was zu einem weiteren Schließen der Preßbacken unter entsprechend
erhöhter Preßkraft führt. Beim Aufspreizen der Zangenschenkel verschwenkt sich der
Kniehebel vom zangenkopf weg und die bewegliche PreSbacke wird von der ihr gegenüberliegenden
festen Preßbacke abgezogen.
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Da mit derartigen Zanaen loefreie Verbindungen zwischen beispielsweise
Kabeln und daran zu.befestigenden Kabel-
schuhen hergestelltwerden,
sind erhebliche Preßkräfte erfOrderlich. Diese Preßkräfte können durch die beschriebene
Kniehebel-Wirkung erzielt werden.
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Bei einer bestimmten zu erreichenden Kraft und gegebener Größe der
Zangenschenkel sind, bedingt durch die IIebelarmlängen dem Abstand der beiden Preßbacken
in Offenstellung der Zange bestimmte Grenzen gesetzt.
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Je höher die gewünschte Kraft ist, desto kleiner ist der Hub, den
sich die bewegliche Preßbacke von der festen Preßbacke entfernen kann. Vom Gesichtspunkt
der gewünschten Preßkraft sollte daher der Hub so klein als möglich ausfallen. Zum
Einführen der zu verpressenden Teile, wie dem Ende eines Kabels und einem Kabelschuh
kann jedoch der Hub nicht beliebig klein ausgebildet werden.Man ist daher zu einem
Kompromiß gezwungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preßzange der bekannten
Art derart weiterzubilden, daß ihr Hub, d.h. die Entfernung zwischen der festen
und beweglichen Preßbacke in Offenstellung vergrößert wird, ohne daß diese Vergrößerung
mit einer kleineren Preßkraft erkauft werden müßte.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Ende des
Kniehebels in einem Lan1och des zweiten Zangenschenkels geführt ist und das rwanxloch
einen ersten Endanschlag für den Kniehebel bei geöffneter Zange und einen zweiten
Endanschlag für den Kniehebel bei geschlossener Zange definiert rid daß der erste
Endanschlag weiter vorn Drehpunkt des zweiten Zangenschenkels entfernt ist, als
der zweite Endanschlag. Damit wird erreicht, daß mit ein lnd demselben Hebelgestänge
zwei
unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse angewandt werden
können. Bei Beginn des Preßhubes wird ausgehend von einem vergröBertCn Hub zunächst
mit kleinerer Kraft gepreßt, während des Preßvorgangs läuft sodann das Ende des
Kniehebels von dem einen Endanschlag zum anderen Endanschlag, wodurch sich die Hebelübersetzung
zugunsten einer höheren Preßkraft ändert. Der Hub der Preßbacken ist bei gleicher
Endpreßkraft vergrößert, sodaß auch vergleichsweise sperrige Teile verarbeitet werden
können.
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Vorzugsweise ist der zweite Zangenschenkel am ersten Zangenschenkel
und das andere Ende des Kniehebels an der beweglichen Preßbacke angelenkt. Diese
Maßnahme hat den Vorteil, daß in normaler Gebrauchslage der Zange,d.h.
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mit nach unten sich öffnenden Zangenschenkeln die bewegliche Preßbacke
im Preßhub von oben nach unten bewegt wird, so daß ein von der Bedienungsperson
zwischen die Preßbacken, in der Regel Rollste!meel und Amboß,gebrachtes Kabelende
mit Kabelverbinder während des Verpressens nicht mehr verschoben werden, da sie
auf dem unten liegenden ortsfeseer? Atnboß aufliegen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Schlitz so ausgebildet,
da" beim Schließen der Zange sich der Winkel 90-# von 90-#>ß über 90- #= ß nach
90-#<ß ändert, wobei E der Winkel zwischen der Tangente an die momentane Bewegungsbahn
des Endes des Kniehebels im Lanaloch und der Längsachse des ersten Zangenschenkels
und ß der Winkel zwischen der Längsachse des ersten Zangenschenkels und der Längsachse
des Kniehebels bedeuten. Im Anfangsbereich des Preßhubes wird das Ende des Kniehebels
durch die auftretenden Reaktionskräfte an dem Endanschlag des Schlitzes
gehalten,
der dem größeren Hub zugeordnet ist. Bei Oberschreiten der Crcnzbedingung 90-£ =ß
gleitet das Ende des Kniehebels im Schlitz- zum anderen Endanschlag, der dem kleineren
Hub bzw. der größeren Preßkraft zugeordnet ist.
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Um den Wechsel zwischen den beiden Anschlägen allmählich ablaufen
zu lassen, kann vorteilhaft die Bedingung 90-£ =ß über einen größeren Schließwinkelbeneich
der beiden Zangenschenkel erfüllt sein, dies kann durch eine besondere Formgebung
des Schlitzes, beispielsweise eine zum Kniehebel hin konkave Krümmung erreicht werden.
Dabei verläßt das Ende des Kniehebels schon relativ zum Anfang des Preßhubes seine
äußerste Anschlagstellung und rutscht allmählich mit fortschreitendem Schließen
der Zangenschenkel in die andere Endstellung. Ein ruckartiges überspringen wird
vermieden.
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Vorzugsweise ist das eine Ende des lxniehebels raittels eines Gelenkbolzens
geführt, der in das Langloch eingepaßt ist, wobei das Langloch-eine solche Krümr.lung
aufweist, daß der Bolzen eine Kreisbahn durchluft, dessen Radius doppelt so groß
ist, wie der Radius des Gelenkbolzens.
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Durch eine solche Ausgestaltung werden besonders günstige Flächenpressungen
und damit eine niedrige Materialbelastung erreicht.
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Nachfolgend ist eine Ausfbhrungsform der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung beispielsweise beschrieben.
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Darih zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt durch
eine erste Ausführungsform der Preßzange, Fig. 2 die Schemaskizze eines Kniehebelgestänges,
wie es beispielsweise bei der Zange nach Fig.1 Verwendung finden kann, Fig. 3 die
Ansicht eines Zangenschenkels, und Fig. 4 ein Detail des Zangenschenkels nach Fig.
3 mit gekrümmtem Langloch.
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Bei der Ausführungsform der Zange nach Fig. 1 besteht der Zangenkopf
10 im wesentlichen aus einem Schaft 17, in dem die bewegliche Preßbacke 12 linear
verschiebbar ist und an den die feste Preßbacke 14 angeformt ist.
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Die Verlängerung des Schaftes 17 bildet den einen Zangenschenkel 16,
der andere Zangenschenkel 18 ist unterhalb der stationären Preßbacke 14 an einem
festen Drehbolzen 20 angelenkt. Unterhalb des Gelenkbolzens 20 ist im zweiten Zangenschenkel
18 ein Langloch 22 ausgebildet, in dem ein Gelenkbolzen 24 gleitet, der an dem einen
Ende eines Kniehebels 26 fest angeordnet ist. Das andere Ende des Kniehebels 26
ist über einen weiteren Gelenkbol7,en 28 mit einer Verlängerung 13 der beweglichen
Preßbacke 12 gelenkig verbilnden.
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Das Langloch 22 ist etwa in Längsrichtung des Zangenschenkels 18 ausgerichtet,
seine Längsachse weist bei geschlossener Zange, d.h. paralle'.en Zangenschenkeln
einen
leichten Winkel gcr!c!n die Längsachse der Schenkel 16,18 auf. Dieser Winkel wird
im folgenden ggenannt, seine Bedeutung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 nachfolgend
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in ausgezogenen Linien die Schließstellung der Zange.
Die Backen 12-,14 sind vollkommen zusammengefahren, Kniehebel 26 befindet sich in
seiner dem Schenkel 16 am nächsten kommenden Stellung, d.h. Gelenkbolzen 24 liegt
unmittelbar unter dem fest am Zangenkopf 10 angeordneten Gelenkbolzen 20. Das andere
Ende des Kniehebels, d.h. Gelenkbolzen 28 befindet sich il: seiner am weitesten
nach unten verschobenen Stellung, d.h. die bewegliche Preßbacke 12 befindet sich
im unteren Endpunkt des Preßhubes ii.
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In die Preßbacken 12,14 werden üblicherweise austauschbare Matrizenteile,
wie Rollstempel 30 in die bewegliche Backe 12 und Amboß 32 in die fest Preßbacke
14 eingesetzt. Die Matrizen sind je nach Verwendungszwe(r\ der Zange austauschbar.
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Beim öffnen der Zange, d.h. einem Hochschwenken des Zangenschenkels
18 um Gelenkbolzen 20 entfernt sich die bewegliche Backe 12 von der festen Backe
14 um maximal den Hub H. Bei einem bestimmten öffnungswinkel der Zangenschenkel
gleitet der Gelenkbolzen 24 von der in durchgezogenen Linien gezeigten oberen Stellung
im Langloch 22 zum anderen Endanschlag, wie es strichpunktiert in völlig ausgeschwenkter
Stellung, bei der die Zangenschenkel etwa einen Winkel von 400 -einschließen, angedeutet
ist.
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Die Kinematik des Hebelgestänges wird anhand von Fig. 2 näher erläutert.
Es ist lediglich der Zangenschenkel 18 gezeigt, der um den feston Gelenkbolzen 20
scbwn-nkbar
ist. Im Zangenschenkel 18 ist der Schlitz 22 angeordnet,
der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Langloch ausgebildet IStr dessen Längsachse
mit der Längsachse des anderen Zangenschenkels 16 bzw. einer Parallelen dazu den
Winkel E einschließt. Der Komplementärwinkel von & auf 900 wird mit # bezeichnet.
Entsprechend gilt die Beziehung # = 900- g In uem Langloch 22 gleitet der Gelenkbolzen
24, der am Ende des Kniehebels 26 befestigt ist. Das andere Ende des Kniehebels
26 ist über dem C.elenkbolzon 28 mit der beweglichen Preßbacke 12 verbunden. Durch
eine entsprechende Führung kann sich der Gelenkbolzen 28 ledicflich linear verschieben.
Der Winkel zwischen der Längsachse des Kniehebels 26 und der Längsachse des ersten
Zangenschenkels 16 bzw. einer Parallelen dazu wird mit ß bezeichnet. Die ausgeschwenkte
Lage des Zangenschenkels 18 ist in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Die beiden
Endanschläge des Langloches 22 bewegen sich beim Verschwenken des Zangenschenkels
18 um Gelenkbolzen 20 auf zwei unterschiedlichen Radien um den Gelenkbolzen 20 herum,
wobei r1 denlängeren und r2 den kürzeren Radius bezeichnen.
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In ausgeschwenkter Lage des Zangenschenkels 18 ist der Winkel &
kleiner als der Wl½nkel ß , d.h. der Winkel zwischen der Längsachse des Kniehebels
und der Achse des Langlochs ist ein stumpfer Winkel, die längs des Kniehebels 26
wirkende Kraft hat eine Komponente, die den Gelenkbolzen 24 im linken Endanschlag
des Langlochs 22 festhält. Die Kraft auf den Gelenkbolzen 24 entspricht
dem
Quotienten aus dem von Hand aufgebrachten Drehmoment M und dem Radius r1. Beim Schließen
des Zangenschenkels 18 vergrößert sich der Winkel $ langsam, Winkel ß wird dagegen
kleiner. Es wird schließlich der Punkt erreicht, an dem die den Gelenkbolzen 24
am linken Endanschlag.
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haltende Kraftkomponente auf 0 abgesunken ist, der Winkel zwischen
der Achse des Langlochs 22 und der Längsachse des Hebels 26 ist ein rechter Winkel,
d.h. dbzw. 90-£ entspricht ß . Beim weiteren Schließen der Zange wird größer als
ß , es entsteht eine den Gelenkbolzen 24 in Richtung des rechten Endanschlages des
Langlochs 22 treibende Kraft, der Kniehebel wird mehr oder weniger schnell umspringengie
dann auf den Gelenkbolzen 24 wirkende Kraft entspricht dem von Hand aufgebrachten
Drehmoment M dividiert durch den Radius r2. Da r2 kleiner ist als r1, ist die nun
wirkende Kraft größer und entspricht der konzipierten maximalen Preßkraft.
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Ohne Vorsehung des Langlochs 22 würde der Gerenkbolzen 28 nur bis
zum Punkt A hochgehoben werden (unter der Voraussetzung, daß die schließlich zu
erreichende Preßkraft M dividiert durch r1 sein soll). Durch die Vorsehung des Langloch
22 wird eine Hubvergrößerung h gewonnen, da der GelenkXolzeen 28 bis zum Punkt B
angehoben wird, wobei sich der Gelenkbolzen 24 nun am linken Endanschlag des Langlochs
22 befindet. Die ubverarößerung h wird dabei erreicht, ohne daß die Schenkelbewegung
oder auch das von Hand aufgebrachte Drehmoment verändert werden müßten.
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Für bestimmte Anwendungsfälle kann es nachteilig sein, wenn dr Kniehebel
bei Uberschreiten der C.renzbedinaunq ruckartig umspringt. Zur Abhilfe kann das
Langloch 22
wie in den Figuren 3 und 4 angegeben, bananenförmig,
d.h..konkav gekrümmt sein. Der Winkels wird in diesem Fall als der Winkel zwischen
der momentanen Tangente an die Bahnkurve des Gelenkbolzens 24 und die Längsachse
des Zangenschenkels 16 bzw. einer Parallelen dazu definiert. Wie sich aus den Zeichnungen
ohne weiteres ergibt, wird die Grenzbedingung S= ß bzw. 9o-£ =ß beim Schließen der
Zangenschenkel schon wesentlich früher erreicht. Die Bedingung bleibt beim Durchlaufen
des Lancrl.ochs 22 durch den Gelenkbolzen 24 aufrechterhalten, da # zusammen mit
ß allttlählich kleiner wird, ein ruckartiges Umspringen des Kniehebels 26 wird vermieden,
vielmehr findet ein allmählicher glatter Ubergang statt.
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Beim gezeigten Ausführungsbeisniels entspricht der Durchmesser des
Gelenkbolzens 24 dem Krüm!lungsradius des Langlochs 22 Gemäß einer anderen Ausführunqsform
kann die Preßzanqe auch so geändert werden, daß der Gelenkbolzen 20 in Fig.
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2 unmittelbar mit der beweglichen Backe verbunden wird, und diese
gegen eine feste Backe bewegt wird. Die Führung der beweglichen Backe 12 im Schaft
17 des Zahnkopfes 10, wie in Fig. 1 gezeigt, entfällt damit.
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