DE69407193T3

DE69407193T3 - SCHMIEDEverfahren und Zwinge

Info

Publication number: DE69407193T3
Application number: DE69407193T
Authority: DE
Inventors: Cedric Birks
Original assignee: O ROURKE MARKETING CO
Current assignee: O'rourke Marketing Co Ltd Bradford Ontari
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2014-09-17
Also published as: CA2172267A1; SG49807A1; ATE160851T1; EP0720707B2; DE69407193D1; WO1995008728A1; DE69407193T2; US5816094A; KR100366669B1; MY116089A; GB9319434D0; AU679562B2; CA2172267C; EP0720707A1; EP0720707B1; AU7621994A; JPH09503846A; US6032338A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gesenkschmieden, eine Zwinge, die bei diesem Verfahren einzusetzen ist, eine geschmiedete Zwinge, die bei diesem Verfahren entsteht, sowie ein Seil, das eine derartige geschmiedete Zwinge einschließt. Insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, betrifft sie ein Verfahren zum Gesenkschmieden eines sogenannten flämischen Augenspleißes.
Das flämische Augenspleißen ist ein bekanntes Mittel zum Herstellen eines Schlaufenendes von Seilen. Bei dem "flämischen Auge" werden separate Stränge des Seilendes zu einer Schlaufe verwoben. Der so hergestellte Handspleiß stellt eine feste Verbindung dar, die normalerweise mehr als 40% der Reißlast des Seils unter Spannung aushalten kann. An Drahtseilen wird der Handspleiß mit einer Stahlhülse bzw. Zwinge umschlossen. Die Zwinge wird mit einer herkömmlichen Presse über einem Handspleiß zusammengedrückt. Die Zwinge dient dazu, die Beständigkeit des Spleißes weiter zu verbessern, Aufdrallen des Spleißes zu verhindern und Festhaken des Handspleißes zu verhindern, wenn das Drahtseil bewegt und gehandhabt wird.
Ein herkömmlicher Gesenkschmiedevorgang ist in Fig. 1A und 1B dargestellt. In Fig. 1A ist eine zylindrische Zwinge 1 zwischen zwei herkömmlichen Gesenkklötzen 2, 3 positioniert dargestellt. Stränge des Drahtseils 4 treten durch die Zwinge 1 hindurch.
Um die Zwinge 1 auf dem Drahtseil 4 zusammenzudrücken, müssen die Gesenkklötze 2, 3 einen Hohlraum aufweisen, der einen kleineren Durchmesser hat als die Zwinge 1.
Wie aus Fig. 1 B zu sehen ist, wird die Zwinge 1, wenn der Gesenkklotz 3 auf den Gesenkklotz 2 nach unten bewegt wird, in eine ovale Form gedrückt. Um wirkungsvolles Einkapseln zu erreichen, ist es erforderlich, dass die fertige gesenkgeschmiedete Verbindung in allen Richtungen gleichmäßig zusammengedrückt wird. Das heißt, die bevorzugte Endform der zusammengedrückten Zwinge sollte zylindrisch sein. Um dies zu erreichen, müssen, wenn die Zwinge, wie in Fig. 1B zu sehen, oval gepresst worden ist, die Zwinge und das Seil um 90º gedreht werden, so dass die Presse nunmehr direkt quer zum Bereich der ovalen Form drückt. Durch dieses zweite Pressen wird jedoch die Zwinge wiederum oval, so dass die Zwinge erneut herausgenommen, gedreht und gepresst werden muss.
Bei einigen der größeren herkömmlichen Zwingen können mehrere Pressvorgänge erforderlich sein, bevor eine zufriedenstellende Einkapselung erreicht ist. Häufig ist es auch erforderlich, den Vorgang in zwei Stufen auszuführen, indem die Größe der Gesenkklötze zwischen den Pressvorgängen verändert wird.
Es ist also zu sehen, dass der obenstehende Vorgang sehr zeitaufwendig und arbeitsintensiv ist. Darüber hinaus wird die Presse zusätzlich verschlissen.
Die obengenannten Probleme sind darauf zurückzuführen, dass das Material der Zwinge zwischen den beiden Gesenkklötzen 2, 3 nach außen gedrückt wird, so dass eine ovale Form entsteht.
Da das Pressen in mehreren Stufen ausgeführt werden muss, wird das Material der Zwinge 1 leicht hart und spröde. Wenn der die Presse Bedienende das Verfahren abkürzen will und das Gesenkschmieden in weniger Schritten ausgeführt werden soll, als eigentlich erforderlich sind, graben sich die Kanten der Gesenkklotzhohlräume in die Zwinge hinein, so dass Grate entstehen. An den Punkten an der Zwinge, an denen Grate entstehen, ist die Zwinge schwächer. Um die Wahrscheinlichkeit der Gratbildung zu verringern, sind die Kanten der Hohlräume, die in den Gesenkklötzen ausgebildet sind, abgerundet. Dieses Abrunden stellt jedoch nur eine Teillösung des Problems dar.
Daher gibt es in der Industrie seit langem einen Bedarf nach einer schnellen und praktischen Einrichtung, mit der Seile schnell und wirkungsvoll ohne Grate eingekapselt werden können.
DE-U-920129 offenbart eine Zwinge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, die einen sich verjüngenden Nasenabschnitt aufweist, der eine Außenwand mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und eine Innenwand mit einem sechseckigen Querschnitt umfasst. Dieser Querschnitt der Innenwand lässt sich schwer herstellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Zwinge geschaffen, die einen hohlen, länglichen Körper mit einem ersten und einem zweiten, offenen Ende umfasst, wobei das Innere des Körpers einen Durchgang zur Aufnahme eines Seils oder von Ähnlichem bildet, worin:
die Zwinge einen ersten und einen zweiten Körperabschnitt aufweist, wobei der erste Körperabschnitt eine zylindrische Innenwand und eine Außenwand aufweist, die das Aussehen eines Zylinders hat, auf dem Flachbereiche gebildet sind, um die Außenwand mit einem transversalen Querschnitt zu versehen, der aus Flachbereichen besteht, die durch abgerundete Abschnitte verbunden sind, und dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körperabschnitt einen sich verjüngenden Nasenabschnitt umfasst, der eine Innen- und Außenwand hat, die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben.
Bevorzugte Ausführungen der Zwinge des zweiten Aspekts sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 aufgeführt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schmieden einer Zwinge von der gemäß dem ersten Aspekt geoffenbarten Art auf ein Seil oder ein ähnliches längliches Teil geschaffen, wobei das Verfahren umfasst, die Zwinge an einer erwünschten Position auf dem Seil anzuordnen, die Zwinge und das Seil in einer Gesenkschmiedepresse zwischen einem Paar ausgerichteter Gesenkblöcke anzuordnen und die Zwinge auf das Seil zusammenzudrücken, indem die Gesenkblöcke zueinander gebracht werden.
Bevorzugte Entwicklungen des Verfahrens des zweiten Aspekts sind in dem abhängigen Anspruch 9 dargestellt.
Als Beispiel wird im Folgenden eine Ausführung der Gesenkschmiedevorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 2A eine Teilschnittansicht ist, die eine Ausführung einer Zwinge gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zeigt;
Fig. 2B eine Hinteransicht der Zwinge in Fig. 2A entlang der Linie A-A' ist;
Fig. 3 die noch nicht gesenkgeschmiedete Zwinge in Fig. 2A und 2B auf einem Drahtseil mit flämischem Augenspleiß zeigt;
Fig. 4 eine Hinteransicht eines Paars von Gesenkklötzen ist;
Fig. 5 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht der Gesenkklötze in Fig. 4 ist;
Fig. 6 einen der Gesenkklötze in Fig. 4 und 5 von oben gesehen zeigt;
Fig. 7 eine als Schnitt ausgeführte Hinteransicht eines Paars von Gesenkklötzen ist, zwischen denen sich eine Zwinge und ein gespleißtes Seil befinden;
Fig. 8 die Gesenkklötze, die Zwinge und das Drahtseil in Fig. 7 während eines frühen Stadiums des Gesenkschmiedevorgangs zeigt; und
Fig. 9 eine Ansicht ist, die Fig. 3 ähnelt, die Zwinge jedoch auf das gespleißte Drahtseil gesenkgeschmiedet zeigt.
Fig. 2A und 2B zeigen eine Zwinge 5 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Zwinge 5 umfasst einen hohlen länglichen Block aus Material mit offenem Ende. Die Zwinge 5 hat eine konische, vorzugsweise nicht parallele Nase 6 und einen Körperabschnitt 7.
In Fig. 2A ist der Abschnitt unterhalb der Linie BB' im Schnitt dargestellt. Aus dieser Schnittansicht und aus Fig. 2B ist zu ersehen, dass die Innenwand 8 des Körperabschnitts 7 zylindrisch ist, während die Außenwand des Körperabschnitts 7 sowohl abgerundete Abschnitte 9 als auch plane Abschnitte 10 aufweist.
Am Körperabschnittsende der Zwinge ist, wie zu sehen ist, ein Innenrand 11 ausgebildet, der leicht abgeschrägt bzw. gefast ist. Diese Fase erleichtert das Einführen eines gespleißten Drahtseils in die Zwinge 5.
Um eine Zwinge 5 herzustellen, werden die folgenden Bearbeitungsschritte ausgeführt: Zunächst wird eine Röhre aus Material extrudiert, wobei die Querschnittsabmessungen der extrudierten Röhre denen des gewünschten Körperabschnitts 7 entsprechen. Die Röhre aus Material wird dann zur Herstellung einzelner Zwingen in entsprechende Abschnitte geschnitten, und anschließend wird ein Ende jedes dieser Teile aus Material auf einer Drehbank oder einer ähnlichen Einrichtung spanend bearbeitet. Mit dieser spanenden Bearbeitung wird eine leicht konische Nase hergestellt, wobei der Grad der Konizität durch die Linie dargestellt ist, die am Punkt D auf Linie BB' endet. Da im allgemeinen eine stärker konische Nase gewünscht wird und die spanende Bearbeitung der Nase bis zu dem gewünschten Maß die Dicke der Seitenwand 13 der Nase 6 in unerwünschtem Maße verringern würde, wird ein weiterer Bearbeitungsschritt ausgeführt, in dem die Zwinge 5 von vorn und hinten gepresst wird, so dass das Material am Nasenende der Zwinge 5 nach innen geschoben wird. Dieses Pressen bewirkt einen zweiten Grad der Konizität, der durch die Linie dargestellt ist, die an Punkt E auf Linie BB' auftrifft. So wird eine konische Nase geschaffen, deren Konizitätsgrad sich an einem Punkt 14 an der Nase 6 ändert. Bei der Bearbeitung der Zwinge 5 wird auch der Rand 11 hergestellt.
Fig. 3 zeigt eine Zwinge 5, die über die gespleißten Enden eines Drahtseils 4 geschoben ist. Vor dem Aufsetzen der Zwinge auf die gespleißten Enden muss das Drahtseil 4 von Hand gespleißt werden, um ein flämisches Auge 15 herzustellen. Die Zwinge 5 in Fig. 3 ist in ihrem noch nicht gesenkgeschmiedeten Zustand dargestellt.
In Fig. 4 und 5 ist ein Paar Gesenkklötze 16, 17 dargestellt.
Wenn sie zusammengesetzt sind, ergeben die Formhohlräume 18, 19 der Gesenkklötze 16, 17, entlang der Linie FF' in Fig. 5 zusammen einen Hohlraum, der sechseckig geformt ist.
Die Klötze 16, 17 weisen Bohrungen 33, 34 auf, die durch sie hindurchverlaufen, um die Klötze an einer Gesenkschmiedepresse (nicht dargestellt) anbringen zu können. Obwohl in der Darstellung die Klötze über die Bohrungen 33, 34 an einer Presse angebracht werden sollen, liegt auf der Hand, dass, je nach den Anforderungen der eingesetzten Gesenkschmiedepresse jede andere geeignete Anbringungseinrichtung vorhanden sein könnte, so beispielsweise Kerben oder Nuten.
Wie am Besten aus Fig. 6 zu sehen ist, die eine Draufsicht auf einen Teil des Gesenkklotzes 17 ist, besteht der Formhohlraum 19 grundlegend aus einem ersten länglichen Abschnitt G zur Aufnahme des Körperabschnitts 7 der Zwinge 5 sowie einem zweiten konischen Abschnitt H zur Aufnahme der Nase 6 der Zwinge 5.
Der längliche Abschnitt G hat drei Seitenwände 20, 21, 22, die zusammen die untere Hälfte der obengenannten Sechseckform bilden. Der Abschnitt H ist im Querschnitt bogenförmig und im allgemeinen halbkreisförmig. Die obersten Teile 22, 23 sind jedoch leicht hinterarbeitet, so dass ein etwas breiterer Öffnungsabschnitt an die Oberseite 24 von Gesenkklotz 17 angrenzend entsteht.
An den Übergangspunkten, an denen sich die Seitenwände 20, 21 sowie 21, 22 treffen, ist der Hohlraum geglättet, so dass keine scharfen Kanten entstehen. Dieses Glätten trägt dazu bei, die Gratbildung während eines Gesenkschmiedevorgangs zu verringern bzw. zu vermeiden.
Des Weiteren ist aus Fig. 6 ersichtlich, dass, da der Abschnitt G, der drei Seitenwände 20, 21, 22 hat, in den Abschnitt H übergeht, der halbkreisförmigen Querschnitt hat, ein Grad der Glättung erforderlich ist, um einen allmählichen Übergang zu erreichen. Ein derartiger allmählicher Übergang ist wichtig, da jeder abrupte Wechsel in dem Hohlraum zur Bildung von Graten führen könnte. Es hat sich herausgestellt, dass, wenn das Verfahren der Funkenerosion eingesetzt wird, ein derartiger allmählicher Übergang erreicht werden kann.
Im Folgenden wird das Gesenkschmieden einer Zwinge 5 auf ein Drahtseil 14 unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 beschrieben.
Ein Drahtseil 4, an dem eine Zwinge 5 wie in Fig. 3 dargestellt angebracht ist, wird in die Backen einer Gesenkschmiedepresse eingeführt, in der Gesenkklötze 16 und 17 angebracht sind, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
Der Gesenkklotz 16 wird dann mit der Zwinge 5 nach unten in Kontakt gebracht, und das Pressen beginnt.
Fig. 8 zeigt ein frühes Stadium des Gesenkschmiedevorgangs. Wenn sich der Gesenkklotz 16 auf den Block 17 zu bewegt, beginnt sich die Zwinge 5 zu verformen und füllt die Formhohlräume 18, 19 auf. Das Material der Zwinge 5 wird jedoch nicht nach außen gedrückt, wie dies bei herkömmlichen Gesenkschmiedevorgängen der Fall ist, sondern die speziellen Formen der Zwinge und der Gesenkklötze gewährleisten, dass sich das Material nach innen bewegt. Während des Anfangsstadiums des Gesenkschmiedens sind lediglich die mittleren planen Abschnitte, die mit 10A, 10B, 10C und 10D in Fig. 8 gekennzeichnet sind, mit den Gesenkklötzen 16, 17 in Kontakt. Wenn sich die Gesenkklötze schließen, wird die Zwinge 5 weiter in die Klötze hineingedrückt, und es kommt zu einem schnellen Aufbau von Last in der Presse, da die Zwingenwände nunmehr in die Ecken der Gesenkklötze 16, 17 gedrückt werden. Dabei würde bei herkömmlichen Zwingen und Gesenkklötzen der Abschnitt der Wand zwischen den Gesenkschmiedeklötzen normalerweise nach außen klappen, so dass Grat und ovale Form entstehen. Aufgrund der speziellen Form der Zwinge und der Gesenkklötze, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, gleiten jedoch statt dessen die abgerundeten Abschnitte 9A und 9B über die Ecken 25, 26, 27 und 28 der Gesenkklötze 16, 17, und das Material bewegt sich in die Gesenkklötze hinein und nicht aus ihnen heraus. Auf diese Weise können die Gesenkklötze 16, 17 in einem einfachen Vorgang vollständig zusammengeführt werden, bis die oberen und die unteren planen Abschnitte 10E, 10F der Zwinge 5 mit den oberen und unteren planen Abschnitten der Gesenkklötze 16, 17 in Kontakt sind.
Die Ecken 29, 30, 31 und 32 der Gesenkklötze sind, wie bereits beschrieben, abgerundet. Das Abrunden dieser Ecken gewährleistet, dass keine scharfen Kanten an der gepressten Zwinge vorhanden sind.
Fig. 9 zeigt die Zwinge 5 und das Drahtseil 4, nachdem die Zwinge über die gespleißten Enden des Seils gesenkgeschmiedet worden ist. Die Zwinge hat, wie aus dem Vergleich von Fig. 9 mit Fig. 3 hervorgeht, nunmehr allgemein sechseckige Querschnittsform mit leicht abgerundeten Ecken, und entspricht im allgemeinen den Abmessungen der Formhohlräume 18, 19. Die Zwinge ist nunmehr länger, da die Zwinge 5 beim Aufpressen auf das Rohr 4 länger wird. Die Zwinge 5 hat in gesenkgeschmiedetem Zustand das Aussehen eines angespitzten sechseckigen Bleistifts. Da die Zwinge im allgemeinen flache Seiten hat, können leicht Erkennungszeichen auf der Zwinge hergestellt werden. Es ist oft wünschenswert, derartige Kennzeichnungen vorzunehmen, um die Angaben zum Hersteller, Festigkeitseigenschaften usw. anzuzeigen. Bei herkömmlichen rundgepressten Zwingen ist diese Markierung sehr schwierig.
Herkömmliche Zwingen werden bei dem Gesenkschmiedevorgang erheblich länger, und dies kann zu unerwünscht dünnen Seitenwänden führen. Da die Zwinge gemäß der vorliegenden Erfindung sich nicht so stark wie herkömmliche Zwingen verlängert, nimmt die Dicke der Seitenwand des Körperabschnitts 7 nicht auf die gleiche Weise wie die von herkömmlichen Zwingen ab.
Zwingen gemäß der vorliegenden Erfindung können aus Stahl, Aluminium, Messing, rostfreiem Stahl oder jedem anderen beliebigen geeigneten Material bestehen.
Obwohl die beschriebene Ausführung das Einkapseln von gespleißten Verbindungen an Drahtseilen betrifft, kann die Gesenkschmiedevorrichtung auch auf anderen Gebieten und zum Einkapseln aller Arten von Seilen, beispielsweise Kunststoffseilen, eingesetzt werden.
Aus der obenstehenden Beschreibung wird ersichtlich, dass das Verfahren zum Gesenkschmieden, das mit der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, gegenüber den herkömmlichen Methoden erhebliche Vorteile aufweist.
Insbesondere wird das Gesenkschmieden der Zwinge in einem einzelnen gratfreien Vorgang erzielt, während zum Gesenkschmieden herkömmlicher Zwingen viele Pressvorgänge erforderlich sind.
Bei der Vorrichtung wird nur ein Satz von Gesenkklötzen für eine Zwingengröße eingesetzt. Bei herkömmlichen Zwingen und der herkömmlichen Gesenkschmiedevorrichtung ist es häufig erforderlich, die Gesenkklötze mitten im Gesenkschmiedevorgang auszutauschen.
Aufgrund des einstufigen Verfahrens wird ein normalerweise sehr arbeitsintensiver Vorgang erheblich vereinfacht.
Bei der vorliegenden Erfindung kommt es zu geringerem Verschleiß an den Gesenkschmiedepressen.

Claims

1. Eine Zwinge (5), die einen hohlen, länglichen Körper mit einem ersten und einem zweiten, offenen Ende umfasst, wobei das Innere des Körpers einen Durchgang zur Aufnahme eines Seils oder von Ähnlichem bildet, worin:

die Zwinge (5) einen ersten (7) und einen zweiten (6) Körperabschnitt aufweist, wobei der erste Körperabschnitt (7) eine zylindrische Innenwand und eine Außenwand aufweist, die das Aussehen eines Zylinders hat, auf dem Flachbereiche (10) gebildet sind, um die Außenwand mit einem transversalen Querschnitt zu versehen, der aus Flachbereichen (10) besteht, die durch abgerundete Abschnitte (9) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Körperabschnitt (6) einen sich verjüngenden Nasenabschnitt umfasst, der eine Innen- und Außenwand hat, die einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben.

2. Eine Zwinge (5) gemäß Anspruch 1, worin der zweite Körperabschnitt (6) eine Innen- und Außenwand hat, die nicht parallel sind.

3. Eine Zwinge (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Zwinge mit einem Mehrstufenverfahren gebildet wird, das umfasst:

gleichförmiges Strangpressen eines Materialrohrs auf die erwünschten, transversalen Abmessungen des ersten Körperabschnitts (7); und

Bearbeiten der Außenwand an einem Ende des Rohrs, damit sich das Rohr verjüngt und dadurch der zweite Körperabschnitt (5) gebildet wird.

4. Eine Zwinge (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Zwinge (5) durch Mehrstufenverfahren gebildet wird, das umfasst, den ersten Körperabschnitt (7) zu bilden, indem Flachbereiche (10) auf einem zylindrischen Rohr durch Bearbeitung hergestellt werden, und

Bearbeiten eines Teils der äußeren Wand an einem Ende des Rohrs, um das Rohr zu verjüngen und dadurch den zweiten Körperabschnitt (6) zu bilden.

5. Eine Zwinge (5) gemäß Anspruch 3 oder 4, worin das Mehrstufenverfahren den zusätzlichen Schritt umfasst, die Zwinge (5) endweise zu pressen, so dass wenigstens ein Teil des zweiten Körperabschnitts (6) nach innen gedrückt wird, um den Nasenabschnitt weiter zu verjüngen.

6. Eine Zwinge (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Zwinge (5) durch Schmieden erzeugt wird.

7. Ein Verfahren zum Schmieden einer Zwinge (5), von der in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 geoffenbarten Art auf ein Seil oder ein ähnliches längliches Teil (4), wobei das Verfahren umfasst, die Zwinge (5) an einer erwünschten Position auf dem Seil (4) anzuordnen, die Zwinge (5) und das Seil (4) in einer Gesenkschmiedepresse zwischen einem Paar ausgerichteter Gesenkblöcke (16, 17) anzuordnen und die Zwinge (5) auf das Seil (4) zusammenzudrücken, indem die Gesenkblöcke (16, 17) zueinander gebracht werden.

8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, worin während des Zusammenpressens die Gesenkblöcke auf die Flachbereiche (10) wirken, um die Zwinge so zu verformen, dass die Größe der Flachbereiche (10) relativ zu der der abgerundeten Abschnitte (9) auf dem transversalen Querschnitt der Außenwand zunehmen.

9. Eine geschmiedete Zwinge, die durch Schmieden einer Zwinge gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt wird, wobei das Verfahren von Anspruch 7 oder 8 verwendet wird.

10. Ein Seil oder ein ähnliches längliches Teil, das eine geschmiedete Zwinge gemäß Anspruch 9 einschließt.