DE19753436C2

DE19753436C2 - Preßwerkzeug zum Verpressen eines gedrehten Rundsteckers und eines mehrdrähtigen Leiters

Info

Publication number: DE19753436C2
Application number: DE1997153436
Authority: DE
Inventors: Horst Beetz
Original assignee: Wezag GmbH Werkzeugfabrik
Current assignee: Wezag GmbH and Co KG
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: DE19753436A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Presswerkzeug zum Verpressen eines gedrehten Rundsteckers und eines mehrdrähtigen Leiters in einer von einem Rohrabschnitt des Rundsteckers gebildeten Presszone, mit einem Antrieb für linear oder scherenförmig zueinander ge führte Abstützbacken, an denen zwei miteinander ein Crimpgesenk bildende Pressbacken angeordnet sind, wobei die Pressbacken Vorsprünge aufweisen.

Unter einem solchen Presswerkzeug wird insbesondere eine Presszange verstanden, also ein von Hand habbares Instrument, welches üblicherweise zwei Handhebel aufweist, mit deren Hilfe ein Antrieb realisiert wird. Je nach der Ausbildung der einzelnen Elemente dieses Antriebes kann letztlich eine lineare Bewegung oder eine quasi-lineare Bewegung in Scherenform auf Abstützbacken übertragen werden, an denen wiederum die Pressbacken, vorzugsweise auswechselbar, angeordnet sind. Die Art des Antriebes und der Bewegungsweg der Abstützbacken ist jedoch von untergeordneter Bedeutung. Freilich müssen die beiden Pressbacken aufeinander abgestimmt sein und von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung bewegbar sein, in welcher sie ein Crimpgesenk für den Rundstecker bilden. Ein solches Presswerkzeug kann auch einen Antrieb in Form eines Hydraulikkolbens oder eines pneumatisch beaufschlagten Kolbens aufweisen. Unter "gedrehten Rundsteckern" werden Rundstifte oder Rundhülsen verstanden, die durch einen Drehvorgang hergestellt werden. Solche Rundstecker sind damit symmetrisch zu ihrer Achse als Drehteil ausgebildet und werden insbesondere dann einge setzt, wenn erhöhte Anforderungen an diese Rundstecker gestellt werden, beispielsweise dann, wenn diese Rundstifte von den Rundhülsen häufig getrennt bzw. wieder ineinandergeschoben werden müssen. Solche Rundstecker werden aus vergleichsweise sprödem Material hergestellt und besitzen einen Rohrabschnitt, der häufig zwischen zwei Bunden angeordnet ist und der letztend lich eine Presszone bildet, an der die Verpressung des mehr drähtigen Leiters, eingesteckt in die Ausnehmung des Rohrab schnittes, stattfindet.

Ein Presswerkzeug der eingangs beschriebenen Art in Form einer Presszange ist aus einer Werbeschrift der Anmelderin "Profes sional Crimpwerkzeug Typ CS 25 K-RM" bekannt. Es handelt sich um eine Presszange mit zwei Handhebeln, die zu einem Antrieb gehö ren. Die eine Abstützbacke ist ortsfest an der Zange vorgesehen und trägt die ihr zugeordnete Pressbacke somit ebenfalls orts fest. Die andere Abstützbacke wird linear in Richtung auf die erste Abstützbacke bewegt und bewegt damit auch die andere Pressbacke relativ zu der ersten Pressbacke. Die beiden Press backen sind einander zugeordnet und bilden miteinander ein Crimpgesenk, welches in der Schließstellung der Presszange den erforderlichen Pressvorgang durchführt. Die Querschnitts geometrie der beiden Pressbacken stellen in der Schließstellung einen Sechskantquerschnitt dar, wobei drei der Seitenflächen des Sechskantes in der einen Pressbacke und die anderen drei Flächen des Sechskantes in der anderen Pressbacke verwirklicht sind. Um eine zusätzliche Verdichtung des Materials des Rundsteckers in einer Längsmittelebene durch die Achse des Rundsteckers bzw. die Achse des Leiters herbeizuführen, sind die beiden Flächen des Sechskantquerschnittes, die sich senkrecht zur Bewegungsrichtung der Pressbacken zueinander erstrecken, mit Vorsprüngen versehen. Auch die übrigen vier Seitenflächen können eine gewisse Einbuch tung aufweisen. Diese Einbuchtungen, die durch Vorsprünge an den Pressbacken erzielt werden, sind also insbesondere in der Längs mittelebene angeordnet und bilden dort mit dem eingeschlossenen mehrdrähtigen Leiter eine einzige Verdichtungszone. Solche Verpressungen eines Rundsteckers mit einem mehrdrähtigen Leiter müssen eine gewisse Ausziehkraft aushalten, bevor der Leiter aus der Verpressung des Rundsteckers herausgerissen wird. Bei einem Querschnitt von 2,5 mm² des mehrdrähtigen Leiters soll die Verpressung derart fest ausgeführt werden, dass eine Auszieh kraft von mehr als 325 N erforderlich ist, um den Leiter aus dem Rundstecker herauszureißen. Die verschiedenen Ausziehkräfte für die einzelnen Querschnitte bzw. Größen sind normmäßig festge legt.

Das oben beschriebene bekannte Crimpwerkzeug arbeitet auf der Grundlage einer Volumenverpressung, d. h. die Querschnittsgeo metrie des Crimpgesenkes der beiden Pressbacken ist so bemessen, dass es in der Schließstellung das Volumen des Rundsteckers an der Pressstelle voll aufnimmt. Das Material des Rundsteckers wird gleichsam gekammert und durch diese allseitige Umfassung in den angenähert sechseckigen Querschnitt verformt. Das bekannte Presswerkzeug in Form der Zange ist vergleichsweise wenig aufwendig gestaltet, weil lediglich zwei Pressbacken erforder lich sind und nur einer der beiden Pressbacken relativ zu dem anderen bewegt werden muss. Auch die für die Betätigung der Presszange erforderliche Handkraft ist vergleichsweise gering und liegt in der Größenordnung von 250 bis 300 N. Das bekannte Presswerkzeug verwirklicht zugleich die Möglichkeit, an einem Pressbackenpaar mehrere Crimpquerschnitte vorzusehen, die auf verschiedene Größen von Rundsteckern und Leitern abgestimmt sind, beispielsweise in einer Stufung von 0,14 bis 1,0 mm², 1,5 mm² und 2,5 mm². Die mit diesem Presswerkzeug erzielbaren Ausziehkräfte liegen im unteren Normbereich und sind manchmal nicht ausreichend. Weiterhin ist nachteilig, dass bei Verpres sung von Rundsteckern in der Serie eine relativ große Streuung der Aufziehkräfte auftritt, teilweise bedingt durch die nicht vermeidbaren Toleranzen der gedrehten Rundstecker, die der Volumenverpressung unterworfen werden. Auch die Toleranzen hinsichtlich der mehrdrähtigen Leiter wirken sich nachteilig auf die Pressqualität aus. So können für die Querschnittsgröße 2,5 mm² die Ausziehkräfte in einem Bereich von 310 bis 350 N variieren, während die zugehörige Norm die Überschreitung einer Ausziehkraft von 325 N vorschreibt.

Die PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 97/20363 A1 zeigt und beschreibt ein Presswerkzeug zum Verpressen eines Kabelschuhs mit rohrförmigem Querschnitt auf einem mehrdrähtigen Leiter. Zwei Pressbacken bilden miteinander ein Crimpgesenk. Die seitlichen Begrenzungswände der einen Pressbacke weisen einen Abstand voneinander auf, der dem Durchmesser des rohrförmigen Querschnitts des Kabelschuhs entspricht. Die Pressbacken in der Pressebene sind so gestaltet, dass über den Umfang Vorsprünge und Rücksprünge miteinander abwechseln. Die Rücksprünge bilden Freiräume, die sich während des Pressvorgangs mit Material ausfüllen, mit Ausnahme von zwei gegenüberliegend an den Press backen in einer Längsmittelebene vorgesehenen Freiräumen, die sich einseitig neben und zwischen zwei Vorsprüngen erstrecken und in die während des Verpressens kein Material geflossen ist. Damit entsteht im Mittelbereich in der Längsmittelebene eine Ausweichzone, in der das Material des Leiters entgegen dem Pressdruck ausweicht.

Die DE 15 40 276 A zeigt ein Presswerkzeug mit zwei Pressbacken, die ein Pressgesenk bilden. Vorsprüngen an der einen Pressbacke sind Rücksprünge an der anderen Pressbacke zugeordnet, sodass ein wellenförmig verpresstes Werkstück entsteht. Wenn unter schiedliche Durchmesser verprellt werden, fliesst das Material unterschiedlich weit seitlich in einen offenen Spalt konstanter Breite.

Presswerkzeuge für den angegebenen Verwendungszweck, nämlich die Verpressung von gedrehten Rundsteckern und mehrdrähtigen Leitern, sind auch aus der US 2,991,675 und US 2,933,000 bekannt. Diese Presswerkzeuge besitzen ebenfalls Zangenform, d. h. sie werden über zwei zueinander bewegbare Handhebel angetrieben. Diese Presswerkzeuge arbeiten im Gegensatz zu dem gattungsbildenden Presswerkzeug jedoch mit vier Pressbacken, die in vier verschiedenen Richtungen, jeweils um einen Winkel von 90° zueinander getrennt, in Richtung auf die Achse des Press werkzeuges bewegt werden. Dabei finden schiefe Ebenen Anwendung, über die die vier Presswerkzeuge angetrieben werden. Die dabei zu überwindende Reibung ist erheblich und erhöht die notwendige Handkraft zur Betätigung über 300 N hinaus. Solche Presswerk zeuge sind vergleichsweise aufwendig in ihrer Herstellung und damit auch teuer, weil der Antriebsmechanismus für die vier Pressbacken dies erfordert. Die mit dieser prinzipiell aus vier Richtungen arbeitenden Presszange erzielbaren Ausziehkräfte sind vergleichsweise gut. So werden die Normwerte verlässlich erreicht. Für einen Leiterquerschnitt von 1 mm² wird eine Aus ziehkraft von 110 N überschritten. Für einen Leiterquerschnitt von 1,5 mm² werden 220 N überschritten. Für einen Leiterquer schnitt von 2,5 mm² sind dies 325 N. Durch die erhebliche Verpressung und Umformung des im allgemeinen spröden Materials des Rundsteckers entsteht jedoch die Gefahr von Sprödbrüchen. Da die Rundstecker in der Regel auf Automaten gedreht werden, wird ein sprödes Material, beispielsweise Messing, eingesetzt, um einen guten Spanabfluss zu erreichen. Dies ist aber nachteilig für den eigentlichen Verpressungsvorgang. Es können Risse im Rundstecker in der Presszone beim Verpressen entstehen. Diese Risse können die nutzbaren Ausziehkräfte derart verringern, dass die Normwerte unterschritten werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Risse im Bereich des verpressten Rohrab schnittes von innen nach außen durchgehen. Solche aufwendig hergestellten Presszangen mit ihren in vier Richtungen arbeiten den vier Pressbacken besitzen immer nur eine Arbeitsstelle, d. h. es können keine mehreren Nester für die verschiedenen Querschnittsgrößen an Rundsteckern und Leitern gebildet werden. Um aber unterschiedliche Größen verpressen zu können, müssen solche Zangen eine vergleichsweise aufwendige Ein- bzw. Verstelleinrichtung aufweisen, über die der Hub der vier Pressbacken eingestellt werden kann. Die Einstellung kann nur unter Anwendung einer Lehre erfolgen, die eine Gutseite und eine Schlechtseite aufweist. Auch diese geschliffenen Lehren erhöhen den Aufwand. Dennoch sind die Möglichkeiten der Fehleinstellung groß, woraus Fehlverpressungen resultieren. Fehlverpressungen sind aber andererseits sehr schwer erkennbar. Praktisch können sie nur durch eine Zerstörung des Rundsteckers festgestellt werden, indem ein Ausreißversuch bis zum Ausreißen durchgeführt wird. Vorteilhaft an diesem Prinzip der Bewegung von vier Pressbacken in vier unterschiedlichen Richtungen radial auf die Achse des Rundsteckers zu ist es, dass das Material des Rund steckers zwischen den Einflusszonen der Pressbacken relativ frei fließen kann. Allerdings findet in diesem Bereich durch den konzentrierten Ansatz der vier Pressbacken, deren Verpressungen einander überschneiden, eine starke Verformung des Materials des Rundsteckers statt, der die Gefahr der Sprödbrüche mit bein haltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Presswerkzeug der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, welches nur zwei Pressbacken anwendet und trotzdem Verpressungen ermöglicht, die im Aussehen denjenigen Verpressungen gleichen, die mit vier bewegten Pressbacken herstellbar sind. Dabei sollen die von der Norm vorgeschriebenen Ausziehkräfte sicher erreicht werden, damit aus jeder Verpressung gute mechanische und elektrische Werte die Folge sind.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Presswerkzeug der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass jede der beiden Pressbacken in einer Pressebene senkrecht zu der Achse des Rund steckers je zwei in Schließrichtung der Pressbacken vorstehende Vorsprünge aufweist, dass in der Pressebene zu beiden Seiten jedes Vorsprungs Freiräume für das Fließen des Rundstecker materials während des Verpressens vorhanden sind, dass die Vorsprünge in den beiden Pressbacken symmetrisch zu einer Symmetrieebene und symmetrisch zu einer Längsmittelebene durch die Achse des Rundsteckers angeordnet sind, und dass die Vor sprünge in einem Stellungswinkel von etwa 30° bis 45° zu der Längsmittelebene angeordnet sind, wobei nach dem Verpressen des Rundsteckers in der Pressebene in allen Freiräumen Teilfrei räume, in denen kein Rundsteckermaterial geflossen ist, verbleiben.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die im Stand der Technik bei Crimpwerkzeugen, die mit zwei Pressbacken arbeiten, eingeführte Volumenverpressung zu verlassen und definierte Verdichtungszonen an dem verpressten Querschnitt zu schaffen. Statt nur einer Verdichtungszone in der Längsmittelebene durch die Achse des Rundsteckers werden zwei Verdichtungszonen ange ordnet, die einen Abstand von der Längsmittelebene aufweisen, aber andererseits trotzdem noch in einem solchen Bereich ange ordnet sind, in welchem sie den mehrdrähtigen Leiterquerschnitt einklemmen. Mit diesen Verdichtungszonen werden örtlich gezielte Stellen geschaffen, an denen das verpresste Material des Rund steckers an dem mehrdrähtigen Leiter angreift. Benachbart zu den Verdichtungszonen sind Freiräume vorgesehen, die das Fließen des Materials des Rundsteckers während des Verpressens dort möglichst wenig behindern. Obwohl nur zwei Pressbacken eingesetzt werden, die relativ zueinander bewegt werden, werden letztend lich vier Eindrückungen an dem verpressten Rundstecker hinter lassen, deren Anordnung und Ausbildung den vier Eindrückungen ähnelt, die von einer Presszange mit vier bewegten Pressstempeln erzielt werden kann. Um eine Überbeanspruchung des in der Regel spröden Materials des Rundsteckers beim Verpressen zu vermeiden, sind die beiden Verdichtungszonen gezielt mit Abstand zueinander angeordnet, so dass sie einander nicht negativ beeinflussen. Es ist also immer ein Vorsprung der einen Pressbacke einem anderen Vorsprung an der anderen Pressbacke geometrisch zugeordnet, so da auf diese Art und Weise eine Verdichtungszone mit zwei Eindrückungen pro Preebene entsteht. Durch die insgesamt zwei Verdichtungszonen entstehen also insgesamt vier Eindrückungen am Umfang des verpressten Rundsteckers. Dennoch weist ein solches Presswerkzeug, insbesondere eine solche Presszange, einen relativ einfachen Aufbau auf. Es müssen nur zwei Pressbacken aufeinander abgestimmt werden. Die Anwendung von schiefen Ebenen oder Keilflächen zum Antrieb der Pressbacken, wie sie im Stand der Technik bei der Verwendung von vier Pressbacken erforderlich sind, entfallen. Damit ergibt sich vorteilhaft auch eine leich tere Bedienbarkeit durch eine verringerte erforderliche Hand kraft. Während im Stand der Technik eine Handkraft von bis zu 300 N eingesetzt werden muss, erfordert das neue Presswerkzeug lediglich Handkräfte in der Größenordnung von etwa 160 bis 170 N. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Presswerk zeuges ist darin zu sehen, dass es eine verbesserte Crimp qualität erbringt. Es ist weniger anfällig gegen Toleranzen am Rundstecker und/oder am Leiterquerschnitt. Auch die Rissgefahr bei Verwendung eines spröden Werkstoffes für den Rundstecker ist vergleichsweise verringert. Dies bedeutet, dass einerseits automatenfreundliche Werkstoffe für die Herstellung der Rund stecker nutzbar sind und trotzdem beim Verpressen die Gefahr des Auftretens von Rissen vermindert ist. Mit dem neuen Presswerk zeug lassen sich überraschend hohe Ausziehkräfte realisieren.

Für Leiterquerschnitte von 2,5 mm² wurden Ausziehkräfte im Bereich von 380 bis 480 N erzielt, was beachtlich über den Mindestanforderungen der Norm von 325 N liegt. Hierin äußert sich nachgewiesenermaßen auch die Überwindung von Fehlvorstel lungen der Fachwelt, die davon ausging, dass derart hohe Ausziehkräfte nur durch Verwendung von vier bewegten Pressbacken möglich seien. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das neue relativ einfach ausgebildete Presswerkzeug keine komplizierte Einstell vorrichtung erfordert, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Es können ohne weiteres drei Nester für drei verschiedene Größen von Rundsteckern bzw. Leitern erstellt und genutzt werden. Damit steigt die Sicherheit der Verpressung erheblich, und die Anwendung von Lehren wird ebenfalls entbehrlich. Ein weiterer Vorteil des neuen Presswerkzeuges ist darin zu sehen, dass die Vorsprünge an den beiden Pressbacken bei Beginn einer Verpressung den Rundstecker gleichsam erfassen und fixieren, so dass auch bei scherenartigen Bewegungen der Pressbacken relativ zueinander kaum ein seitliches Verdrängen des Materials des Rundsteckers stattfindet.

Die Vorsprünge in den beiden Pressbacken sind symmetrisch zu einer Symmetrieebene durch die Achse des Rundsteckers ange ordnet. Die Symmetrieebene stellt ebenfalls eine Längsmittel ebene durch die Achse des Rundsteckers dar. Die Symmetrieebene ist jedoch gegenüber der zuvor angesprochenen Längsmittelebene um 90° gedreht. Die symmetrische Anordnung ermöglicht es, dass die vier Eindrücke, die die zwei Pressbacken beim Verpressen an dem Rundstecker hinterlassen, einerseits in Zuordnung zu der Achse des Rundsteckers angeordnet sind und andererseits die beiden voneinander beabstandeten Verdichtungszonen realisieren.

Die Vorsprünge in den beiden Pressbacken sind symmetrisch zu einer Symmetrieebene und symmetrisch zu der Längsmittelebene durch die Achse des Rundsteckers angeordnet sein. Die Anordnung ist so getroffen, dass sowohl eine Symmetrie zu der Längsmittelebene wie auch zu der darauf senkrecht stehenden Symmetrieebene erreicht wird. Dabei sind die Vorsprünge in einem Stellungs winkel von etwa 30° bis 45° zu der Längsmittelebene angeordnet. Auf diese Art und Weise werden nicht nur zwei beabstandete Verdichtungszonen geschaffen, die sich gleichsam parallel zu der Längsmittelebene erstrecken. Die beiden Vorsprünge an jeder Pressbacke bilden vielmehr auch noch kreuzweise verlaufende Verdichtungszonen und sind wahrscheinlich die Ursache dafür, dass mit einer solchen Verpressung unerwartet hohe Ausziehkräfte realisiert werden können.

Die beiden Pressbacken können eine zwischen den beiden Press backen gebildete Teilungsebene aufweisen, die im Bereich den Teilfreiräumen angeordnet ist. Damit wird erreicht, dass das bei der Verpressung fließende Material des Rundsteckers die Teilungsebene nicht erreicht. Auf diese Art und Weise werden im Stand der Technik auftretende Flossen oder Lappen im seitlichen Bereich vermieden, die sich bei Anwendung einer Volumenver pressung nicht vermeiden lassen. Außerdem wird durch diese Gestaltung die Querschnittsgeometrie der Pressbacken zueinander vereinfacht.

Die Querschnittsgeometrie der einen Pressbacke kann seitliche Begrenzungswände aufweisen, die in einem Flankenwinkel zur Längsmittelebene von etwa 0,5° bis 6,0°, insbesondere etwa 2°, angeordnet sein können. Ein solcher Flankenwinkel ist einerseits sinnvoll, um den verpressten Rundstecker aus der einen Press backe, die die vergleichsweise tiefere Vertiefung aufweist, entfernen zu können. Andererseits ist es erforderlich, darauf zu achten, dass die Eindringtiefe der vier Vorsprünge gleich groß ist, um das Verdrängen bzw. Fließen des Materials des Rund steckers gleichmäßig auf die vier Eindrücke zu verteilen. Erstaunlicherweise genügt ein relativ kleiner Flankenwinkel, insbesondere in der Größenordnung von etwa 2°, um diese beiden gegenläufigen Forderungen zu erfüllen.

Die seitlichen Begrenzungswände der einen Pressbacke können einen Abstand voneinander aufweisen, der kleiner als der maximale Durchmesser des Rundsteckers ist. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass der Querschnitt des Rundsteckers in der Presszone nicht allzu sehr zusammengedrückt wird. Es wird ein Durchmesser des verpressten Rundsteckers vermieden, der den maximalen Durchmesser des Rundsteckers, insbesondere an dort vorgesehenen Bunden, überschreitet. Dies ist erforderlich, um die Rundstecker in einem Aufnahmegehäuse montieren zu können. Oft werden dabei eine relativ große Anzahl von Rundsteckern in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse untergebracht.

Die Erfindung lässt sich an einem zu verpressenden Rohrabschnitt ein- oder mehrmals anwenden, wobei bei mehrfacher Anordnung auch nur ein Verpressungsvorgang stattfindet, jedoch jeweils in jeder Pressebene vier Eindrückungen entstehen und der erste Satz von vier Eindrückungen von dem zweiten Satz von vier Eindrückungen axial beabstandet ist. So ist es möglich, dass die Pressbacken mehrere axial hintereinander und mit Abstand zueinander angeord nete Vorsprünge aufweisen, so dass in mehreren axial beabstande ten Pressebenen jeweils vier Eindrückungen entstehen. Im allgemeinen genügt es, zwei solche Pressebenen zu schaffen, also insgesamt acht Eindrückungen an dem Rohrabschnitt zu verwirk lichen.

Sinnvoll ist es, wenn die Vorsprünge an den Pressbacken eine abgerundete Form aufweisen. Diese Formgebung wird auf das Fließvermögen des Materials des Rundsteckers abgestimmt. Die Form lässt sich optimieren, und zwar derart, dass das von den Vorsprüngen verdrängte Material des Rundsteckers in die beid seits von den Vorsprüngen vorgesehenen Freiräume einfließt, ohne dass übergroße Verformungsverhältnisse durchlaufen werden. Die Pressbacken können mehrere Crimpgesenke für unterschiedliche Größen von Rundsteckern und Leitern aufweisen. Mehrere Crimp gesenke lassen sich ohne weiteres in nur zwei Pressbacken unterbringen. Insbesondere ist es sinnvoll, dies für die drei ein gangs beschriebenen Größen zu verwirklichen. Einstelleinrichtun gen sind nicht erforderlich. Die Verpresssicherheit wird durch solche Crimpgesenke für unterschiedliche Größen gesteigert.

Die Erfindung wird an verschiedenen Ausführungsbeispielen weiter beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Presswerkzeuges an einer Presszange mit scherenförmig zueinander geführ ten Abstützbacken,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Presswerkzeuges an einer Presszange mit linear geführten Abstützbacken,

Fig. 3 zwei Rundstecker in Form einer Rundhülse und eines Rundstiftes,

Fig. 4 eine Ansicht eines mit einem mehrdrähtigen Leiter verpressten Rundstiftes,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Pressbacken eines Press werkzeuges nach dem Stand der Technik und

Fig. 6 einen ähnlichen Querschnitt durch die Pressbacken mit ihrer neuen Querschnittsgeometrie.

In Fig. 1 ist ein Presswerkzeug 1 in Form einer handbetätigten Presszange dargestellt. Die Presszange besitzt zwei Abstütz backen 2 und 3, die über eine Gelenkverbindung eine scheren artige Bewegung aus der Öffnungsstellung in die dargestellte Schließstellung bzw. umgekehrt ausführen. Die Einzelheiten dieser Gelenkverbindung sind nur angedeutet. Es ist ein Antrieb 4 vorgesehen, der im wesentlichen aus zwei Handhebeln 5 und 6 besteht. Die Zange ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und braucht daher im einzelnen nicht weiter erläutert werden.

An der Abstützbacke 2 sitzt eine erste Preßbacke 7, während mit der beweglichen Abstützbacke 3 eine zweite Preßbacke 8 verbunden ist. Die beiden Preßbacken 7 und 8 bilden miteinander drei Crimpgesenke 9, 10, 11, die wahlweise benutzt werden, um unterschiedliche Größen von Rundsteckern mit ihren zugehörigen Leitern zu verpressen. Innerhalb jedes Crimpgesenks 9, 10, 11 weist die Preßbacke 7 abständig zu einer Längsmittelebene 12 je zwei Vorsprünge 13 und 14 auf. Auch der zugehörige Teil der Preßbacke 8 weist zwei derartige Vorsprünge 15 und 16 auf. Auch die beiden Vorsprünge 15 und 16 sind mit Abstand zueinander und symmetrisch zu der Längsmittelebene 12 angeordnet. Dabei ist der Vorsprung 15 der Preßbacke 8 dem Vorsprung 13 der Preßbacke 7 zugeordnet. Ebenso besteht eine Zuordnung zwischen den Vorsprün gen 14 und 16, die ihrerseits parallel und mit Abstand zu der Längsmittelebene 12 angeordnet sind. Auch die Crimpgesenke 9 und 10 sind entsprechend ausgebildet. Die Verhältnisse im einzelnen sind nachfolgend anhand der Fig. 6 verdeutlicht, auf die hinge wiesen wird.

Fig. 2 zeigt ebenfalls ein Preßwerkzeug 1 in Form einer Preß zange. Auch hier ist ein Antrieb 4 mit den beiden Handhebeln 5 und 6 vorgesehen. Diese Zange besitzt jedoch eine lineare Führung, so daß die bewegliche Abstützbacke 3 in einem linear verlaufenden Hub geführt ist. Die Abstützbacke 2 ist ortsfest angeordnet und mit dem Handhebel 5 verbunden. Auch hier tragen die Abstützbacken 2 und 3 die Preßbacken 7 und 8 mit ihren Crimpgesenken 9, 10, 11. Die Querschnittsgeometrie der Preß backen 7 und 8 ist auch hier so gestaltet, wie dies anhand von Fig. 1 bereits beschrieben wurde und anhand von Fig. 6 nach folgend im einzelnen noch erläutert wird. Das Preßwerkzeug 1 läßt sich auch in anderer Ausführungsform als an den beiden in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zangen verwirklichen, beispiels weise als maschinelles Aggregat mit einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb. Dabei wird in aller Regel eine lineare Führung der Abstützbacken 2 und 3 mit den zugehörigen Preßbacken 7 und 8 zueinander bevorzugt.

Das Preßwerkzeug dient zum Verpressen von Rundsteckern 17, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind. Der eine Rundstecker 17 ist als Rundstift 18 ausgebildet. Der andere Rundstecker 17 ist in Form einer Rundhülse 19 vorgesehen. Solche Rundstecker 17 werden als Drehteile aus relativ sprödem Material hergestellt. Sie besitzen einen Rohrabschnitt 20, der über seine axiale Länge eine Preß zone 21 bildet. Bei der Rundhülse 19 befindet sich der Rohrab schnitt 20 und damit die Preßzone 21 zwischen zwei Bunden 22 und 23, an denen zugleich der maximale Durchmesser der Rundhülse 19 verwirklicht wird. Bei dem Rundstift 18 ist nur ein Bund 23 vorgesehen, von dem aus sich der Rohrabschnitt 20 in einer Richtung abragend erstreckt. Es versteht sich, daß die Rohrab schnitte 20 von einer von der Endseite des jeweiligen Rund steckers 17 ausgehenden Bohrung 24 durchsetzt sind, in welches das abisolierte Ende 25 eines mehrdrähtigen Leiters 26 vor der Verpressung eingeführt und durch die Verpressung verankert wird.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Rundsteckers 17 in Form des Rund stiftes 18, dessen die Preßzone 21 bildender Rohrabschnitt 20 bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen zwei Bunden 22 und 23 angeordnet ist. Im Bereich des Rohrabschnittes 20 ist eine erste Preßebene 27 gebildet, wobei die Preßebene 27 der Darstellung der Zeichenebene in Fig. 6 entspricht. Durch die Verpressung des Rohrabschnittes 20 in dieser Preßebene 27 wird das Material des Rohrabschnittes 20 des Rundsteckers 17 verformt, wobei die Vorsprünge 13 und 14 Eindrückungen 28 und 29 hinterlassen. Dabei bilden gleichzeitig die Vorsprünge 15 und 16 der Preßbacke 8 Eindrückungen 30 und 31 auf der Unterseite des Rohrabschnitts 20, also in Deckung mit den Eindrückungen 28 und 29. In dieser Preßebene 27 werden damit insgesamt vier Eindrückungen 28, 29, 30, 31 gebildet.

Wie Fig. 4 erkennen läßt, kann die Verpressung nicht nur in einer Preßebene 27, sondern zugleich, d. h. durch einen simultan ablaufenden Preßvorgang - bei entsprechender Gestaltung der Preßbacken 7 und 8 - auch in einer zweiten Preßebene 27' ablaufen. Auch in dieser Preßebene 27' weisen die Preßbacken 7 und 8 entsprechende Vorsprünge 13', 14', 15', 16' auf und hinterlassen sinngemäß die Eindrückungen 28', 29', 30', 31', die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt sind. Es ver steht sich, daß an dem Rohrabschnitt 20 bzw. der Preßzone 21 auch nur eine Verpressung, also in nur einer Preßebene 27, oder aber auch mehr Verpressungen in verschiedenen Preßebenen 27, 27', 27" erfolgen können.

Die neue Querschnittsgeometrie der Preßbacken 7 und 8 (Fig. 6) wird nachfolgend im Vergleich zum Stand der Technik (Fig. 5) genauer erläutert.

In Fig. 5 sind die Preßbacken 7 und 8 mit ihrer dem Stand der Technik entsprechenden Querschnittsgeometrie in einem Schnitt in der Preßebene 27 dargestellt. Es ist die Schließstellung der Preßbacken 7 und 8 verdeutlicht, in der der mehrdrähtige abiso lierte Leiter 26 in der Bohrung 24 des Rundsteckers 17 aufge nommen und zusammenverpreßt ist. Die Querschnittsgeometrie der Preßbacken 7 und 8 läßt deutlich den sechseckigen Querschnitt am Umfang des Materials des Rundsteckers 17 erkennen, der sich auch an dem Umfang des mehrdrähtigen Leiters 26 abbildet. Die Quer schnittsgeometrie ist symmetrisch zu der Längsmittelebene 12 ausgebildet. Die Preßbacken 7 und 8 weisen kleine Vorsprünge 32 und 33 auf, die in die Oberflächen des Sechseckquerschnitts des Rundsteckers 17 kleine Eindellungen eindrücken, so daß durch diese Eindrückungen gemäß den Pfeilen 34 und 35 in der Längsmittelebene 15 eine Verdichtungszone innerhalb des Querschnittes geschaffen wird, die sich an der Stelle der Achse 36 des Rund steckers 17 bzw. des Leiters 26 erstreckt. Es wird hier in der Mitte des Profils eine Verdichtungszone geschaffen. Die übrigen Oberflächen des Sechseckquerschnittes bleiben weitgehend unbe einflußt. Es ist deutlich zu erkennen, wie in der Schließstel lung zwischen den Preßbacken 7 und 8 das Material des Rund steckers 17 vollkommen eingekammert wird. Hieraus resultiert auch ein wesentlicher Nachteil. In der gemeinsamen Teilungsebene 37 zwischen den Preßbacken 7 und 8 fließt das Material des Rundsteckers 17 ein und bildet dort seitlich abstehende Lappen 38. Hier wirken sich insbesondere Toleranzen im Durchmesser des Rundsteckers 17 und/oder des Leiters 26 aus. Das Eindringen von Material in die Teilungsebene 37 verhindert auch teilweise die korrekte Verpressung, indem die Endstellung zwischen den Preß backen 7 und 8 mehr oder weniger verhindert wird.

Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 6 die neue Querschnittsgeometrie an den Preßbacken 7 und 8 in einer Preßebene 27. Es ist die Achse 36 des Leiters 26 erkennbar, die gleichzeitig auch die Achse des Rundsteckers 17 bildet. Durch die Achse 36 verläuft die Längs mittelebene 12 und in 90° dazu eine Symmetrieebene 39. Die Anordnung der Vorsprünge 13, 14, 15, 16 relativ zu der Längs mittelebene 12 und zu der Symmetrieebene 39 ist deutlich erkenn bar. Die Querschnittsgeometrie ist so beschaffen, daß seitlich von jedem Vorsprung 13, 14, 15, 16 zu beiden Seiten Freiräume 40 vorgesehen sind, so daß das Material des Leiters 26 und des Rundsteckers 17 durch die Bewegung der Preßbacken 7 und 8 in die Schließstellung gemäß den Pfeilen 41 und 42 bzw. 43 und 44 zusammengepreßt wird. Zwischen den Pfeilen 41 und 42 entsteht eine erste Verdichtungszone 45. Zwischen den Pfeilen 43 und 44 entsteht eine zweite Verdichtungszone 46. Die beiden Verdich tungszonen 45 und 46 sind wie ersichtlich aus der Längsmittel ebene 15 herausgerückt und mit Abstand zueinander angeordnet, so daß sich diese Verdichtungszonen 45 und 46 nicht überlagern. Die Verdichtungszonen 45 und 46 sind aber andererseits durch die relative Anordnung der Vorsprünge 13, 14, 15 und 16 zueinander in Abstimmung auf den Querschnitt des Leiters 26 so angeordnet, daß, wie aus Fig. 6 deutlich erkennbar ist, der Querschnitt des Leiters 26 gerade von den Verdichtungszonen 45 und 46 optimal erfaßt wird. Damit wird durch die Verpressung an diesen beiden voneinander beabstandet angeordneten Verdichtungszonen 45 und 46 eine sehr hohe Ausziehkraft erzielt, obwohl das Material des Rundsteckers 17 seitlich von den Vorsprüngen 13, 14, 15 und 16 in die Freiräume 40 weitgehend unbeeinflußt von einem Kontakt zu einer Oberfläche der Preßbacken 7 und 8 im Crimpgesenk 9 einfließen kann.

Es ist erkennbar, daß die Teilungsebene 37, die parallel zu der Symmetrieebene 39 verläuft, im Bereich von Freiräumen 40 ange ordnet ist, damit das Entstehen der Lappen 38 verhindert wird. Damit ist gleichzeitig sichergestellt, daß beim Verpressen verläßlich die Endstellung zwischen den Preßbacken 7 und 8 erreicht werden kann.

Die Vorsprünge 13, 14, 15 und 16 sind symmetrisch zu der Längsmittelebene 12 und symmetrisch zu der Symmetrieebene 39 angeordnet und ausgebildet. Eine Mittellinie 47 ist für den Vorsprung 14 eingezeichnet und verdeutlicht die Formgebung und Anordnung des Vorsprunges 14. Die Mittellinie 47 bildet mit der Längsmittelebene 12 einen Stellungswinkel 48, so daß der Vor sprung mit seiner Mittellinie 47 in Richtung auf die Achse 36 geneigt angeordnet ist, allerdings ohne die Achse 36 zu schneiden, da der Vorsprung 14 dem Vorsprung 16 zugeordnet ist. Die entsprechende Anordnung gilt auch für die Vorsprünge 13, 15 und 16. Die Vorsprünge 13, 14, 15, 16 besitzen abgerundete Form symmetrisch zu der Mittellinie 47 des Vorsprungs 14 bzw. entsprechend.

Die Preßbacke 8 weist seitliche Begrenzungswände 49 und 50 auf, die nicht parallel zu der Längsmittelebene 12 verlaufen, sondern in einem Flankenwinkel 51 zu der Längsmittelebene 12 angeordnet sind, der vorzugsweise 2° betragen kann. Die Begrenzungswände 49 und 50 sind symmetrisch zu der Längsmittelebene 12 angeordnet und öffnen sich in Richtung auf die Teilungsebene 37, damit der verpreßte Rundstecker 17 mit dem Leiter 26 nach dem Öffnen der Preßbacken 7 und 8 aus dem Crimpgesenk 9 entnommen werden kann. Die Anordnung und Ausbildung der seitlichen Begrenzungswände 49 und 50 mit einem derart kleinen Flankenwinkel 51 ist dafür ursächlich, daß die durch die Vorsprünge 13, 14, 15 und 16 in der Oberfläche des Rundsteckers 17 eingeformten Eindrückungen 28, 29, 30, 31 gleiche Eindringtiefe aufweisen, wobei ein ähnlicher Eindruck entsteht wie bei dem verpressen eines Rund steckers 17 mit vier zueinander beweglichen Preßbacken, wie dies in aufwendiger Weise im Stand der Technik realisiert wird. Dadurch daß sich die Preßzonen 45 und 46 jedoch nicht innerhalb der Achse 36 überlagern, wird bei den neu gestalteten Preßbacken 7 und 8 die Gefahr von Sprödbrüchen erheblich reduziert und andererseits in überraschender Weise die erzielbare Ausziehkraft erhöht.

Bezugszeichenliste

1

Preßwerkzeug

2

Abstützbacke

3

Abstützbacke

4

Antrieb

5

Handhebel

6

Handhebel

7

Preßbacke

8

Preßbacke

9

Crimpgesenk

10

Crimpgesenk

11

Crimpgesenk

12

Längsmittelebene

13

Vorsprung

14

Vorsprung

15

Vorsprung

16

Vorsprung

17

Rundstecker

18

Rundstift

19

Rundhülse

20

Rohrabschnitt

21

Preßzone

22

Bund

23

Bund

24

Bohrung

25

Ende

26

Leiter

27

Preßebene

28

Eindrückung

29

Eindrückung

30

Eindrückung

31

Eindrückung

32

Vorsprung

33

Vorsprung

34

Pfeil

35

Pfeil

36

Achse

37

Teilungsebene

38

Lappen

39

Symmetrieebene

40

Freiraum

41

Pfeil

42

Pfeil

43

Pfeil

44

Pfeil

45

Verdichtungszone

46

Verdichtungszone

47

Mittellinie

48

Stellungswinkel

49

Begrenzungswand

50

Begrenzungswand

51

Flankenwinkel

Claims

1. Presswerkzeug (1) zum Verpressen eines gedrehten Rund steckers (17) und eines mehrdrähtigen Leiters (26) in einer von einem Rohrabschnitt (20) des Rundsteckers (17) gebildeten Press zone (27), mit einem Antrieb (4) für linear oder scherenförmig zueinander geführte Abstützbacken (2, 3), an denen zwei mitein ander ein Crimpgesenk (9) bildende Pressbacken (7, 8) angeordnet sind, wobei die Pressbacken (7, 8) Vorsprünge aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass jede der beiden Pressbacken (7, 8) in einer Pressebene (27) senkrecht zu der Achse (36) des Rundsteckers (17) je zwei in Schließrichtung der Pressbacken (7, 8) vorstehende Vorsprünge (13, 14, 15, 16) aufweist,
dass in der Pressebene (27) zu beiden Seiten jedes Vor sprungs (13, 14, 15, 16) Freiräume (40) für das Fließen des Rundsteckermaterials während des Verpressens vorhanden sind,
dass die Vorsprünge (13, 14, 15, 16) in den beiden Press backen (7, 8) symmetrisch zu einer Symmetrieebene (39) und symmetrisch zu einer Längsmittelebene (12) durch die Achse (36) des Rundsteckers (17) angeordnet sind, und
dass die Vorsprünge (13, 14, 15, 16) in einem Stellungs winkel (48) von etwa 30° bis 45° zu der Längsmittelebene (12) angeordnet sind,
wobei nach dem Verpressen des Rundsteckers (17) in der Pressebene (27) in allen Freiräumen (40) Teilfreiräume, in denen kein Rundsteckermaterial geflossen ist, verbleiben.

2. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen den beiden Pressbacken (7, 8) gebildete Teilungs ebene (37) im Bereich der Teilfreiräume angeordnet ist.

3. Presswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Querschnittsgeometrie der einen Pressbacke (8) seitliche Begrenzungswände (49, 50) aufweist, die in einem Flankenwinkel (51) zur Längsmittelebene (12) von etwa 0,5° bis 6,0° angeordnet sind.

4. Presswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Begrenzungswände (49, 50) der einen Pressbacke (8) einen Abstand voneinander aufweisen, der kleiner als der maximale Durchmesser des Rundsteckers (17) ist.

5. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Pressbacken (7, 8) mehrere axial hinter einander und mit Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge (13, 14, 15, 16; 13', 14', 15', 16') aufweisen, so dass in mehreren axial beabstandeten Pressebenen (27, 27') jeweils vier Ein drückungen (28, 29, 30, 31; 28', 29', 30', 31') entstehen.

6. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (13, 14, 15, 16) an den Pressbacken (7, 8) eine abgerundete Form aufweisen.

7. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbacken (7, 8) mehrere Crimpgesenke (9, 10, 11) für unterschiedliche Größen von Rundsteckern (17) und Leitern (26) aufweisen.