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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich generell auf eine Schweißeinrichtung
und ein Schweißverfahren,
und insbesondere auf eine exotherme Schweißeinrichtung für zu verschweißende Teile,
wie zum Beispiel elektrische Leiter, sowie auf ein Verfahren für die wirtschaftliche
Herstellung von elektrischen Anschlüssen hoher Qualität mit hoher
Stromstärke
und niedrigem Widerstand.
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Exothermes Schweißen gilt als eine bevorzugte
Art für
die Herstellung von elektrischen Anschlüssen mit hoher Stromstärke und
niedrigem Widerstand. Wiederverwendbare feuerfeste Gussformen, die üblicherweise
aus Graphit od. dgl. hergestellt werden, werden in großem Umfang
für exotherme
Schweißmaterialien
verwendet, um eine große Vielzahl
von solchen elektrischen Anschlüssen
mit hoher Stromstärke
und niedrigem Widerstand herzustellen. Für diesen Zweck typische Gussformen
sind Gussformen, die unter dem bekannten Markenzeichen CADWELL® von der
Firma ERICO International mit Sitz in Solon, Ohio, vertrieben werden.
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Die wiederverwendbaren Gussformen
sind aus zwei oder mehreren Teilen bestehende Gussformen, die üblicherweise
mit Hilfe von Kniehebelklemmen geöffnet, verschlossen und zusammengehalten werden.
Die Gussteile besitzen Flächen,
die in einer Trennebene aneinander stoßen, die mit Einstichen ausgestattet
ist, welche die verschiedenen Hohlräume und Passagen bilden, wenn
die Teile miteinander verklemmt werden. Üblicherweise bilden die Gussteile
eine Schweißkammer,
die im allgemeinen eine Steigleitung enthält, die aus dem erweiterten
unteren Ende einer Gewindebohrung einer Passage besteht, welche
zwischen der Oberseite der Gussform und der Schweißkammer
verläuft.
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Die zu verschweißenden Teile werden durch rohrförmige Passagen
in die Schweißkammer
eingeleitet, die von der Außenseite
in die Schweißkammer verlaufen.
Diese Passagen verlaufen im allgemeinen horizontal oder erstrecken
sich aus dem Boden der Schweißkammer.
Für die
Verschweißung
von Kabelverbindungen werden im allgemeinen horizontale Passagen
verwendet. Sie können
in Verbindung mit einer senkrechten Passage eingesetzt werden, wenn zum
Beispiel ein Kabel mit einer Erdungsleitung verschweißt wird.
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Normeilerweise ist ein Schmelztiegel
auf die Oberseite der zusammengefügten Gussteile aufgesetzt.
Dieser Schmelztiegel enthält
eine Kammer, welche das exotherme Material auf der Oberseite einer
schmelzbaren Platte hält.
Ein Eingusskanal oder eine Gewindebohrung unter dieser Platte kommuniziert
mit der Oberseite der Gewindebohrung in der Gussform. Wenn eine
gemessene und kontrollierte Menge des exothermen Materials entflammt
wird, bildet es ein geschmolzenes Metall, das die Platte schmilzt,
so dass das es nach unten in die Schweißkammer fließen kann,
um die Teile zu verschweißen, die
sich in der Kammer befinden. Es bilden sich Schlacken auf der Oberseite
des Schweißmaterials und
sammeln sich normalerweise in dem Steigrohr. Nachdem sich das Schweißmaterial
abgekühlt
hat, wird die Gussform geöffnet
und die eventuell vorhandene Schlacke entfernt. Die Gussform und
der Schmelztiegel werden dann für
eine weitere Verwendung gereinigt.
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Solche Gussformen können einen
komplizierten Aufbau haben und ziemlich teuer sein. Noch wichtiger
ist, dass normalerweise für
jede Art eines elektrischen Anschlusses eine unterschiedliche Gussform
verwendet werden muß.
Dies erfordert eine extrem hohe Anzahl und Lagerhaltung von Gussformen,
wodurch die Lagerung, der Transport und der selektive Einsatz solcher
Gussformen sowohl kostspielig als auch umständlich wird. Obwohl mit Hilfe
von gewissen Gussformen elektrische Anschlüsse mit verschiedenen Abmessungen
hergestellt werden können,
die üblicherweise
Abstandshalter, Buchsen oder Ummantelungen enthalten, die um kleinere
Leiter in größeren Passagen
angeordnet sind, tragen solche Abstandshalter oder Buchsen dazu
bei, dass die Gussformen abgenutzt werden und dadurch ihre Lebensdauer
verkürzt
wird. Aufgrund der vorstehend genannten Probleme werden die Kosten
für die
Herstellung von elektrischen Anschlüssen hoher Qualität erhöht. Aufgrund
dieser Kosten können
die Benutzer oder Besitzer solcher Anlagen weniger kostspielige
aber weniger effiziente elektrische Anschlüsse und elektrische Anschlüsse einsetzen,
die eine geringere Qualität
haben.
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Die Patentschrift US-A-3,161,928
offenbart eine Schweißeinrichtung,
die eine erste Gussform für das
exotherme Schweißen
mit einer Fläche
aufweist, die eine Gewindebohrung enthält, sowie eine zweite Gussform
mit einer Vielzahl von Flächen
besitzt und weiterhin Mittel enthält, um diese erste Gussform
an einer ausgewählten
Fläche
der zweiten Gussform zu befestigen, um Teile miteinander zu verschweißen, wobei
die Einstiche an der Außenseite
der zweiten Gussform nur in einer der Flächen ausgebildet sind. Die
Teile, die miteinander verschweißt werden sollen, werden zwischen
den Flächen
dieser Gussformen verklemmt.
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Daher ist es erforderlich, die Kosten
für die Schweißeinrichtung
und das Verfahren für
die Herstellung solcher exotherm verschweißten elektrischen Anschlüsse so niedrig
wie möglich
zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Anzahl der
Gussteile, die für
die Herstellung einer Vielzahl von Arten und Größen von elektrischen Anschlüssen notwendig
sind, reduziert wird. Dies kann auch dadurch erreicht weiden, dass
die Abnutzung der geringeren Anzahl von Gussformen reduziert und
die Beschläge
für die
Halterung, die Öffnung
und die Schließung
der Gussteile vereinfacht werden.
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Dieses Ziel der vorliegenden Erfindung
kann mit Hilfe einer Schweißeinrichtung
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit dem Merkmalen des kennzeichnenden
Teils von Anspruch 1 erreicht werden. Außerdem kann dieses Ziel mit
Hilfe eines Schweißverfahrens
nach Anspruch 4 erreicht werden. Vorteilhafte Ausführungsarten
der vorliegenden Erfindung sind in den Nebenansprüchen beschrieben.
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Mit Hilfe eines einzigen Paares von
Gussformen können
mindestens sechs verschiedene elektrische Anschlüsse hergestellt werden. Die
feuerfesten Gussteile haben die Form von Blöcken, die sehr rasch miteinander
verklemmt werden können.
Die Blöcke
haben eine kubische Form mit sechs verschiedenen Flächen. Bei
elektrischen Anschlüssen mit
einem runden Querschnitt besitzen beide Blöcke ein Muster von Einstichen
in jeder Fläche,
welche mit dem Muster auf einer Fläche der anderen kubischen Gussform übereinstimmen.
Der obere Block enthält Gewindebohrungen,
die zentral durch die drei gegenüberliegenden
Flächen
verlaufen. Der untere Block in den einzelnen Flächen enthält nur eine zentral gefluchtete
Schweißkammer.
Die einzelnen Flächen enthalten
diagonale Passagen, welche in der Schweißkammer münden, und die mit der Bohrung
in dem gegenüberliegenden
Block in Verbindung stehen. Die Blöcke oder Würfel werden löslich in
einer gelenkigen Befestigung gehalten und können sehr rasch entfernt und
ersetzt werden, so dass die gewünschten
oder gewählten
Flächen
der kubischen Blöcke
aneinander liegen, wenn die Befestigung geschlossen und verklemmt
wird. Zusammen mit den elektrischen Anschlüssen, die in die diagonalen
Passagen eingeführt
werden, die in die Schweißkammer münden, wird
ein Schmelztiegel, der das exotherme Schweißmaterial enthält, in die
vertikale Bohrung eingeführt.
Wenn das exotherme Material entflammt wird, fließt es durch die Gewindebohrung
in dem oberen Block und in den Hohlraum in dem unteren Block, wodurch
die elektrischen Anschlüsse
miteinander verschweißt
werden. Nachdem das geschmolzene Metall abgekühlt worden ist, wird die Gussform
geöffnet
und für
eine erneute Verwendung gereinigt, und die Flächen des Kubus werden wunschgemäß positioniert.
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Bei flachen elektrischen Anschlüssen, wie zum
Beispiel Blechstreifen, Sammelschienen, Bändern oder Litzen, die nur
auf dem unteren kubischen Block angeordnet sind, können diese
Anschlüsse
erneut positioniert werden, um verschiedene Arten der Verschweißung zu
ermöglichen.
Mit Hilfe der sechs Flächen
des unteren kubischen Blocks wird jeweils ein unterschiedliches
Muster hergestellt, das eine zentrale Schweißkammer aufweist, welche mit
einer Steigleitung und einer Gewindebohrung in dem oberen Block
zusammenarbeitet. Die beiden Blöcke
können
mit Registriermarken versehen werden, die es dem Einrichter ermöglichen,
die Flächen
der Blöcke in
der geeigneten Weise auszurichten. Da mit Hilfe jeden Formblocks
oder jedem Satz Formblöcke
bis zu sechs verschiedene elektrische Anschlüsse hergestellt werden können, sind
weitaus weniger Gussformen erforderlich und es werden bessere Verwendungsmöglichkeiten
erreicht.
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Die vorliegende Erfindung kann auch
selbst dann nutzbringend eingesetzt werden, wenn das Muster in den
einzelnen Blockflächen
dasselbe ist. Dies bedeutet nur, dass eine Fläche nur solange verwendet wird,
bis sie so abgenutzt ist, dass sie nicht weiter verwendet werden
kann. Der Block wird dann nur erneut positioniert, um die noch nicht
abgenutzten Flächen
zu verwenden. Dieses Verfahren kann dann wiederholt werden, um dadurch
eine Lebensdauer der Gussform zu erreichen, die sechs mal höher ist,
als die Lebensdauer einer normalen Gussform.
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Für
die Erreichung der vorgenannten und ähnlicher Ziele enthält: die
vorliegende Erfindung die Merkmale, welche nachstehend umfassend beschrieben
und insbesondere in den Ansprüchen
offenbart sind, wobei in der nachstehenden Beschreibung und in den
beigefügten
Zeichnungen beispielhafte Ausführungsarten
der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben werden, wobei
diese Ausführungsarten
jedoch nur als Beispiel für
einige Möglichkeiten
dienen sollen, nach denen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung
verwirklicht werden können.
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Die 1 zeigt
einen senkrechten Querschnitt einer Gussform nach der vorliegenden
Erfindung, in der eine zweiteilige Gussform eingesetzt wird, um
eine Vielzahl von Arten und Größen von elektrischen
Anschlüssen
für runde
Leiter herzustellen;
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Die 2 zeigt
eine Vorderansicht einer Fläche
des in der 1 dargestellten
Blockes;
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Die 3 zeigt
eine weitere Fläche
des unteren Blockes, gesehen von der Oberseite in der Darstellung
in der 2;
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Die 4 zeigt
die Fläche
gesehen von der unteren Seite der Darstellung in der 2;
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Die 5 zeigt
die Fläche
gesehen von der linken Seite in der Darstellung der 2;
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Die 6 zeigt
die Fläche
gesehen von der rechten Seite in der Darstellung der 2;
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Die 7 zeigt
die Fläche,
die gegenüber oder
an der hinteren Fläche
liegst, die in der 2 dargestellt
ist;
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Die 8 zeigt
eine Vorderansicht einer Fläche
des oberen Blockes, der in der 1 dargestellt ist;
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Die 9 zeigt
eine weitere Fläche
des oberen Blockes, gesehen von der Oberseite in der Darstellung
der 8;
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Die 10 zeigt
die Fläche
gesehen von der Unterseite in der Darstellung der 8;
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Die 11 zeigt
die Fläche
gesehen von der linken Seite in der Darstellung der 8;
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Die 12 zeigt
die Fläche
gesehen von der rechten Seite in der Darstellung der 8;
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Die 13 zeigt
die gegenüberliegende oder
hintere Fläche
der in der 8 dargestellten Fläche;
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Die 14 zeigt
eine Oberansicht eines oberen Blockes, der mit einem einzelnen unteren Block
verwendet werden kann, um eine Vielzahl von elektrischen Anschlüssen in
Form von Blechstreifen, Stangen, Bändern, Litzen oder angegossenen
Sitzen herzustellen;
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Die 15 zeigt
eine Ansicht der Unterseite des in der 14 dargestellten Blockes;
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Die 16 zeigt
eine Vorderansicht eines unteren Blockes, der zusammen mit dem in
der 14 dargestellten
Block verwendet wird;
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Die 17 zeigt
eine Oberansicht der Oberseite des unteren Blockes;
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Die 18 zeigt
die Unterseite des in der 16 dargestellten
Blockes;
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Die 19 zeigt
die linke Seite des in der 16 dargestellten
Blockes;
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Die 20 zeigt
die rechte Seite des in der 16 dargestellten
Blockes;
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Die 21 zeigt
die gegenüberliegende oder
hintere Seite des in der 16 dargestellten Blockes;
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Die 22 zeigt
eine perspektivische Ansicht des in den 16 bis 21 dargestellten
Blockes, in der einige der kreuzweise angeordnete Einstiche gezeigt
sind;
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Die 23 zeigt
eine Teilansicht eines elektrischen Anschlusses zwischen zwei elektrischen
Anschlüssen
in Form von Blechstreifen oder Litzen, welche mit Hilfe der in den 14 bis 22 dargestellten Ausführungsart einer externen Gussform
hergestellt werden können;
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Die 24 zeigt
eine Darstellung eines angegossenen Sitzes, welcher mit Hilfe der
in den 14 bis 22 dargestellten Ausführungsarten
mit einer Litze verschweißt
worden ist;
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Die 25 zeigt
eine perspektivische Ansicht ähnlich
der Darstellung in der 22 des
unteren Blockes der in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsarten;
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Die 26 zeigt
eine Teilansicht eines X-Anschlusses, der mit Hilfe von. drei oder
vier runden Leitern mit Hilfe der Blöcke hergestellt werden kann, die
in den 1 bis 13 und in der 25 dargestellt sind;
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Die 27 zeigt
eine Teilansicht eines T-Anschlusses, der mit denselben Blöcken hergestellt werden
kann; und
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Die 28 zeigt
eine ähnliche
Ansicht eines geraden oder In-Line-Anschlusses, der ebenfalls mit solchen
Blöcken
hergestellt werden kann.
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In der 1 ist
eine Gussform 30 dargestellt, welche einen oberen Gussblock 31 und
einen unteren Gussblock 32 enthält. Die beiden Gussblöcke sind
rechteckig und vorzugsweise kubisch ausgebildet und besitzen jeweils
sechs rechteckige Flächen, die
weitgehend die gleichen Abmessungen haben. Die beiden Gussblöcke oder
Teile sind in einer Befestigung 35 montiert dargestellt
und über
eine ausgewählte
Fläche
des oberen Blockes oder Kubus 31 miteinander verklemmt,
der an einer ausgewählten Fläche des
unteren Blockes oder Kubus 32 anliegt.
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Die Befestigung enthält einen
unteren Rahmen 37 mit einer Bodenwand 38 mit einer
zentralen Bohrung 39. Aus der Bodenwand 38 erstrecken
sich vier rechteckige Kanten, welche die vier Kanten des Blockes 32 umgeben.
Zwei dieser Kanten sind mit den Bezugsnummern 40 und 41 gekennzeichnet.
Die Wände
dieser Kanten sind in Abständen
angeordnet, wie dies durch die Bezugsnummern 42 und 43 in Phantomlinien
in der Darstellung der 1 gezeigt ist.
Der Block 32 ist mit einem gewissen Spiel in den unteren
Rahmen eingepasst und wenn die Befestigung geöffnet wird, erlaubt es der
Freiraum zwischen den eingrenzenden Kanten dem Bediener, selbst wenn
er Handschuhe trägt,
den unteren Block 32 aus dem Rahmen zu entfernen und zu ersetzen.
Wie dies durch die Bezugsnummer 44 angedeutet ist, ragt
die Oberseite des Blockes deutlich über den Rahmen hinaus. Die
Kanten an der einen Seite werden mit Hilfe von winklig angeordneten
Gelenken 45 miteinander verbunden, und an der gegenüberliegenden
Seite sind sie mit Hilfe einer Stange 46 miteinander verbunden,
die mit Hilfe von dreieckigen Ständern 47 im
Abstand von diesen Kanten angeordnet sind.
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Der winklig verbundene Gelenkarm 45 endet in
Gelenkverbindungen 49, die auf einem Gelenkzapfen 50 montiert
sind. Die Gelenkverbindungen 52 sind ebenfalls auf dem
Gelenkzapfen 50 montiert, und diese Gelenkzapfen sind an
dem Gelenkarm 53 befestigt, der ebenfalls winklig an dem
oberen Rahmen 54 befestigt ist. Der obere Rahmen 54 hat
etwas größere Abmessungen
als der Block 31 und umrundet diesen Block komplett. Der
obere Block ist mit Hilfe einer U-förmigen Schiene 56 und
einer Flügelschraube 57 löslich in
dem oberen Rahmen 54 verklemmt. Der innere Schenkel 58 der
Schiene sitzt in dem Rahmen und die Schraube 57 ist in
eine Gewindebohrung 59 in der Wand des Rahmens eingeschraubt.
Der äußere Schenkel 60 der
Schiene enthält
nur eine Bohrung 61, in die der Schaft der Flügelschraube
lose eingesetzt wird. Der innere Schenkel 58 der Schiene
reicht deutlich unter die Innenwand des Rahmens und durch das Festziehen
der Schraube wird der obere Block 31 in dem oberen Rahmen verklemmt.
Durch das Lösen
der Flügelschraube kann
der Block 31 rasch von dem Rahmen gelöst werden.
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Die gegenüberliegende Seite des oberen Rahmens
ist mit zwei im Abstand angeordneten vorstehenden Ösen 63 ausgestattet,
zwischen denen ein Kniehebel 64 geschwenkt werden kann.
Dieser Kniehebel besitzt einen Griff 65 mit einem U-förmigen Querprofil,
von dem ein Schenkel mit der Bezugsnummer 66 gekennzeichnet
ist. Die Schenkel sind mit einem Gelenkstift 67 an den Ösen 63 befestigt. Zwischen
den Schenkeln des Griffes ist ein querliegender Gelenkstift 69 angeordnet
und auf diesen Stift ist die Mutter 70 eines Gelenkes 71 aufgesetzt,
welche eine mit einem Innengewinde versehene zentrale Erweiterung 72 enthält. Der
Gewindestutzen 74 des Hakens 75 wird in die Öffnung 72 eingeschraubt und
mit Hilfe einer Schraubenmutter 76 festgelegt. Der Haken
ist rund um eine querliegende Stange 46 auf dem unteren
Rahmen angeordnet. Der Griff hat ein gekrümmtes Profil 78, damit
der Benutzer den Griff in und aus einer mit Hilfe eines Kniehebels
blockierten Position bewegen kann. In der Darstellung der 1 ist der Griff in der durch
einen Kniehebel blockierten Position gezeigt. Der Drehzapfen 69 wird über den
Mittelpunkt des Zapfens 67 bewegt, und das Gelenk 71 und
der Haken 75 werden verspannt und halten den oberen Rahmen
geschlossen, wobei die Flächen
des oberen und des unteren Blockes aneinander anliegen. Um den Rahmen
zu öffnen,
wird der Griff im Uhrzeigersinn gedreht, wie dies in der 1 dargestellt ist, um dadurch
den Gelenkzapfen 69 wieder über den Mittelpunkt der Bolzen 67 zu
bewegen, damit der Haken gelöst
werden kann und die beiden Blöcke
geöffnet
werden können,
indem sie um den Drehzapfen 50 an der gegenüberliegenden Seite
geschwenkt werden.
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In jedem Fall können die Blöcke in die Befestigung des
Rahmens eingesetzt oder aus ihm entfernt werden, und wenn der obere
Block in einer gewählten
Position verklemmt worden ist, kann die Befestigung rasch verschlossen
werden, um zwei gegenüberliegende
Blöcke
miteinander zu verklemmen.
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In der Darstellung der 1 sind die Blöcke in der
verschlossenen und der verriegelten Position dargestellt, und diese 1 zeigt ebenfalls einen Schmelztiegel 80,
der auf dem oberen Block 31 montiert ist. Dieser Schmelztiegel
enthält
eine Gewindebohrung 81, die zwischen der Kammer, die das
exotherme Material enthält,
und einer vorstehenden Düse 82 verläuft, welche
in die Durchgangsbohrung 83 in dem oberen Block 31 eingebracht
ist. Die Gussblöcke,
welche die geschlossene Befestigung und den Schmelztiegel enthalten,
der auf dem oberen Block montiert ist, können an einer Fläche in einer beliebigen
Höhe befestigt
werden.
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Die beiden Gussblöcke sind aus einem feuerfesten
Material hergestellt, wie zum Beispiel Graphit, und beide sind so
bearbeitet, dass sie bestimmte Durchgangsbohrungen, Einstiche und
diagonale Passagen enthalten, wie dies nachstehend noch beschrieben
wird. Wie sich dies aus der Darstellung der 1 ergibt, können die scharfen Kanten der
kubischen Blöcke
entfernt werden, wie diese unter der Bezugsnummer 84 angegeben
sind.
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In den Darstellungen der 8 bis 13 kann man erkennen, dass der obere
Block 31 drei zentral angeordnete Durchgangsbohrungen enthält, mit
deren Hilfe die gegenüberliegenden
Flächen
miteinander verbunden werden. Die Durchgangsbohrung 83 verläuft zwischen
der Oberseite und der Unterseite. Die Durchgangsbohrung 86 verläuft von
Seite zu Seite, während
die Durchgangsbohrung 87 zwischen der Vorderseite und der
Rückseite
verläuft.
Man kann erkennen, dass der obere Kubus oder Block 31 sechs weitgehend
gleiche rechteckige Flächen
aufweist, welche als Vorderseite angesehen werden können, wie
dies in der 8 dargestellt
ist, wobei die linken und die rechten Flächen in den 11 und 12,
und die Oberseiten und Unterseiten in den 9 und 10, und
die Rückseite
in der 13 dargestellt
sind. Alle Flächen
enthalten ein leicht unterschiedliches Muster aus diagonal verlaufenden
Passagen. Zum Beispiel enthält
die in der 8 dargestellte
Vorderseite 92 axial gefluchtete halbrunde oder halbkreisförmige Passagen 93 und 94,
welche die Durchgangsbohrung 87 schneiden. Im rechten Winkel
zu diesen Passagen ist eine halbrunde Passage 95 angeordnet, welche
ebenfalls die Bohrung 87 schneidet. Die in der 9 dargestellte Oberfläche 96 enthält nur axial gefluchtete
diagonale Passagen 97 und 98, welche die zentrale
Bohrung 83 schneiden.
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Die an der 10 dargestellte Unterseite 99 zeigt
axial gefluchtete Passagen 100 und 101, sowie ebenfalls
axial gefluchtete Passagen 102 und 103, die jedoch
im rechten Winkel zu den Passagen 100 und 101 gefluchtet
sind und ebenfalls die Bohrung 83 schneiden.
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Der in der 11 dargestellte linke Block 105 enthält zwei
axial gefluchtete halbrunde Passagen 106 und 107,
welche auf der Durchgangspassage 86 zentriert sind und
diese schneiden. Die Passagen 106 und 107 sind
etwas kleiner als zum Beispiel die Passagen 97 und 98 und
so bemessen, dass sie einen Leiter mit einer kleineren Abmessung
aufnehmen können.
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Die in der 12 dargestellte rechte Fläche oder
Seite des Blockes 109 enthält axial gefluchtete halbrunde
diagonale Passagen 110 und 111, die ebenfalls
axial gefluchtete im rechten Winkel dazu angeordnete Passagen 112 und 113 enthalten.
Alle diese Passagen der Fläche 109 schneiden
die Bohrung 86 und haben kleinere Abmessungen.
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Schließlich enthält die in der 13 dargestellte Rückseite 115 axial
gefluchtete diagonale halbrunde Passagen 116 und 117,
sowie eine Passage 118, welche die Durchgangsbohrung 87 schneidet und
im rechten Winkel zu den Durchgangsbohrungen 11b und 117 verläuft.
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In Bezug auf die Flächen des
unteren Blockes, die in den 2 bis 7 dargestellt sind, enthält die in
der 2 dargestellte Vorderseite 120 einen zentralen
halbkreisförmigen
Einstich 121 mit axial gefluchteten diagonalen halbrunden
Einstichen 122 und 123, welche Passagen bilden,
die den halbkreisförmigen Einstich 121 schneiden.
Eine dritte Passage wird durch den halbrunden Einstich 124 gebildet, welcher
im rechten Winkel zu den Passagen 122 und 123 verläuft.
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Die Oberseite des in der 3 dargestellten unteren
Blockes 125 enthält
den zentralen halbkreisförmigen
Einstich 126 und zwei axial gefluchtete halbrunde Passagen 127 und 128,
welche diagonal zu dieser Fläche
angeordnet sind.
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Die in der 4 dargestellte Unterseite 131 enthält den zentralen
halbkreisförmigen
Einstich 131 und zwei axial gefluchtete halbrunde Passagen 132 und 133,
die im rechten Winkel zu den diagonalen Einstichen 134 und 135 verlaufen
und alle den zentralen halbrunden Einstich 131 symmetrisch
schneiden.
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Die linke Fläche des Kubus enthält den zentralen
halbrunden Einstich 138 und die axial gefluchteten halbrunden
Passagen 139 und 140, welche sich aus dem zentralen
Einstich erstrecken, wie dies in der 5 dargestellt
ist.
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In der Darstellung der 6 kann man erkennen, dass
die rechte Fläche
des Kubus den zentralen kreisförmigen
Einstich 143 und die axial gefluchteten diagonalen halbrunden
Passagen 144 und 145, sowie die Passagen 146 und 147 enthält, welche
den zentralen Einstich 143 und im rechten Winkel zu den
Einstichen 144 und 145 schneiden. Die Rückseite 149 enthält den zentralen
halbkreisförmigen
Einstich 150 mit diagonalen Passagen 151 und 152,
welche axial im rechten Winkel zu der Passage 153 gefluchtet
sind.
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In der Darstellung der 5, 6 und 7 haben die
Passagen ebenfalls einen etwas kleineren Durchmesser, als die in
den 2, 3 und 4 dargestellten Passagen.
Die in den 3 und 5 dargestellten Anordnungen
von Passagen bilden einen geraden oder axial gefluchteten Anschluss
zwischen zwei Leiterenden. Die in den 3 und 5 dargestellte Anordnung von
Passagen bildet einen elektrischen X-Anschluss zwischen drei oder
vier getrennten Leitern, welche in den Passagen angeordnet sind
oder aber diese durchqueren, während
die in den 2 und 7 dargestellten Anordnungen
von Passagen einen elektrischen T-Anschluss zwischen zwei oder drei verschiedenen
Leitern bilden, welche in diesen Passagen angeordnet sind oder sie
durchqueren.
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Ein Vergleich der Flächen des
in den 8 bis 13 dargestellten oberen Blocks
mit den Flächen des
in den 2 bis 7 dargestellten unteren Blocks zeigt,
dass jeder dieser Blöcke
eine Fläche
aufweist, in der das Muster der Passagen übereinstimmt. Wenn dies der
Fall ist, passen die halbrunden Passagen mit den halbrunden Passagen
der gegenüberliegenden
passenden Fläche überein,
um so eine vollkommen runde oder kreisförmige Passage zu bilden, welche
geeignet ist, einen kreisförmigen
Leiter, wie eine Stange, einen Draht, einen Bolzen oder sogar ein
Kabel zu verschließen
und abzudichten. Außerdem
bildet der halbkreisförmige
Einstich im Mittelpunkt des unteren Blockes die Schweißkammer
und die in dem oberen Block vorgesehene Durchgangsbohrung bildet
das Stichloch und die Harzkammer für das Schweißmaterial.
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Wie dies in der 1 dargestellt ist, fließt das in
dem Schmelztiegel 80 entflammte exothermische Material
durch das Stichloch des Schmelztiegels 81 und durch die
Durchgangsbohrung 83 in die halbkreisförmige Kammer 131,
welche dann als Schweißkammer
dient. In der Darstellung der 1 sind
die hergestellten vollkommen runden Passagen mit den Bezugsnummern 154 und
155 gekennzeichnet. Die in den verschiedenen Flächen ausgebildeten beiden Passagen
mit unterschiedlichen Abmessungen können zum Beispiel jeweils Leiter
mit einem Durchmesser von 6 mm und 8 mm aufnehmen. Mit diesen beiden
Passagen mit den verschiedenen Abmessungen bildet die dargestellte Vorrichtung
einen elektrischen X-Anschluss, einen elektrischen T-Anschluss oder
einen geraden elektrischen Anschluss mit diesen beiden Abmessungen.
Auf diese Weise können
durch die Wahl und die Anpassung von gegenüberliegenden Flächen nur
mit Hilfe von nur zwei Gießblöcken bis
zu sechs verschiedene elektrische Anschlüsse hergestellt werden.
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Wenn zum Beispiel 36 elektrische
Anschlüsse
notwendig sind, wofür
normalerweise ein Werkzeug für
jeden Anschluss notwendig ist, so können diese jetzt mit einem
Satz von sechs Werkzeugen hergestellt werden, wodurch die Kosten
und das Inventar, das für
die Herstellung dieser elektrischen Anschlüsse notwendig ist, deutlich
reduziert werden. Man wird ebenfalls feststellen, dass die äußere Gussform
nach der vorliegenden Erfindung auch nur einfach verwendet werden
kann, um die Lebensdauer eines bestimmten Satzes von Gussformen
zu verlängern.
Zum Beispiel kann jede einzelne Fläche des kubischen Blockes ein
identisches Muster aus Einstichen und Passagen aufweisen. Wenn eine
dieser Flächen
abgenutzt ist, kann eine noch nicht benutzte Fläche verwendet werden. Auf diese
Weise wird die Lebensdauer der Gussformen um etwa das sechsfache
verlängert.
Man wird ebenfalls feststellen, dass manche Flächen, die öfter benutzt werden, aus denselben
oder unterschiedlichen Flächen
bestehen können.
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In den Darstellungen der 14 bis 22 ist ein weiterer kubischer Blocksatz
gezeigt, mit dessen Hilfe etwas unterschiedliche Arten von elektrischen Anschlüssen hergestellt
werden können.
Der obere Block oder Kubus ist in den 14 und 15 mit der Bezugsnummer 160 gekennzeichnet.
Er enthält
ein senkrechtes Stichloch 161, welches zwischen kreisförmigen Sitzen 162 und 163 in
der Oberseite des Blockes und einer diagonal verlängerten
Durchströmkammer 164 in
der Unterseite des Blockes verläuft.
Der Boden des Blockes ist in der 15 dargestellt.
Eine untere Kante des Blockes ist an dem Punkt 165 weggeschnitten,
um einen Bezugspunkt für
die Fluchtung zu bilden.
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Der in den 16 bis 21 dargestellte
untere Block 170 besitzt sechs verschiedene Flächen, die
in den verschiedenen Figuren dargestellt sind. Die vordere Fläche 171 besitzt
einen diagonalen zentralen Einstich und zwei relativ nur wenig;
tiefe Kanäle 173 und 174,
die miteinander gefluchtet sind und die diagonal senkrecht zu der
Länge des
Einstiches 172 verlaufen. Die beiden breiten Kanäle oder
Passagen 173 und 174 können etwas geringere Tiefen
aufweisen. Zum Beispiel kann der Kanal 173 eine Tiefe von etwa
1,7 mm haben, während
der Kanal 174 eine Tiefe von etwa 2,2 mm haben kann.
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Die in der 17 dargestellte Oberseite 176 enthält einen
zentralen kreisförmigen
Einstich 177, aus dem seichte flache Nuten 178 und 179 herauslaufen,
die gefluchtet sind und diagonal verlaufen. Senkrecht zu diesen
Nuten sind ebenfalls diagonal verlaufende Nuten 180 und 181 angeordnet,
wobei jede dieser Nuten den zentralen Einstich 177 schneidet.
Die Kanäle 178 und 179 können zum
Beispiel eine Tiefe von 2,2 mm haben, während die Kanäle 180 und 181 nur
etwa halb so tief sind, oder eine Tiefe von 1,1 mm haben.
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Die in der 18 dargestellte Unterseite 181 enthält einen
zentralen halbkreisförmigen
Einstich 182. Ein diagonaler Kanal 183, der etwas
breiter ist, als dieser Einstich, erstreckt sich von Kante zu Kante in
dieser Fläche.
Zwei sich schneidende Kanäle 184 und 184 liegen
in der gegenüberliegenden
diagonalen Richtung und sind mit dem zentralen Einstich gefluchtet
und schneiden den diagonalen Kanal 183 im Zentrum der Blockfläche. Der
Kanal 183 kann zum Beispiel eine Tiefe von etwa 3,2 mm
haben, während die
Kanäle 184 und 185 eine
Tiefe von etwa 1,7 mm haben können.
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In der Darstellung der 19 enthält die Fläche 186 einen zentralen
halbkreisförmigen
Einstich 187 und einen etwas breiteren diagonalen Kanal
188, der von Kante zu Kante dieser Fläche verläuft. Den breiteren Kanal überschneidend
sind zwei diagonal fluchtende Kanäle 189 und 190 angeordnet.
Der breitere Kanal 188 kann eine Tiefe von etwa 3,2 mm
haben, während
die Kanäle 189 und 190 eine
Tiefe von etwa 1,7 mm haben können.
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Die in der in der 20 dargestellte Fläche 192 enthält einen
verlängerten
zentralen Einstich 193. In einer diagonalen Verlängerung
dieses Einstiches ist ein relativ enger Kanal 194 angeordnet.
In der gegenüberliegenden
diagonalen Richtung ist ein etwas breiterer Kanal 195 angeordnet.
Der Kanal 194 kann eine Tiefe von etwa 1,7 mm haben, während der breitere
Kanal eine Tiefe von etwa 2,2 mm haben kann.
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Die in der 21 dargestellte Fläche 187 enthält ebenfalls
einen zentralen diagonalen Einstich, wobei jedoch ein schmalerer
diagonaler Kanal 199 zentral seitlich aus diesem Einstich
verläuft,
während
ein gegenüberliegender
breiterer Einstich 200 diagonal verläuft. Der schmale Einstich 199 kann eine
Tiefe von 1,1 mm haben, während
der breitere Einstich 200 eine Tiefe von 2,2 mm haben kann.
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Die spezielle Anordnung der Muster
in den sechs Flächen
des Kubus oder des Blocks 170 ist so ausgelegt, dass sie
mit der Unterseite des Blocks 160 zusammenarbeiten kann,
der in der 15 gezeigt ist.
Um eine ordnungsgemäße räumliche
Fluchtung mit der in der 15 dargestellten
Fläche
zu erreichen, können
die Kanten der in den 16 bis 21 dargestellten Flächen einen
Index oder Bezugspunkt 202 enthalten, wie dies in der 20 dargestellt ist. Dieser
Bezugspunkt kann dann in einfacher Weise mit der weggeschnittenen
Kante 165 des Blockes 160 in Verbindung gebracht
werden.
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Die dargestellten speziellen Muster
und die gewählten
Tiefen können
verwendet werden, um zwischen den einzelnen Litzen überlappende
Anschlüsse
herzustellen, für
die zum Beispiel die Muster verwendet werden, die in den 17, 18 und 19 gezeigt sind.
Diese Kanäle
können
verschiedene Abmessungen von einzelnen Litzen aufnehmen. Die in
den 16, 20 und 21 gezeigten
Muster können
verwendet werden, um zum Beispiel geschweißte elektrische Anschlüsse zwischen
Litzen und angegossenen Sitzen herzustellen.
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In der Darstellung der 23 ist ein elektrischer
Anschluss 205 dargestellt, der zwischen überlappenden
Litzenanschlüssen 206 und 207 angeordnet
ist. Der in der 23 dargestellte
elektrische Anschluss 205 kann zum Beispiel mit Hilfe der
in der 18 gezeigten
Fläche 181 hergestellt
werden. Der Einstich 182 bildet einen kreisförmigen Vorsprung 208 für das zu
verschweißende
Metall. Die Litze 207 passt in den tieferen Kanal, während die
Litze 206 in den flacheren Kanal passt und der Einstich
bildet eine nicht dargestellte längliche
Schweißraupe
entlang dem seitlichen Rand der Litze 207, verläuft jedoch
zentral und parallel zu der Längsrichtung
dieser Litze.
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In der 24 ist
ein Kabelschuhanschluss 210 dargestellt, der durch die
in der 20 gezeigte Fläche 192 hergestellt
werden kann. Der Kabelschuh 211 ist in dem breiteren tieferen
Kanal 195 positioniert, während die Litze 212 in
dem engeren flacheren Kanal 194 positioniert ist. Der Einstich 193 der Blockfläche 192 kooperiert
mit dem Einstich 164 in dem oberen Block 160,
um die Schweißraupe 213 herzustellen,
wobei das Ende der Litze 212 an dem Kabelschuh 211 befestigt
wird, um einen elektrischen Anschluss mit einer hohen zulässigen Stromstärke mit
einem niedrigen Widerstand herzustellen.
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In der 25 zeigt
die perspektivische Ansicht des Blockes 32 drei verschiedene
Flächen
für die
Herstellung der in den 26, 27 und 28 gezeigten Arten von elektrischen Anschlüssen. In
der 26 ist unter der
Bezugsnummer 214 ein sogenannter elektrischer X-Anschluss
dargestellt, der eine weitgehend kreisförmige zentrale Schweißmasse 215 enthält, welche
durch die zusammenpassenden halbkreisförmigen Einstiche in den gegenüberliegenden
Flächen
des Blockes eingegrenzt wird. Der geschweißte elektrische Anschluss kann
aus vier Leitern 216, 217, 218 und 219 bestehen,
welche in die diagonalen Passagen eingesetzt werden. Hierbei kann
man erkennen, dass von den. vier dargestellten elektrischen Anschlüssen zwei
dieser gefluchteten elektrischen Anschlüsse miteinander eine Verlängerung
bilden, so dass dieser elektrische Anschluss entweder aus drei oder
vier verschiedenen Leitern bestehen kann.
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In der Darstellung der 27 ist ein elektrischer
T-Anschluss 221 gezeigt, der die zentrale kreisförmige Schweißmasse 222 mit
den herausragenden Leitern 223, 224 und 225 enthält. Hier
kann man sehen, dass die Leiter 223 und 225 in
Wirklichkeit aus einem einzigen Leiter bestehen können.
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Die 28 zeigt
einen einzigen oder geraden elektrischen Anschluss 227,
welcher die kreisförmige
Schweißmasse 228 und
die untereinander gefluchteten Leiter 229 und 230 enthält. Die
spezielle Art der Schweißung
und die spezielle Größe der angeordneten
Leiter hängt
von den gewählten
Flächen der
beiden Blöcke
ab, die in den 1 bis 13 und 25 dargestellt sind.
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In den verschiedenen Ausführungsarten
der vorliegenden Erfindung verlaufen die Passagen oder Kanäle diagonal.
Dadurch ist es möglich,
das Werkstück
in einfacher Weise zu verschweißen,
und das Gelenk an der einen Seite der Befestigung und die Kniehebelverbindung
an der gegenüberliegenden Seite
zu lösen.
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Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
die Anzahl der verschiedenen Gussteile, die für die Herstellung einer Vielzahl
von elektrischen Anschlüssen
notwendig sind, deutlich zu reduzieren, wofür sonst getrennte Sätze von
Gussformen erforderlich wären.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kosten und die Lagerhaltung
für die Gussformen
deutlich zu reduzieren, und wird durch die Verwendung von weniger
Gussformen vereinfacht, wodurch die elektrischen Anschlüsse mit
einer hohen Stromstärke
und einem geringen Widerstand wirtschaftlicher hergestellt werden
können.