Die vorliegende Erfindung betrifft ein Presswerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Derartige Presswerkzeuge werden zum Verpressen von Kopplungselementen, wie Presshülsen, Pressfittinge, Rohrmuffen, ineinander geschobene Rohrabschnitte und Ähnliches eingesetzt. Die Presswerkzeuge weisen eine Klemmzange mit Klemmbacken auf, welche einen Pressraum zur Aufnahme des zu verpressenden Kopplungselementes bilden. Der für die Verpressung notwendige Pressdruck wird von einem, im Allgemeinen hydraulischen, Antrieb geliefert.
Bei Verwendung von Presswerkzeugen gemäss dem Stand der Technik muss nach jeder Verpressung überprüft werden, ob das Kopplungselement im gewünschten Masse verpresst worden ist oder ob die Verpressung zu stark oder zu schwach ausgefallen ist. Diese Überprüfung erfolgt durch eine Sichtkontrolle. Liegt die Stärke der Verpressung jedoch nur knapp ausserhalb der Toleranzgrenze, so ist dies durch blosse Augenscheinnahme nicht erkennbar. Zudem hängt es von der Zuverlässigkeit des Arbeiters ab, ob und wie sorgfältig er die Sichtkontrolle durchführt.
Ist die Verpressung nicht erfolgreich verlaufen, so muss das Kopplungselement durch ein neues, unverpresstes ersetzt und eine neue Verpressung durchgeführt werden. Dies ist jedoch zeitaufwändig und zudem wird der Materialverbrauch unnötig erhöht, vor allem da der Grund für die mangelhafte Verpressung meist nicht bei einem mangelhaften Kopplungselement, sondern bei einer Fehlfunktion des Presswerkzeuges liegt.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Presswerkzeug zu schaffen, welches eine gleichbleibende Qualität der Verpressung ermöglicht.
Diese Aufgabe löst ein Presswerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Das erfindungsgemässe Presswerkzeug weist eine Sicherheitseinheit auf, welche vor jeder Verpressung überprüft, ob ein Pressdruck in der gewünschten Grössenordnung erzielbar ist. Ist dies nicht der Fall, so blockiert die Sicherheitseinheit das Werkzeug. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Klemmbacken stets mit einem Pressdruck innerhalb von vordefinierten Grenzwerten zusammengedrückt werden. Das erfindungsgemässe Presswerkzeug ermöglicht somit eine qualitativ gleichbleibende Durchführung der Verpressung. Dadurch erfolgt eine indirekte Qualitätssicherung der erstellten Pressverbindung. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass die Arbeitssicherheit ebenfalls erhöht wird, da ein zu hoher Pressdruck frühzeitig erkannt wird.
Welche genauen Funktionsteile des Presswerkzeuges überprüft und welche Werte dabei beachtet werden, ist vom Aufbau des Gerätes abhängig. Bei hydraulischen Presswerkzeugen wird der \ldruck und bevorzugterweise zusätzlich die Temperatur überwacht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein optisches und/oder akustisches Anzeigeelement vorhanden, welches die Funktionsbereitschaft und/oder Fehlfunktionen des Presswerkzeuges anzeigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sicherheitseinheit mit einer Überwachung der Klemmzangenbefestigung wirkverbunden. Eine derartige Überwachung ist in EP-A-0 712 696 beschrieben. Die Klemmzange ist auswechselbar in einer gabelförmigen Aufnahme gehalten, wobei sie durch einen Verbindungsbolzen in ihrer Lage fixiert ist. Die Überwachung der Klemmzangenbefestigung besteht im Wesentlichen darin, dass überprüft wird, ob dieser Verbindungsbolzen vollständig eingeschoben und somit die Klemmzange genügend gesichert ist. Nur unter dieser Bedingung ist der Antrieb des Presswerkzeuges betätigbar. Diese Überwachung dient der Sicherheit der Betriebsperson, welche hierdurch vor Arbeitsunfällen geschützt werden soll.
Da sowohl bei mangelhaftem Pressdruck wie auch bei ungenügender Fixierung der Klemmzange der Antrieb gesperrt wird, lässt sich für beide Kontrollfunktionen eine gemeinsame Steuerelektronik verwenden.
Zusätzlich zum mindestens einen Überwachungselement zur Überprüfung des Pressdruckes sind in einer bevorzugten Ausführungsform noch weitere Kontroll- oder Messelemente mit der Sicherheitseinheit und somit mit dem optischen Anzeigeelement wirkverbunden, welche jedoch nicht zwingend zur Abschaltung des Presswerkzeuges führen.
Die Überwachungs-, Mess- und Kontrollelemente variieren je nach Aufbau und Antriebsart des Presswerkzeuges.
In den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Presswerkzeuges gemäss der Erfindung und
Fig. 2 ein Ablaufschema der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Sicherheitseinheit.
In Fig. 1 ist ein Presswerkzeug für zylinderförmige Kopplungselemente in einer perspektivischen Darstellung dargestellt. Es besteht im Wesentlichen aus einem pistolenförmigen Gehäuse mit einem Griff 1 und einem Lauf 2, welcher in einer gabelförmigen Aufnahme 3 endet. In dieser gabelförmigen Aufnahme 3 ist eine Klemmzange 4 auswechselbar gehalten, welche zwei Klemmbacken 40 aufweist. Die Klemmbacken 40 bilden eine gemeinsame kreisförmige \ffnung, den Pressraum 41, welcher entsprechend dem Durchmesser des zu pressenden Kopplungselementes angepasst ist. Auf der dem Gehäuse zugewandten Seite weist die Klemmzange 4 eine Zuglasche 42 auf, die von einer senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Bohrung 43 durchsetzt ist. Diese Zuglasche 42 wird im montierten Zustand von der gabelförmigen Aufnahme 3 umschlossen.
Die gabelförmige Aufnahme 3 weist auf beiden Seiten je eine Bohrung 30 auf, die mit derjenigen der Zuglasche 42 fluchtet. Ein Verbindungsbolzen 5 ist durch diese Bohrungen einschiebbar und fixiert so die Klemmzange 4 in der gabelförmigen Auf nahme 3. Die vollständig eingeschobene Lage des Verbindungsbolzens 5 wird durch mindestens ein Kontrollelement überwacht. Dieses mindestens eine Kontrollelement ist in EP-A-0 712 696 ausführlich beschrieben und wird hier nicht mehr im Detail erläutert.
Ein im Gehäuse gelagerter, in Fig. 1 nicht sichtbarer Antrieb wirkt im Betriebszustand über eine Kolbenstange oder Spindel auf die Klemmzange 4, wodurch die Klemmbacken 40 zusammengepresst werden. Die Kraft, mit welcher die Klemmbacken 40 auf das zu verpressende Kopplungselement einwirken, hängt vom Pressdruck ab, welcher vom Antrieb erzeugt wird.
Das erfindungsgemässe Presswerkzeug weist eine elektronische Sicherheitseinheit auf, welche mindestens ein Überwachungselement umfasst. Das mindestens eine Überwachungselement überprüft den Antrieb auf Erreichbarkeit eines Pressdruckwertes innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches. Stellt das Überwachungselement vor oder während des Pressvorganges fest, dass der Pressdruck nicht im geforderten Toleranzbereich liegen wird oder liegt, so unterbricht die Sicherheitseinheit den Antrieb, indem sie ihn sperrt beziehungsweise abschaltet oder die Verbindung zur Klemmzange unterbricht.
Die Sicherheitseinheit verfügt ferner über ein optisches Anzeigeelement, welches Fehlfunktionen und/oder die Einsatzbereitschaft des Presswerkzeuges anzeigt. Bevorzugterweise erfolgt die Anzeige derart, dass auf die Art des Fehlers rückgeschlossen werden kann. In der hier dargestellten Ausführungsform wird das optische Anzeigeelement durch zwei verschiedenfarbige Leuchtdioden 6, nämlich eine rote und eine grüne, gebildet.
Ferner sind weitere Kontroll- und Messelemente vorhanden, welche mit der Sicherheitseinheit und somit mit dem optischen Anzeigeelement wirkverbunden sind. Ein derartiges Kontrollelement ist die oben beschriebene Lageüberwachung des Verbindungsbolzens 5. Als Messelement ist beispielsweise ein Hubzahlzähler oder ein Betriebsstundenzähler vorhanden.
Das hier beschriebene Presswerkzeug verfügt über einen hydraulischen Antrieb. In Fig. 2 ist ein Ablaufschema dargestellt, aus welchem die Wirkungsweise der Sicherheitseinheit sowie der verschiedenen Überwachungs-, Kontroll- und Messelemente für ein derartiges Presswerkzeug ersichtlich sind.
Als erstes Überwachungselement verfügt das Presswerkzeug über ein \ldruckmesselement, welches den Pressdruck in einer Ventilpatrone misst. Liegt dieser Messwert nicht innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches, so sperrt die Sicherheitseinheit den Antrieb und zeigt die Fehlfunktion über das optische Anzeigeelement an, indem beispielsweise die rote Leuchtdiode konstant aufleuchtet.
Ein zweites Überwachungselement ist ein Temperaturfühler, welches die \ltemperatur misst. Liegt der Messwert nicht innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches, so sperrt die Sicherheitseinheit den Antrieb und zeigt die Fehlfunktion über das optische Anzeigeelement an, indem beispielsweise die rote und grüne Leuchtdiode konstant leuchten.
Auch die Fehlfunktion verursacht durch den unkorrekt oder gar nicht eingeführten Distanzbolzen 5 wird über das optische Anzeigeelement dargestellt. Ebenfalls wird über die Sicherheitseinheit der Antrieb gesperrt oder unterbrochen und ein optisches Signal gegeben, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode konstant leuchtet und die rote Leuchtdiode blinkt.
Bestätigen jedoch alle Kontroll- und Überwachungselemente die Einsatzbereitschaft des Presswerkzeuges, so wird der Antrieb freigegeben. Bevorzugterweise wird dies ebenfalls optisch angezeigt, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode konstant aufleuchtet.
Ferner wird noch der Hubzahlzähler oder der Betriebsstundenzähler abgefragt. Erreicht er einen vordefinierten Wert, welcher einen fälligen Service anzeigt, so bleibt das Presswerkzeug zwar einsatzbereit. Dieser Status wird jedoch ebenfalls optisch angezeigt, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode, anstatt konstant zu leuchten, nun blinkt.
In der Fig. 2 ist eine rein schematische Reihenfolge der bestimmte Abfrage angegeben, bei der zuerst der Verbindungsbolzen überwacht und anschliessend der \ldruck, die \ltemperatur und die Hubzahl bestimmt werden. Diese Reihenfolge ist je nach Ausführungsform veränderbar. Zudem lassen sich einzelne Abfragen auch unabhängig von den übrigen durchführen. So wird beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens die Lage des Verbindungsbolzens kontinuierlich oder in regelmässigen Abständen auch während des Pressvorgangs überwacht.
The present invention relates to a pressing tool with the features of the preamble of claim 1.
Such pressing tools are used for pressing coupling elements such as press sleeves, press fittings, pipe sleeves, pipe sections pushed into one another and the like. The pressing tools have a pair of clamping pliers with clamping jaws which form a pressing chamber for receiving the coupling element to be pressed. The pressing pressure required for pressing is supplied by a, generally hydraulic, drive.
When using pressing tools according to the state of the art, it must be checked after each pressing whether the coupling element has been pressed to the desired extent or whether the pressing is too strong or too weak. This check is carried out by a visual inspection. However, if the strength of the pressing is only slightly outside the tolerance limit, this cannot be seen by just looking at the eye. It also depends on the reliability of the worker whether and how carefully he carries out the visual inspection.
If the pressing has not been successful, the coupling element must be replaced by a new, unpressed one and a new pressing must be carried out. However, this is time-consuming and, in addition, the material consumption is increased unnecessarily, especially since the reason for the inadequate pressing is usually not a defective coupling element, but rather a malfunction of the pressing tool.
It is therefore an object of the invention to provide a pressing tool which enables a constant quality of the pressing.
This object is achieved by a pressing tool with the features of patent claim 1.
The pressing tool according to the invention has a safety unit which checks before each pressing whether a pressing pressure of the desired magnitude can be achieved. If this is not the case, the safety unit blocks the tool. This ensures that the clamping jaws are always pressed together with a pressing pressure within predefined limit values. The pressing tool according to the invention thus enables the pressing to be carried out in a qualitatively constant manner. This results in an indirect quality assurance of the press connection created. An additional advantage is that occupational safety is also increased, as excessive press pressure is recognized early.
Which exact functional parts of the press tool are checked and which values are observed depends on the structure of the device. With hydraulic press tools, the pressure and preferably also the temperature is monitored.
In a preferred embodiment, at least one optical and / or acoustic display element is present, which indicates the operational readiness and / or malfunction of the pressing tool.
In a preferred embodiment, the safety unit is operatively connected to monitoring the clamp fastening. Such monitoring is described in EP-A-0 712 696. The clamp is exchangeably held in a fork-shaped receptacle, whereby its position is fixed by a connecting bolt. The monitoring of the clamping pliers fastening essentially consists in checking whether this connecting bolt is pushed in completely and thus the clamping pliers are sufficiently secured. The drive of the pressing tool can only be actuated under this condition. This monitoring serves to ensure the safety of the operator, which is intended to be protected from work accidents.
Since the drive is blocked both in the case of inadequate pressing pressure and inadequate fixing of the clamping pliers, common control electronics can be used for both control functions.
In addition to the at least one monitoring element for checking the pressing pressure, in a preferred embodiment, further control or measuring elements are operatively connected to the safety unit and thus to the optical display element, but these do not necessarily lead to the pressing tool being switched off.
The monitoring, measuring and control elements vary depending on the structure and drive type of the pressing tool.
In the accompanying drawings, an embodiment of the subject matter of the invention is shown, which is explained in the following description. Show it:
Fig. 1 is a perspective view of a pressing tool according to the invention and
2 shows a flow diagram of the mode of operation of the security unit according to the invention.
In Fig. 1 a pressing tool for cylindrical coupling elements is shown in a perspective view. It essentially consists of a pistol-shaped housing with a handle 1 and a barrel 2, which ends in a fork-shaped receptacle 3. Clamping pliers 4 are interchangeably held in this fork-shaped receptacle 3 and have two clamping jaws 40. The clamping jaws 40 form a common circular opening, the pressing space 41, which is adapted according to the diameter of the coupling element to be pressed. On the side facing the housing, the clamping pliers 4 have a pull tab 42 which is penetrated by a bore 43 running perpendicular to the longitudinal direction of the housing. This pull tab 42 is enclosed in the assembled state by the fork-shaped receptacle 3.
The fork-shaped receptacle 3 has a bore 30 on both sides, which is aligned with that of the pull tab 42. A connecting pin 5 can be inserted through these bores and thus fixes the clamping pliers 4 in the fork-shaped measurement 3. The fully inserted position of the connecting pin 5 is monitored by at least one control element. This at least one control element is described in detail in EP-A-0 712 696 and is no longer explained in detail here.
A drive mounted in the housing and not visible in FIG. 1 acts on the clamping pliers 4 in the operating state via a piston rod or spindle, as a result of which the clamping jaws 40 are pressed together. The force with which the clamping jaws 40 act on the coupling element to be pressed depends on the pressing pressure which is generated by the drive.
The pressing tool according to the invention has an electronic safety unit which comprises at least one monitoring element. The at least one monitoring element checks the drive for the availability of a pressing pressure value within a predefined tolerance range. If the monitoring element detects before or during the pressing process that the pressing pressure will not or will not be within the required tolerance range, the safety unit interrupts the drive by blocking or switching it off or by interrupting the connection to the clamping pliers.
The safety unit also has an optical display element which indicates malfunctions and / or the readiness for use of the pressing tool. The display is preferably such that the type of error can be inferred. In the embodiment shown here, the optical display element is formed by two differently colored light-emitting diodes 6, namely a red and a green.
Furthermore, there are further control and measuring elements which are operatively connected to the security unit and thus to the optical display element. One such control element is the position monitoring of the connecting bolt 5 described above. For example, a stroke counter or an operating hours counter is present as the measuring element.
The pressing tool described here has a hydraulic drive. 2 shows a flow diagram from which the mode of operation of the safety unit and the various monitoring, control and measuring elements for such a pressing tool can be seen.
As the first monitoring element, the pressing tool has a \ l pressure measuring element which measures the pressing pressure in a valve cartridge. If this measured value is not within a predefined tolerance range, the safety unit blocks the drive and indicates the malfunction via the optical display element, for example by the red LED constantly lighting up.
A second monitoring element is a temperature sensor, which measures the oil temperature. If the measured value is not within a predefined tolerance range, the safety unit blocks the drive and indicates the malfunction via the optical display element, for example by the red and green LEDs being constantly lit.
The malfunction caused by the incorrect or not inserted spacer 5 is shown on the optical display element. The drive is also blocked or interrupted via the safety unit and an optical signal is given, for example by the green light-emitting diode lighting up constantly and the red light-emitting diode flashing.
However, if all control and monitoring elements confirm that the press tool is ready for use, the drive is released. This is preferably also indicated optically, for example by the green light-emitting diode constantly lighting up.
In addition, the stroke counter or the operating hours counter is queried. If it reaches a predefined value, which indicates that service is due, the press tool remains ready for use. However, this status is also displayed optically, for example by the green light-emitting diode now flashing instead of constantly lighting up.
2 shows a purely schematic sequence of the specific query, in which the connecting bolt is first monitored and then the \ l pressure, the \ l temperature and the number of strokes are determined. This sequence can be changed depending on the embodiment. In addition, individual queries can also be carried out independently of the others. For example, in a preferred embodiment, at least the position of the connecting bolt is monitored continuously or at regular intervals even during the pressing process.