DE10123642A1 - Vorrichtung zum Aufbringen einer Preßkraft - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung hat ein Gehäuse, in dem ein Antrieb untergebracht ist. Sie weist ferner einen Arbeitskolben auf, der mit Druckmedium beaufschlagt ist und Betätigungselemente für Preßelemente trägt. Ferner ist ein Speicher für das Druckmedium vorhanden. DOLLAR A Um den Arbeitskolben in konstruktiv einfacher Weise und zuverlässig nach dem Preßvorgang in seine Ausgangslage zurückzuführen, weist die Vorrichtung eine Druckentlastungseinrichtung auf, die bei Erreichen eines vorgegebenen, auf den Arbeitskolben wirkenden Druckes des Druckmediums einen Rückstromweg für das Druckmedium zum Speicher öffnet. Die Druckentlastungseinrichtung sorgt dafür, daß nach dem Preßvorgang zwangsläufig der Arbeitskolben in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurückgeschoben werden kann. DOLLAR A Die Vorrichtung wird insbesondere im Sanitärbereich zur Verbindung von Rohren verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Preß­ kraft nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beispielsweise bei der Verbindung von Rohren ist bekannt, diese durch einen Preßvorgang fest miteinander zu verbinden. Mit der Vor­ richtung wird über eine entsprechende Preßzange die erforderliche Preßkraft aufgebracht. Hierzu werden die Preßelemente mit dem Ar­ beitskolben verschoben, um Preßbacken der Preßzange zu betäti­ gen. Nach Ende des Preßvorganges müssen die Preßelemente und damit der Arbeitskolben zurückgefahren werden, um die Preßbacke zur Entnahme der verpreßten Rohrverbindung entnehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vor­ richtung so auszubilden, daß der Arbeitskolben in konstruktiv einfa­ cher Weise und zuverlässig nach dem Preßvorgang in seine Aus­ gangslage zurückgeführt wird.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfin­ dungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sorgt die Druckentlastungs­ einrichtung dafür, daß nach dem Preßvorgang zwangläufig der Arbeitskolben in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurückgeschoben werden kann. Sobald der auf den Arbeitskolben wirkende Druck des Druckmediums einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Rückströmweg für das Druckmedium zum Speicher selbsttätig geöff­ net, so daß das Druckmedium in Richtung auf den Speicher zurück­ strömen kann. Dadurch nimmt der Druck im Druckmedium ab, so daß der Arbeitskolben einfach und zuverlässig zurückgeschoben werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An­ sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einem Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verpressen von Werkstücken,

Fig. 2a einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1, bei welcher ein Steuerkolben einer Druckentlastungseinrichtung eine Schließlage einnimmt,

Fig. 2b den Steuerkolben gemäß Fig. 2a in einer Offenstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 den Steuerkolben gemäß Fig. 2a in seiner Schließstellung in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5a in einer Darstellung entsprechend Fig. 2a die Druckentla­ stungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Diffusor,

Fig. 5b die Druckentlastungseinrichtung gemäß Fig. 2b mit einem Diffusor,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform ei­ ner erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 einen Radialschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Mit der im folgenden im einzelnen beschriebenen Vorrichtung, die hauptsächlich im Sanitärbereich eingesetzt wird, werden Rohre, Rohrstücke und dergleichen unlösbar miteinander verbunden. Hierbei findet ein plastischer Verformungsvorgang statt, durch welchen die feste Verbindung hergestellt wird. Die zusammengesteckten Rohre, Rohrstücke, Fittinge und dergleichen werden im Steckbereich radial verpreßt, wodurch die formschlüssige Verbindung zwischen diesen Teilen erreicht wird.

Die Vorrichtung ist als tragbares Werkzeug ausgebildet, das bequem von der Bedienungsperson getragen werden kann. Die Vorrichtung hat ein Gehäuse 1, das vorteilhaft aus zwei lösbar miteinander ver­ bundenen Gehäuseschalen besteht. Das Gehäuse 1 kann aber auch aus mehr als zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt sein. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Gehäuse 1 etwa pistolenförmig ausgebildet und hat ei­ nen länglichen Gehäuseteil 2, in dem ein Hydraulikteil 3 eines An­ triebs 4 untergebracht ist. Vom Gehäuseteil 2 steht quer ein Griffteil 5 ab, der Teil des Gehäuses 1 ist und in dem ein elektrischer/elektro­ nischer Teil 6 des Antriebs 4 untergebracht ist. Die Längsachse des Griffteils 5 liegt unter einem stumpfen Winkel zur Längsachse des Gehäuseteils 2. Dem Griffteil 5 ist ein hohler Steg 7 vorgelagert, der sich etwa parallel zur Längsachse des Griffteils 5 erstreckt und Abstand von ihm hat. Dadurch wird zwischen dem Griffteil 5 und dem Steg 7 eine Grifföffnung 8 gebildet. Der Steg 7 und der Griffteil 5 ge­ hen über ein Querstück 9 ineinander über, das vorteilhaft ebenfalls als Hohlteil ausgebildet ist.

Beim Preßvorgang wird die Vorrichtung vorzugsweise am Griffteil 5 gehalten, wobei der Benutzer den Griffteil 5 umfaßt und mit seiner Hand durch die Grifföffnung 8 greift. Der Steg 7 schützt die Hand des Benutzers während des Preßvorganges. Am Übergang vom Griffteil 5 in die Grifföffnung 8 ragt ein Schalter 10 in die Grifföffnung, der beim Umgreifen des Griffteiles bequem mit dem Zeigefinger gedrückt wer­ den kann, um den Antrieb 4 einzuschalten. Der Schalter 10 kann so ausgebildet sein, daß er während des Preßvorganges ständig ge­ drückt gehalten werden muß. Sobald der Schalter 10 freigegeben wird, wird der Antrieb 4 abgeschaltet. Dadurch ist sichergestellt, daß das Werkzeug nicht weiterläuft, wenn es vom Benutzer abgelegt wird. Es ist aber auch möglich, den Schalter 10 so auszubilden, daß er zum Einschalten des Antriebs 4 gedrückt und zum Ausschalten ein zweites Mal gedrückt werden muß. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß die Bedienungsperson während des Preßvorganges nicht ständig den Schalter 10 gedrückt halten muß. Insbesondere für diesen Fall kann die Vorrichtung auch so gehalten und gefaßt werden, daß die eine Hand der Bedienungsperson den Griffteil 5 und die andere Hand den Steg 7 umfaßt. Um auch in diesem Fall der Hand einen sicheren Halt zu geben, ist ein Teil des Steges 7 und der daran anschließende Bereich des Gehäuseteils 2 mit Griffmulden 11 versehen.

Das Querstück 9 des Gehäuses 1 kann als Aufnahme für wenigstens einen Akku 12 oder eine Batterie ausgebildet sein. Die Vorrichtung läßt sich aber auch mit Netzstrom betreiben. In diesem Fall ist ein (nicht dargestelltes) Netzkabel aus dem Gehäuse 2 herausgeführt, vorzugsweise aus dem Querstück 9.

Der elektrisch/elektronische Antriebsteil 6 des Antriebs 4 ist platzspa­ rend im schmalen Griffteil 5 untergebracht. Über ihn wird ein mecha­ nischer Antriebsteil 13 ein- bzw. ausgeschaltet. Er hat einen Elektro­ motor 14, dessen Achse 15 parallel zur Längsachse des Gehäuse­ teils 2 liegt. Eine aus einem Motorgehäuse 16 ragende Motorwelle 17 ist mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe 18 gekuppelt, das vorteilhaft ein Planetengetriebe ist. Das Untersetzungsgetriebe 18 ist vorteilhaft wenigstens zweistufig ausgebildet. Die bevorzugte Verwendung eines Planetengetriebes als Untersetzungsgetriebe 18 hat den Vorteil, daß es nur wenig Raum bei einem hohen Unterset­ zungsgrad benötigt. Darum kann das Untersetzungsgetriebe 18 platzsparend im Gehäuseteil 2 untergebracht werden. Die Längsach­ se 19 des Untersetzungsgetriebes 18 liegt vorteilhaft fluchtend zur Längsachse 15 des Motors 14.

Eine Abtriebswelle 20 des Untersetzungsgetriebes 18 trägt außerhalb eines Gehäuses 21 des Untersetzungsgetriebes 18 ein Exzenterstück 22, auf dem unmittelbar oder unter Zwischenlage eines Zwischenrin­ ges oder eines Wälzlagers, wie eines Nadellagers, ein elliptischer Ring 23 gelagert ist. Die Längsachse dieses elliptischen Ringes 23 erstreckt sich senkrecht zur Achse der Abtriebswelle 20 bzw. senk­ recht zur Zeichenebene, während die kleine Achse in der Zeichen­ ebene gemäß Fig. 1 liegt. Das Exzenterstück 22 oder der auf ihm sit­ zende runde Ring liegen an der Innenwand der senkrecht zur Zei­ chenebene verlaufenden Abschnitte des Ringes 23 an. Wird die Ab­ triebswelle 20 um ihre Achse gedreht, wird über das Exzenterstück 22 der elliptische Ring 23 in Richtung des Doppelpfeiles 24 in Fig. 1 in der Zeichenebene auf- und abbewegt. Ein solcher Exzenterantrieb ist bekannt und wird darum auch nicht näher beschrieben.

Der elliptische Ring 23 trägt einen Kolben 25, der vorteilhaft einstüc­ kig mit dem Ring 23 ausgebildet ist, aber auch an ihm befestigt sein kann. Der Kolben 25 ragt mit allseitigem Spiel aus einem den Exzenterantrieb 20, 22, 23 aufnehmenden Gehäuse 26 in einen Kolben­ raum 27, der vorteilhaft durch eine Bohrung in einem Hydraulikblock 28 gebildet ist. Er ist im Gehäuseteil 2 untergebracht und auf dem Gehäuse 26 des Exzenterantriebes 20, 22, 23 abgestützt und auf ihm befestigt. An einem Ende des Hydraulikblockes 28 befindet sich ein Speicher 29 für Hydraulikmedium, vorzugsweise Hydrauliköl. In dem dem Hydraulikblock 28 gegenüberliegenden Boden 30 des Speichers 29 ist eine verschließbare Befüllöffnung 31 vorgesehen, über die das Hydraulikmedium in den Speicher 29 eingebracht werden kann. In den Speicher 29 ragt ein Rückschlagventil 32, das eine senkrecht zum Kolbenraum 27 liegende Bohrung 33 gegen den Speicher 29 verschließt. Die kleineren Querschnitt als der Kolben 25 aufweisende Bohrung 33 mündet in den Kolbenraum 27 an dem vom Exzenteran­ trieb 20, 22, 23 abgewandten Ende. Die Bohrung 33 erstreckt sich über den Kolbenraum 27 hinaus und mündet in einen Druckraum 34, in dem ein Arbeitskolben 35 untergebracht ist. Der Arbeitsraum 35 ist gegen die Bohrung 33 durch ein Rückschlagventil 36 geschlossen.

Der Arbeitskolben 35 ist in einem Zylinderraum 37 abgedichtet ge­ führt und steht unter der Kraft wenigstens einer Druckfeder 38, vor­ zugsweise einer Schraubendruckfeder, welche die Arbeitskolben 35 umgibt. Er ragt abgedichtet aus dem Zylinderraum 37 und trägt vor­ teilhaft aneinander abrollende Preßrollen 39, 40, mit denen in be­ kannter Weise (nicht dargestellte) Preßbacken einer Preßzange zum radialen Verpressen der Rohre, Rohrstücke, Fittinge und dergleichen betätigt werden.

Der Zylinderraum 37 ist im Hydraulikblock 28 vorgesehen. Die Längsachse des Zylinderraumes 37 erstreckt sich in Längsrichtung des Hydraulikblockes 28 und parallel zur Achse 15 des Motors 14.

Fig. 1 zeigt den Arbeitskolben 35 in seiner Ausgangslage, in der er mit seiner dem Speicher 29 zugewandten Stirnseite 41 an einem Boden 42 des Druckraumes 34 anliegt. Die Preßrollen 39, 40 sind dann am weitesten zurückgezogen.

Das Werkzeug hat wenigstens eine Anschlußöffnung 43, an der in bekannter Weise die (nicht dargestellte) Preßzange mit den beiden gegeneinander verschwenkbaren Preßbacken angeschlossen wer­ den. Diese Preßbacken sind ebenfalls in bekannter Weise so ausge­ bildet und angeordnet, daß durch Verschieben des Arbeitskolbens 35 in Fig. 1 nach links die Preßrollen 39, 40 zwischen die Preßbacken gelangen und diese beim entsprechenden Vorschub des Arbeitskol­ bens 35 so zusammendrücken, daß die zwischen den Preßbacken befindlichen Rohre, Rohrstücke, Fittinge und dergleichen radial ver­ preßt werden.

Um den Preßvorgang einzuleiten, wird mit dem Schalter 10 der An­ trieb 4 eingeschaltet. Über den Motor 14 und das Untersetzungsge­ triebe 18 wird die Abtriebswelle 20 drehbar angetrieben. Der Exzen­ terantrieb 20, 22, 23 bewegt den Kolben 25 im Kolbenraum 27 hin und her. Durch die oszillierende Bewegung dieses Pumpenkolbens 25 werden durch Unter- bzw. Überdruck in der Bohrung 33 die Rück­ schlagventile 32, 36 abwechselnd geöffnet. Wird das Rückschlagven­ til 32 beim Zurückbewegen des Pumpenkolbens 25 durch den in der Bohrung 33 entstehenden Unterdruck geöffnet, kann das im Speicher 29 befindliche Hydraulikmedium in die Bohrung 33 sowie in einen Teil des Kolbenraums 27 gelangen. Das andere Rückschlagventil 36 bleibt bei Unterdruck in der Bohrung 33 geschlossen. Wird der Pum­ penkolben 25 wieder in entgegengesetzter Richtung bewegt, wird das in der Bohrung 33 sowie im Pumpenraum 27 befindliche Hydraulik­ medium unter Druck gesetzt, wodurch das Rückschlagventil 32 ge­ schlossen wird. Das unter Druck stehende Hydraulikmedium öffnet das Rückschlagventil 36, so daß das Hydraulikmedium in den Druck­ raum 34 vor dem Arbeitskolben 35 gelangen kann. Durch die ständi­ ge Pumpbewegung des Kolbens 25 wird im Druckraum 34 ein so hoher Druck im Hydraulikmedium aufgebracht, daß der Arbeitskolben 35 gegen die Kraft der Druckfeder 38 in Richtung des Pfeils 44 im Zylin­ derraum 37 verschoben wird. Die vom Arbeitskolben 35 getragenen Preßrollen 39, 40 werden dadurch in bekannter Weise ebenfalls in Richtung 44 verschoben, wobei sie die Preßbacken der an das Werk­ zeug angeschlossenen Preßzange gegeneinander verschwenken und dadurch die radiale Verpressung bewirken.

Der Arbeitskolben 35 kann maximal so weit verschoben werden, bis er an einem dem Boden 42 des Zylinderraumes 37 gegenüberliegen­ den Anschlag 45 zur Anlage kommt. Er ist vorteilhaft durch einen in den Zylinderraum 37 eingesetzten Ring gebildet, der sich an dem dem Boden 42 gegenüberliegenden Boden 46 des Zylinderraumes 37 abstützt. Sobald der Arbeitskolben 35 diesen Anschlag 45 erreicht, baut sich im Druckraum 34 ein entsprechend hoher Druck auf.

Beim Preßvorgang gelangt der Arbeitskolben 35 häufig nicht bis zum Anschlag 45, weil aufgrund der plastischen Verformung der entspre­ chenden Werkstücke bzw. der konstruktiven Auslegung der Preßzan­ ge über die Preßrollen 39, 40 ein so starker Gegendruck aufgebaut wird, daß sich der Arbeitskolben 35 nicht weiter in Richtung 44 ver­ schieben läßt.

Das Werkzeug ist nun so ausgebildet, daß bei Erreichen eines vor­ gegebenen Druckes im Druckraum 34 der Druck automatisch abge­ baut wird. Um dies zu erreichen, mündet in den Druckraum 34 eine Bohrung 47 (Fig. 2), die durch ein Überdruckventil 48 von einer Boh­ rung 49 getrennt ist. Das Überdruckventil 48 sitzt in einer Bohrung 50 (Fig. 3), die sich quer zur Bohrung 47 erstreckt. Das Überdruckventil 48 hat einen Ventilkörper 51, der unter der Kraft wenigstens einer Druckfeder 52 steht. Die Vorspannkraft der Druckfeder 52 kann vor­ teilhaft mit einer Gewindehülse 53 eingestellt werden, die radial von außen in den Hydraulikblock 28 geschraubt wird. Die Federkraft wird so eingestellt, daß das Überdruckventil 48 erst bei einem Druck im Druckraum 34 öffnet, der sich einstellt, wenn der Arbeitskolben 35 am Anschlag 45 anliegt oder die Preßrollen 39, 40 die Werkstücke maximal verpreßt haben. Da die Bohrung 47 in den Druckraum 34 mündet, herrscht in der Bohrung 47 der gleiche Druck wie im Druck­ raum 34. Sobald er größer wird als die von der Druckfeder 52 auf den Ventilkörper 51 ausgeübte Kraft, öffnet das Überdruckventil 48, so daß die Strömungsverbindung von der Bohrung 47 zur Bohrung 49 freigegeben wird. Wie Fig. 2 zeigt, mündet die Bohrung 49 in eine Stirnseite des Hydraulikblockes 28, die auch den Boden des Spei­ chers 29 (Fig. 1) bildet. Die Bohrung 49 ist an diesem Ende durch ein Verschlußelement 54, wie einen Gewindestift, verschlossen.

Von der Bohrung 49 zweigt eine im Durchmesser kleinere Bohrung 55 ab (Fig. 2), die in einen Zylinderraum 56 mündet. Seine Achse liegt parallel zur Achse der Bohrungen 47, 49 und ist wie diese im Hydraulikblock 28 vorgesehen.

Der Ventilkörper 51 des Überdruckventils 48 liegt in der Schließstel­ lung unter der Kraft der Druckfeder 52 an einem Dichtsitz 57 an (Fig. 3). Die Bohrung 55 durchsetzt radial den Zylinderraum 56, in dem abgedichtet ein Steuerkolben 58 eines Rückstromventiles 58A (Fig. 2a, 4) verschiebbar ist. Die Bohrung 55 mündet in die Mantelfläche des Hydraulikblockes 28 und ist mit einem Verschlußelement 59, vor­ zugsweise einem Gewindestift, verschlossen.

Der Steuerkolben 58 hat eine axiale Bohrung 60, die in Richtung auf den Kolben 35 (Fig. 2a) offen ist. Die Bohrung 60 wird von einer Di­ ametralbohrung 61 durchsetzt (Fig. 4), die nahe dem anderen Ende des Steuerkolbens 58 vorgesehen ist. Der die Diametralbohrung 61 aufweisende Kolbenkopf 62 hat geringfügig kleineren Durchmesser als der Zylinderraum 56. Dadurch wird zwischen der Innenwandung des Zylinderraumes 56 und der Mantelfläche des Kolbenkopfes 62 ein Ringraum 63 gebildet, in den die Diametralbohrung 61 mündet. Der Kolbenkopf 62 hat ein kegelstumpfförmiges Ende und verjüngt sich in Richtung auf sein freies Ende. Die Stirnfläche 64 des Kolben­ kopfes 62 hat dadurch kleineren Durchmesser als der an den Kolben­ kopf 62 anschließende Kolbenteil 65. Er geht mit Abstand vom Kol­ benkopf 62 in einen im Außendurchmesser verringerten Kolbenteil 66 über, in dessen Stirnseite 67 die Axialbohrung 60 zentrisch mündet. Die Stirnseite 67 ist dem Druckraum 34 vor dem Arbeitskolben 35 zu­ gewandt (Fig. 2a). Der Kolbenteil 66 ist über einen Teil seiner Länge in einer Bohrung 68 abgedichtet verschiebbar, die in den Zylinder­ raum 56 über wenigstens einen Absatz 69 übergeht und in den Bo­ den 42 des Druckraumes 34 mündet. Der Absatz 69 begrenzt den Verschiebeweg des Steuerkolbens 58. Aufgrund des Absatzes 69 wird im Hydraulikblock 28 ein Aufnahmeraum 85 gebildet, in dem we­ nigstens eine (nicht dargestellte) Druckfeder untergebracht ist, die den Steuerkolben 58 umgibt und ihn in Fig. 4 nach rechts belastet. In den Aufnahmeraum 85 mündet wenigstens eine Entlüftungsbohrung 86, die sich bis zur Außenseite des Hydraulikblockes 28 erstreckt und ein problemloses Verschieben des Steuerkolbens 58 ermöglicht.

Von der Stirnseite 64 des Steuerkolbens 58 steht zentrisch ein Dros­ selelement 70 vor, das im Anschluß an die Stirnfläche 64 zunächst zylindrisch ausgebildet ist und am Ende in einen kegelförmig sich verjüngenden Endteil 71 übergeht. Das Drosselement 70 ist vorteil­ haft einstückig mit dem Steuerkolben 58 ausgebildet.

Der zylindrische Teil des Drosselelementes 70 ragt in eine axiale Bohrung 72, die in einen in den Zylinderraum 56 eingesetzten Einsatzkörper 73 ragt. Er wird mit einem endseitigen Gewindeteil 74 in den Zylinderraum 56 geschraubt und liegt abgedichtet an der In­ nenwand des Zylinderraumes 56 an.

Die Bohrung 72 im Einsatzkörper 73 hat größeren Durchmesser als der zylindrische Teil des Drosselelementes 70, so daß zwischen der Innenwandung der Bohrung 72 und diesem zylindrischen Drossel­ element ein ringförmiger Strömungsraum 75 für das Hydraulikmedium gebildet wird. Mit Abstand von der freien Stirnseite des Einsatzkör­ pers 73 geht die Bohrung 72 in eine im Innendurchmesser kleinere Bohrung 76 über. In sie ragt der zylindrische Teil des Drosselelemen­ tes 70. Der Innendurchmesser der Bohrung 76 ist nur wenig größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Drosselelementteiles. Dadurch wird ein ringförmiger Drosselraum 77 gebildet, der mit dem wesentlich größeren Durchströmquerschnitt aufweisenden Strö­ mungsraum 75 verbunden ist.

Die Bohrung 76 hat an ihrem von der Bohrung 72 abgewandten Ende einen Boden 78, in den zentrisch eine im Durchmesser kleine Boh­ rung 79 mündet, die im Einsatzkörper 73 vorgesehen ist und die Boh­ rung 76 mit einem Kanal 80 verbindet, der in den Speicher 29 für das Hydraulikmedium mündet. In die dünne Bohrung 79 ragt der kegel­ förmige Endteil 71 mit seiner Kegelspitze. Je nach Axialstellung des Steuerkolbens 58 und damit des Drosselelementes 70 wird zwischen der Kegelspitze des Endteils 71 und der Bohrung 79 ein ringförmiger Drosselspalt 81 gebildet.

Wenn das Überdruckventil 48 in der beschriebenen Weise öffnet, ge­ langt das unter hohem Druck stehende Hydraulikmedium aus dem Druckraum 34 vor dem Arbeitskolben 35 über die Bohrungen 47, 49, 55 in den Strömungsraum 75, in den die Bohrung 55 mündet. Auf­ grund des Drosselraumes 77 und des Drosselspaltes 81 kann sich im Strömungsraum 75 ein Druck aufbauen, mit dem die ringförmige Stirnfläche 64 des Steuerkolbens 58 beaufschlagt wird. Diese beauf­ schlagte Steuerfläche 64 ist größer als die gegenüberliegende, durch das im Druckraum 34 befindliche Hydraulikmedium beaufschlagte Stirnseite 67. Die Differenzkraft sorgt dafür, daß der Steuerkolben 58 aus der Schließstellung gemäß Fig. 2a, in der er Abstand vom Ar­ beitskolben 35 hat, in die Offenstellung gemäß Fig. 2b verschoben wird. Der Steuerkolben 58 hebt dadurch mit seiner Kegelmantelfläche 82 seines Kolbenkopfes 62 von einem Dichtsitz 83 an dem im Zylin­ derraum 56 liegenden Ende des Einsatzkörpers 73 ab. Dadurch kann das im Druckraum 34 befindliche Hydraulikmedium über die Axialboh­ rung 60 und die Diametralbohrung 61 im Steuerkolben 58 in den Ringraum 63 und von hier in den Strömungsraum 75 gelangen. Über den Drosselraum 77, die Bohrung 76, den Drosselspalt 81, die Boh­ rung 79 und den Kanal 80 kann das Hydraulikmedium somit aus dem Druckraum 34 in den Speicher 29 zurückströmen. Der Steuerkolben 58 ist so weit zurückgeschoben, daß eine Drosselwirkung auf das Hydraulikmedium nicht ausgeübt wird. Der Arbeitskolben 35 wird durch die Kraft der Druckfeder 38 zurückgeschoben. Er kommt dann mit seiner Stirnseite 41 an der Stirnseite 67 des Steuerkolbens 58 zur Anlage und nimmt den Steuerkolben 58 entsprechend mit und schiebt ihn in die Schließstellung gemäß Fig. 2a zurück.

Das Überdruckventil 48 schließt, sobald der Druck im Druckraum 34 wieder unterhalb des vorgegebenen Druckes liegt, so daß die Strö­ mungsverbindung zwischen den beiden Bohrungen 47 und 49 unter­ brochen ist. Das Hydraulikmedium wird somit aus dem Druckraum 34 ausschließlich über den Steuerkolben 58 in der beschriebenen Weise in den Speicher 29 zurückgeführt.

Damit der Steuerkolben 58 in der Ausgangs- bzw. Schließstellung gemäß Fig. 2a unter Kraft auf dem Dichtsitz 83 aufsitzt und damit den Zutritt des Hydraulikmediums in den Strömungsraum 75 verhindert, ist die mit dem Hydraulikmedium im Druckraum 34 beaufschlagte Stirnseite 67 größer als die im Bereich zwischen dem Dichtsitz 83 und dem Übergang in den zylindrischen Mantel des Kolbenkopfes 62 beaufschlagbare Fläche des Steuerkolbens 58. Dadurch ist die in Richtung auf die Schließstellung des Steuerkolbens 58 ausgeübte Kraft größer als die Gegenkraft, die das Hydraulikmedium auf die Ke­ gelmantelfläche 82 in der Schließstellung des Steuerkolbens 58 aus­ übt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Steuerkolben 58 in der Schließstellung zuverlässig den Strömungsraum 75 verschließt.

Auf die beschriebene Weise wird nach dem Preßvorgang der Arbeits­ kolben 35 selbsttätig in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zurückge­ fahren, wobei auch die Preßrollen 39, 40 zwangläufig in die Aus­ gangsstellung zurückbewegt werden. Die Bedienungsperson muß darum nicht einen gesonderten Schalt- bzw. Betätigungsvorgang aus­ führen, um die Preßrollen 39, 40 nach dem Preßvorgang in die Aus­ gangslage zurückzuführen.

Die Stirnseite 41 des Arbeitskobens 35 ist leicht kegelig ausgebildet, vorzugsweise mit einem Kegelwinkel von 3°. Dadurch ist sicherge­ stellt, daß das Hydraulikmedium im Druckraum 34 auch dann in die Axialbohrung 60 des Steuerkolbens 58 strömen kann, wenn er an der Stirnseite 41 des Arbeitskolbens 35 anliegt. Die Stirnseite 67 des Steuerkolbens 58 ist eben, so daß in Verbindung mit der kegelförmi­ gen Stirnseite 41 sichergestellt ist, daß auch bei Anlage des Steuer­ kolbens 58 das Hydraulikmedium in die Axialbohrung 60 strömen kann.

Anstelle der kegelförmigen Ausbildung der Stirnseite 41 kann die Stirnseite 67 auch mit wenigstens einer Nut bzw. Kerbe versehen sein, die den Zutritt des Hydraulikmediums in die Axialbohrung 60 in der Schließstellung des Steuerkolbens 58 ermöglicht. Dann können beide Stirnseiten 41, 67 eben sein.

Da das Hydraulikmedium beim Zurückströmen aus dem Druckraum 34 über den Steuerkolben 58 unter Druck steht, strömt das Medium mit hoher Geschwindigkeit durch die verschiedenen Bohrungen und Kanäle. Damit das Hydraulikmedium nicht mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in den Speicher 29 strömt und zu Problemen führt, ist am Ende des Kanals 80 ein Diffusor 84 (Fig. 5) vorgesehen, mit dem die Strömungsgeschwindigkeit beim Eintritt in den Speicher 29 abge­ baut wird.

Das beschriebene Werkzeug ermöglicht einen zwangläufigen Ablauf des Preßvorganges. In der Ausgangsstellung gemäß Fig. 2a ver­ schließt der Steuerkolben 58, unterstützt durch den auf ihn wirkenden Hydraulikmediumsdruck, den Strömungsraum 75 in Richtung auf den Speicher 29. Das Überdruckventil 48 befindet sich ebenfalls in seiner Schließstellung. Somit wird beim Einschalten des Werkzeuges über den Exzenterantrieb 20, 22, 23 der Pumpenkolben 25 in der be­ schriebenen Weise hin- und herbewegt, wodurch das Hydraulikmedi­ um aus dem Speicher 29 über die beiden Rückschlagventile 32, 36 in den Druckraum 34 gelangt und den Arbeitskolben 35 unter Druck setzt. Er wird gegen die Kraft der Druckfeder 38 verschoben, wo­ durch die Preßrollen 39, 40 in der beschriebenen Weise die Preßbac­ ken der mit dem Werkzeug verbundenen Preßzange betätigen, um die Werkstücke radial zu verpressen. Sobald der Arbeitskolben 35 am Anschlag 45 anschlägt oder der Preßvorgang abgeschlossen und ein entsprechender Gegendruck auf die Preßrollen 39, 40 wirkt, kann der Arbeitskolben 35 nicht mehr weiter in Richtung 44 (Fig. 1) verscho­ ben werden. Dadurch nimmt der Druck des Hydraulikmediums im Druckraum 34 zu, bis er den von der Druckfeder 52 des Überdruck­ ventils 48 auf den Ventilkörper 51 ausgeübten Druck überschreitet (Fig. 3). Das Überdruckventil 48 öffnet dadurch zwangsläufig, so daß das Hydraulikmedium über die Bohrung 47 und das geöffnete Über­ druckventil 48 in die Bohrungen 49 und 55 strömen kann. In der be­ schriebenen Weise führt dieses Hydraulikmedium dazu, daß der Steuerkolben 58 aus seiner Schließstellung gemäß Fig. 2a in Rich­ tung auf den Arbeitskolben 35 verschoben wird. Durch Verschieben des Steuerkolbens 58 hebt die Kegelmantelfläche 82 des Kolbenkop­ fes 62 vom Dichtsitz 83 ab. Dadurch kann das im Druckraum 34 befindliche Hydraulikmedium über die Axialbohrung 60 und die Diame­ tralbohrung 61 im Steuerkolben 58 in den Strömungsraum 75 und von hier in der beschriebenen Weise in den Speicher 29 zurückströmen. Dadurch wird der Druck im Druckraum 34 abgebaut. Dies führt dazu, daß die Druckfeder 38 über den Arbeitskolben 35 den Steuerkolben 58 in die Schließstellung zurückschieben kann, wodurch die Strö­ mungsverbindung zwischen den Bohrungen 60 und 80 im Hydraulik­ block 28, 73 unterbrochen wird. Der Arbeitskolben 35 gelangt schließlich in die Ausgangsstellung zurück, in der er am Boden 42 des Zylinderraums 37 bzw. am Steuerkolben 58 anliegt. Der Steuer­ kolben 58 wird in seine Schließstellung gemäß Fig. 2a zurückge­ schoben.

Um im Notfall den beschriebenen Zwangrücklauf des Arbeitskolbens 35 zu ermöglichen, ist das Werkzeug mit einem Notauslöser 88 (Fig. 3) versehen. Mit ihm kann der Ventilkörper 51 des Überdruckventiles 48 manuell in die Freigabestellung gebracht werden, so daß, wie zu­ vor im einzelnen beschrieben, der Arbeitskolben 35 zwangläufig in seine Ausgangsstellung (Fig. 1) zurückgeschoben wird. Der Notaus­ löser 88 ist im Ausführungsbeispiel ein zweiarmiger Hebel, der am Hydraulikblock 28 schwenkbar gelagert ist. Der kürzere Arm 89 greift mit seinem freien Ende an einem endseitigen Kopf 90 des Ventilkör­ pers 51 an. Der längere Arm 91 des Notauslösers 88 dient als Hand­ habe, um den Ventilkörper 51 manuell in die Freigabestellung zu ver­ stellen. Der Arm 91 liegt innerhalb des Gehäuseteiles 2 und ist durch eine Öffnung 92 im Gehäuseteil 2 von außen betätigbar. Wird der Arm 91 nach innen gedrückt, wird der Kopf 90 des Ventilkörpers 51 gegen die Kraft der Druckfeder 52 durch den Arm 89 in die Freigabe­ stellung verstellt, so daß das Hydraulikmedium in der beschriebenen Weise aus dem Druckraum 34 vor dem Arbeitskolben 35 über die Bohrungen 47, 49 zum Steuerkolben 58 gelangen kann. Er wird dann, wie zuvor beschrieben, in seine Offenstellung verschoben, so daß der Arbeitskolben 35 durch den Druckabbau im Druckraum 34 zwang­ läufig zurückgeschoben wird.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Entlüf­ tungsbohrung 86 nicht in die Außenseite des Hydraulikblockes 28 mündet, sondern an eine Querbohrung 87 im Hydraulikblock 28 an­ schließt, die in den Speicher 29 mündet. Die Querbohrung 87 liegt parallel zum Zylinderraum 56, in dem der Steuerkolben 58 unterge­ bracht. Da der Speicher 29 drucklos ist, ist auch bei einer solchen Ausbildung sichergestellt, daß der Steuerkolben 58 in der beschrie­ benen Weise zuverlässig verschoben werden kann. Der Hydraulik­ block 28 hat, wie Fig. 7 zeigt, entsprechend der vorhergehenden Aus­ führungsform kreisförmigen Querschnitt. Die Entlüftungsbohrung 86 hat wesentlich kleineren Querschnitt als die Querbohrung 87, die ih­ rerseits kleineren Querschnitt hat als der Zylinderraum 56.

Im übrigen ist die Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8 gleich aus­ gebildet wie das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5.

Claims (33)

1. Vorrichtung zum Aufbringen einer Preßkraft, mit einem Gehäuse, in dem ein Antrieb untergebracht ist, mit einem Arbeitskolben, der mit Druckmedium beaufschlagbar ist und Betätigungselemen­ te für Preßelemente trägt, und mit wenigstens einem Speicher für das Druckmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Druckentla­ stungseinrichtung (48, 58A) aufweist, die bei Erreichen eines vorgegebenen, auf den Arbeitskolben (35) wirkenden Druckes des Druckmediums einen Rückströmweg (60, 61, 75, 79, 80) für das Druckmedium zum Speicher (29) öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungseinrichtung (48, 58A) ein Überdruckventil (48) aufweist, das mit einem Druckraum (34) vor dem Arbeitskolben (35) strömungsverbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (48) einen Strömungsweg (47, 49, 55) zu einem Rückstromventil (58A) schaltet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg (47, 49, 55) wenigstens eine in den Druckraum (34) vor dem Arbeitskolben (35) mündende Bohrung (47) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückströmventil (58A) einen Steuerkolben (58) aufweist, mit dem ein Strömungsweg (75, 79, 80) zum Speicher (29) verschließbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (58) wenigstens eine Bohrung (60, 61) aufweist, die mit dem Druckraum (34) vor dem Arbeitskolben (35) strömungsverbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (58) mit wenig­ stens einem Drosselelement (70) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (70) von der Stirnseite (64) des Steuerkolbens (58) absteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (70) einstüc­ kig mit dem Steuerkolben (58) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (70) einen ko­ nisch sich verjüngenden Endteil (71) hat.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (70) in einen Durchgang (76) eines Einsatzkörpers (73) ragt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (70) kleineren Außenquerschnitt hat als der Steuerkolben (58).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (70) im An­ schluß an die Stirnseite (64) des Steuerkolbens (58) zylindrisch ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen Teil des Drosselelementes (70) und der Innenwand des Durchgangs (76) des Einsatzkörpers (73) ein ringförmiger Strömungsraum (75) für das zum Speicher (29) zurückströmende Druckmedium gebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Strömungsraum (75) über wenigstens eine Drosselstelle (77, 81) mit dem Strö­ mungsweg (79, 80) für das zurückströmende Druckmedium ver­ bunden ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (77) ein Ringspalt zwischen dem zylindrischen Teil des Drosselelementes (70) und der Innenwand eines im Durchmesser verringerten Drosselrau­ mes (77) ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Endteil (71) unter Bildung eines Drosselspaltes (81) in eine Bohrung (79) ragt, die ein Teil des Rückströmweges des Druckmediums ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschieben des Steuerkol­ bens (58) aus einer Schließstellung der ringförmige Strömungs­ raum (75) über mindestens eine Querbohrung (61) im Steuerkol­ ben (58) mit mindestens einer axialen Bohrung (60) des Steuer­ kolbens (58) in Strömungsverbindung zu bringen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (58) eine dem Arbeitskolben (35) zugewandte, mit Druckmedium beaufschlag­ bare Stirnseite (67) hat.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stirnseite (67) des Steuer­ kolbens (58) die axiale Bohrung (60) mündet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schließstellung die dem Druckraum (34) vor dem Arbeitskolben (35) zugewandte Stirnsei­ te (67) des Steuerkolbens (58) größere Fläche hat als die gegen­ überliegende, außerhalb eines Dichtsitzes (83) liegende und mit Druckmedium beaufschlagbare freie Stirnseite (63, 82).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Steuerkol­ bens (58) anschlagbegrenzt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (61) des Steuer­ kolbens (58) in einen Ringraum (63) zwischen einem Kolbenkopf (62) und der Innenwand eines Aufnahmeraumes (56) für den Steuerkolben (58) mündet.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (63) mit dem Strö­ mungsraum (75) im Einsatzkörper (73) strömungsverbunden ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (62) eine Kegel­ mantelfläche (82) aufweist, mit der er in der Schließstellung des Steuerkolbens (58) am Dichtsitz (83) anliegt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsitz (83) am Einsatzkör­ per (73) vorgesehen ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß im Moment der Öffnung des Steu­ erkolbens (58) die wirksame, mit Druckmedium beaufschlagbare Stirnseite des Steuerkolbens (58) größer ist als die dem Arbeits­ kolben (35) zugewandte Stirnseite (67) des Steuerkolbens (58).

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (58) durch den Arbeitskolben (35) in seine Schließstellung zurückschiebbar ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (35) durch eine Rückstellkraft, vorzugsweise durch Federkraft, in seine Aus­ gangslage zurückschiebbar ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Arbeits­ kolbens (35) anschlagbegrenzt ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steuerkolben (58) zuge­ wandte Stirnseite (41) des Arbeitskolbens (35) schwach kegel­ förmig ausgebildet ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückströmweg (75, 77, 79, 80) für das Druckmedium im Einsatzkörper (73) vorgesehen ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (73) in den Auf­ nahmeraum (56) des Gehäuses (1) schraubbar ist.