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Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf mit einer
feststehenden Backe und einer beweglichen Backe, die in Richtung
auf die feststehende Backe und von dieser weg bewegbar ist,
mit einer Kolben-Zylinder-Druckeinrichtung zur Betätigung der
beweglichen Backe, wobei die bewegliche Backe während eines
Arbeitszyklus über die Kolben-Zylinder-Druckeinrichtung gegen
die feststehende Backe getrieben wird, mit einem
Steuerschaltkreis zur Betätigung der Kolben-Zylinder-Druckeinrichtung und
mit Mitteln zur Verbindung der
Kolben-Zylinder-Druckeinrichtung jeweils mit einer von dem Werkzeugkopf separat
angeordneten Versorgungsquelle für elektrischen Strom und für ein
Druckmedium über eine flexible Leitung.
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Für tragbare, jedoch relativ schwere, hydraulisch betriebene
Beschneid- und/oder Preßwerkzeuge, beispielsweise Werkzeuge
zum Preßen von Anschlußstellen oder zum Spleißen von
Vorrichtungen auf die Enden von Kabeln mit großem Durchmesser, ist es
bekannt, das Werkzeug in zwei Teile aufzuteilen, nämlich in
einen relativ leichten Werkzeugkopf, welcher die Preßbacken
und die Kolben-Zylindereinrichtung zum Antrieb der Backen
einschließt, und ein davon separates, relativ schweres
Versorgungsgerät für elektrischen Strom und für das Druckmedium,
wobei das Versorgungsgerät mit dem Werkzeugkopf durch die
Verwendung einer flexiblen Rohrleitung verbunden ist. Während
des Betriebs des Werkzeugs kann die Strom- und
Druckmittelversorgung auf den Boden gestellt oder durch den Benutzer mit
einem Schulterriemen getragen werden, so daß die Hände des
Benutzers frei bleiben, um nur mit dem Werkzeugkopf und den
Kabelkomponenten zu hantieren. Beispiele für früher
vorgeschlagene Lösungen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sind
in DE-A-38 35 696 und EP-A-0729549 offenbart, wobei das letztere
Dokument nach Art. 54(3) EPÜ zum Stand der Technik zählt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuen und
vorteilhaften Werkzeugkopf zum Gebrauch mit einem
Versorgungsgerät für elektrischen Strom und das Druckmedium
bereitzustellen, der unter dem Aspekt der Handhabung und Sicherheit
wesentlich verbessert ist.
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Zu diesem Zweck wird ein wie eingangs beschriebenes Werkzeug
vorgeschlagen, bei welchem die bewegliche Backe relativ zu der
Kolben-Zylinder-Druckeinrichtung beweglich geführt ist und aus
einer zurückgezogenen Stellung, in welcher sie sich gegen den
Kolben abstützt, federvorgespannt in einer ausgefahrenen
Stellung gehalten wird, in welcher sie an die feststehende Backe
anschlägt, und wobei der Werkzeugkopf eine
Backenverstelleinrichtung aufweist, die außerhalb des Bereichs der Backen
derart manuell betätigbar ist, daß die bewegliche Backe und die
feststehende Backe gegen die Wirkung der vorspannenden Feder
auseinanderbewegt werden. Diese Anordnung minimiert auf
effektive Weise das Unfallrisiko bei der Benutzung des Werkzeugs,
da die Backen stets aneinanderstoßen oder der zu bearbeitende
Gegenstand dazwischenliegt, wobei dazwischen jeglicher
Zwischenraum fehlt, außer genau in dem Moment, in dem die Backen
beabsichtigt und vorsichtig mittels der
Backenverstelleinrichtung voneinander getrennt werden.
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Weitere charakteristische Merkmale der Erfindung und dadurch
erzielte Vorteile sind aus den abhängigen Ansprüchen und
ebenfalls aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften
Ausführungsform des neuen Werkzeugkopfs gemäß den begleitenden
schematischen Zeichnungen ersichtlich, wobei
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Fig. 1 einen Längsschnitt und eine Teilseitenansicht eines
erfindungsgemäßen Werkzeugkopfs zeigt;
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Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1
zeigt;
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Fig. 3 eine Ansicht eines Längsschnitts eines oberen Teils
des Werkzeugkopfs mit einem Backenhalter in einer
Schnittebene zeigt, welche näher zum Betrachter als
die Schnittebene durch das Kolben-Zylindergerät liegt,
wobei der Werkzeugkopf in einer Arbeitsposition mit
der beweglichen Backe nach außen vorstehend und der
Backenverstelleinrichtung in ihrer Ausgangsposition
gezeigt ist;
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Fig. 4 eine zu der in Fig. 3 ähnliche Ansicht zeigt, jedoch
mit der beweglichen Backe des Werkzeugkopfs in
zurückgezogener Stellung;
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Fig. 5 einen Schnitt entlang der Mittellängsebene eines
oberen Teils des Werkzeugkopfs und eine
Backenfeststelleinrichtung in ihrer die Backen feststellenden
Position zeigt und
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Fig. 6 eine zu der in Fig. 5 ähnliche Ansicht zeigt, jedoch
mit der Feststelleinrichtung in ihrer die Backen
freigebenden Position.
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Der dargestellte Werkzeugkopf schließt ein Unterteil 10, das
mit einem Handgriff ausgerüstet ist, und ein mit dem Unterteil
10 verbundenes Ober- oder Backenhalteteil 11 ein. Das
Unterteil 10 beherbergt eine Kolben-Zylinder-Druckeinrichtung mit
einem Zylinder 12, der eine mit Ein- und Auslaß für das
Druckmedium versehene hintere Zylinderwand 13 und eine vordere
Zylinderwand 14 aufweist sowie einen Kolben 15, der in dem
Zylinder 12 montiert ist und eine Kolbenstange 16 aufweist,
die durch die Zylinderwand 14 reicht. Der Kolben 15 und die
Kolbenstange 16 sind zwischen einer in den Zeichnungen
dargestellten zurückgezogenen Position und einer vorwärts oder
einwärts vorstehenden Position (nicht dargestellt), in welcher
die Schulter 17 des Kolbens 15 an die Innenseite der
Zylinderwand 14 stößt, bewegbar. Der Kolben 15 ist zu der
zurückgezogenen Position mittels einer Druckfeder 18 federvorgespannt.
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Der Backenhalteteil 11 beinhaltet ein Gehäuse 19, das in der
Seitenansicht im wesentlichen eine C-Form (Fig. 1) besitzt,
und in welchem zwei Backen 20, 21 befestigt sind. Jede der
Backen ist in bekannter Art und Weise zur Aufnahme eines
auswechselbaren Backeneinsatzes ausgebildet, der es ermöglicht,
den Werkzeugkopf an unterschiedliche Arbeitsvorgänge durch
einfaches Auswechseln der Backeneinsätze anzupassen. Die
Backeneinsätze der Backen 20, 21 sind der Einfachheit halber
in den Figuren nicht dargestellt. Die Backe 20 ist starr an
dem Gehäuse 19 angebracht, wohingegen die andere Backe 21
beweglich ist und in einem Arbeitszyklus des Werkzeugs durch
die Druck ausübende Kolben-Zylindereinrichtung 12-18 hin zu
der feststehenden Backe 20 getrieben werden kann. Die
bewegliche Backe 21 wird bei der Bewegung relativ zu der Kolben-
Zylindereinrichtung geführt und ist mittels einer Feder 22 von
einer zurückgezogenen Position, in welcher die Backe sich
gegen die Kolben-Zylindereinrichtung 12-18 abstützt, hin zu
einer vorstehenden Position (Fig. 3 und 5), in welcher sie
an der feststehenden Backe anliegt, federvorgespannt. In der
dargestellten Ausführungsform ist die bewegliche Backe 21 an
dem Ende auf einen Schaft 23 montiert, der zur axialen
Bewegung in einer axialen Sackbohrung 24 in dem Kolbenschaft 16
geführt wird, wobei die Feder 22 als eine in der Bohrung 24
zwischen dem Boden und dem freien Ende des Stifts 23
angeordnete Druckfeder ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung wird
Spiel zwischen den Backen 20, 21 vermieden und somit das
Verletzungsrisiko durch ein unbeabsichtigtes Einlegen des Fingers
zwischen die Backen eliminiert.
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Wie am deutlichsten aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, werden
die Backen 20, 21 durch eine Backenverstelleinrichtung
getrennt, die ein plattenförmiges Element 25 einschließt,
welches in dem dargestellten Fall zwei transversal vorstehende
Stifte 26, 27 aufweist, von denen ein Stift 26 in einem
Schlitz 28 des Gehäuses 19 aufgenommen wird und der andere
Stift 27 durch die Wirkung einer Zugfeder 29, die zwischen dem
Stift 27 und einem festen Punkt an dem Gehäuse wirkt, stets in
Anschlag mit einer Schulterfläche 30 an dem Gehäuse 19
befindet. Das plattenförmige Element 25 umfaßt ebenfalls eine
Schulter 31 für ein Zusammenwirken mit einem Vorsprung 32, der
an der beweglichen Backe 21 vorgesehen ist, und eine
Anschlagfläche 33 für ein Zusammenwirken mit einer Anschlagbegrenzung
34 an dem Gehäuse 19. Der Stift 27 weist einen daran fest
montierten Hebel 35 auf, durch den das plattenförmige Element
25 einerseits zwischen der in Fig. 3 dargestellten
Ausgangsposition, in welcher die Zugfeder 29 die Anschlagfläche 33
gegen die Anschlagbegrenzung 34 gepreßt hält und in welcher
die Schulter 31 nicht im Eingriff mit dem Vorsprung 32 an der
beweglichen Backe steht sowie der Stift 26 an dem von dem
Hebel 35 abliegenden Ende des Schlitzes 28 anliegt, und
andererseits der in Fig. 4 dargestellten zurückgezogenen
Position, in welcher der Stift 27 rückwärts und einwärts entlang
der Schulterfläche 30 in die Nähe des Zylinders 12 durch
Betätigen des Hebels 35 gegen den Uhrzeigersinn bewegt wurde und
in welcher die Schulter 31 die bewegliche Backe 21 durch
Eingriff mit dem Vorsprung 32 zurückbewegt hat sowie der Stift 26
an dem zum Hebel 35 nahen Ende des Schlitzes 28 anliegt,
verstellt werden kann. Der zu bearbeitende Gegenstand kann
zwischen die Backen 20, 21 in der in Fig. 4 gezeigten Position
mit verstellten Backen eingeführt werden, dabei wird die Backe
21 gegen die Backe 20 über den Gegenstand durch die Feder 22
gepreßt, wobei ein direktes Anliegen von Schulter 31 und
Vorsprung 32 endet, wenn die Backenverstelleinrichtung in die
Ausgangsposition zurückkehrt. In dem dargestellten Fall kehren
die Einrichtungen automatisch unter der Wirkung der Zugfeder
29 in die Ausgangsposition zurück.
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Der Werkzeugkopf umfaßt ebenfalls einen elektronischen
Steuerschaltkreis zum Betreiben des Kolben-Zylindergeräts. Der
Schaltkreis umfaßt ein Steuerelement, welches in dem
dargestellten Fall die Form eines Mikroschalters 36 mit einem
elek
trischen Kontaktelement 38 aufweist, das durch ein drehbares
Stellglied 37 betätigt werden kann. Das Stellglied 37 ist in
Fig. 4 in einem inaktiven Zustand dargestellt, in dem das
elektrische Kontaktelement 38 ebenfalls inaktiv ist und der
Mikroschalter 36 den Strom durch den Steuerschaltkreis
unterbricht, und damit ein Auslösen eines Arbeitszyklus des
Werkzeuges unmöglich macht. Wenn die Backenverstelleinrichtung 25-
27, 29, 31, 32, 35 ihre in Fig. 3 dargestellte
Ausgangsposition erreicht, aktiviert ein auf dem plattenförmigen Element
25 vorgesehener Schulterbereich 39 das drehbare Stellglied 37,
wodurch das Stellglied sich im Uhrzeigersinn dreht und das
elektrische Kontaktelement 38 niederdrückt. Der Mikroschalter
36 ist damit geschlossen, so daß der Strom durch den Schalter
fließen kann und der Arbeitszyklus des Werkzeugs ausgelöst
werden kann, während die Backenverstelleinrichtung sich in der
Ausgangsposition befindet. Folglich kann ein Arbeitszyklus des
Werkzeugs, solange nicht angestoßen werden, wie die Backe 21
unter dem Einfluß der Backenverstelleinrichtung steht, was ein
besonders vorteilhaftes Merkmal des Werkzeugkopfs bildet. Ein
Arbeitszyklus wird durch Drücken des Startknopfes 40 (Fig. 1)
angestoßen oder ausgelöst und kann, bevor der Zyklus
vollständig beendet wurde, durch Drücken des in Fig. 1 gezeigten
Knopfes 41 gestoppt werden. Das System ermöglicht damit die in
EP-A-0729549 beschriebene, vorteilhafte Arbeitsweise und wird
deshalb nicht ausführlich beschrieben. Die zuvor beschriebene
Anordnung gewährt mit Hilfe von einfachen Mitteln einen hohen
Grad an Sicherheit gegen Unfälle, während der Verwendung des
Werkzeugkopfs.
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Der Werkzeugkopf ist mit auswechselbaren Backen oder
auswechselbaren Backeneinsätzen in einer bekannten Weise versehen und
der Kopf ist, um das Unfallrisiko bei seiner Verwendung zu
minimieren, mit einer geeigneten Einrichtung versehen, die ein
Auslösen des Arbeitszyklus während des Auswechseln der Backe
oder des Backeneinsatzes verhindert. Eine vorteilhafte
Ausführungsform einer solchen Anordnung wird in den Fig. 5 und
6 gezeigt. Die dargestellte Ausführungsform schließt eine
zylindrische Feststellstange 42 ein, die um ihre Längsachse
durch einen Knopf 43 gedreht werden kann und die entlang einem
Längsabschnitt mit einer Ausnehmung 44 (Fig. 6) versehen ist,
deren ebener Boden in diesem Abschnitt oder Bereich folglich
näher an der Feststellstangenachse 45 als die verbleibenden
Teile der Feststellstange 42 liegt. Die Backen 20, 21 weisen
Schwalbenschwanzausnehmungen oder Hinterschneidungen 46, 47
auf, die zum Halten von Backeneinsätzen (nicht dargestellt)
dienen, wobei ein Einsetzen der Backeneinsätze in die Backen
senkrecht zur Zeichenebene vorgesehen ist, und wobei die
Backeneinsätze an der an den Feststellstab 42 grenzenden Seite
schmale Nuten aufweisen, deren Querschnittsform der Form des
bei der Formung der Ausnehmung 44 entfernten Materials
entspricht. Wenn der Stab 42 sich in der in Fig. 6 dargestellten
Drehposition befindet, fällt der Boden der Ausnehmung 44 mit
den Hinterschneidungen 46 zusammen, um ein freies Einsetzen
der Backeneinsätze in die Backen 20, 21 zu ermöglichen.
Andererseits wird der Stab 42, wenn er um 90º in die in Fig. 5
gezeigte Position gedreht ist, die in den Einsätzen gebildeten
Nuten ausfüllen, um die Einsätze in ihren eingesetzten
Positionen zu halten.
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Um ein unbeabsichtigte Auslösen des Arbeitszyklus während des
Auswechseln der Backeneinsätze zu verhindern, beispielsweise
wenn der Typ von Preßbackeneinsatz ausgetauscht wird oder wenn
die Preßbacken gegen Beschneidbacken ausgetauscht werden, ist
die Stange 42 mit einem flanschartigen Abschnitt 48 versehen,
welcher eine größere radiale Ausdehnung in die Richtungen
parallel zu dem Boden der Ausnehmung 44 als in die Richtungen
senkrecht zu dem Boden aufweist, wie aus dem Vergleich der
Fig. 5 und 6 deutlich wird. Das plattenförmige Element 25,
das seitlich von der Stange 42 angeordnet ist, kann seine
Ausgangsposition, die am deutlichsten aus Fig. 3 ersichtlich
ist, einnehmen, ohne durch den flanschartigen Abschnitt 48
blockiert zu werden, wenn die Stange in die in Fig. 5 gezeigte
Position gedreht ist, was ermöglicht, daß der Arbeitszyklus
des Werkzeugs ausgelöst wird. Jedenfalls ist eine Drehung der
Stange 42 um 90º von der in Fig. 5 gezeigten Position zu der
Backeneinsetzposition durch das Element 25 verhindert, das
dafür folglich zuerst mit Hilfe des Hebels 35 in einem Ausmaß
zurückgezogen werden muß, das es dem Abschnitt 48 ermöglicht,
vor der Anschlagfläche 33 auf dem plattenförmigen Element 25
in der in Fig. 6 gezeigten Weise zu schwenken. Wobei die
Schulterfläche 39 dann nicht länger an dem drehbaren
Stellglied 37 angreift, das folglich nicht länger das elektrische
Kontaktelement 38 drückt, wodurch folglich der
Steuerschaltkreis in dem Werkzeugkopf unterbrochen ist, um ein Auslösen
des Arbeitszyklus des Werkzeugs unmöglich zu machen, während
die Stange 42 sich in der Position befindet, in der ein
Auswechseln der Backen durchgeführt werden kann.
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Das untere Ende des Werkzeugkopfes, welcher mit einer
elektrischen Strom- und Druckmittelversorgung (nicht dargestellt)
verbunden ist, ist Gegenstand der Patentanmeldung EP-A-0 729
549, und wird nur in Fig. 1 gezeigt. Sowohl der elektrische
Strom als auch das Druckmedium werden dem Werkzeugkopf über
eine Rohrleitung 50 zugeführt, wobei die
Stromversorgungsleitungen in 51 relativ zu der zentral angeordneten
Druckmediumversorgung peripher eintreten, welche in 52 mit einem
Verbindungsstück 53 verbunden ist, wobei in dem
Verbindungsstück ein axialer Durchfluß für den Zu- und Abfluß des
Druckmediums, beispielsweise einer hydraulischen Flüssigkeit, zu
und von dem entsprechenden Raum unterhalb des Kolbens 15 in
dem Zylinder 12 gebildet ist. Das Verbindungsteil 53 kann um
seine Längsachse gedreht werden und ist in einer durch die
Zylinderwand 13 gehenden Öffnung abdichtend befestigt und
schließt einen radialen Arm 54 (vgl. ebenfalls Fig. 2) zum
Eingriff mit der Anschlagsbegrenzung 55 ein, welcher relativ
zu dem Zylinder 12 stationär ist und das Ausmaß, mit dem das
Verbindungsteil 53 relativ zu der zylinderwand 13 gedreht
werden kann, begrenzt und folglich das Ausmaß, um das der
Werkzeugkopf relativ zu den Rohrleitungen 50 gedreht werden
kann, auf weniger als 360º beschränkt. Bezugszeichen 56
bezeichnet zylindrische Querstifte, deren Enden in
entsprechenden Bohrungen in dem Zylinder 12 aufgenommen sind, wobei die
Stifte die Zylinderwand 13 abstützen sowie in einem
eingeschnürten Bereich in dem Verbindungsteil 53 aufgenommen
wer
den, welches folglich axial durch die Stifte gehalten wird.
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Die elektrische Versorgungsleitungen 51 sind sicher an einem
vergleichsweise langen Streifen 57 im inneren Werkzeugteil 10
verklebt, wobei der Streifen lose um einen Haspel 58, der
gemeinsam mit der Rohrleitung 50 gedreht werden kann, gewickelt
ist, dabei ist der innenliegende Teil des Streifens 57 fest
mit der Leitung verbunden. Die am weitesten außenliegende
Windung des aufgewickelten Streifens ist relativ zu dem
Zylinder 12 stationär. Da der Streifen lose aufgewickelt ist, kann
der Werkzeugkopf um mindestens eine Volldrehung relativ zu der
Rohrleitung 50 gedreht werden, ohne die Zuleitungen 51 zu
beschädigen, welche sich, nachdem sie den aufgewickelten
Streifen 57 verlassen haben, nach oben entlang der Außenfläche
des Zylinders 12 zu den verschiedenen elektrischen Bauteilen
36, 40, 41 des Backenhalteteils 11 erstrecken. Die
Stromzuleitungen 51 sind durch äußere Schutzummantelungen 59, 60 -
geeignet sind hier Kunststoffummantelungen - an dem unteren Teil
10 und entsprechend an dem Backenhalteteil 11 geschützt.
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Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf die
zuvor beschriebene und dargestellte beispielhaften
Ausführungsformen beschränkt ist und daß innerhalb des Bereichs der
Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert
wird, viele geeignete Arten zu deren Umsetzung liegen.