EP1979110B1

EP1979110B1 - Hydraulisch angetriebenes verpressgerät sowie verfahren zum verpressen eines fittings

Info

Publication number: EP1979110B1
Application number: EP07704050A
Authority: EP
Inventors: Egbert Frenken
Original assignee: Gustav Klauke GmbH
Current assignee: Gustav Klauke GmbH
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: DE102006003044A1; EP1979110A1; KR20080089660A; CA2832765C; RU2008134474A; US20120073112A1; PL1979110T3; US20100275672A1; DE102006003044B4; JP2009523621A; US9016103B2; ES2383828T3; US20140123724A1; US8245561B2; WO2007082951A1; KR101490672B1; US8656574B2; ATE548137T1; CN101370604A; CA2633777A1

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein hydraulisch angetriebenes Verpressgerät mit einem Kolben und einem Zylinder zur Einwirkung auf Verpressbacken, wobei jedenfalls der Kolbenschaft mit Einwirkungsmitteln verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Verpressen eines Fittings gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Verpressgeräte der in Rede stehenden Art sind bekannt. So wird beispielsweise auf die DE 19803536 A1 verwiesen. In dieser Schrift ist ein Verpressgerät beschrieben und dargestellt, welches über zangenartige Backen auf eine Verpresskette mit mehreren Kettengliedern einwirkt. Der Kolben des Verpressgerätes zur Einwirkung auf die Verpressbacken wird hydraulisch in die Pressstellung verlagert. Der Rückhub erfolgt mittels einer im Zuge des Vorhubs gespannten Feder.
Aus der DE 10010601 A1 ist ein Verpressgerät der in Rede stehenden Art bekannt, bei welchem hydraulisch auf ein aus den Verpressbacken geformtes, auswechselbare Presseinsätze tragendes Pressmaul eingewirkt wird.
Darüber hinaus ist zum Stand der Technik auf die US 5 253 554 zu verweisen. Hieraus ist ein pneumatisch angetriebenes Verpressgerät bekannt. Ein über ein Gewinde verstellbarer Anschlag ragt in den Pneumatikzylinder hinein. Aus der DE 202 02 200 U1 ist ein hydraulisches Verpressgerät bekannt, bei welchem ein verstellbarer Anschlag vorgesehen ist, der (zwei) unterschiedliche Einstellung des Hydraulikkolbens beim Kolbenrücklauf ermöglicht.
Die Einwirkung auf die Verpressbacken erfolgt im Allgemeinen über werkzeugseitige Einwirkungsmittel, die jedenfalls mit dem Kolbenschaft des hydraulisch verlagerbaren Kolbens verbunden sind.
Ausgehend von einem Stand der Technik gemäß der DE-A-19803536 beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabe, ein Verpressgerät der angegebenen Art so weiterzubilden, dass in vorteilhafter Einwirkung auf den Hydraulikkolben mit demselben Gerät unterschiedliche Pressenergien erforderliche Verpressungen durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass in Verfahrrichtung des Hydraulikkolbens ein verstellbarer Anschlag vorgesehen ist, zur Erreichung unterschiedlicher Einstellungen des Hydraulikkolbens beim Kolbenrücklauf und dass der Anschlag außerhalb des Zylinders vorgesehen ist. Hierdurch ist trotz der Ausbildung als Hydraulikgerät eine vorteilhafte Verstellmöglichkeit gegeben. Es können unterschiedliche Kolbenhübe gefahren werden. Auch mittels des verstellbaren Anschlags erfährt der Rücklauf des Kolbens, insbesondere nach erfolgter Verpressung, eine Begrenzung, so dass ein anschließender Verpressvorgang von dieser begrenzten Kolbenanschlagstellung heraus erfolgt Zufolge dieser Anschlageinstellung sind Verpressungen mit unterschiedlichen Verpressenergien durchführbar, dies bei nur einem "Schuss", d. h. bei nur einer Betätigung des Geräts. Dies geschieht weiter bevorzugt bei kontinuierlich durchlaufender Kolbenbewegung. Entsprechend ist bevorzugt hinsichtlich des Kolbenhubs kein Leerlauf vorgesehen. Sind niedrige Verpressenergien erforderlich, so wird der verstellbare Anschlag in eine Position verbracht, aus welcher der Kolben einen relativ kleinen Axialweg zur Verpressung zurücklegt. Bei hohen erforderlichen Verpressenergien ist entsprechend der Anschlag in eine Stellung verbracht, aus welcher der Kolben heraus einen längeren Weg bis zur Endverpressung zurücklegt. Entsprechend ist mit ein und demselben Verpressgerät eine Verpressung mit unterschiedlichen Verpressenergien erreichbar, wobei im allgemeinen, letztlich regiert bei üblichen Verpressgeräten durch die mit den Einwirkungsmitteln zusammenwirkenden Verpressbackenabschnitte, sich auch unterschiedliche Verpresskräfte ergeben. Es kann aber auch trotz unterschiedlicher Verpressenergien eine gleiche Endkraft in der maximalen Verpressstellung erreicht sein. Eine erhöhte Verpressenergie ist beispielsweise bei einer Verpressung von Fittingen mit großen Nennweiten erforderlich. Durch die vorgeschlagene Lösung können mit dem Verpressgerät weiterhin übliche Standard-Verpressbacken eingesetzt werden.
Hierzu ist an dem Verpressgerät auch eine Standard-Pressbackenaufnahme vorgesehen. Nämlich bevorzugt eine solche, bei welcher die Gabelschenkel des Gerätehalses auf den einander zugewandten Flächen, die grundsätzlich aus parallelen Ebenen bestehen, eine mittige Längsnut in Verfahrrichtung des Kolbens verlaufend aufweisen. Die Längsnut weist bevorzugt ebenfalls parallele Flächen (Nutgründe) auf. Die Breite des Nutgrundes beträgt bevorzugt 36,2 bis 36,4 mm. Der Abstand der Nutgründe, also in Richtung senkrecht zu den die Nutgründe bildenden Flächen, beträgt bevorzugt 33,1 bis 33,3 mm. Weiter sind die Pressbacken durch einen die Gerätehälse quer zur Verfahrrichtung des Kolbens durchsetzenden Bolzen sicherbar. Hierzu weisen die Pressbacken Laschen mit Bohrungen auf. Der Durchmesser der Bohrungen in den Laschen bzw. in den Gerätehälsen beträgt 14 bis 14,1 mm, bei einem Bolzendurchmesser von 13,5 bis 13,95 mm.
Es versteht sich, dass die genannten Abmessungen, solange die Kompatibilität hinsichthich der hierzu passenden Norm-Backen gegeben ist, noch etwas variieren können.
Wesentlich ist, dass sowohl die Pressbacken für die Verpressung mit hoher Energie wie auch die Standard-Verpressbacken in ein und derselben Pressbackenaufnahme, eben der beschriebenen Standard-Pressbackenaufnahme, einsetzbar und sicherbar sind.
Die Verstellung des Anschlags kann mechanisch erfolgen, so beispielsweise hydraulisch oder elektrisch unterstützt. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei welcher der Anschlag von Hand verstellbar ist, dies weiter bevorzugt unter Lösung einer Rast oder dergleichen vor einer Verlagerung, insbesondere Schiebeverlagerung. In weiter bevorzugter Ausgestaltung ist der verstellbare Anschlag mit zwei insbesondere rastfestlegbaren Anschlagstellungen versehen. Es besteht durchaus die Möglichkeit, den Anschlag auch mit mehreren Stellungen, das heißt den zwei Endstellungen und weiteren Zwischenstellungen zu versehen, um so die Bandbreite der möglichen Kolbenhübe und entsprechend der Verpressenergien zu erweitern. Weiter wird vorgeschlagen, dass der Anschlag mittels einer radial außerhalb zu dem Zylinder vorgesehenen Handhabe verstellbar ist. Die Handhabe ist entsprechend im sogenannten trockenen Bereich der Hydraulikanordnung vorgesehen, das heißt radial außerhalb des den hydraulisch betriebenen Kolben umschließenden Zylinders. So ist bevorzugt die Handhabe in handhabungstechnisch günstiger Position an dem Verpressgerät, weiter bevorzugt in örtlicher Umgehung zu den Pressbacken angeordnet. Die Handhabe ist bevorzugt als relativ zum Zylinder verschiebbare Hülse ausgebildet, so weiter bevorzugt als eine den Zylinder umfassende Hülse, welche seitens des Benutzers bei Bedarf umfasst werden kann. Diese hülsenförmige Handhabe ist beispielsweise mit einem Rastknopf versehen, zur Aufhebung der die Anschlagstellungen sichernden Verrastung oder dergleichen. Auf dem Zylinder, auf welchem die Hülse verschiebbar ist, können Markierungen oder dergleichen, so weiter beispielsweise farbige Markierungen vorgesehen sein, die die unterschiedlichen Anschlagstellungen verdeutlichten.
Der außerhalb des Zylinders vorgesehen Anschlag, weiter in dem sogenannten trockenen Bereich jenseits der Hydraulikbeaufschlagung des Kolbens. Der Anschlag wirkt hierbei bevorzugt mit einem Abschnitt des den Kolben mit den Einwirkungsmitteln verbindenden Kolbenschafts zusammen. Bei dem mit dem Anschlag zusammenwirkenden Kolben muss es sich nicht zwingend um den Kolben der Hydraulik-Zylinder-Kolben-Kombination handeln. Vielmehr ist auch eine Anordnung denkbar, bei welcher das Verpressgerät einen Auswechsel-Gerätekopf mit einem gesonderten Kolbenschaft und Rückstellfeder aufweist. Entsprechend ist bei einer solchen Ausgestaltung der Anschlag zusammen mit der Handhabe Teil des auswechselbaren Gerätekopfes, der zufolge dieser Ausgestaltung einstellbar ist auf unterschiedlich benötigte Verpressenergien.
Die mit dem Kolbenschaft verbundenen Einwirkungsmittel sind Rollen, die auf zugewandten Kurvenbahnen der Presshebel bzw. Verpressbacken einwirken, um über den Kolbenweg ein Spreizen der die Kurvenbahnen aufweisenden Verpressbackenenden zu bewirken, was anderendig der Verpressbacken ein Schließen des dort ausgeformten Verpressmauls zur Folge hat. In bevorzugter Ausgestaltung wirkt der Anschlag mit diesen Rollen zusammen. Letztere fahren entsprechend im Zuge des Kolbenrücklaufs nach erfolgter Verpressung gegen den Anschlag an, aus welcher Stellung heraus der nächste Verpressvorgang durchgeführt werden kann.
Auch ist vorgesehen, dass das Verpressgerät mit mindestens zwei Paaren unterschiedlicher Verpressbacken ausgestattet ist, die sich in der Länge eines Zusammenwirkungsbereiches - der Kurvenbahn - mit den Einwirkungsmitteln unterscheiden, wobei ein längerer Zusammenwirkungsbereich mit einem geringeren Anstiegswinkel der den Einwirkungsmitteln zugeordneten Flächen der Zusammenwirkungsbereiche einhergeht. Entsprechend ist das Verpressgerät mit Paaren von Verpressbacken zu bestücken, die sich bei gleicher Pressmaulgeometrie insbesondere unterscheiden durch die Länge der mit den Einwirkungsmitteln bzw. Rollen zusammenwirkenden Pressbackenschenkel, dies angepasst an den jeweils über den verstellbaren Anschlag einstellbaren Kolbenhub. Durch Anpassung des Anstiegwinkels der mit den Rollen zusammenwirkenden Kurvenbahnen der Verpressbacken ist bei bevorzugt gleichbleibender Schubkraft des Kolbens von bspw. 32 kN eine Änderung der Verpressenergie erreicht. Entsprechend werden beispielsweise zur Verpressung von Fittingen mit größeren Nennweiten und hierbei bevorzugt gewünschten höheren Verpressenergien Verpressbacken mit längeren Pressbackenhebeln an dem Verpressgerät befestigt und der Anschlag für den Kolben so eingestellt, dass ein vergrößerter, bevorzugt ein maximaler Kolbenhub erreicht wird. Durch den gegenüber den kürzeren Backen bevorzugt über den gesamten Kolbenhub flacheren Anstellwinkel der mit den Rollen zusammenwirkenden Kurvenbahnen ist eine Erhöhung der Verpressenergie, bevorzugt bei gleichbleibender Kolben-Schubkraft erreichbar, wobei im allgemeinen sich auch unterschiedliche Verpresskräfte im Pressmaul ergeben. Trotz unterschiedlicher Verpressenergien kann auch eine gleichbleibende Endkraft im Pressmaul erreicht werden.
Der bevorzugt anschlagbegrenzte minimale Kolbenhub beträgt bspw. 40 mm. Der maximale Kolbenhub entspricht bevorzugt dem 1,5- bis 3-Fachen des minimalen Hubs, so bspw. 80 bis 100 mm. Bei einer bevorzugt gleichbleibenden Kolben-Schubkraft von ca. 32 kN können Verpressenergien von 1000 bis 4000 Joule erreicht werden, so weiter bspw. 1280 Joule bei einer Kurzhubverpressung und 3040 Joule bei einer Langhubverpressung (jeweils theoretische Werte vor Verlusten).
Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Verpressen eines Fittings mit einem Rohr mit Hilfe einer Verpresskette und einem, einen Kolbe und einen Zylinder aufweisenden, hydraulischen Verpressgerät, wobei die Verpresskette mehr als zwei Kettenglieder aufweist und die Verpressung mit einer bestimmten Verpressenergie durchgeführt wird, gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 9.
Eine Verpresskette ist aus der DE 10257613 A1 bekannt. Diese wird betrieben beispielsweise mittels eines Verpressgerätes beispielsweise gemäß der DE 19944229 A1 .
Um ein Verfahren der in Rede stehenden Art zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Verpressung mit einem Verpressgerät durchgeführt wird, dessen im Zuge einer Verpressung aufgebrachte Verpressenergie durch Änderung eines auberhalb des Zylinders vorgesehenen Festanschlages, gegen welchen der Kolben zur Begrenzung der Kolbenbewegung anfährt, veränderbar ist und für eine bestimmte Verpressung so eingestellt wird, dass die Verpressung im Zuge einer kontinuierlich durchlaufenden Kolbenbewegung durchgeführt wird.
Zufolge des vorgeschlagenen Verfahrens ist dasselbe Verpressgerät sowohl zur Verpressung von Fittingen mit niedriger Pressenergie als auch zur Verpressung von Fittingen mit höherer Verpressenergie nutzbar. Es stehen zufolge dessen dem Verpressgerät unterschiedliche Kolbenhübe zur Verfügung, die von dem Kolben nach einmaliger Betätigung des Geräts (in einem "Schuss") komplett durchlaufen werden. Mittels des verstellbaren Festanschlags erfährt der Rücklauf des Kolbens, insbesondere nach erfolgter Verpressung, gegebenenfalls aber auch durch benutzerseitigen Eingriff eine Begrenzung, so dass ein anschließender Verpressvorgang von dieser begrenzten Kolbenanschlagstellung heraus erfolgt. Sind niedrige Verpressenergien erforderlich, so wird der verstellbare Anschlag in eine Position verbracht, aus welcher der Kolben einen relativ kleinen Axialweg zur Verpressung zurücklegt. Bei hohen erforderlichen Verpressenergien ist entsprechend der Anschlag in eine Stellung verbracht, aus welcher der Kolben heraus einen längeren Weg bis zur Endverpressung zurücklegt. Unabhängig von den über den änderbaren Festanschlag unterschiedlich einstellbaren Verpressenergien und damit einhergehenden unterschiedlichen Kolbenhüben ist bevorzugt die Kolben-Schubkraft gleich groß. Hierbei können sich durchaus im allgemeinen unterschiedliche Verpresskräfte im Pressmaul ergeben. Eine erhöhte Verpressenergie ist beispielsweise bei einer Verpressung von Fittingen mit großen Nennweiten erforderlich.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: in perspektivischer Darstellung ein Verpressgerät in einer ersten Ausführungsform mit auf eine Verpresskette einwirkenden Verpressbacken;
Fig. 2: den Schnitt gemäß der Linie II - II in Fig. 1, eine Langhubstellung des Werkzeuges betreffend;
Fig. 3: den Auswechsel-Gerätekopf des Verpressgerätes in Einzeldarstellung, gleichfalls die Langhubstellung betreffend;
Fig. 4: den Schnitt gemäß der Linie IV - IV in Fig. 3;
Fig. 5: den Schnitt gemäß der Linie V - V in Fig. 3;
Fig. 6: die Stirnansicht gegen den Auswechsel-Gerätekopf;
Fig. 7: eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch eine Zwischenstellung im Zuge der Verlagerung eines Anschlags betreffend;
Fig. 8: den Schnitt gemäß der Linie VIII - VIII in Fig. 7;
Fig. 9: den Schnitt gemäß der Linie IX - IX in Fig. 7;
Fig. 10: eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch die Kurzhubstellung betreffend nach Verlagerung des Anschlags;
Fig. 11: den Schnitt gemäß der Linie XI - XI in Fig. 10;
Fig. 12: den Längsschnitt durch das Verpressgerät in der Langhubstellung mit entsprechenden längeren Verpressbacken zur Einwirkung auf eine Presskette;
Fig. 13: eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung, jedoch die Kurzhubstellung mit kürzeren Verpressbacken betreffend;
Fig. 14: die längeren Verpressbacken in Einzeldarstellung;
Fig. 15: die kürzeren Verpressbacken in Einzeldarstellung;
Fig. 16: eine Vergleichsdarstellung von längerer und kürzerer Verpressbacke;
Fig. 17: eine perspektivische Darstellung eines Verpressgerätes gemäß der Darstellung in Fig. 1, jedoch eine zweite Ausführungsform betreffend mit ein Verpressmaul ausformenden Verpressbacken;
Fig. 18: in einer weiteren Ausführungsform eine perspektivische Darstellung eines handbetriebenen, hydraulisch wirkenden Verpressgerätes mit einem verstellbaren Anschlag;
Fig. 19: eine perspektivische Darstellung des Verpressgerätes in einer weiteren Ausführungsform.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Figur 1 eine erste Ausführungsform eines elektromotorisch betriebenen, hydraulischen Verpressgeräts 1. Ein derartiges Werkzeug ist aus der DE 19944229 A1 bekannt. Der Inhalt dieser Patentanmeldung wird hiermit vollinhaltlich in die Offenbarung vorliegender Erfindung mit einbezogen, auch zu dem Zwecke, Merkmale dieser Patentanmeldung in Ansprüche vorliegender Erfindung mit einzubeziehen.
In dem Gerät 1 ist ein Elektromotor angeordnet. Der Antrieb dieses Elektromotors erfolgt über einen, in einem Handgriff 2 integrierten Akkumulator. Bei Betätigung eines fingerbetätigbaren Schalters im Bereich des Handgriffes 2 wird aus einem Vorratsraum Öl in einen Zylinder 4 gepumpt, wodurch ein Kolben 5 in Richtung seiner Arbeits-Endstellung bewegt wird.
An dem Hydraulikzylinder 4, der den mit einer Radialdichtung 6 versehenen Kolben 5 umfasst, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein auswechselbarer Gerätekopf 7 angeordnet. Dieser in den Darstellungen gezeigte Gerätekopf 7 dient zur Aufnahme von zu beaufschlagenden Verpressbacken 8.
Der im Wesentlichen topfförmig ausgebildete Hydraulikzylinder 4 ist dem Gerätekopf 7 zugewandt offen ausgebildet und dient zum Einen innenwandig der Führung des Kolbens 5 und zum Anderen außenseitig zur Verbindung des Verpressgerätes 1 mit dem Gerätekopf 7, wozu der Hydraulikzylinder 4 außenwandig ein Außengewinde 9 besitzt.
Der Kolben 5 ist topfförmig ausgestaltet, mit einer koaxial ausgerichteten Topfwandung 10, welche sich außenwandig an der Innenwandung des Hydraulikzylinders 4 abstützt.
Die Topfwandung 10 umfasst einen auf dem Kolben 5 aufsitzenden Kolbenschaft 11 mit radialem Abstand, welcher Kolbenschaft 11 anderendig Träger ist von der Zusammenwirkung mit den Verpressbacken dienenden Einwirkungsmitteln 12. Diese sind als Rollen 13 ausgeformt.
Es sind zwei solcher Rollen 13 an einem schaftendseitigen Träger 14 vorgesehen. Die Rollen 13 sind drehbar an dem Träger 14 gehaltert, wobei die Anordnung weiter so gewählt ist, dass die Rollen 13 in Nebeneinanderanordnung beidseitig einer Kolbenschaftlängsachse x angeordnet sind.
Der Gerätekopf 7 wird mittels eines Zylinderabschnittes 15, welcher zur Zusammenwirkung mit dem Außengewinde 9 mit einem Innengewinde 16 versehen ist, mit dem Verpressgerät 1 fest verbunden. Der Zylinderabschnitt 15 formt nach radial innen eine Anschlagwandung 17 aus, die von dem Kolbenschaft 11 durchsetzt ist. Die Anschlagwandung 17 dient zur Abstützung des einen Endes einer den Kolbenschaft 11 umfassenden Zylinder-Druckfeder 18, deren anderes Ende, umfasst von der Topfwandung 10, über einen kolbenschaftseitigen Zentriervorsprung 19 auf den Kolben 5 einwirkt. Der Zentriervorsprung 19 sitzt in einer zugewandten Vertiefung des Kolbens 5 ein.
In den dargestellten Ausführungsformen wirken die Einwirkungsmittel 12 auf Verpressbacken 8 ein, die der Verpressung eines Fittings mittels einer Verpresskette dienen. Es kommt diesbezüglich insbesondere eine Presskette zur Anwendung, wie sie aus der DE 10257613 A1 bekannt ist. Auch der Inhalt dieser Patentanmeldung wird hiermit vollinhaltlich in die Offenbarung vorliegender Erfindung mit einbezogen, auch zu dem Zwecke, Merkmale dieser Patentanmeldung in Ansprüche vorliegender Erfindung mit einzubeziehen.
Die Verpresskette 20 weist insgesamt vier Pressglieder 21 auf, die in Zusammenwirkung an dem Pressvorgang beteiligt sind.
Die Einwirkung der Verpressbacken 8 auf die Verpresskette 20 erfolgt über kettenseitige Gelenkhebel 22. Diese sind mit Krafteinleitungselementen 23 in Form von Bolzen ausgestattet. Diese Bolzen formen Lager und Widerlager zur Einwirkung auf die Verpresskette 20 aus.
Die Verpressbacken 8 sind auswechselbar an dem Gerätekopf 7 gehaltert. Hierzu weist Letzterer einen Gerätehals 24 auf. Dieser ist gabelförmig gestaltet, mit einer quer zur Halserstreckung die Gabelschenkel durchsetzenden Bolzenaufnahme, in welcher ein Verriegelungsbolzen 25 gehaltert ist.
Der Verriegelungsbolzen 25 durchsetzt geräteseitig die Gabelschenkel des Gerätehalses 24 und werkzeugseitig entsprechend positionierte Festlegungsdurchbrechungen 26, die in Befestigungslaschen 27 ausgeformt sind.
Die Befestigungslaschen 27 tauchen mit ihren die Festlegungsöffnungen 26 aufweisenden Abschnitten in den Gabelbereich des Gerätehalses 24 ein.
Die Befestigungslaschen 27 sind im Grundriss T-förmig gestaltet, wobei der mittige T-Schenkel die vorbeschriebene Festlegungsöffnung 26 aufweist und die quer hierzu ausgerichteten T-Stege jeweils Aufnahmebohrungen 28 aufweisen.
Zwischen den beiden Befestigungslaschen 27 sind die Verpressbacken 8 schwenkbar gehaltert, wozu beidseitig in den Aufnahmebohrungen 28 der Befestigungslaschen 27 gehalterte Schwenkzapfen 29 die Verpressbacken 8 durchsetzen.
Die Verschwenkachsen erstrecken sich beidseitig senkrecht ausgerichtet zur Kolbenschaftlängsachse x.
Hinsichtlich der zur Halterung der Verpressbacken 8 ausgebildeten Teile des Gerätehalses 24 und der entsprechenden Adapterteile an den Verpressbacken, also insbesondere den genannten Befestigungslaschen 27 sind die Verpressbacken gemäß einem Standard ausgebildet.
Hierzu ist im Einzelnen vorgesehen, dass die Gabelarme 24' und 24" des Gerätehalses 24 zwei einander parallel gegenüberliegende Ebenen E und E' aufweisen, die wiederum symmetrisch (wie auch die Ebenen E und E' selbst) zu einer Querachse y-y (vgl. Fig. 6) im Querschnitt zurückspringende Längsnuten 46, 46' aufweisen, mit Nutgründen, die im Wesentlichen einander parallel gegenüberliegende Flächen wiederum aufweisen. Der Querabstand der Nutgründe t beträgt hierbei bevorzugt bei der gewählten Standardausbildung 33,1 bis 33,3 mm. Die Breite b der Nuten 46, 46' beträgt bevorzugt 36,2 bis 36,4 mm.
Die Verpressbacken sind in der Aufnahme vermittels eines des die Gabelschenkel 24' und 24" durchsetzenden Bolzens 25 gesichert, der auch die Festlegungsdurchbrechungen 26 in den Befestigungslaschen 27 (s. auch Fig. 12) durchsetzt.
Der Bolzen hat hierbei in der gewählten Standardausbildung einen Durchmesser von 13,5 bis 13,95 mm, während die genannten Bohrungen einen Durchmesser von 14 bis 14,1 mm aufweisen.
Die Verpressbacken 8 sind hebelartig ausgeformt und aufgrund der zuvor beschriebenen Anlenkung an den Befestigungslaschen 27 zangenartig ausgerichtet, wobei ein Hebelabschnitt einer jeden Verpressbacke 8 einen Steuerhebel 30 und der in Verlängerung dieses Steuerhebels 30 über den Bereich der Befestigungslaschen 27 hinausragende Abschnitt einen zangenbackenartigen Einwirkabschnitt 31 formt. Diese sind mit angepassten Aufnahmen für die Krafteinleitungselemente 23 der Verpresskette 20 versehen, so beispielsweise mit diese Bolzen aufnehmenden Bohrungen bzw. randoffenen Ausnehmungen.
Die Steuerhebel 30 erstrecken sich ausgehend von den Befestigungslaschen 27 in Richtung auf die geräteseitigen Einwirkungsmittel 12 und formen diesen zugewandt, das heißt an den aufeinander zugewandten Schmalseiten kurvenartige Steuerflächen 32 aus, entlang derer die rollenförmigen Einwirkungsmittel 12 im Zuge einer Kolbenvorverlagerung laufen.
Bei Betätigung des Verpressgerätes 1 wird Öl in einen Druckraum gepumpt, wodurch der Kolben 5 entgegen der Wirkung der Rückstell-Druckfeder 18 in Richtung seiner Arbeits-Endstellung, das heißt in Richtung auf die Verpressbacken 8 bewegt wird.
Hierbei bewirken die gegen die Steuerflächen 32 der Verpressbacken 8 tretenden Einwirkungsmittel 12 bzw. Rollen 13 ein durch die gewählten Anstiegswinkel der Steuerflächen 32 bedingtes Abschwenken der Steuerhebelabschnitte 30 der Verpressbacken 8, demzufolge über die Schwenkachsen die endseitigen Einwirkungsabschnitte 31 der Verpressbacken 8 aufeinander zu bewegt werden. Über die Gelenkhebel 22 bewirkt dies ein Schließen der Verpresskette 20 und damit einhergehend ein Verpressen eines Fittings mittels der Pressglieder 21.
Die Rückbewegung des Kolbens 5 erfolgt über die Rückstell-Druckfeder 18, sobald ein nicht dargestelltes Rücklaufventil aufgrund des Überschreitens eines vorbestimmten Maximaldrucks öffnet. Diesbezüglich wird auf die DE 19825160 A1 verwiesen. Auch der Inhalt dieser Patentanmeldung wird hiermit vollinhaltlich in die Offenbarung vorliegender Erfindung mit einbezogen, auch zu dem Zwecke, Merkmale dieser Patentanmeldung in Ansprüche vorliegender Erfindung mit einzubeziehen.
Das Öffnen des Auslassventils erfolgt selbsttätig bei Überschreiten eines Maximaldruckes auf den Fitting, wonach druckfederbeaufschlagt der Kolben 5 zunächst selbsttätig zurückverfährt. Das Auslassventil schließt automatisch, sobald der durch den rücklaufenden Kolben 5 auf das Öl bewirkte Druck durch Kolbenstillstand abfällt.
Nach einer erfolgten Verpressung fährt der Kolben 5 infolge der Ventilöffnung und des hieraus resultierenden Druckabfalls seitens der Hydraulik federunterstützt zurück bis in eine Kolben-Ruhestellung, welche anschlagbegrenzt erreicht wird.
Von dieser Kolben-Ruhestellung ausgehend verfährt der Kolben 5 bei erneuter Aktivierung über eine vordefinierte Wegstrecke bis zum Erreichen bzw. Überschreiten des Maximaldruckes. Bei gleichbleibender Kolben-Schubkraft von bevorzugt 32 kN kann durch Änderung dieser Wegstrecke die aufzubringende Verpressenergie variiert werden.
Hierzu ist der die Kolben-Ruhestellung definierende Anschlag verstellbar, zufolge dessen die Wegstrecke anpassbar an die gewünschte Verpressenergie änderbar ist.
Außerhalb des Hydraulikbereiches, das heißt auf der trockenen Seite des Kolbens 5, konkret im dargestellten Ausführungsbeispiel im Bereich des abnehmbaren Gerätekopfes 7 ist ein verstellbarer Anschlag 33 vorgesehen. Dieser ist innenwandig einer den Zylinderabschnitt 15 des abnehmbaren Gerätekopfes 7 umfassenden Hülse 34 ausgebildet.
Diese Hülse 34 ist in Achserstreckung des Kolbenschaftes 11 verschiebbar auf dem Zylinderabschnitt 15 gehaltert, wobei die Axialverlagerung der Hülse 34 in beiden Richtungen anschlagbegrenzt ist, welche beiden anschlagbegrenzten Endstellungen zugleich die beiden Stellungen für den verstellbaren Anschlag 33 definieren.
Die zugleich als Handhabe 35 ausgeformte Hülse 34 weist einen, bevorzugt daumenbetätigbaren Druckknopf 36 auf. Dieser ist unterseitig durch eine Druckfeder 37 nach radial außen beaufschlagt.
Der Druckknopf 36 ist aufgenommen in einem innenwandig der Hülse 34 an dieser angeordneten Anschlaggehäuse 38, auf dessen Aufnahmeboden für den Druckknopf 36 sich die Druckfeder 37 abstützt.
Der in dem Anschlaggehäuse 38 einliegende Wirkungsabschnitt des Druckknopfes 36 besitzt einen radial erweiterten Kragen 39. Dieser wirkt auf in einer Ebene quer zur Erstreckung der Längsachse beidseitig des Druckknopfes 36 angeordnete Rastkugeln 40, die über den Kragen 39 nach außen gedrängt in entsprechend positionierte Rastkugel-Aufnahmen 41 des gerätekopfseitigen Zylinderabschnitts 15 treten. Dieser Rasteingriff bildet den vorerwähnten, festlegbaren Endanschlag für die Hülse 34.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Positionen der Hülse 34 rastfestlegbar, so zum Einen eine in Axialrichtung betrachtete hintere Position gemäß den Darstellungen in den Figuren 2 bis 5 sowie eine vordere Position gemäß den Darstellungen 10 und 11.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen eine nicht rastgesicherte Zwischenstellung der Hülse 34.
Die in Richtung auf die Einwirkungsmittel 12 weisende Stirnfläche 42 des Anschlaggehäuses 38 formt den verstellbaren Anschlag 33 aus.
In der einen längeren Kolbenhub a erzeugenden hinteren Raststellung der Hülse 34 tritt der Kolben 5 in üblicher Weise in der Kolben-Ruhestellung gegen den Boden des den Kolben 5 aufnehmenden Hydraulikzylinders 4 anschlagbegrenzend an. Aus dieser Stellung gemäß den Figuren 2 bis 6 heraus verfährt der Kolben 5 über seinen maximalen Verfahrweg unter Aufbringung einer maximalen Verpressenergie von etwa 2500 bis 3200 Joule. Entsprechend der hinteren Anschlagstellung des Kolbens 5 sind auch die über den Kolbenschaft 11 mit dem Kolben 5 zusammenwirkenden Einwirkungsmittel 12 in einer hinteren Position gehalten. Entsprechend sind in einer solchen Konfiguration Verpressbacken 8 einzusetzen, die an das über den verstellbaren Anschlag 33 variabel einstellbare Abstandsmaß zwischen der Verpressbackenfestlegung im Bereich des gerätehalsseitigen Verriegelungsbolzens und den Einwirkungsmitteln 12 hinsichtlich der Länge der Steuerhebel 30 angepasst sind. So sind in einer Konfiguration mit langem Kolbenhub Verpressbacken gemäß der Darstellung in Figur 12 vorgesehen, welche gegenüber den Verpressbacken 8' in Figur 13 verlängerte Steuerhebel 30 mit entsprechend längeren Steuerflächen 32 aufweisen.
Werden keine hohen Verpressenergien benötigt (bspw. 1000 bis 1500 Joule), so wird die Kolben-Ruhestellung in Richtung der Kolben-Vorlaufbewegung vorverlagert, zufolge dessen der Kolbenhub a' im Zuge eines Verpressvorganges verkürzt ist. Hierzu wird der verstellbare Anschlag 33 über die Hülse 34 nach vorheriger Lösung der Rast über den Druckknopf 36 in Kolben-Vorlaufrichtung vorgeschoben. Dies bis in die entsprechende Endstellung, in welcher die vorgesehene Rast wieder greift.
Diese Hülsen-Vorverlagerung zur Verstellung des Anschlags 33 in die Kurzhub-Stellung erfolgt bevorzugt im Zuge eines zuvor durchgeführten Verpressvorganges bzw. im Zuge einer entsprechenden Kolben-Vorverlagerung, um hierdurch einen entsprechenden Vorlauf der Einwirkungsmittel 12 vor dem zu verstellenden Anschlag 33 zu bieten. Eine solche Zwischenstellung ist beispielsweise in Figur 9 dargestellt, wenngleich hier ohne Anschluss des Gerätekopfes 7 an dem Verpressgerät 1. Die dargestellte Zwischenstellung ist nur unter Beeinflussung des Kolbenschaftes über die Kolben-Zylinder-Hydraulikanordnung erreichbar.
In der in den Figuren 10 und 11 gezeigten vorderen Stellung des Anschlags 33 tritt eines der Einwirkungsmittel 12 bzw. eine der Rollen 13 bei der Kolben-Rücklaufbewegung nach Überschreiten eines Maximaldruckes oder gegebenenfalls gesteuert durch den Benutzer gegen die Stirnfläche 42 des Anschlaggehäuses 38, zufolge dessen über den Träger 14 und den Kolbenschaft 11 entgegen der Wirkung der auf den Zentriervorsprung 19 des Kolbenschafts 11 einwirkenden Kraft der Druckfeder 18 ein Stillstand erreicht wird. Zufolge dieses Stillstandes fällt auch der Druck im Hydraulikraum des Hydraulikzylinders vor dem Kolben 5 ab, was ein Schließen des Auslassventils zur Folge hat.
In dieser vorderen Endstellung des Kolbens 5 bzw. der Einwirkungsmittel 12 entspricht der Kolbenhub etwa dem halben Kolbenhub in der LanghubStellung, so bspw. 40 mm bei einem Langhub von ca. 80 mm.
Wenngleich der verstellbare Anschlag 33 mit der Hülse 34 in den dargestellten Ausführungsbeispielen im Bereich eines abnehmbaren Gerätekopfes 7 gezeigt ist, ist die vorgeschlagene Lösung durchaus auch an Verpressgeräten 1 vorsehbar, deren Gerätekopf nicht lösbar an dem Werkzeug verbunden ist.
Auch ist eine solche Anordnung mit einem verstellbaren Anschlag 33 zur Variierung des Kolbenhubes bei anderen Verpressvorsätzen als die gezeigte Verpresskette 20 einsetzbar, so beispielsweise bei Verpressbacken 8" gemäß der Darstellung in Figur 17, die anderendig der Steuerhebel 30 ein Pressmaul 43, gegebenenfalls zur Aufnahme von wechselbaren Presseinsätzen ausformen.
Auch kann die vorgeschlagene Anordnung an einem Handpressgerät gemäß der Darstellung in Figur 18 vorgesehen sein, welches als hebelbetätigbares Arbeitsgerät ausgebildet ist. Der zur Verlagerung des Kolbens 5 benötigte Druck wird demzufolge nicht elektromotorisch, sondern handbetätigt über einen Pumphebel 44 aufgebaut.
Des weiteren besteht die Möglichkeit der vorgeschlagenen Anordnung an einem Verpressgerät 1 gemäß der Darstellung in Figur 19, welches als einhandbedienbares Gerät ausgestattet ist, mit einem von einer Hand zu umfassenden Griffbereich 45, in welchem ein Elektromotor zur hydraulischen Druckbeaufschlagung vorgesehen ist.
Die mit unterschiedlich langen Steuerhebeln 30 versehenen Verpressbacken 8 und 8' sind in den Figuren 14 und 15 in Einzeldarstellungen gezeigt. Figur 16 zeigt eine Darstellung, in welcher die unterschiedlichen Backen zur Verdeutlichung der steuerhebelseitigen Unterschiede in Übereinanderlage gezeichnet sind, wobei die die kürzeren Steuerhebel 30 aufweisenden Pressbacken 8' in strichpunktierter Linienart wiedergegeben sind.
Die in Figur 14 dargestellten Verpressbacken 8 zur Beaufschlagung durch die aus der Langhubstellung startenden Einwirkungsmittel 12 sind mit jeweils einer Steuerflächen-Einwirkungslänge 1 versehen, die an den verlängerten Kolbenhub angepasst sind.
Die entsprechende Länge 1' der zur kürzeren Kolbenhubbeaufschlagung ausgeformten Verpressbacken 8' entspricht etwa der Hälfte des Maßes 1 der längeren Verpressbacken 8.
Wie weiter aus der Darstellung in Figur 16 zu erkennen, sind beide Verpressbackenpaare 8 und 8' einwirkungsabschnittseitig gleich ausgebildet, weisen entsprechend auch gleiche Öffnungswinkel α in der Ruhestellung auf.
Die Steuerflächen 32 der Steuerhebel 30 sind hinsichtlich ihrer Anstellwinkel in Zusammenwirkung mit den Einwirkungsmitteln 12 unterschiedlich. So sind die Steuerflächen 32 der verlängerten Verpressbacken 8 im Grundriss konvex gekrümmt, mit einem vom freien Ende eines jeden Steuerhebels 30 ausgehend im Zuge des weiteren Verlaufs der Steuerfläche 32 verringernden Radius.
Entsprechend ist durch Beaufschlagung mittels der Einwirkungsmittel 12 zunächst ein relativ steiler Anstellwinkel zur Spreizung der Verpressbacken 8 erreicht, der im Zuge des weiteren Kolbenvorlaufs und entsprechender Einwirkung der Rollen 13 auf die Steuerflächen 32 aufgrund der konkaven Ausgestaltung der Steuerflächen 32 sich stark verringert.
Dieser Anstellwinkel ist bei den kürzer gestalteten Verpressbacken 8' im Vergleich zu den längeren Verpressbacken 8 - mit Ausnahme der im Bereich der freien Enden der Steuerhebel 30 ausgeformten Ansatzflächen - über den gesamten Einwirkungsweg steiler eingestellt. In Ruheposition der Verpressbacken 8' gemäß der Darstellung in Figur 15 verlaufen die Steuerflächen 32 bzw. im Grundriss deren Randkanten mit Ausnahme der endseitigen Ansatzflächen nahezu parallel, gegebenenfalls mit einem tendenziellen keilförmigen Zulauf in Richtung auf die Einwirkungsabschnitte 31.
Zufolge der unterschiedlichen Anstellwinkel der Steuerflächen 32 sind bei gleichbleibender Kolben-Schubkraft unterschiedliche, auf den zu verpressenden Fitting einwirkende Verpressenergien aufbringbar. Die sich hierbei einstellenden Verpresskräfte im Pressmaul können unterschiedlich sein, so bei längeren Hubgrößen.
Auch kann ggf. zusätzlich zur Kolbenhubänderung eine Änderung der Kolben-Schubkraft vorgenommen werden, so bspw. durch Verstellen des Auslösepunktes des federbeaufschlagten Hydraulik-Rücklaufventils.

Claims

Hydraulisch angetriebenes Verpressgerät (1) mit einem Kolben (5) und einem Zylinder (4) zur Einwirkung auf Verpressbacken (8, 8', 8"), wobei jedenfalls der Kolbenschaft (11) mit Einwirkungsmitteln (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrrichtung des Hydraulikkolbens (5) ein verstellbarer Anschlag (33) vorgesehen ist, zur Erreichung unterschiedlicher Endstellungen des Hydraulikkolbens (5) beim Kolbenrücklauf und dass der Anschlag (33) außerhalb des Zylinders (4) vorgesehen ist.
Verpressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (33) von Hand verstellbar ist.
Verpressgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (33) mittels einer radial außerhalb zu dem Zylinder (4) vorgesehenen Handhabe verstellbar ist.
Verpressgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (35) als relativ zum Zylinder (4) verschiebbare Hülse (34) ausgebildet ist
Verpressgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (33) an der Zylinderwandung als Festteil arretierbar ist.
Verpressgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkungsmittel Rollen (13) sind.
Verpressgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (33) mit den Rollen (13) zusammenwirkt.
Verpressgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressgerät (1) mit mindestens zwei Paaren unterschiedlicher Verpressbacken (8, 8') ausgestattet ist, die sich in der Länge (1, 1') eines Zusammenwirkungsbereiches mit den Einwirkungsmitteln (12) unterscheiden, wobei ein längerer Zusammenwirkungsbereich mit einem geringeren Anstiegwinkel der den Einwirkungsmitteln (12) zugeordneten Fläche des Zusammenwirkungsbereiches einhergeht.
Verfahren zum Verpressen eines Fittings mit einem Rohr mit Hilfe einer Verpresskette (20) und einem, einen Kolben (5) und einen Zylinder (4) aufweisenden, hydraulischen Verpressgerät (1), wobei die Verpresskette (20) mehr als zwei Kettenglieder (21) aufweist und die Verpressung mit einer bestimmten Verpressenergie durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpressung mit einem Verpressgerät (1) durchgeführt wird, dessen im Zuge einer Verpressung aufgebrachte Verpressenergie durch Änderung eines außerhalb des Zylinders (4) vorgesehenen Festanschlags (33), gegen welchen der Kolben (5) zur Begrenzung der Kolbenbewegung anfährt, veränderbar ist und für eine bestimmte Verpressung so eingestellt wird, dass die Verpressung im Zuge einer kontinuierlich durchlaufenden Kolbenbewegung durchgeführt wird.