TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug, insbesondere eine sogenannte Press- oder
Crimpzange, zum Verpressen von Verbindungselementen wie beispielsweise Kabelendhülsen,
Rundsteckern, Kabelschuhen oder Kontaktbuchsen auf elektrische Leiter oder für dünnwandige
Rohrverbindungen.
STAND DER TECHNIK
[0002] Grundsätzlich sind aus dem Stand der Technik zwei unterschiedliche Betätigungsarten
für Presswerkzeuge bekannt:
- a) Für eine erste, bspw. in DE 195 07 347 C1 beschriebenen Variante werden Handhebel in einer Ebene einer Zange verschwenkt, in
welcher sich auch ein abgeplatteter Zangenkopf erstreckt und sich Pressbacken des
Presswerkzeuges bewegen. Das zu verpressende Verbindungselement, insbesondere mit
dem in dieses eingelegten elektrischen Leiter, wird in vertikaler Richtung zu der vorgenannten Ebene in eine von den Pressbacken ausgebildete Aufnahme
eingebracht. Mit einer Bewegung der Handhebel bewegen sich die Pressbacken in der
zuvor erläuterten Ebene radial nach innen auf eine Längsachse des Verbindungselements
zu. Anders gesagt ist für diese erste Variante die Ebene, in welcher die Handhebel
bewegt werden, vertikal zu der Längsachse des Verbindungselements und der durch die
Pressbacken geschaffenen Aufnahme für dieses orientiert.
- b) Gemäß einer zweiten, bspw. in DE 4 026 332 C2, DE 4 039 435 C1 und DE 198 18 482 C1 beschriebenen Variante erstrecken sich zwar sowohl die Handhebel als auch der abgeplattete
Zangenkopf in einer Ebene entsprechend der ersten Variante. Allerdings wird für diese
Variante das Verbindungselement nicht quer zu dieser Ebene in die durch die Pressbacken
geschaffene Aufnahme eingeführt, sondern vielmehr stirnseitig in den Zangenkopf, wobei
die Längsachse des Verbindungselements sowie die Einführrichtung in die durch die
Pressbacken geschaffene Aufnahme in der zuvor erläuterten Ebene liegt. Somit fluchten
die Längsachse der Aufnahme und des hierin angeordneten Verbindungselements mit einer
Mittelachse zwischen den beiden Handhebeln.
[0003] Bedingt durch die unterschiedlichen Kraftübertragungsmechanismen zwischen den Handhebeln
und den Pressbacken finden für Presszangen gemäß Variante a) eine Vielzahl von Pressbacken
Einsatz, wobei insbesondere die Zahl der Pressbacken mit der Zahl der Ecken der in
das Verbindungselement einzuformenden Querschnittskontur entspricht. Hingegen bedingt
der Übertragungsmechanismus der Presszangen gemäß Variante b) den Einsatz von lediglich
zwei Pressbacken, wobei in diesem Fall eine Pressbacke zur Vorgabe mehrerer Begrenzungsflächen
der in das Verbindungselement einzuformenden Querschnittskontur dienen muss. Beispielsweise
finden hier Pressbacken mit trapezförmiger Kontur der Pressflächen Einsatz.
[0004] Aus der Druckschrift
US 3,201,969 ist ein pistolenartiges Presswerkzeug bekannt mit einem Gehäuse mit L-förmig abgewinkeltem
Griff, an dem ein Betätigungsknopf entsprechend dem Abzug einer Pistole angeordnet
ist. Über den Betätigungsknopf kann ein Ventil betätigt werden, welches einen Pneumatikdruck
auf einen Kolben leitet. Die Betätigung des Kolbens führt zu einer axialen Bewegung,
die über einen Kniehebelmechanismus umgewandelt wird in eine radiale Pressbewegung
von Presselementen, die auf einen in die "Mündung der Pistole" eingeführtes Werkstück
einwirken. Die Druckschrift erwähnt auch, dass die Pressbewegung durch Drücken eines
Fingers auf den Betätigungsknopf manuell anstelle der pneumatischen Betätigung verursacht
werden kann, ohne dass in der Druckschrift näher erläutert wird, wie die erforderlichen
hohen Kräfte von einem einzigen Finger erzeugt werden können.
[0006] US 4,720,911 beschreibt ein Werkzeug, welches ähnlich einem Werkzeug zur Verarbeitung von Popnieten
ausgebildet ist und mit welchem keine radial auf ein Werkstück wirkenden Presskräfte,
sondern vielmehr eine axiale Kompressionskraft erzeugt wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Ausgestaltungsform eines Presswerkzeugs
zum Verpressen von Verbindungselementen vorzuschlagen, welche
- eine gegenüber dem Stand der Technik veränderte Lage oder Ausrichtung zwischen der
Hand des Benutzers des Presswerkzeugs und dem Verbindungselement bzw. den Handhebeln
und den Pressbacken
- veränderte Zugangsmöglichkeiten des Presswerkzeugs in besonderen Umgebungsbedingungen,
- veränderte Übertragungsmechanismen zwischen manuellen Betätigungskräften und den Pressbacken,
- eine veränderte Gehäusegestaltung und/oder
- eine veränderte Betätigungscharakteristik
ermöglicht.
LÖSUNG
[0009] Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Lösung
ergeben sich entsprechend den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche 2 bis 13.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0010] Die vorliegende Erfindung ist u. a. veranlasst durch die Erkenntnis, dass für die
aus dem Stand der Technik bekannten Varianten a) und b) die Möglichkeiten für eine
konstruktive Vorgabe der relativen Lage der Hand des Benutzers zu der Anordnung des
Kabelendes oder Rohres oder des Verbindungselements und die relative Ausrichtung zueinander
limitiert ist. Mit der vorliegenden Erfindung sollen neue Anordnungen und relative
Lagen zwischen Hand und Verbindungselement in dem Presswerkzeug und/oder Ausrichtungen
zueinander ermöglicht werden. Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass die Handhebel
in einer Ebene angeordnet und bewegbar sind, in der die Längsachse des Verbindungselements
liegt. Während dies auch für Presswerkzeuge der Variante b) gilt, für die allerdings
die Handhebel oder eine Mittelachse der Handhebel zu der Längsachse des Verbindungselements
ausgerichtet sind bzw. die Handhebel beidseits der Längsachse angeordnet sind, befinden
sich erfindungsgemäß beide Handhebel auf derselben Seite der Längsachse. Anders gesagt
ist die Ebene, in der die Längsachse des Verbindungselements liegt und in der die
Handhebel angeordnet sind, durch die Längsachse in zwei Halbebenen geteilt. Beide
Handhebel sind erfindungsgemäß in derselben Halbebene angeordnet. Eine derartige Anordnung
erschließt eine neue relative Lage und Anordnung zwischen Verbindungselement und den
Handhebeln mit verbesserten Bedienungsmöglichkeiten. Andererseits folgen hieraus veränderte
Geometrien und Einsatzmöglichkeiten in beengten Verhältnissen. Eine Ausrichtung der
beiden Handhebel in der genannten Halbebene kann beliebig erfolgen, wobei beide Handhebel
oder ein Handhebel unter einem spitzen Winkel, einem rechten Winkel oder einem stumpfen
Winkel zu der Längsachse orientiert sein können.
[0011] Erfindungsgemäß ist weiterhin im Kraftfluss zwischen Handhebeln und Pressbacken über
eine Getriebeeinheit eine translatorische Beaufschlagung in eine rotatorische Beaufschlagung
umgewandelt. (Diese Getriebeeinheit wird im Folgenden auch als "erste Getriebeeinheit"
bezeichnet.)
[0012] Während für den eingangs genannten Stand der Technik die Handhebel üblicherweise
beide verschwenkbar gegenüber einem Gehäuse des Presswerkzeugs angeordnet sind, wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Handhebel beweglich zu dem Gehäuse des Presswerkzeugs
angeordnet ist, während der andere Handhebel starr mit dem Gehäuse des Presswerkzeugs
verbunden ist. Hierdurch kann sich ein vereinfachter Aufbau des Presswerkzeugs ergeben,
da zwei bewegliche Handhebel zwingend ein drittes Teil erfordern, an welchem die beweglichen
Handhebel abgestützt sind, während für einen starren Handhebel dieser bereits zur
Lagerung des beweglichen Handhebels dienen kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein
starrer Handhebel die Bedienbarkeit des Presswerkzeugs vereinfachen, da mit dem starren
Handhebel ein gegenüber dem Gehäuse festgelegter Fixpunkt bei der Bedienung gegeben
ist mit einer unter Umständen nicht variierenden Lage und Orientierung zu dem Verbindungselement
und etwaigen in dem Verbindungselement angeordneten weiteren Teilen wie dem Leiter
oder einem Rohr.
[0013] In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs besitzt dieses in
erster Näherung eine äußere Form einer "Pistole", welche bereits eine ansprechende
Gestaltung gewährleisten kann. Hierbei sind die Pressbacken im Bereich einer "Mündung"
der "Pistole" angeordnet, wobei die von den Pressbacken gebildete Aufnahme für das
Verbindungselement in Richtung der "Mündung" orientiert ist. Für die Anordnung der
Pressbacken im Bereich der "Mündung" ergibt sich auch für eine erstmalige Benutzung
des pistolenartigen Presswerkzeugs eine intuitive Benutzerführung, da der Benutzer
intuitiv das Verbindungselement in die "Mündung" einführen wird bei Ausrichtung zu
dieser. Weiterhin ist für diese Ausführungsform der starr mit dem Gehäuse verbundene
Handhebel als Griff der "Pistole" ausgebildet, während der beweglich mit dem Gehäuse
verbundene Handhebel einen "Abzug" der "Pistole" bildet, wobei dieser "Abzug" durchaus
geringfügig oder beträchtlich gegenüber einem Abzug einer herkömmlichen Pistole verlängert
sein kann. Es versteht sich, dass ein derartiger Handhebel als Art "Abzug" verschwenkbar
oder translatorisch bewegbar sein kann.
[0014] Ein weiterer Aspekt der Erfindung richtet besonderes Augenmerk auf die Formgebung
und Krafterzeugung im Bereich der Pressbacken. Hier hat die Erfindung erkannt, dass
es nachteilig sein kann, wenn eine Formgebung lediglich mit zwei Pressbacken erfolgt,
da dieses zu einer ungleichmäßigen Kraftentfaltung und/oder Formgebung führen kann.
Insbesondere für den Fall, dass ein Verpressen mit einer Querschnittskontur mit mehr
als vier Ecken erfolgen soll oder mit komplexer Außengeometrie hat sich ein Verpressen
mit lediglich zwei Pressbacken als nachteilig erwiesen. Während für die aus dem Stand
der Technik bekannten Presszangen gemäß der Variante b) lediglich an eine Betätigung
von zwei Pressbacken gedacht war und/oder eine Betätigung von mehr als zwei Pressbacken
infolge des eingesetzten Übertragungsmechanismus nicht möglich war, schlägt die Erfindung
vor, mindestens drei Pressbacken, insbesondere vier Pressbacken, vorzusehen, welche
sich jeweils mit einer Betätigung der Handhebel radial nach innen auf die Längsachse
des Verbindungselements zu bewegen können. Hierbei können die mindestens drei Pressbacken
separate oder durch den Übertragungsmechanismus miteinander gekoppelte Freiheitsgrade
aufweisen.
[0015] Weitere Aspekte der Erfindung widmen sich dem zwischen den Handhebeln und den Pressbacken
eingesetzten Übertragungsmechanismus:
[0016] Für einen ersten Vorschlag wird im Kraftfluss zwischen den Handhebeln und Pressbacken
eine verschwenkende Beaufschlagung über eine weitere Getriebeeinheit (im Folgenden
auch "zweite Getriebeeinheit") in eine translatorische Beaufschlagung umgewandelt.
Beispielsweise kann die verschwenkende Beaufschlagung über eine Relativverschwenkung
der beiden Handhebel herbeigeführt werden oder unmittelbar in dieser bestehen. Die
zweite Getriebeeinheit dient zumindest dem Zweck einer Umwandlung der verschwenkenden
Beaufschlagung in eine translatorische Beaufschlagung. Als weiteren alternativen oder
kumulativen Effekt einer derartigen Getriebeeinheit kann diese eine Umwandlung der
Wirkrichtung der Beaufschlagung herbeiführen, wobei beliebige Ausrichtungen der Schwenkachse
der verschwenkenden Beaufschlagung in die Wirkrichtung der translatorischen Beaufschlagung
durch die Getriebeeinheit konstruktiv ermöglicht werden können.
[0017] Für eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Getriebeeinheit zur
Umwandlung der verschwenkenden Beaufschlagung in eine translatorische Beaufschlagung
mit einem verschwenkbaren Nocken ausgebildet, welcher beispielsweise nach Maßgabe
der Bewegung der Handhebel verschwenkbar oder starr oder drehfest mit fester Übersetzung
mit einem Handhebel gekoppelt ist. An dem verschwenkbaren Nocken liegt ein translatorisch
geführter Nockenfolger an, insbesondere unter Beaufschlagen durch eine Feder, so dass
der Nockenfolger eine translatorische Bewegung ausführen kann, welche von der Verschwenkung
des Nockens abhängig ist. Hierbei ist eine Beziehung zwischen der translatorischen
Bewegung und der Verschwenkung über die Kontur des Nockens konstruktiv vorgebbar,
so dass jede beliebige lineare oder nicht-lineare Abhängigkeit erzielt werden kann.
Andererseits kann über die Kontur des Nockens, nämlich den Abstand der Kontur von
der Schwenkachse des Nockens, der Hebelarm vorgegeben werden, mit dem ein auf den
Nocken wirkendes Betätigungsmoment als Axialkraft auf den Nockenfolger übertragen
wird.
[0018] Alternativ oder kumulativ kann für einen weiteren Vorschlag der Erfindung ein Übertragungsmechanismus
eine erste Getriebeeinheit aufweisen, über die eine Rückführung der translatorischen
Bewegung des Nockenfolgers oder eines hiermit gekoppelten Elements in eine Verschwenkbewegung
erfolgt, wobei die Schwenkachse dieser Verschwenkbewegung von der Schwenkachse des
Nockens abweichen kann, beispielsweise um 90° gedreht sein kann. Vorzugsweise handelt
es sich bei der durch die Getriebeeinheit erzeugten rotatorischen Beaufschlagung um
eine Beaufschlagung um eine Schwenkachse, welche koaxial zu der Längsachse des Verbindungselements
orientiert ist.
[0019] In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs ist die erste Getriebeeinheit
mit einem drehbar gelagerten Antriebselement gebildet. Das Antriebselement weist eine
Führungsnut auf, welche zumindest bereichsweise gegenüber der Längsachse geneigt ist.
Die translatorische Beaufschlagung ist gekoppelt mit einem translatorisch bewegbaren
Mitnehmer. Der Mitnehmer ist, bspw. mit einem Stift desselben, in der Führungsnut
des Antriebselements verschieblich zu der Führungsnut abgestützt. Mit einer derart
gebildeten ersten Getriebeeinheit führt eine translatorische Verschiebung des Mitnehmers
einerseits zu einer Verschiebung des Mitnehmers entlang der Führungsnut. Infolge der
Neigung der Führungsnut gegenüber der Längsachse führt diese Verschiebung auch zu
einer Verdrehung des Antriebselements. Die Beziehung zwischen der translatorischen
Verschiebung des Mitnehmers und der rotatorischen Bewegung des Antriebselements kann
konstruktiv durch die Kontur der Führungsnut, insbesondere deren Neigung gegenüber
der Längsachse, vorgegeben werden. Besitzt die Führungsnut Teilbereiche, in welchen
diese parallel zur Längsachse orientiert ist, führt die Bewegung des Mitnehmers zu
keiner Rotation des Antriebselements. Mit Vergrößerung der Neigung der Führungsnut
gegenüber der Längsachse kann das "Übersetzungsverhältnis" der translatorischen Bewegung
zu der rotatorischen Bewegung vergrößert werden. Die Führungsnut kann beliebig gestaltet
sein, insbesondere zumindest in einem Teilbereich mit oder ohne Spiel zwischen Mitnehmer
und Führungsnut, zumindest bereichsweise gradliniger Führungsnut oder beliebig gekrümmter
Führungsnut.
[0020] Für einen weiteren alternativen oder kumulativen Vorschlag besitzt ein erfindungsgemäßes
Presswerkzeug im Kraftübertragungsmechanismus eine zusätzliche Getriebeeinheit (im
Folgenden "dritte Getriebeeinheit"), die in dem Kraftfluss zwischen den Handhebeln
und den Pressbacken eine rotatorische Beaufschlagung, beispielsweise des zuvor genannten
Antriebselements, in eine radial nach innen orientierte Beaufschlagung der Pressbacken
umwandelt.
[0021] Eine mögliche Ausgestaltung einer derartigen dritten Getriebeeinheit lagert die Pressbacken
jeweils gegenüber einer gehäusefesten Schwenkachse, welche parallel zu der Längsachse
orientiert ist. Die Steuerung der Verschwenkung der Pressbacken um die Schwenkachse
erfolgt dadurch, dass exzentrisch zu der Schwenkachse eine Kopplung zwischen dem Antriebselement
und den Pressbacken gegeben ist, so dass die rotatorische Beaufschlagung und Bewegung
des Antriebselements dazu führt, dass sich eine Bewegung der Pressbacken um die Schwenkachse
ergibt.
[0022] Unter einer "Getriebeeinheit" im Sinne der vorliegenden Erfindung für die unterschiedlichen
zuvor erläuterten Ausgestaltungen wird eine beliebige Einheit verstanden, welche die
zuvor erläuterten Zwecke, insbesondere
- eine Über- oder Untersetzung einer Antriebsbewegung und einer Antriebskraft bzw. eines
Antriebsmomentes,
- eine Übertragung der Antriebsbewegung und einer Antriebskraft bzw. eines Antriebsmomentes
von einem Ort zu einem anderen,
- eine Verlagerung von Übertragung der Antriebsbewegung und einer Antriebskraft bzw.
eines Antriebsmomentes von einer Wirkrichtung zu einer anderen,
erfüllt. Während hierfür grundsätzlich sämtliche an sich bekannte Getriebeeinheiten
im Rahmen der Erfindung einsetzbar sind, wird beispielhaft auf Ausgestaltungen der
Getriebeeinheit als Getriebeeinheit mit
- mindestens einer kämmenden Zahnradstufe mit einer Stirnradverzahnung oder Kegelrädern,
- einem Spindeltrieb oder Schraubengetriebe,
- einem Planetengetriebe,
- einem Kurvengetriebe und/oder
- einem Vier- oder Mehrgelenktrieb oder Schubgelenkgetriebe
angesprochen. Vorteilhaft ist es, wenn über die Getriebeeinheit eine Übersetzung erfolgt,
über die von der Hand des Benutzers aufgebrachte Kräfte bzw. Momente vergrößert werden
können. Vorzugsweise finden die drei angesprochenen Vorschläge kumulativ mit beliebiger
Hintereinanderschaltung der ersten, zweiten und dritten Getriebeeinheit Einsatz.
[0023] Eine besonders kompakte, aber dennoch effiziente Ausgestaltung ergibt sich, wenn
die Pressbacken gegenüber einer gehäusefesten, die Schwenkachsen vorgebenden Hülse
drehbar gelagert sind. Die Hülse weist in diesem Fall die Führungsnut auf. Die Führungsnut
ist zumindest in einem Teilbereich in einer Projektion in eine Längsebene sowohl gegenüber
der Längsachse als auch gegenüber der Umfangsrichtung der Hülse geneigt. Das Antriebselement
ist radial innenliegend von der Hülse angeordnet und hier verschwenkbar. Der Mitnehmer
ist in diesem Fall als nach radial nach außen orientierter Stift aufgebildet und erstreckt
sich in der Führungsnut. Infolge dieser "geschachtelten" Ausbildung ergibt sich eine
besonders kompakte, aber effiziente Getriebeeinheit.
[0024] Entsprechend einem weiteren Vorschlag für ein Presswerkzeug ist in den Kraftfluss
zwischen Handhebel und Pressbacken ein Federelement zwischengeschaltet. Dieses Federelement
dient einer Beeinflussung der Charakteristik der Bewegungs- und Kraftübertragung und
Pressbacken.
[0025] Mit der Beaufschlagung der Handhebel kann eine Beaufschlagung der Rückstellfeder
einhergehen, welche mit einem Federfußpunkt gegenüber dem Gehäuse und mit einem anderen
Federfußpunkt gegenüber einem im Zuge der Beaufschlagung bewegten Bauelement abgestützt
ist. Über eine derartige Rückstellfeder kann eine Rückstellung der Presszange erfolgen
nach Beendigung eines Teilpresshubs oder Beendigung des gesamten Pressvorgangs, so
dass die Handhebel und die Pressbacken nicht (allein) durch mechanische Betätigung
wieder in die Ausgangslage zurückgeführt werden müssen.
[0026] Für einen weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag ist in das Presswerkzeug ein Zwangsgesperre
integriert. Ein derartiges Zwangsgesperre besitzt über den Presshub verteilte Sicherungsstellungen,
Rast- oder Sperrstellungen, die bei einer Verringerung der auf die Handhebel aufgebrachten
Betätigungskraft eine einmal erreichte Pressstufe sichern.
[0027] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten
Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft
und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend
von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind
den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen
mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung -
zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der
Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend
von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt.
Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind
oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen
unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen
aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0028] Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1
- zeigt ein erfindungsgemäßes Presswerkzeug in einer Seitenansicht.
- Fig. 2
- zeigt das Presswerkzeug gemäß Fig. 1 in einem Längsschnitt in einer Ausgangsstellung
mit geöffneten Handhebeln und geöffneten Pressbacken.
- Fig. 3
- zeigt das Presswerkzeug gemäß Fig. 1 und 2 in räumlicher Darstellung und teilweise
demontiertem Zustand.
- Fig.4
- zeigt das Presswerkzeug gemäß Fig. 1 bis 3 in räumlicher Darstellung und teilweise
demontiertem Zustand.
- Fig. 5
- zeigt das Presswerkzeug gemäß Fig. 1 bis 4 in räumlicher Darstellung und teilweise
demontiertem Zustand.
- Fig. 6
- zeigt den Übertragungsmechanismus des Presswerkzeugs gemäß den Fig. 1 bis 5 in räumlicher
Darstellung.
- Fig. 7
- zeigt das Presswerkzeug gem. den Fig. 1 bis 6 in einer Explosionsdarstellung.
- Fig. 8
- zeigt eine Hülse, welche Einsatz findet in einem Presswerkzeug gemäß Fig. 1 bis 7,
in räumlicher Darstellung.
- Fig.9
- zeigt ein Antriebselement, welches Einsatz findet in einem Presswerkzeug gemäß Fig.
1 bis 7, in räumlicher Darstellung.
- Fig. 10
- zeigt zwei von vier Pressbacken für ein Presswerkzeug gemäß Fig. 1 bis 7 in räumlicher
Darstellung.
- Fig. 11
- zeigt einen Schnitt XI-XI durch das Presswerkzeug gemäß Fig. 2.
- Fig. 12
- zeigt einen Schnitt XII-XII durch das Presswerkzeug gemäß Fig. 2.
- Fig. 13
- zeigt einen Schnitt XIII-XIII durch das Presswerkzeug gemäß Fig. 2.
- Fig. 14
- zeigt das Presswerkzeug gemäß Fig. 1 in einem Längsschnitt in einer Ausgangsstellung
mit teilweise geschlossenen Handhebeln und Pressbacken.
- Fig. 15
- zeigt das Presswerkzeug gemäß Fig. 1 in einem Längsschnitt in einer Ausgangsstellung
mit geschlossenen Handhebeln und Pressbacken.
- Fig. 16
- zeigt ein schematisches Blockschaltbild für den Übertragungsmechanismus für die Bewegung
und die Beaufschlagung zwischen den Handhebeln und den Pressbacken mit mehreren zwischengeschalteten
Getriebeeinheiten.
FIGURENBESCHREIBUNG
[0029] Fig. 1 bis 15 zeigen ein Presswerkzeug 1, welches als Presszange 2 ausgebildet ist,
bzw. Teile desselben. In der Presszange 2 erfolgt über einen Übertragungsmechanismus
7 eine Übertragung einer von Hand auf Handhebel 3, 4 aufgebrachten Betätigungskraft
auf Pressbacken 5. Der Handhebel 3 ist beweglich gegenüber einem Gehäuse 6 der Presszange
2 gelagert, während der Handhebel 4 starr mit dem Gehäuse 6 gekoppelt ist oder Teil
desselben ist. Die Handhebel 3, 4 können von einer Hand eines Benutzers umschlossen
werden. Der Handhebel 3 ist gegenüber dem Handhebel 4 bzw. dem Gehäuse 6 verschwenkbar
um eine gehäusefeste Schwenkachse 8 gelagert, welche vertikal zur Zeichenebene gemäß
Fig. 2 orientiert ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel wird die Schwenkachse
8 vorgegeben durch einen Lagerbolzen 9, der den Handhebel durchsetzt und beidseits
des Handhebels 3 in fluchtenden Bohrungen des Gehäuses 6 drehbar gelagert ist. Auf
der dem Handhebel 3 abgewandten Seite der Schwenkachse 8 und des Lagerbolzens 9 ist
ein Hebel, Fortsatz oder Nocken 10 angeordnet, der starr mit dem Handhebel 3 verbunden
ist. Vorzugsweise sind Handhebel 3, Lagerbolzen 9 und Nocken 10 einstückig miteinander
ausgebildet als ein Betätigungselement 11.
[0030] Der Nocken 10 bildet beabstandet von der Schwenkachse 8 einen Betätigungskontakt
12 mit einem Nockenfolger 13 aus, welcher in Richtung einer Längsachse 14-14 translatorisch
verschieblich ist. Der für das dargestellte Ausführungsbeispiel kreisscheibenförmige
Nockenfolger 13 ist mittig ohne Kopplung in Richtung der Längsachse von einer Stange
16 durchsetzt, die einen Kreisquerschnitt besitzt und in dem den Pressbacken 5 abgewandten
Endbereich in einer Bohrung 17 des Gehäuses 6 geführt ist. Der Handhebel 3 besitzt
einen in Richtung der Schwenkachse 8 abgewinkelten oder gekröpften Bereich. Dieser
abgewinkelte Bereich bildet ungefähr zu einer Haupterstreckungsebene des Nockens 10
einen rechten Winkel. Die Längsachse des Handhebels 3 verläuft, zumindest in der in
Fig. 2 dargestellten Ausgangslage, ungefähr durch den Betätigungskontakt 12 zwischen
Nocken 10 und Nockenfolger 13. Das Verhältnis der Länge des Handhebels 3 bis zur Schwenkachse
8 zu dem Abstand des Betätigungskontakts 12 von der Schwenkachse 8 beträgt ungefähr
3 bis 9, vorzugsweise 4 bis 8 und insbesondere 5 bis 6.
[0031] Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Nockenfolger 13 als kreisringförmige
Scheibe ausgebildet mit einer mittigen Durchgangsbohrung, über welche der Nockenfolger
13 verschieblich gegenüber eine die Bohrung durchsetzende Stange 16 geführt ist. Von
dem Nockenfolger 13 läuft der Kraftfluss in Richtung der Längsachse 14-14 über ein
Federelement 15, welches für das dargestellte Ausführungsbeispiel als eine Hülse 18
ausgebildet ist aus einem elastischen Material, vorzugsweise PE. Die Hülse besitzt
eine Innenbohrung, durch welche unter einem Spiel zur Ermöglichung einer Verschiebung
in Richtung der Längsachse 14-14 die Stange 16 hindurchgeführt ist. Das Federelement
15 stützt sich an dem den Nockenfolger 13 gegenüberliegenden Federfußpunkt an einer
Abstützscheibe 19 ab, die ebenfalls eine zentrische Bohrung besitzt, durch die unter
Ermöglichung einer radialen Führung, aber einer translatorischen Bewegung entlang
der Längsachse 14-14 die Stange 16 hindurchgeführt ist.
[0032] Von der Abstützscheibe 19 teilt sich der Kraftfluss auf auf mindestens eine, hier
vier, in Umfangsrichtung verteilte Rückstellfedern 20, von denen jeweils ein Federfußpunkt
an der Abstützscheibe 19 abgestützt ist, während der andere Federfußpunkt in axialer
Richtung unmittelbar oder mittelbar gegenüber dem Gehäuse 6 festgelegt ist. Parallel
zu der Rückstellfeder 20 verläuft der Kraftfluss über einen Mitnehmer 21, dessen einer
Endbereich in einer Sacklochbohrung den Endbereich der Stange 16 unter Gewährleistung
eines translatorischen Freiheitsgrades aufnimmt und der mit einer kreisringförmigen
Stirnseite an der Abstützscheibe 19 abgestützt ist. Der Mitnehmer 21 ist in Richtung
der Längsachse 14-14 translatorisch verschieblich, wobei dieser an einer Rotation
um die Längsachse 14-14 gehindert ist. Dies kann durch eine geeignete Führung zwischen
dem Mitnehmer 21 und dem Gehäuse 6 gewährleistet werden. Alternativ oder kumulativ
kann die Verbindung zwischen dem Mitnehmer 21 zu einem benachbarten Bauelement, hier
der Abstützscheibe 19 und/oder der Stange 16, drehfest ausgebildet sein und dieses
benachbarte Bauelement drehfest um die Längsachse 14-14 gegenüber dem Gehäuse 6 geführt
sein.
[0033] Der Mitnehmer 21 besitzt in dem der Abstützscheibe 19 gegenüber liegenden Endbereich
zwei sich quer zur Längsachse 14-14 auf dem Umfang einander gegenüberliegend erstreckende
Stifte 22, die mit dem Mitnehmer 21 in Richtung der Längsachse 14-14 translatorisch
verschoben werden.
[0034] Ein in Fig. 9 als Einzelteil räumlich dargestelltes Antriebselement 23 ist zylinderförmig
ausgebildet und besitzt auf der dem Pressbacken 5 abgewandten Seite eine Sacklochbohrung
55. Im Bereich der Sacklochbohrung 55 ist in das Antriebselement 23 eine randgeschlossene
Führungsnut 24 eingebracht. Die Führungsnut 24 ist in Abwicklung der Mantelfläche
des Antriebselements 23 gradlinig ausgebildet, aber sowohl gegenüber der Längsachse
14-14 als auch gegenüber der Umfangsrichtung geneigt. Der den Stiften 22 zugeordnete
Endbereich des Mitnehmers 21 erstreckt sich in die Sacklochbohrung des Antriebselements
23, wobei sich die Stifte 22 in radialer Richtung in die Führungsnut 24 erstrecken.
Zur Ermöglichung einer Montage von Mitnehmer 21 und Antriebselement 23 können die
Stifte 22 mit dem Mitnehmer 21 verbunden werden, wenn dieser in die Sacklochbohrung
des Antriebselements 23 eingesteckt ist. Beispielsweise kann der Mitnehmer 21 eine
Querbohrung aufweisen, in die die Stifte 22 oder ein durchgehender Stift unter einer
Übergangspassung oder Presspassung eingeführt werden/wird.
[0035] In dem den Pressbacken 5 zugewandten Endbereich des Antriebselements 23 sind stirnseitig
vier Kopplungsnuten 25 eingebracht, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt sind
und sich von der Längsachse in radialer Richtung erstrecken. Die Kopplungsnuten 25
sind randgeschlossen und besitzen einen Nutgrund. Da das Antriebselement 23 in Richtung
der Längsachse 14-14 festgelegt ist, führt eine Bewegung des Mitnehmers entlang der
Längsachse 14-14 dazu, dass sich die Stifte 22 in der Führungsnut 24 bewegen, wobei
diese Kräfte quer zur Führungsnut 24 bewirken, über die eine Verdrehung des Antriebselements
23 bewirkt wird.
[0036] Das Antriebselement 23 ist unter axialer Fixierung, aber Ermöglichung einer Rotation
um die Längsachse 14-14 in einer als Fig. 8 als Einzelteil räumlich dargestellten
Hülse 26 gelagert. Die Hülse ist in erster Näherung hohlzylinderförmig ausgebildet
mit einem kreisringförmigen inneren Bund 27, an dem das Antriebselement 23 in Richtung
der Pressbacken 5 anliegt und abgestützt ist. Auf der den Pressbacken 5 abgewandten
Seite des Bundes 27 besitzt die Hülse 26 eine Abstütznut 28, welche parallel zur Längsachse
14-14 orientiert ist und die durchgehend, also ohne Grund ausgebildet ist. In die
Abstütznut 28 erstrecken sich radial außen liegend von dem Antriebselement 23 die
Stifte 22. Die Hülse 26 ist fest gegenüber dem Gehäuse 6 abgestützt. Somit gewährleistet
die Abstütznut 28, dass die Stifte 22 und der Mitnehmer 21 in Richtung der Längsachse
14-14 ohne Ermöglichung einer Verdrehung um die Längsachse 14-14 geführt sind.
[0037] In dem den Pressbacken 5 zugewandten Endbereich besitzt die Hülse 26 vier stirnseitige,
gleichmäßig über den Umfang verteilte Lagerbohrungen 29, welche für das dargestellte
Ausführungsbeispiel teilweise von dem Bund 27 gebildet sind. Fig. 10 zeigt unter Umkehrung
der Blickrichtung gegenüber den Fig. 8 und 9 zwei Pressbacken 5. Die Pressbacken besitzen
2 sich parallel zur Längsachse 14-14 erstreckende zylinderförmige Fortsätze 30, 31.
Der radial weiter außen angeordnete Fortsatz 30 kann in eine Bohrung 29 eingesetzt
werden und in dieser über ein Sicherungselement derart gesichert werden, dass eine
Verschiebung der Pressbacke 5 in Richtung der Längsachse 14-14 nicht mehr möglich
ist, aber eine Verschwenkung um eine durch die Lagerbohrung 29 bzw. die Längsachse
des Fortsatzes 30 vorgegebene Schwenkachse 32 möglich ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel
besitzen die Fortsätze 30 eine Umfangsnut 33, in welche in in die Hülse 26 eingesetztem
Zustand des Fortsatzes 30 ein Schlitz 34 der Hülse 26 mündet, in welchen eine Art
Sicherungsblech, ein Sicherungsstift oder ein u-förmiger Sicherungsring so eingesteckt
werden kann, dass dieser eine in Richtung der Längsachse 14-14 formschlüssige Verbindung
zwischen Hülse 26 und Fortsatz 30 schafft.
[0038] Der radial weiter innen liegende Fortsatz 31 findet Aufnahme in einer Kopplungsnut
25 des Antriebselements 23. Die Position der Pressbacke 5 ist infolge der gehäusefesten
Hülse 26 und für nicht verdrehtes Antriebselement 23 festgelegt, da infolge der Verbindung
des Fortsatzes 30 mit der Hülse 26 lediglich ein Schwenkfreiheitsgrad um die Schwenkachse
32-32 verbleibt und dieser Schwenkfreiheitsgrad dadurch festgelegt ist, dass der Fortsatz
31 zur Anlage an die Begrenzung der Abstütznut 28 kommt. Hingegen führt die Verdrehung
des Antriebselements 23 um die Längsachse 14-14 dazu, dass die Kopplungsnut 25 den
Fortsatz 31 mitnimmt, womit eine Verschwenkung der Pressbacke 5 um die Schwenkachse
32-32 einhergeht. Hierbei ist die Abhängigkeit des Schwenkwinkels der Pressbacke 5
um die Schwenkachse 32 von dem Schwenkwinkel des Antriebselements 23 durch die geometrischen
Verhältnisse, hier die Abstände von Längsachse 14-14, einer Längsachse 54-54 des Fortsatzes
31 sowie der Schwenkachse 32, abhängig. Da sich über die Verschwenkung der Pressbacke
5 der Abstand der Längsachse 54-54 des Fortsatzes 31 von der Längsachse 14-14 ändert,
ist die Kopplungsnut 25 nicht als Bohrung, sondern als längliche Nut ausgebildet.
[0039] Die Pressbacken 5 besitzen jeweils Pressflächen 35, welche von mehreren Pressscheiben
36 gebildet werden. Die die Pressfläche 35 bildenden Pressscheiben 36 sind voneinander
beabstandet mit einem Abstand, der geringfügig größer ist als die Dicke der Pressscheiben
36. Somit ist die Pressfläche 35 mit einzelnen unterbrochenen Streifen gebildet. Für
benachbarte Pressbacken 5 sind die Pressscheiben 36 jeweils derartig versetzt, dass
die Pressscheiben 35 einer Pressbacke 5 in die Lücken zwischen Pressscheiben 36 einer
benachbarten Pressbacke 5 eintreten können. Dies hat zur Folge, dass die Pressscheiben
36 der benachbarten Pressbacken einander überlappen können, wobei das Ausmaß der Überlappung
abhängt ist von der Verschwenkung der Pressbacken 5 um die Schwenkachse 32-32. Mit
einer Veränderung der Überlappung ändert sich die Größe der Pressfläche 35 und damit
die Kontur des zwischen den Pressbacken 5 verpressten Verbindungselements sowie die
Querschnittsfläche desselben.
[0040] Die Stange 16 ist in dem den Pressbacken 5 abgewandten Endbereich unmittelbar in
den Bohrungen 17 des Gehäuses 6 gelagert. In dem den Pressbacken 5 zugewandten Endbereich
ist die Stange 16 mittelbar gegenüber dem Gehäuse 6 radial abgestützt, insbesondere
unter spielfreier oder spielbehafteter Zwischenschaltung der Abstützscheibe 19 und/oder
des Mitnehmers 21, des Antriebselements 23 und der Hülse 26. In Richtung der Längsachse
14-14 kann die Stange 16 schwimmend gelagert sein oder mit einem der translatorisch
in Richtung der Längsachse 14-14 bewegten Bauelemente gekoppelt sein.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Kraftfluss in der Presszange 2 wie
folgt:
[0041] Mit einer Aufbringung einer Kraft auf die Handhebel 3, 4, welche auf eine Verschwenkung
der Handhebel 3, 4 aufeinander zu orientiert ist und auf einer Verschwenkung des Handhebels
3 in Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn, erfolgt eine Verschwenkung des Handhebels
3 um die Schwenkachse 8. Dies hat zur Folge, dass auch der Nocken 10 gegen den Uhrzeigersinn
in Fig. 2 verschwenkt wird, so dass der Betätigungskontakt 12 in Richtung der Längsachse
14-14 und in Richtung der Pressbacken 5 verlagert wird. Die im Bereich der Handhebel
3, 4 erzeugte Kraft wird übersetzt entsprechend der geometrischen Verhältnisse, also
dem Abstand der Aufbringung der Kraft von der Schwenkachse und dem Abstand des Betätigungskontakts
12 von der Schwenkachse 8. Die in dem Betätigungskontakt 12 wirkende Kraft wird über
das Federelement 15 auf die Abstützscheibe 19 übertragen, wo sich diese aufteilt auf
die Rückstellfeder 20 und den Mitnehmer 21. Von dem Mitnehmer 21 wird die translatorische
Bewegung entlang der Längsachse 14-14 in eine rotatorische Bewegung des Antriebselements
23 umgewandelt durch die zuvor beschriebene Kopplung zwischen den Stiften 22 und den
Führungsnuten 24. Hier erfolgt eine Übersetzung entsprechend der Neigung der Führungsnut
24. Schließlich führt die Rotation des Antriebselements 23 infolge der Kopplung der
Kopplungsnuten 25 mit den Fortsätzen 31 zu einer Verschwenkung der Pressbacken 5 derart,
dass sich die Pressflächen 35 in Richtung der Längsachse 14-14 bewegen und eine Presskraft
in diese Richtung erzeugt wird. Eine Übersetzung von der Verschwenkung des Antriebselements
23 zu der Verschwenkung der Pressbacken 5 und letztlich der radialen Anpressung der
Pressflächen 35 ergibt sich aus den Abständen zwischen Längsachse 14-14, der Längsachse
54-54 der Fortsätze 31 und den Schwenkachsen 32-32.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind weitere optionale Ergänzungen vorgesehen:
[0042] Findet ein Federelement 15 mit einer großen, theoretisch unendlichen Steifigkeit
Einsatz, hat dies zur Folge, dass eine feste funktionale Abhängigkeit zwischen einer
Verschwenkung des Handhebels 3 um die Schwenkachse 8 zu dem Schwenkwinkel der Pressbacken
5 um die Schwenkachse 32-32 vorgegeben werden kann. Besitzt hingegen das Federelement
15 im anderen theoretischen Extremfall eine verschwindende Steifigkeit, kann der Handhebel
3 verschwenkt werden, ohne dass dies die Verschwenkung der Pressbacken 5 und die Erzeugung
einer radialen Anpressung der Pressbacken 5 an ein Verbindungselement zur Folge hat.
Für Steifigkeiten zwischen den genannten Extremwerten kommt es je nach Beaufschlagung
in dem Übertragungsmechanismus 7, also Presskraft im Bereich der Pressbacken 5, zu
unterschiedlichen Verformungen des Federelements 15, welche eine Veränderung des Abstandes
zwischen Abstützscheibe 19 und Nockenfolger 13 zur Folge hat. Somit kann über die
Vorgabe der Steifigkeit des Federelements 15 die Betätigungscharakteristik der Presszange
2 vorgegeben werden. Hierbei kann für das Federelement 15 eine Feder mit einer beliebigen
Charakteristik, beispielsweise mit einer konstanten oder von der Kraft oder Verformung
abhängigen Federkonstanten eingesetzt werden. Andererseits kann über die Außenkontur
des Nockens 10, die Formgebung der Führungsnut 24 und/oder der Kopplungsnut 25 ebenfalls
auf die Betätigungscharakteristik, insbesondere ein Übersetzungsverhältnis zwischen
einer auf die Handhebel aufgebrachten Kraft und der an dem Pressbacken erzeugten Kraft,
Einfluss genommen werden.
[0043] Die Führungsstange 16 dient im Wesentlichen der Führung der relativ gegenüber dieser
verschieblich angeordneten Elemente. Selbstverständlich kann auch eine anderweitige
Führung der in dem Übertragungsmechanismus 7 eingeschalteten Elemente erfolgen. Ebenfalls
denkbar ist, dass die Stange 16 starr mit dem Nockenfolger 13 gekoppelt ist und stirnseitig
unmittelbar auf das Antriebselement 13 einwirkt oder dieses bildet. In diesem Fall
sind Federelement 15 bzw. Hülse 18 und Abstützscheibe 19 entbehrlich.
[0044] Die Rückstellfeder 20 wird im Zuge der Schließung der Handhebel 3, 4 zunehmend beaufschlagt.
Ist der Pressvorgang beendet und wird die Beaufschlagung der Handhebel 3, 4 beseitigt,
erfolgt über die Rückstellfeder(n) 20 eine Rückführung des Übertragungsmechanismus
7 in die in Fig. 2 skizzierte Stellung.
[0045] Aus dem in Fig. 13 dargestellten Querschnitt ist ersichtlich, dass für das dargestellte
Ausführungsbeispiel der Nocken 10 mit zwei parallel und starr miteinander gekoppelten
Nockenscheiben 37, 38 gebildet ist, welche beide an dem Nockenfolger 13 anliegen.
Durch den zwischen den Nockenscheiben 37, 38 gebildeten Zwischenraum erstreckt sich
die Stange 16.
[0046] Als weiteres optionales Detail besitzt die Presszange 2 ein Zwangsgesperre 39. Hierzu
besitzt das Betätigungselement 11 vorzugsweise benachbart der Schwenkachse 8 ein konzentrisch
zur Schwenkachse 8 angeordnetes Verzahnungssegment 40. In dieses greift ein Sperrelement
41, welches von einer Feder 42 beaufschlagt ist, ein. Die Kontaktkonturen zwischen
Verzahlungssegment 40 und Sperrelement 41 sind derart, dass ausgehend von der Ausgangslage
der Presszange 2 mit zunehmender Verpressung das Sperrelement 41 von Zahn zu Zahn
entlang des Verzahnungssegments 40 wandern kann, während durch das Sperrelement 41
ein Auseinanderbewegen der Handhebel 3, 4 gesperrt ist. Gelangen die Handhebel 3,
4 in ihre vollständige Schließstellung hat das Sperrelement 41 die verzahnte Außenkontur
des Verzahnungssegments 40 verlassen und schwenkt derart um, dass eine andere Kontaktfläche
des Sperrelements 41 mit dem Verzahnungssegment 40 in Wirkverbindung tritt, welches
ein Auseinanderschwenken der Handhebel 3, 4 ermöglicht. Für vollständig auseinander
bewegte Handhebel 3, 4 verlässt das Sperrelement 41 wieder die verzahnte Außenkontur
des Verzahnungselements 40, klappt um, so dass das Sperrelement wieder als Zwangsgesperre
39 wirksam werden kann. Das Zwangsgesperre 39 dient dazu, eine einmal durch Aufbringung
von Kräften auf die Handhebel 3, 4 erreichte Pressstellung der Pressbacken zu sichern.
[0047] Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Presszange 2 in erster Näherung
in Art einer Pistole ausgebildet, deren Griff mit dem Handhebel 4 gebildet ist, während
der Lauf der Pistole im Wesentlichen den Übertragungsmechanismus 7 beinhaltet. Griff
und Lauf der Pistole sind ungefähr gleich lang ausgebildet. Allerdings ist je nach
den gewünschten Geometrien der Presszange der "Lauf" der "Pistole" beliebig verlängerbar
oder verkürzbar, ohne dass dieses zwingend einen veränderten Übertragungsmechanismus
7 erfordert. Der bewegliche Handhebel 3 ist von dem Abzug der Pistole gebildet, wobei
der Handhebel 3 ungefähr so lang ist wie der Handhebel 4. Handhebel 4 und der im Wesentlichen
den Übertragungsmechanismus 7 beinhaltende Lauf bilden einen Winkel von ungefähr 90
bis 130°, insbesondere 100 bis 120°, während die Handhebel 3, 4 in der in Fig. 1 dargestellten
Ausgangslage einen Winkel von 45 bis 75°, vorzugsweise 50 bis 70° bilden. Die winkelhalbierende
Mittelachse 52-52 zwischen den Handhebeln 3, 4 ist ungefähr quer zur Längsachse 14-14
orientiert.
[0048] Das Gehäuse 6 ist beispielsweise als hohles Gehäuse mit einer verhältnismäßig geringen
Wandstärke ausgebildet und kann als Spritzgussteil und beispielsweise aus Metall oder
Kunststoff, gefertigt sein. Möglich ist, dass das Gehäuse 6 als geteiltes Gehäuse
mit einer Teilungsebene parallel zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 mit zwei Halbschalen
gebildet ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 6 allerdings
im vorderen Bereich des Gehäuses mit einer Hülse 43 gebildet, die im Wesentlichen
hohlzylinderförmig ausgebildet ist und im Bereich der Pressbacken eine Verjüngung
besitzt mit einer stirnseitigen Öffnung 44, welche eine Art "Mündung" der Pistole
bildet und durch die das Verbindungselement in die von den Pressflächen 35 begrenzte
Aufnahme 45 der Presszange eingeführt werden kann. Hingegen ist ein hinterer Teil
des Gehäuses 6 in Halbschalentechnik ausgebildet mit einer Trennungsebene der Halbschalen
parallel zur Zeichenebene gemäß Figur 1, wobei mittels Herstellung der Halbschalen
in einem Spritzgießverfahren bereits in die Halbschalen eine Bohrung 17 zur Aufnahme
der Stange 16 und Bohrungen für den Lagerbolzen eingeformt werden können. Für das
dargestellte Ausführungsbeispiel bilden die Halbschalen im Bereich der Teilungsebene
des Handhebels 4 eine langgestreckte Öffnung, in welche der Handhebel 3 am Ende des
Pressvorgangs eintreten kann.
Fig. 16 zeigt in schematischer Darstellung den Übertragungsmechanismus 7 einer erfindungsgemäßen
Presszange:
[0049] Über eine Betätigungseinheit 46 wird zunächst eine Betätigungskraft und/oder Betätigungsbewegung
erzeugt. Diese wird einer Getriebeeinheit 47 ("zweite Getriebeeinheit") zugeführt.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel der Presszange 2 ist die Getriebeeinheit
47 mit dem Betätigungselement 11, dem Nocken 10 und dem Nockenfolger 13 gebildet und
wandelt eine Relativbewegung der Handhebel 3, 4, hier eine Verschwenkung des Handhebels
3, gegenüber dem Gehäuse 6, in eine translatorische Bewegung, hier des Nockenfolgers
13 entlang der Längsachse 14-14, um. Ohne oder mit Zwischenschaltung eines Federelements
15 wird die ausgangsseitige gewandelte Betätigungskraft und Betätigungsbewegung einer
Getriebeeinheit 48 ("erste Getriebeeinheit") zugeführt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel
der Presszange 2 handelt es sich bei der Getriebeeinheit 48 um die Verbindung zwischen
Mitnehmer 21 und Antriebselement 23. Die Getriebeeinheit 48 wandelt eine translatorische
Bewegung, hier die Bewegung des Mitnehmers 21 entlang der Längsachse 14-14, in eine
rotatorische Bewegung, hier des Antriebselements 23 um die Längsachse 14-14, um. Die
ausgangsseitige, nochmals gewandelte Betätigungskraft und Betätigungsbewegung der
Getriebeeinheit 48 wird einer weiteren Getriebeeinheit 49 ("dritte Getriebeeinheit")
zugeführt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Getriebeeinheit 49 mit
der Kopplung des Antriebselements 23 mit den verschwenkbaren Pressbacken 5 gebildet.
Die Getriebeeinheit 49 wandelt eine rotatorische Bewegung, hier die Bewegung des Antriebselements
23, um in eine radiale Bewegung der Pressbacken 5 in Richtung der Längsachse 14-14,
welche für das dargestellte Ausführungsbeispiel durch die Verschwenkung der Pressbacken
5 um die Schwenkachsen 32 gewährleistet ist.
[0050] Schließlich wirken die Pressbacken in der Aufnahme 45 zum Verpressen auf die Mantelfläche
des Verbindungselements ein. Die Längsachse der Aufnahme 45 für das Verbindungselement
ist für die gesamte Pressbewegung koaxial zur Längsachse 14-14 orientiert. Das Verbindungselement
wird in Richtung der Längsachse 14-14 in die Aufnahme 45 eingeführt und aus dieser
entfernt nach Beendigung des Pressvorgangs.
[0051] In Fig. 2 bildet die Zeichenebene eine Ebene 50, in welcher die Längsachse 14-14
und die Handhebel 3, 4 bzw. deren Mittenachse 52-52 liegen. Die Längsachse 14-14 teilt
die Ebene 50 in eine in Fig. 2 obere Halbebene 53 und eine untere Halbebene 51. Für
das dargestellte Ausführungsbeispiel sind beide Handhebel 3, 4 in der unteren Halbebene
51 angeordnet. Selbstverständlich können die Handhebel unter beliebigen Orientierungen
auch, abweichend zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel, in der Halbebene 51 angeordnet
sein, ebenfalls mit beliebigen Öffnungswinkeln. Vorzugsweise ist die Mittelachse 52-52
der Handhebel 3, 4 senkrecht zur Längsachse 14-14 in der Halbebene 51 orientiert.
Von dem Gegenstand der Anmeldung ebenfalls umfasst sind auch Ausführungsformen, bei
denen bspw. eine einzige Nockenscheibe axial versetzt zu der Ebene, in der die Handhebel
bewegt werden, auf den Nockenfolger wirkt und die Längsachse 14-14 sowie weitere Bauelemente
bis hin zur Aufnahme 45 entsprechend gegenüber der Ebene, in der die Handhebel bewegt
werden, versetzt ist.
[0052] Das Gehäuse 6 bildet einen Innenraum 56, in welchem wesentliche Teile des Übertragungsmechanismus
7 angeordnet sind, insbesondere die Schwenkachse 8 und der Lagerbolzen 9, der Nocken
10, der Nockenfolger 13, die Hülse 18, die Stange 16, die Abstützscheibe 19, der Mitnehmer
21, die Stifte 22, das Antriebselement 23, die Hülse 26 und die Pressbacken 5. Somit
sind die Getriebeeinheiten 47-49 im Inneren des Gehäuses angeordnet. Lediglich der
Handhebel 3 ragt, zumindest in Teilbereichen seines Schwenkweges, aus dem Gehäuse
6 heraus.
[0053] Möglich ist auch, dass das Presswerkzeug mit einem Satz auswechselbarer Köpfe ausgestattet
ist, über die unterschiedliche Pressbacken 5, eine unterschiedliche Anzahl von Pressbacken,
unterschiedliche Pressquerschnitte und unterschiedliche Pressquerschnittsgrößen verwendet
werden können. Unterschiedliche Köpfe oder Bestandteile der Presszange können ausgewechselt
werden unter Beibehaltung weiterer Teile des Übertragungsmechanismus, des Gehäuses,
der Handhebel und ähnlichem, so dass ein derartiger Satz kompakt und kostensparend
für unterschiedliche Einsatzfälle geeignet ist.
[0054] Es versteht sich, dass abweichend zu der dargestellten Ausführungsform auch eine
translatorische Relativbewegung der Handhebel 3,4 erzeugt und über einen Übertragungsmechanismus
zu den Pressbacken 5 übertragen werden kann.
[0055] Möglich ist weiterhin, dass die Handhebel 3, 4 lediglich in einem Teilhub beide in
einer gemeinsamen Halbebene 51 angeordnet sind, während sich für einen anderen Teilhub
ein Handhebel aus der genannten Halbebene 51 herausbewegt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0056]
- 1
- Presswerkzeug
- 2
- Presszange
- 3
- Handhebel (beweglich)
- 4
- Handhebel (starr)
- 5
- Pressbacke
- 6
- Gehäuse
- 7
- Übertragungsmechanismus
- 8
- Schwenkachse
- 9
- Lagerbolzen
- 10
- Nocken
- 11
- Betätigungselement
- 12
- Betätigungskontakt
- 13
- Nockenfolger
- 14
- Längsachse
- 15
- Federelement
- 16
- Stange
- 17
- Bohrung
- 18
- Hülse
- 19
- Abstützscheibe
- 20
- Rückstellfeder
- 21
- Mitnehmer
- 22
- Stift
- 23
- Antriebselement
- 24
- Führungsnut
- 25
- Kopplungsnut
- 26
- Hülse
- 27
- Bund
- 28
- Abstütznut
- 29
- Lagerbohrung
- 30
- Fortsatz
- 31
- Fortsatz
- 32
- Schwenkachse
- 33
- Umfangsnut
- 34
- Schlitz
- 35
- Pressfläche
- 36
- Pressscheibe
- 37
- Nockenscheibe
- 38
- Nockenscheibe
- 39
- Zwangsgesperre
- 40
- Verzahnungssegment
- 41
- Sperrelement
- 42
- Feder
- 43
- Hülse
- 44
- Öffnung
- 45
- Aufnahme
- 46
- Betätigungseinheit
- 47
- Getriebeeinheit
- 48
- Getriebeeinheit
- 49
- Getriebeeinheit
- 50
- Ebene
- 51
- Halbebene
- 52
- Mittelachse
- 53
- Halbebene
- 54
- Kopplungsachse
- 55
- Sachlochbohrung
- 56
- Innenraum
1. Presswerkzeug (1) zum Verpressen von Verbindungselementen wie z. B. Kabelendhülsen,
Rundsteckern, Kabelschuhen oder Kontaktbuchsen auf elektrische Leiter oder für dünnwandige
Rohrverbindungen,
a) mit Pressbacken (5), die zur Aufbringung von radial zu einer Längsachse (14-14)
des Verbindungselements wirkenden Presskräften in radialer Richtung aufeinander zu
bewegt werden, wobei
b) die Presskräfte und die Bewegung der Pressbacken (5) durch manuelle Betätigung
von Handhebeln (3, 4) verursacht werden,
c) die Handhebel (3, 4) in einer Ebene(50), in der die Längsachse (14-14) des Verbindungselements
liegt, angeordnet sind,
d) die Ebene (50), in der die Längsachse (14-14) des Verbindungselements liegt und
in der die Handhebel (3, 4) angeordnet sind, durch die Längsache (14-14) in zwei Halbebenen
(51, 53) geteilt ist und beide Handhebel (3, 4) in derselben Halbebene (51) angeordnet
sind,
e) im Kraftfluss zwischen den Handhebeln (3, 4) und den Pressbacken (5) eine translatorische
Beaufschlagung in Richtung der Längsachse (14-14) mittels einer Getriebeeinheit (48)
in eine rotatorische Beaufschlagung um die Längsachse (14-14) umgewandelt wird.
2. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) ein Handhebel (3, 4) beweglich gegenüber einem Gehäuse (6) des Presswerkzeuges
(1) angeordnet ist und
b) ein Handhebel (4) starr mit dem Gehäuse (6) des Presswerkzeuges (1) verbunden ist.
3. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug eine äußere Form besitzt, welche in erster Näherung einer "Pistole"
entspricht, wobei
a) die Pressbacken (5) im Bereich einer "Mündung" der "Pistole" angeordnet sind und
eine von den Pressbacken (5) gebildete Aufnahme (45) für das Verbindungselement in
Richtung der "Mündung" orientiert ist,
b) der starr mit dem Gehäuse (6) verbundene Handhebel (4) den Griff der "Pistole"
bildet und
c) der beweglich mit dem Gehäuse (6) verbundene Handhebel (3) einen verlängerten "Abzug"
der "Pistole" bildet.
4. Presswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Pressbacken (5), insbesondere vier Pressbacken (5), vorgesehen sind,
welche mit einer Betätigung der Handhebel (3, 4) jeweils radial nach innen auf die
Längsachse (14.14) des Verbindungselementes zu beaufschlagt werden.
5. Presswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfluss zwischen den Handhebeln (3, 4) und den Pressbacken (5) eine verschwenkende
Beaufschlagung über eine Getriebeeinheit (47) in eine translatorische Beaufschlagung
umgewandelt wird.
6. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (47) mit einem verschwenkbaren Nocken (10), der insbesondere
mit einem Handhebel (3) verschwenkt wird, und einem translatorisch geführten Nockenfolger
(13) gebildet ist.
7. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (48) mit einem translatorisch bewegbaren Mitnehmer (21) und einem
drehbar gelagerten Antriebselement (23) gebildet ist, welches eine gegenüber der Längsachse
(14-14) geneigte Führungsnut (24) aufweist, wobei der Mitnehmer (21) in der Führungsnut
(24) des Antriebselements (23) verschieblich zu dieser abgestützt ist.
8. Presswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfluss zwischen den Handhebeln (3, 4) und den Pressbacken (5) eine rotatorische
Beaufschlagung, vorzugsweise des Antriebselements (23) gemäß Anspruch 7, über eine
Getriebeeinheit (49) in eine radial nach innen orientierte Beaufschlagung der Pressbacken
(5) umgewandelt wird.
9. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass für eine Bildung der Getriebeeinheit (49)
a) die Pressbacken (5) jeweils gegenüber einer gehäusefesten, parallel zu der Längsachse
(14-14) orientierten Schwenkachse (32) drehbar gelagert sind, und
b) eine Beaufschlagung zur Verschwenkung der Pressbacken (5) um die Schwenkachse (32)
über eine Kopplung zwischen der rotatorischen Beaufschlagung des Antriebselements
(23) und den Pressbacken (5) exzentrisch zu der Schwenkachse (32) erfolgt.
10. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Pressbacken (5) gegenüber einer gehäusefesten, die Schwenkachsen (32) vorgebenden
Hülse (26) drehbar gelagert sind,
b) das Antriebselement (23) radial innenliegend von der Hülse (26) verschwenkbar ist,
c) der Mitnehmer (21) mit einem radial nach außen orientierten Stift ausgebildet ist,
welcher sich in die geneigte Führungsnut (24) erstreckt,
d) das Antriebselement (23) jeweils verdrehbar im Bereich einer Kopplungsachse (54)
mit einer Pressbacke (5) gekoppelt ist und
e) der radiale Abstand der Kopplungsachse (54) von der Schwenkachse (32) oder der
Längsachse (14-14) veränderbar ist.
11. Presswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kraftfluss zwischen Handhebel (3, 4) und Pressbacken (5) ein Federelement
(15) zwischengeschaltet ist.
12. Presswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mit der Beaufschlagung der Handhebel (3, 4) eine Beaufschlagung einer Rückstellfeder
(20) einhergeht, welche
a) mit einem Federfußpunkt unmittelbar oder mittelbar gegenüber dem Gehäuse (6) und
b) mit einem anderen Federfußpunkt gegenüber einem im Zuge der Beaufschlagung bewegten
Bauelement (Abstützscheibe 19)
abgestützt ist.
13. Presswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwangsgesperre (39) vorgesehen ist, über welches mit einer Verringerung der Betätigungskraft
eine einmal erreichte Pressstufe sicherbar ist.