Presswerkzeug zum Verpressen von Werkstücken

Abstract

 Ein Presswerkzeug (1) zum Verpressen von Werkstücken, insbesondere von einem Fitting (6) mit einem eingesteckten Rohrende, umfasst mindestens zwei Pressbacken (2, 3), die zum Umschließen eines Werkstückes (6) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine Gelenkachse (4) gegenüber einem Öffnungsbereich (5) der Pressbacken (2, 3) angeordnet ist. Benachbart zu der mindestens einen Gelenkachse (4) ist ein Presselement (8) angeordnet, das beim Schließen der Pressbacken (2, 3) zum Werkstück (6) bewegbar ist. Dadurch sind zum Verpressen des Werkstückes (6) allseitig Presskräfte vorhanden, vorhanden sind, wobei der Vorteil genutzt wird, dass das Presselement (8) zunächst in einer etwas zurückgezogenen Position vor dem Verpressen angeordnet ist und beim Schließen der Pressbacken (2, 3) das Werkstück (6) zunächst in Richtung der Gelenkachse (4) gedrückt werden kann. In einer nächsten Phase werden jedoch dann auch Presskräfte im Bereich der Pressebene zwischen Öffnungsbereich (5) und Gelenkachse (4) aufgebracht.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Presswerkzeug zum Verpressen von Werkstücken, insbesondere von einem Fitting mit einem eingesteckten Rohrende, mit mindestens zwei Pressbacken, die zum Umschließen eines Werkstückes gelenkig miteinander verbunden sind und eine Gelenkachse gegenüber einem Öffnungsbereich der Pressbacken angeordnet ist.

[0002] Aus der DE 42 40 427 ist ein Presswerkzeug mit mehreren Pressbackenelementen bekannt, die gelenkig miteinander verbunden sind und in einem Öffnungsbereich über eine Pressbacke zusammenziehbar sind, um ein in den Pressbackenelementen aufgenommenes Werkstück zu verpressen. Dabei ist zwangsläufig ein Öffnungsspalt zwischen benachbarten Pressbackenelementen vorgesehen, in dem das zu verpressende Material nach außen gequetscht werden kann und Falten ausbildet. Gerade in der Pressebene, also in einer Ebene senkrecht zur Presskraft der Presszange lassen sich nur schlecht Presskräfte auf das Werkstück übertragen.

[0003] Ferner ist aus der EP 1 095 739 ein Presswerkzeug mit nur zwei Pressbacken bekannt, die über eine Achse gelenkig miteinander verbunden sind. Auf der der Achse gegenüberliegenden Seite ist ein Öffnungsspalt ausgebildet, der beim Verpressen verschlossen wird. Auch hier besteht die Gefahr, dass in dem Öffnungsspalt sich beim Verpressen eine Falte wegen der mangelnden Verpressung in radiale Richtung ausbilden kann.

[0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Presswerkzeug zu schaffen, bei dem gleichmäßig Presskräfte aufgebracht werden können und eine Faltenbildung in einem Öffnungsbereich vermieden wird.

[0005] Diese Aufgabe wird mit einem Presswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0006] Erfindungsgemäß ist an der Gelenkachse ein Presselement gelagert, dass bei dem Schließen der Pressbacken zum Werkstück bewegbar ist. Dabei drückt das Presselement das Werkstück beim Verpressen in Richtung des Öffnungsbereiches der Pressbacken, sodass durch die dort auftretenden Gegenkräfte allseitig Kräfte zum Verpressen des Werkstückes vorhanden sind. Dabei wird der Vorteil genutzt, dass das Presselement zunächst in einer etwas zurückgezogenen Position vor dem Verpressen angeordnet ist und beim Schließen der Pressbacken das Werkstück zunächst in Richtung der Gelenkachse gedrückt werden kann, um die Pressbacken zunächst etwas zu schließen. In einer nächsten Phase werden jedoch dann auch Presskräfte im Bereich der Pressebene zwischen Öffnungsbereich und Gelenkachse aufgebracht. Durch die gleichmäßige Verpressung des Werkstückes ist es möglich, eine Faltenbildung im Bereich des Öffnungsbereiches zu vermeiden, da in diesem Bereich erst Presskräfte aufgebracht werden, wenn die Pressbacken weitgehend geschlossen sind.

[0007] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Presselement auf der zu den Pressbacken gewandten Seite Keilflächen auf, an denen beim Verpressen des Werkstückes Druckflächen der Pressbacken angreifen. Dadurch kann durch die Schließbewegung der Pressbacken das Presselement in radiale Richtung zu dem Werkstück bewegt werden. Durch die Wahl des Winkels der Keilflächen kann die Bewegungsbahn des Presselementes bei der Schließbewegung der Pressbacken definiert werden. Dabei kann hier auch eine entsprechende Kraftverstärkung erreicht werden.

[0008] Vorzugsweise sind zwei Pressbacken vorgesehen, die um eine als Bolzen ausgebildete Gelenkachse drehbar sind. Es ist natürlich auch möglich, mehr als zwei Pressbacken gelenkig miteinander zu verbinden, um durch einen Pressring ein Verpressen vorzunehmen. Die Vorsehung von zwei Pressbacken besitzt den Vorteil, dass nur wenige Bauteile für das Presswerkzeug erforderlich sind. Dabei kann das Presselement einen Schenkel mit einem Langloch aufweisen, das von dem Bolzen durchgriffen ist. Dies ist eine besonders einfache Möglichkeit der verschiebbaren Festlegung des Presselementes. Für eine genaue Führung des Presselementes können zwei Schenkel die Pressbacken U-förmig umgreifen.

[0009] Um auch im Bereich der Pressebene besonders gut Presskräfte aufbringen zu können, weisen die Pressbacken benachbart zu dem Öffnungsbereich Vorsprünge auf, die beim Schließen der Pressbacken kammartig ineinander greifen. Dabei kann jedem Vorsprung einer Pressbacke eine Aussparung an der gegenüberliegenden Pressbacke zugeordnet sein. Zwar muss im Öffnungsbereich nach wie vor ein Spalt vor dem Verpressen zwischen den Pressbacken ausgebildet sein, dieser erstreckt sich jedoch nicht mehr über die gesamte Breite der Pressbacken, sondern wird in mehrere kleinere Abschnitte durch die Vorsprünge unterteilt. Dadurch wird die Gefahr der Faltenbildung in dem Bereich zwischen den Pressbacken vermieden, weil die einzelnen Vorsprünge das Werkstück in diesem Bereich abstützen.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausfiihrungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Presswerkzeuges im geöffneten Zustand;

Figur 2

eine geschnittene Seitenansicht des Presswerkzeuges der Figur 1 im geschlossenen Zustand;

Figur 3

eine Seitenansicht des Presswerkzeugs der Figur 1 im geschlossenen Zustand;

Figur 4

eine perspektivische Ansicht des Presswerkzeugs der Figur 1 im geöffneten Zustand;

Figur 5A

eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Presswerkzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Figur 5B

eine perspektivische Ansicht des Presswerkzeuges der Figur 5A;

Figur 6

eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Presswerkzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Figur 7A

eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Presswerkzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und

Figur 7B

eine vergrößerte Detailansicht des Presswerkzeuges der Figur 7A.

[0011] Ein Presswerkzeug 1 umfasst zwei Pressbacken 2 und 3, die über eine als Bolzen 4 ausgebildete Gelenkachse miteinander verbunden sind. Auf der dem Bolzen 4 gegenüberliegenden Seite der Pressbacken 2 und 3 ist ein Öffnungsbereich 5 ausgebildet, damit ein Werkstück 6 zwischen die Pressbacken 2 und 3 eingefügt werden kann und zunächst nur lose von den Pressbacken 2 und 3 umschlossen ist. Das Werkstück 6 ist in dem Ausführungsbeispiel als Metallfitting ausgebildet, in den ein Rohrende einsteckbar ist. An dem Fitting 6 ist ein ringförmiger Wulst 7 mit einem Dichtring vorgesehen, wobei die Pressbacken 2 und 3 eine zum Verpressen bestimmte Innenkontur besitzen, die an die Form des Fittings 6 angepasst ist. Die Größe der Materialumformung durch das Verpressen kann dabei an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst sein.

[0012] Auf der Seite des Bolzens 4 ist ein Presselement 8 vorgesehen, das zur Hälfte jeweils in einer der Pressbacken 2 bzw. 3 aufgenommen ist. Das Presselement 8 weist im Randbereich keilförmige Flächen 9 und 11 auf, die in Eingriff mit im Wesentlichen parallel dazu erstreckenden Druckflächen 10 und 12 ausgebildet sind. Durch das Schließen der Pressbacken 2 und 3 beim Drehen um den Bolzen 4 drücken die Druckflächen 10 und 12 auf die Keilflächen 9 und 11 und bewegen somit das Presselement 8 zu dem Werkstück 6 hin.

[0013] Auf der zum Bolzen 4 gegenüberliegenden Seite ist an der Pressbacke 2 eine Aufnahme 14 und an der Pressbacke 3 eine Aufnahme 15 für den Eingriff mit einer Presszange vorgesehen. Durch Zusammendrücken der Presszange in Richtung einer Pressebene werden die Pressbacken 2 und 3 geschlossen und das Werkstück 6 verpresst.

[0014] An dem Öffnungsbereich 5 weist die Pressbacke 2 einen Vorsprung 16 auf, der über eine Seitenfläche 20 hervorsteht. Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Pressbacke 3 eine Aufnahme 17 auf, die so dimensioniert ist, dass sie den Vorsprung 16 aufnehmen kann und gegenüber einer Seitenfläche 19 zurückgesetzt ausgebildet ist. Hinter der Aussparung 17 ist ein Vorsprung 18 an der Pressbacke 3 ausgebildet, der in eine entsprechend ausgebildete Aufnahme an der Pressbacke 2 eingreifen kann. Die Vorsprünge 16 und 18 greifen beim Schließen der Pressbacken 2 und 3 somit kammartig ineinander.

[0015] In Figur 2 sind die Pressbacken 2 und 3 in der geschlossenen Position gezeigt, wobei die Seitenflächen 19 und 20 aneinander anliegen. Dabei greift der Vorsprung 16 über die Schließebene hinaus in die Aufnahme 17 der Pressbacke 3. Beim Schließen der Pressbacken 2 und 3 wird ferner das Presselement 8 gegen das Werkstück 6 gedrückt und die Innenkontur der Pressbacken 2 und 3 sowie des Presselementes 8 bilden eine gerade Presskontur ohne Sprünge und Stufen aus.

[0016] Wie in Figur 3 zu sehen ist, sind an dem Presselement 8 an gegenüberliegenden Seiten der Pressbacken 2 und 3 Schenkel 21 angeformt, in denen ein Langloch 22 ausgebildet ist. Der Bolzen 4 durchgreift dabei das Langloch 22, sodass das Presselement 8 entlang des Langloches 22 relativ zu dem Bolzen 4 bewegbar ist. Die Schenkel 21 sorgen dabei für eine seitliche Führung des Presselementes 8.

[0017] Auf der gegenüberliegenden Seite greift der Vorsprung 18 der Pressbacke 3 in eine entsprechende Aufnahme der Pressbacke 2 ein, wobei ein radial von dem Werkstück 6 beabstandeter Vorsprung 23 der Pressbacke 2 in eine darüber angeordnete Aufnahme eingreift. Dieses kammartige Ineinandergreifen der Vorsprünge sorgt bei hohen Presskräften für eine gewisse Abstützung.

[0018] Wie in Figur 4 zu sehen ist, umgreifen die Schenkel 21 die Pressbacken 2 und 3 U-förmig, sodass das Presselement 8 unverlierbar an dem Presswerkzeug gehalten ist. In der geöffneten Stellung werden die Pressbacken 2 und 3 zunächst lose um den Fitting 6 gelegt und anschließend wird die Presszange an den Aufnahmen 14 und 15 angesetzt, um die Pressbacken 2 und 3 zu schließen.

[0019] Zu Beginn des Pressvorganges werden zunächst die Pressbacken 2 und 3 aufeinander zu bewegt und der Fitting 6 zu dem Presselement 8 gedrückt. Danach liegt das Presselement 8 an dem Fitting 6 an und wird durch die Pressbacken 2 und 3 in Richtung der kammartigen Vorsprünge 16 und 17 gepresst. Dies sorgt für einen Anpressdruck im Bereich der Pressebene.

[0020] Das Presswerkzeug eignet sich besonders gut zum Verpressen von Rohrverbindungen, wobei auch andere Werkstücke verpresst werden können.

[0021] In Fig. 5A und 5B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Presswerkzeuges 1' dargestellt, das als Aufsatz ausgebildet ist. Dabei sind zwei einander gegenüberliegende Pressbacken 2' und 3' vorgesehen, die eine im Querschnitt sechseckige Pressöffnung mit einem mittleren ringförmigen Abschnitt ausbilden und um voneinander beabstandete Achsen 4' drehbar sind. Die Achsen 4' sind als Bolzen ausgebildet und sind in axialer Richtung durch einen Sprengring 5' festgelegt. Die beiden Achsen 4' sind dabei über ein Halteelement 8' miteinander verbunden.

[0022] Über die Bewegung eines Kolbens werden einander gegenüberliegenden Keilflächen auseinander gedrückt und somit die Pressbacken 2' und 3' zum Verpressen eines Rohres aufeinander zu bewegt. Dabei wird ein zwischen den Pressbacken 2' und 3' angeordnetes Presselement 6' in radialer Richtung zu der Pressöffnung hin bewegt, wobei die Pressbacken 2' und 3' wie bei den vorangegangenen Ausfiihrungsbeispielen auf entsprechende Keilflächen wirken. Das Presselement 6' ist dabei mit zwei Schenkeln an einem Bolzen 7' über ein Langloch verschiebbar gelagert. Im vorderen Bereich sind die Pressbacken wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel kammartig ausgebildet.

[0023] In Fig. 6 ist ein als Presskette ausgebildetes Presswerkzeug 1" dargestellt, bei dem die Pressbacken 2" und 3" aus mehreren Gliedern 31, 32 und 33 gebildet sind, die an einer Innenfläche aneinander zur Ausbildung einer Pressfläche 36 aneinander anlegbar sind. Die Pressbacken 2" und 3" sind um eine Achse 4" drehbar, wobei benachbart zu der Achse 4" ein in radiale Richtung verschiebbares Presselement 6" vorgesehen ist, das in der geschlossenen Position einen Abschnitt 38 der Pressfläche 36 bildet.

[0024] Die einzelnen Glieder 31, 32 und 33 sind über Achsen 34 drehbar angelenkt, wobei die Achsen 34 in axialer Richtung jeweils über einen Sprengring 35 fixiert sind. Ferner sind die Glieder 31, 32 und 33 über Federelemente 37 zur Erleichterung der Montage in eine geschlossene Position vorgespannt. Die Presskette wird über eine nicht dargestellte Presszange zusammengezogen, wobei die Presszange in Auf nahmen 39 an den Pressbacken 2" und 3" eingreift. Die benachbart zu einem Öffnungsbereich angeordneten Glieder 33 der Pressbacken 2" und 3" greifen beim Verpressen kammartig ineinander.

[0025] In Fig. 7A und 7B ist ein als Presszange 1"' ausgebildetes Presswerkzeug gezeigt, das zwei Pressbacken 2'" und 3"' aufweist, die eine innere Pressöffnung 40 einschließen. Die Pressbacken 2"' und 3"' sind über einen Gelenkmechanismus verschwenkbar und können über zwei Griffhebel 41 und 42 manuell bewegt werden. Zwischen den Pressbacken 2'" und 3'" ist auf der Seite der Schwenkachse ein zur Pressöffnung 40 verschiebbares Presselement 6"' angeordnet, dass über zwei Keilflächen 43 bewegbar ist. Die Keilflächen 43 können dabei nicht an den Pressbacken 2'" und 3'" sondern an anderen beweglichen Bauteilen des Gelenkmechanismusses angeordnet sein. Das Presselement 6"' ist dabei an einem Bolzen 44 verschiebbar gelagert, der je ein Langloch 49 an einem Schenkel 46 des Presselementes 6'" durchgreift.

Ansprüche

1. Presswerkzeug (1, 1', 1", 1"') zum Verpressen von Werkstücken, insbesondere von einem Fitting (6) mit einem eingesteckten Rohrende, mit mindestens zwei Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"'), die zum Umschließen eines Werkstückes (6) gelenkig miteinander verbunden sind und mindestens eine Gelenkachse (4, 4', 4") gegenüber einem Öffnungsbereich (5) der Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu der mindestens einen Gelenkachse (4) ein Presselement (8, 6', 6", 6"') angeordnet ist, das beim Schließen der Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') zum Werkstück (6) bewegbar ist.

2. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (8, 6', 6", 6"') auf der zu den Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') gewandten Seite Keilflächen (9, 11) aufweist, an denen beim Verpressen des Werkstückes (6) Druckflächen (10, 12) der Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') angreifen.

3. Presswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') vorgesehen sind, die um eine als Bolzen (4) ausgebildete Gelenkachse drehbar sind.

4. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (8, 6', 6", 6"') einen Schenkel (21) mit einem Langloch (22) aufweist, das von einem Bolzen (4) durchgriffen ist.

5. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (8, 6', 6", 6"') die Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') mit zwei Schenkeln (21) U-förmig umgreift und an diesen geführt ist.

6. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbacken (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') benachbart zu dem Öff nungsbereich (5) Vorsprünge (16, 18) aufweisen, die beim Schließen der Pressbacken (2, 3) kammartig ineinander greifen.

7. Presswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Vorsprung (16, 18) einer Pressbacke (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') eine Aussparung (17) an der gegenüberliegenden Pressbacke (2, 3; 2', 3'; 2", 3"; 2"', 3"') zugeordnet ist.

Zeichnung