[0001] Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen
Pressring nach Anspruch 7, eine Presszange nach Anspruch 8, sowie ein Presswerkzeug
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9, einen Pressring nach Anspruch 15 und eine Presszange
nach Anspruch 16.
[0002] Bekannte Presswerkzeuge zum unlösbaren Verbinden durch Verpressen von Werkstücken,
wie Fittings mit Rohr-Enden, sind im Allgemeinen aus zwei Werkzeug-Einheiten - einer
ersten und zweiten Presskomponente - zusammengesetzt. Die erste Presskomponente ist
dabei als Pressring, Pressbacke oder Pressschlinge, etc. - im Folgenden Pressring
genannt - ausgebildet, im Allgemeinen mit gegeneinander verschwenkbaren Backen, die
zweite Presskomponente als Press-Einrichtung zur Betätigung des Pressrings - im Weiteren
als Presszange bezeichnet. Mit der Presszange wird der an den zu verbindenden Werkstücken
möglichst schlüssig angesetzte Pressring bzw. dessen Backen so zusammengedrückt, dass
die Werkstücke miteinander so verpresst werden, dass eine unlösbare Verbindung entsteht.
[0003] Der Pressring weist meist zwei oder mehrere gelenkig miteinander verbundene Backen
auf, wobei zwei Backen nicht verbunden sind, sondern eine Schliessstelle bilden. An
den zwei die Schliessstelle bildenden Backen wird die Presszange angesetzt und durch
Betätigung derselben Presskraft auf die Backen aufgebracht.
[0004] Zum Ansetzen der Presszange sind im Stand der Technik viele Ausführungsformen beschrieben.
So sind Presswerkzeuge bekannt, bei welchen die Presszange nur in der Ebene des Pressrings
an denselben ansetzbar und in dieser Lage betätigbar ist.
[0005] Die
EP 1 201 371 beschreibt ein Presswerkzeug mit einer zangenartigen Pressbacke, die gegenüber der
Ebene einer Pressschlinge verschwenkbar ist. Pressbacke und -schlinge sind über Kopplungsmittel
gelenkartig gekoppelt, indem die Pressbacke teilkugelige Nocken und die Pressschlinge
teilkugelige Kalotten, in welche die Nocken eingesetzt und gelenkig bewegt werden
können, aufweist. Die Pressschlinge mit den Nocken als Kopplungsmittel ist als einstückiges
Gussteil gefertigt, ebenso die Pressbacke mit den Kalotten als Kopplungsmittel. Damit
ist bei Verschleisserscheinungen, welche eine ungenügende Verpressung zur Folge haben,
der Austausch jeweils einer gesamten Presskomponente - Pressschlinge/Pressbacke -
bzw. ein neues Werkzeug erforderlich. Auch ist die Pressbacke nur relativ zur Ebene
der Pressschlinge beweglich. Vorteilhaft wäre ein Werkzeug mit noch mehr Bewegungsfreiheitsgraden.
[0006] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Presswerkzeug mit mehr Bewegungsfreiheitsgraden
als bekannte Presswerkzeuge für eine Bewegung zwischen einer ersten und zweiten Presskomponente
des Presswerkzeugs bereitzustellen.
[0007] Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung der Presskomponenten Pressring und Presszange
des Presswerkzeugs, welche eine Bewegung mit mehr Bewegungsfreiheitsgraden als bekannte
Presswerkzeuge ermöglichen.
[0008] Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die Verwirklichung der kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche 1, 7, 8, 9, 15 oder 16 gelöst bzw. werden die Lösungen durch
die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.
[0009] Erfindungsgemäss sind einem Presswerkzeug zum unlösbaren Verbinden von, insbesondere
rohrförmigen, Werkstücken durch, insbesondere radiales, Zusammenpressen, mit einem
Pressring und einer Presszange als Presskomponenten des Presswerkzeugs Eingriffsmodule
zugeordnet, mittels derer Pressring und Presszange des Werkzeugs derart koppelbar
sind, dass eine räumliche Relativbewegung zwischen Presszange und Eingriffsmodulen
- und damit indirekt zwischen Presszange und Pressring - ermöglicht wird. Ebenso kann
das Presswerkzeug so ausgeführt werden, dass die Relativbewegung zwischen Pressring
und Eingriffsmodulen stattfindet.
[0010] Die Möglichkeit der räumlichen Relativbewegung wird bereitgestellt, indem die Eingriffsmodule
in den Zangenarmen der Presszange bzw. in den Pressbacken des Pressrings mittel- oder
unmittelbar beweglich gelagert werden. Im Folgenden wird die Erfindung in der Ausführung
mit den in den Zangenarmen der Presszange beweglich gelagerten Eingriffsmodulen beschrieben.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausführung ebenfalls mit in den Pressbacken
des Pressrings beweglich gelagerten Eingriffsmodulen erfolgen kann. Für diese Ausführungsform
der Erfindung kann in der weiteren Beschreibung Zangenarm durch Pressbacke und Presszange
durch Pressring (bzw. Pressbacke durch Zangenarm und Pressring durch Presszange) ersetzt
werden.
[0011] Das Presswerkzeug ist im Wesentlichen aus einer ersten und zweiten Presskomponente
gebildet, wobei die erste Presskomponente als Pressring und die zweite Presskomponente
als Presszange bezeichnet wird. Es versteht sich jedoch, dass auch andere gebräuchliche
Bezeichnungen, wie Pressbacke, Pressschlinge, etc., für die erste und zweite Presskomponente
verwendet werden können.
[0012] Der Pressring ist vorzugsweise aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Pressbackenelementen
zusammengesetzt, wobei zwei Backen nicht verbunden sind, sondern eine Schliessstelle
bilden. Sind alle Pressbacken "eingeschwenkt", so bilden die Pressbacken eine im Wesentlichen
kreisförmige Aufnahme für zu bearbeitende Werkstücke, wie Rohre. Für kleine Rohrdurchmesser
kann der Pressring mit nur zwei Backen ausgebildet sein, für grössere Durchmesser
werden meist drei oder mehr Pressbacken benötigt. Für nicht-rohrförmige Werkstücke
ist ein Pressring entsprechend anders ausgebildet.
[0013] Der Pressring wird um zu verpressende Werkstücke, wie Rohre oder Pressfitting-Systeme,
gelegt, bzw. werden, insbesondere bei kleineren Durchmessern, Fittings in den Pressring
eingelegt, die Pressbacken dann weitgehendst geschlossen und zusammengezogen.
[0014] Zum Zusammenziehen des Pressrings - und damit dem Aufbringen von Presskraft auf die
zu verbindenen Werkstücke - ist die Presszange vorgesehen. Der benötigte - hohe -
Pressdruck wird über einen mechanischen oder elektro-mechanischen Antrieb in bekannter
Art und Weise erreicht. Durch das radiale - oder axiale - Zusammenpressen der Werkstücke
werden diese plastisch verformt, und es entsteht eine dauerhafte Verbindung. Wichtig
für eine einwandfreie Pressung ist ein vollständiges Schliessen des Pressrings. Zum
Schliessen des Pressrings mittels der Presszange werden Pressring und -zange miteinander
gekoppelt. Die Presszange weist zwei zangen- oder hebelartige Einrichtungen auf, die
als Zangenarme bezeichnet werden. Diese Zangenarme werden an die die Schliessstelle
definierenden Pressbacken angesetzt. Durch Betätigung des Presszangen-Antriebs werden
die Zangenarme "auseinandergefahren" und damit die Pressbacken soweit zusammengedrückt,
dass sie an der Schliessstelle geschlossen werden und ein geschlossenes System entsteht.
Dabei ist die Kopplung von Pressring und Presszange entscheidend für das Erreichen
dieses geschlossenen Systems. Bei fehlerhafter Kopplung - z.B. durch Verschleiss bedingt
- ist der Pressring nicht mehr vollständig schliessbar und die Pressung damit ungenügend.
[0015] Erfindungsgemäss erfolgt die Kopplung von Zangenarmen und Pressbacken über Eingriffsmodule,
welche an Eingriffsbereiche der Pressbacken angesetzt werden und den Zangenarmen derart
zugeordnet sind, dass Zangenarme und Eingriffsmodule relativ zueinander räumlich bewegbar
sind. Eine bewegliche Lagerung der Eingriffsmodule in den Zangenarmen ermöglicht,
die zum Pressen benötigte Bewegung zwischen Pressbacken und Zangenarmen in die Zangenarme
zu verlagern. Durch erfindungsgemässe Ausbildung der Eingriffsmodule ist eine räumliche
Beweglichkeit der Zangenarme erreichbar, die eine Steigerung in der Anzahl der Bewegungsfreiheitsgrade
bekannter Werkzeuge darstellt. Durch die zusätzliche Beweglichkeit wird ein äusserst
flexibles und bedienfreundliches Werkzeug bereitgestellt.
[0016] Ein Eingriffsmodul kann als Kugel ausgebildet und in einer Kugellager-Aufnahme in
den Zangenarmen gelenkig gelagert sein. Ist die Kugel an ihrer der Aufnahme abgewandten
Seite abgeflacht, sozusagen "geköpft", so wird durch die Flachseite eine ebene Fläche
mit einer grösseren Auflagefläche im Vergleich zu einer Kugelfläche mit einer punktuellen
Auflagefläche bereitgestellt.
[0017] Mit der Auflagefläche wird das Eingriffsmodul an den Eingriffsbereich der Pressbacke
angesetzt, der Eingriffsbereich - bzw. die Auflagefläche - kann entweder so ausgebildet
sein, dass angesetztes Eingriffsmodul und Pressbacke starr aneinander liegen, oder
mit einem gewissen Spielraum für eine Verschiebung.
[0018] Die Kugel ist auch in ein Zwischenglied und das Zwischenglied in den Zangenarm einsetzbar.
Ist das Zwischenglied als Schraubelement-Aufnahme ausgebildet, und weist der Zangenarm
eine dübelartige Aufnahme auf, so kann die abgeflachte Eingriffsmodul-Kugel in der
Schraubelement-Aufnahme beweglich gelagert und das Schraubelement in die dübelartige
Aufnahme geschraubt werden. Dadurch wird der Zangenarm relativ zum Eingriffsmodul
dreh- und schwenkbar. Mit der flachen Seite ist das Eingriffsmodul dann an den Eingriffsbereich
der entsprechenden Pressbacke ansetzbar.
[0019] Die Eingriffsbereiche der Pressbacken können als Vertiefungen oder in anderen bekannten
Ausbildungen ausgeführt sein. Ebenso ist denkbar, die Eingriffs-, sowie die jeweiligen
Auflageflächen als raue, reibungskoppelnde Flächen auszuführen.
[0020] Durch derartige, in - z.B. schraubbaren - Zwischengliedern oder den Zangenarmen gelagerte,
Eingriffsmodule wird das Werkzeug verschleissfreundlich gestaltet. Die Eingriffsmodule
bzw. Eingriffsmodule mit Zwischengliedern sind vorteilhaft einfach austauschbar. Nachdem
sich eine Abnutzung des Kopppelbereichs von Presszange und Pressring insofern äusserst
ungünstig auf eine Pressung auswirkt, als der Pressring bei Verschleiss des Bereichs
nicht mehr vollständig schliessbar ist - was in der Regel eine unzureichende Pressung
zur Folge hat -, stellt die erfindungsgemässe Kopplung von Presszange und Pressring
eine verschleissfreundliche und auch kostengünstige Methode dar, indem abgenutzte
Eingriffsmodule einfach ersetzbar sind.
[0021] Das erfindungsgemässe Presswerkzeug, Pressring und Presszange werden nachfolgend
anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen
rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung
eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Presswerkzeugs in einer möglichen Winkelstellung
der Presszange zum Pressring,
- Fig. 2A
- eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Pressrings in zwei Ansichten,
- Fig. 2B
- eine vergrösserte Ansicht eines Eingriffsmoduls mit Zwischenglied aus Fig. 1A,
- Fig. 2C
- das Eingriffsmodul aus Fig. 2B mit anders ausgebildetem Zwischenglied und
- Fig. 2D
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Presszange mit eingesetzten Eingriffsmodulen.
[0022] Die Figuren werden im Folgenden zusammenhängend beschrieben.
[0023] In Figur 1 ist eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemässen Presswerkzeugs
1 mit Pressring 2 als erster, und Presszange 3 als zweiter Presskomponente dargestellt.
Die Presszange 3 ist in zur Ebene des Pressrings 2 gekippter Stellung dargestellt.
In der erfindungsgemässen Ausbildung ist die Presszange 3 nicht nur aus der Ebene,
sondern auch in der Ebene des Pressrings 2 in einem bestimmten Winkelbereich schwenkbar.
Diese Möglichkeit der Dreh- und Schwenkbewegung macht das Werkzeug zu einem flexiblen
und vielfältig einsetzbaren, äusserst handlichen Gerät. Der Pressring 2 des Werkzeugs
umfasst zwei gelenkig verbundene Backen, welche eine im Wesentlichen kreisförmige
Halterung bilden, in die zu verbindende Werkstücke aufnehmbar sind. Bei dem dargestellten
Werkzeug ist der Pressring 2 nicht vollständig geschlossen. Durch Betätigung der Zangenarme
3a,3b der Presszange 3 sind die erste und zweite Pressbacke 2a,2b an ihrer Schliessstelle
S schliessbar, und die in die Halterung eingespannten Werkstücke können verpresst
werden. Die Zangenarme 3a,3b sind mit der ersten und zweiten, einerseits gelenkig
miteinander verbundenen, und andererseits eine Schliessstelle S bildenden Pressbacke
2a,2b gekoppelt, als Kopplungselemente sind in Zwischengliedern integrierte Eingriffsmodule
6a,6b vorgesehen. In dieser Ausführungsform sind die Zwischenglieder als Schraubelemente
5a ausgebildet, in welchen die Eingriffsmodule 6a,6b beweglich gelagert sind. Diese
auch als Spannbolzen 4a,4b bekannte Kombination ist als Kopplungselement jeweils einerseits
in eine dübelartige Aufnahme der Zangenarme 3a,3b geschraubt und andererseits an einen
Eingriffsbereich 5a der Pressbacken 2a,2b angesetzt.
[0024] Figur 2A zeigt den Pressring 2 des Presswerkzeugs 1 aus Figur 1. Der Pressring 2
ist aus einer ersten und zweiten Pressbacke 2a,2b gebildet, welche über ein Gelenk
G verbunden sind. An einer Schliessstelle S sind die Pressbacken öffen- bzw. schliessbar.
Zum Verpressen werden die Pressbacken zuerst ausgeschwenkt und um zu bearbeitende
Werkteile gelegt, und dann mittels der Presszange 3 zusammengezogen. Nahe der Schliessstelle
S weisen die Pressbacken jeweils einen Eingriffsbereich E zum Ansetzten der Eingriffsmodule
6a,6b auf, in der gezeigten Ausführung eine Vertiefung. In der in Figur 1 dargestellten
Form liegen die Eingriffsmodule 6a,6b mit kreisförmiger Auflagefläche A an den Eingriffsbereichen
E an.
[0025] Figur 2B zeigt ein in einem Zwischenglied gelagertes Eingriffsmodul 6a. Zwischenglied
und Eingriffsmodul 6a sind als Einheit in Form eines Spannbolzens 4a ausgebildet.
Derartige Spannbolzen 4a sind als Normteile erhältlich. Das als Schraubelement 5a
ausgeführte Zwischenglied ist in dübelartige Aufnahmen der Zangenarme 3a,3b schraubbar.
Ein solcher Spannbolzen 4a stellt eine kostengünstige Möglichkeit für ein auswechselbares
Kopplungselement dar. Eine im oberen Drittel abgeflachte Kugel als Eingriffsmodul
6a ist im Schraubelement 5a - sozusagen als Modulkopf - derart gelagert, dass eine
räumliche Bewegung der Kugel in einem gewissen Winkelbereich möglich ist. Mit der
kreisförmigen Auflagefläche A wird das Eingriffsmodul 6a an die Eingriffsbereiche
E der Pressbacken angesetzt.
Figur 2C zeigt das Eingriffsmodul 6a aus Fig. 2B in einem als Steckelement 5c ausgebildeten
Zwischenglied, welches über einen Steck-Mechanismus mit einer entsprechenden Aufnahme
eines Zangenarms gekoppelt werden kann.
[0026] In Figur 2D ist als zweite Presskomponente des Presswerkzeugs 1 aus Figur 1 die Presszange
3 dargestellt. Mittels der Presszange 3 wird Presskraft auf die Pressbacken des Pressrings
2 aufgebracht, indem ein erster und zweiter Zangenarm nahe der Schliessstelle S an
die erste und zweite Pressbacke 2a,2b angesetzt und durch eine Auswärtsbewegung der
Zangenarme 3a,3b die Pressbacken bis zum Schliessen der Schliessstelle S zusammengedrückt
werden. Mittels der Eingriffsmodule 6a,6b werden die Zangenarme 3a,3b an die Eingriffsbereiche
E der Pressbacken angesetzt. Die Zangenarme 3a,3b weisen - aus den Figuren nicht ersichtliche
- dübelartige Aufnahmen für die Schraubelemente 5a auf, können aber in anderen Ausführungsformen
ebenso mit Aufnahmen für nicht-schraubbare Einheiten, wie Steckelemente 5c, oder für
weitere Eingriffsmodule, z.B. als Kugellager, etc. ausgebildet sein. Mit der erfindungsgemässen
Ausbildung wird eine - hier über Zwischenglieder mittelbare - Bewegung der Presszange
3 relativ zu den Eingriffsmodulen 6a,6b ermöglicht, die die Handhabung des Werkzeugs
bedeutend vereinfacht.
1. Presswerkzeug (1) zum verpressenden Verbinden zweier Werkstücke mit
o einer ersten Presskomponente, wie einem Pressring (2),
mit wenigstens einer ersten und zweiten, jeweils einen Eingriffsbereich (E) aufweisenden,
Pressbacke (2a,2b), welche Pressbacken gelenkig miteinander verbunden und an einer
Schliessstelle (S) öffen- und schliessbar sind,
o einer zweiten Presskomponente, wie einer
Presszange (3), mit zwei Zangenarmen (3a,3b) zum Aufbringen einer Presskraft über
die Eingriffsbereiche (E) auf die Pressbacken, und
o zwei den Zangenarmen (3a,3b) zugeordneten Eingriffsmodulen (6a,6b) zum Ansetzen
der Zangenarme (3a,3b) an die Eingriffsbereiche (E),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingriffsmodule (6a,6b) in den Zangenarmen (3a,3b) - mittel- oder unmittelbar
- beweglich gelagert sind, sodass Eingriffsmodule (6a,6b) und Zangenarme (3a,3b) relativ
zueinander räumlich bewegbar sind.
2. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenarme (3a,3b) Aufnahmen für die Eingriffsmodule (6a,6b) aufweisen, in welchen
Aufnahmen die Eingriffsmodule (6a,6b) mittel- oder unmittelbar beweglich gelagert
sind.
3. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen
o als Kugellager oder
o als dübelartige Aufnahmen ausgebildet sind, und die Eingriffsmodule (6a,6b)
o kugelgelenkig ausgebildet sind und
o denselben gegebenenfalls jeweils ein Zwischenglied zugeordnet ist.
4. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
o die Zwischenglieder als Schraubelemente (5a) zum Einsetzen in die dübelartigen Aufnahmen
der Presszangen (3a,3b) und
o die Eingriffsmodule (6a,6b) in die Schraubelemente (5a) eingesetzt und zum Ansetzen
an die Eingriffsbereiche (E) der Pressbacken
ausgebildet sind, wobei die Eingriffsmodule(6a,6b) relativ zu den Schraubelementen
(5a) räumlich bewegbar sind, und Eingriffsmodule(6a,6b) und Zwischenglieder insbesondere
in Form von Spannbolzen (4a,4b) ausgebildet sind.
5. Presswerkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmodule(6a,6b) als abgeflachte Kugeln mit
o ebener oder
o rauer
Auflagefläche (A) zum Ansetzen an die Eingriffsbereiche (E) ausgebildet ist.
6. Presswerkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
o Eingriffsmodule(6a,6b) und Zangenarme(3a,3b) und/oder
o Zwischenglieder und Zangenarme(3a,3b) lösbar verbunden sind.
7. Pressring (2) für ein Presswerkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
8. Presszange (3) für ein Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
9. Presswerkzeug zum verpressenden Verbinden zweier Werkstücke mit
o einer ersten Presskomponente, wie einem Pressring, mit wenigstens einer ersten und
zweiten Pressbacke, welche Pressbacken gelenkig miteinander verbunden und an einer
Schliessstelle öffen- und schliessbar sind,
o einer zweiten Presskomponente, wie einer Presszange, mit zwei, jeweils einen Eingriffsbereich
aufweisenden, Zangenarmen zum Aufbringen einer Presskraft auf die Pressbacken, und
o zwei den Pressbacken zugeordneten Eingriffsmodulen zum Ansetzen der Pressbacken
an die Eingriffsbereiche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingriffsmodule in den Pressbacken - mittel- oder unmittelbar - beweglich gelagert
sind, sodass Eingriffsmodule und Pressbacken relativ zueinander räumlich bewegbar
sind.
10. Presswerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbacken Aufnahmen für die Eingriffsmodule aufweisen, in welchen Aufnahmen
die Eingriffsmodule mittel- oder unmittelbar beweglich gelagert sind.
11. Presswerkzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen
o als Kugellager oder
o als dübelartige Aufnahmen ausgebildet sind, und die Eingriffsmodule
o kugelgelenkig ausgebildet sind und
o denselben gegebenenfalls jeweils ein Zwischenglied zugeordnet ist.
12. Presswerkzeug nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
o die Zwischenglieder als Schraubelemente zum Einsetzen in die dübelartigen Aufnahmen
der Pressbacken und
o die Eingriffsmodule in die Schraubelemente eingesetzt und zum Ansetzen an die Eingriffsbereiche
der Presszangen
ausgebildet sind, wobei die Eingriffsmodule relativ zu den Schraubelementen räumlich
bewegbar sind, und Eingriffsmodule und Zwischenglieder insbesondere in Form von Spannbolzen
ausgebildet sind.
13. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmodule als abgeflachte Kugeln mit
o ebener oder
o rauer
Auflagefläche zum Ansetzen an die Eingriffsbereiche ausgebildet ist.
14. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
o Eingriffsmodule und Pressbacken und/oder
o Zwischenglieder und Pressbacken
lösbar verbunden sind.
15. Pressring für ein Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14.
16. Presszange für ein Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14.