[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Pressgerät, insbesondere zum Verpressen
von Rohrfittings oder Kabelschuhen.
[0002] Elektrohydraulische Pressgeräte weisen mehrere, mindestens zwei zueinander bewegbare
Pressbacken auf. Hierbei kann eine der Pressbacken feststehend ausgebildet sein. Auch
können mehrere Pressbacken in Form einer Pressbackenkette ausgebildet sein. Mit Hilfe
einer Hydraulikeinheit werden die Pressbacken relativ zueinander bewegt, um beispielsweise
ein Rohrfitting zu verpressen. Die Hydraulikeinheit wird mittels einer Hydraulikpumpe
angetrieben. Mit Hilfe der Hydraulikpumpe wird ein Hydraulikfluid aus einem Reservoir
in eine Druckkammer der Hydraulikeinheit gepumpt. Der Antrieb der Hydraulikpumpe erfolgt
mit Hilfe eines Elektromotors. Insbesondere beim Verpressen von Rohrfittings mit großem
Durchmesser ist es erforderlich, hohe Kräfte zu erzeugen. Hierzu weist die Hydraulikpumpe
beispielsweise einen Förderkolben auf, der mit Hilfe eines Exzenters betrieben wird.
Der Exzenter ist hierbei unmittelbar mit der Abtriebswelle des Elektromotors verbunden.
Zum Erzeugen hoher Drücke mit bekannten Einkolbenpumpen muss der Hub sowie der Durchmesser
des Förderkolbens derart ausgelegt werden, dass das Fördervolumen stark abnimmt. Dies
hat zur Folge, dass sich die Verpressgeschwindigkeit stark verlängert.
[0003] Aus
FR 2 644 383 ist ein hydraulisches Presswerkzeug mit zwei gesonderten Pumpkolben bekannt. Die
beiden Kolben werden über eine Nockenwelle gegenläufig angetrieben. Hierdurch kann
das Fördervolumen erhöht werden. Aufgrund des Vorsehens zweier gesonderter Kolben
mit entsprechenden Kolbenventilen, Federelementen und dergleichen, handelt es sich
jedoch um einen aufwendigen und somit teuren Aufbau.
[0004] Ferner ist aus
DE 695 30 106 T2 ein hydraulisches Pressgerät bekannt, bei dem mehrere Kolben sternförmig in einem
von einem Elektromotor angetriebenen Pumpelement angeordnet sind. Die Zylinderräume
sind in dem Pumpelement angeordnet und aufwendig über einen Kanal mit einem unter
Druck stehenden Fluidspeicher verbunden. Insbesondere da die Fluidkanäle in einem
rotierenden Teil angeordnet sind, handelt es sich um einen komplexen Aufbau.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrohydraulisches Pressgerät zu schaffen, mit
dem bei möglichst hohen Verpressgeschwindigkeiten, d.h. möglichst hohen Fördervolumina,
hohe Drücke erzeugt werden können.
[0006] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
[0007] Das erfindungsgemäße elektrohydraulische Pressgerät, das insbesondere zum Verpressen
von Rohrfittings geeignet ist, weist mehrere relativ zueinander bewegbare Pressbacken
auf. Die Bewegung der Pressbacken wird mit Hilfe einer Hydraulikeinheit realisiert,
wobei die Hydraulikeinheit zumindest eine der Pressbacken bewegt. Ferner weist das
Pressgerät einen Elektromotor auf, der eine Hydraulikpumpe zum Fördern von Hydraulikfluid
aus einem Reservoir in eine Druckkammer der Hydraulikeinheit antreibt. Erfindungsgemäß
weist die Hydraulikpumpe mindestens zwei jeweils in einem Zylinderraum angeordnete
Förderkolben auf. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen von mehreren Förderkolben ist
es möglich, den realisierbaren Pressdruck des Pressgerätes zu erhöhen, wobei weiterhin
hohe Fördervolumina und somit hohe Verpressgeschwindigkeiten realisierbar sind. Mit
einer erfindungsgemäßen Hydraulikpumpe mit mehreren Förderkolben ist es möglich, das
Fördervolumen bei gleichzeitiger Druckerhöhung aufrecht zu erhalten.
[0008] Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Förderkolben von einem
gemeinsamen Mitnehmer bewegt. Hierdurch ist es möglich, eine Mehrkolben-Hydraulikpumpe
bei geringem Bauraum zu realisieren. Vorzugsweise ist der Mitnehmer unmittelbar mit
einer Motorwelle des Elektromotors gekoppelt bzw. verbunden. Besonders bevorzugt ist
es hierbei, dass der Mitnehmer mindestens ein Exzenterelement aufweist. Mit Hilfe
des Exzenterelements erfolgt ein Verschieben des Förderkolbens. Hierbei kann ein Exzenterelement
an dem Mitnehmer ausgebildet sein, durch das mehrere Förderkolben betätigt werden.
Es ist auch möglich, dass mehrere, insbesondere zwei Exzenterelemente vorgesehen sind,
wobei in bevorzugter Ausführungsform jeweils sämtliche Exzenterelemente alle Förderkolben
betätigen. Es ist möglich, die einzelnen Förderkolben in mehreren Ebenen anzuordnen.
Besonders bevorzugt ist jedoch die Anordnung der Förderkolben in einer Ebene. Hierdurch
kann wiederum der Bauraum, insbesondere die Baulänge des Pressgerätes gering gehalten
werden.
[0009] Besonders bevorzugt ist es, dass die Förderkolben sowie die Zylinderräume, in denen
die Förderkolben angeordnet sind, außerhalb des Mitnehmers angeordnet sind. Beim Vorsehen
von zwei und mehr Förderkolben umgeben diese den Mitnehmer vorzugsweise regelmäßig.
Dies hat den Vorteil, dass der Mitnehmer und das oder die mit dem Mitnehmer verbundenen
Exzenterelemente einfacher ausgestaltet werden können, da innerhalb des Mitnehmers
keine Förderkanäle angeordnet sind.
[0010] Vorzugsweise erfolgt durch den Mitnehmer bzw. das mindestens eine Exzenterelement
ein Bewegen der Förderkolben durch dem Mitnehmer nach außen zur Druckerzeugung. Hierbei
ist es bevorzugt, dass die Förderkanäle in Bereichen in den Zylinderräumen angeordnet
sind, die von dem Mitnehmer abgewandt bzw. weit entfernt sind.
[0011] Durch vorstehende besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Anordnungen der Zylinderräume
und Förderkolben kann eine günstige Anordnung der Fluidkanäle erfolgen. Insbesondere
sind alle mit den Zylinderräumen verbundenen Fluidkanäle außerhalb des Fluidmitnehmers
angeordnet. Bevorzugt ist die Anordnung der Fluidkanäle in einem Pumpengehäuse.
[0012] Vorzugsweise sind alle Zylinderräume, in denen die Förderkolben angeordnet sind,
insbesondere unmittelbar mit der Druckkammer verbunden. Das Bewegen der Förderkolben
führt somit unmittelbar zu einem Fördern des Hydraulikfluids in die Druckkammer.
[0013] Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung fördern nicht alle Förderkolben
unmittelbar in die Druckkammer. Vielmehr ist es möglich, dass zumindest ein Zylinderraum
mit einem anderen Zylinderraum verbunden ist. Dies hat zur Folge, dass ein Förderkolben
aus einem Zylinderraum in einen anderen Zylinderraum fördert und dieser sodann das
Hydraulikfluid beispielsweise wiederum in einen weiteren Zylinderraum oder in die
Druckkammer fördert. Insofern ist es möglich, eine stufenweise Druckerhöhung des Fluids
zu realisieren. Durch eine derartige Ausgestaltung sind somit zwei- oder mehrstufige
Pumpen auf einfache Weise realisierbar.
[0014] Hierbei kann ein Förderkanal, der zwei Zylinderräume fluidisch verbindet, in einem
Pumpengehäuse oder in den entsprechenden Förderkolben angeordnet sein. Insbesondere
sind die entsprechenden Förderkolben als Hohlkolben ausgebildet.
[0015] Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen unterschiedliche
Zylinderräume unterschiedliche Volumina auf. Dies kann durch Veränderung des Durchmessers
und/oder des Totraums erfolgen. Unterschiedliche Förderkolben-Zylinderraum-Paare weisen
somit unterschiedliche Fördervolumina auf. Dies kann insofern vorteilhaft sein, dass
bei in Reihe geschalteten Zylinderräumen eine stufenweise Druckerhöhung des Hydraulikfluids
erfolgt, bevor dieses der Druckkammer zugeführt wird. Auch könnten die zwischen Zylinderräumen
und der Druckkammer vorgesehenen Förderkanäle bzw. Förderleitungen mit Ventilen verschließbar
sein, so dass mit Hilfe einer Steuerung nur ausgewählte Zylinderräume mit der Druckkammer
verbunden sind. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, zu Beginn eines Verpressvorgangs
ein möglichst hohes Fördervolumen und zum Ende eines Pressvorgangs einen möglichst
hohen Druck zu realisieren. Verschlossene Fluidkanäle können sodann über eine Zweigleitung
mit dem Reservoir verbunden sein, so dass von einem Förderkolben, der kein Fluid in
die Druckkammer fördern soll, dieses in das Reservoir zurückgefördert wird.
[0016] Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der Mitnehmer, der vorzugsweise
ein oder mehrere Exzenterelement aufweist, von einem Haltelement umgeben. Das ausschließlich
translatorisch bewegbare Halteelement ist in beispielsweise einer Ausnehmung des Pumpengehäuses
zur Führung angeordnet oder weist mit dem Pumpengehäuse zusammenwirkende Führungselemente
auf. Das Halteelement nimmt die Förderkolben auf, wobei die Förderkolben vorzugsweise
in dem Halteelement fixiert sind. Hierdurch ist es möglich, dass durch den Mitnehmer
ein Bewegen der Förderkolben in beide Richtungen erfolgt und insofern eine Feder zum
Zurückdrücken des Förderkolbens nicht erforderlich ist. Besonders bevorzugt ist es,
dass die Förderkolben in jedem Betriebszustand an dem Mitnehmer anliegen bzw. von
diesem gehalten sind. Dies ist insbesondere durch das Vorsehen eines erfindungsgemäßen
Halteelements möglich.
[0017] Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
[0018] Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Seitenansicht eines elektrohydraulischen Pressgeräts und
- Figur 2
- eine Schnittansicht einer Linie II-II durch eine bevorzugte Ausführungsform der Hydraulikpumpe.
[0019] In der stark vereinfachten Darstellung (Figur 1) sind die wesentlichen Bauteile eines
elektrohydraulischen Pressgerätes dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen Elektromotor
10, der ggf. unter Zwischenschaltung eines Getriebes eine Hydraulikpumpe 12 antreibt.
Mit Hilfe der Hydraulikpumpe 12 wird aus einem Reservoir 14 Hydraulikfluid in eine
Druckkammer einer Hydraulikeinheit 16 gepumpt. Die Hydraulikeinheit 16 weist üblicherweise
einen Kolben auf, der durch das Hydraulikfluid betätigt wird, wobei ein Betätigen
dieses Kolbens ein Schließen der Pressbacken oder einer Pressschlinge bewirkt. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel sind schematisch zwei Pressbacken 18 dargestellt.
Das Öffnen der Pressbacken 18 erfolgt üblicherweise durch Abschalten des Elektromotors
10 und Öffnen eines internen Hydraulikventils. Hierdurch kann durch eine Feder der
in der Hydraulikeinheit 16 angeordnete Kolben zurückgedrückt werden. Dies bewirkt
automatisch ein Zurückdrücken des Hydraulikfluids in das Reservoir 14.
[0020] Erfindungswesentlich ist die Ausgestaltung der Hydraulikpumpe 12. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist diese in der schematischen Schnittansicht in Figur 2 dargestellt.
[0021] Die Hydraulikpumpe 12 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Förderkolben
20 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die beiden Förderkolben 20
sind jeweils in einem Zylinderraum 22 angeordnet. Die Bewegung der beiden Kolben 20
erfolgt quer zur Längsachse in Richtung der Pfeile 24, wobei die beiden Förderkolben
20 im dargestellten Ausführungsbeispiel koaxial zueinander angeordnet sind. Zum Fördern
des Hydraulikfluids sind die Zylinderräume mit Förderkanälen 26, 28 verbunden. Die
Förderkanäle 26, 28 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Druckkammer
der Hydraulikeinheit 16 verbunden. Ferner sind die Zylinderräume 22 mit nicht dargestellten
Förderkanälen verbunden, durch die das Förderfluid aus dem Reservoir 16 in die Zylinderräume
22 gesaugt wird. Ferner sind in den Förderkanälen beispielsweise mit Hilfe einer Steuereinrichtung
geschaltete Ventile vorgesehen. Das beim Öffnen der Pressbacken 18 erforderliche Rückströmen
des Fluids erfolgt vorzugsweise durch einen weiteren Kanal, der seitlich neben der
Hydraulikpumpe 12 angeordnet ist. Selbstverständlich könnte das Fluid auch durch die
Kanäle 26, 28 und die ebenfalls mit den Zylinderräumen 22 und dem Reservoir 14 verbundenen
Kanäle erfolgen.
[0022] Zum Fördern des Fluids aus den Zylinderräumen 22 in die Druckkammer werden im dargestellten
Ausführungsbeispiel die Förderkolben 20 abwechselnd in Figur 2 nach außen bewegt.
Hierzu ist eine Motorwelle 30 des Elektromotors 10 fest mit einem Mitnehmer 34 verbunden,
der im dargestellten Ausführungsbespiel ein Exzenterelement 36 aufweist bzw. einstückig
mit diesem ausgebildet ist. Der im Querschnitt kreisförmige jedoch exzentrisch zu
der Motorwelle 30 angeordnete Mitnehmer ist von einem Gleitring 38 umgeben. Der Gleitring
38 liegt an den beiden Innenseiten 40 der Förderkolben 20 an, wobei aufgrund der gewählten
Konstruktion unabhängig von der Stellung der Förderkolben 20 stets eine Anlage zwischen
der Innenseite 40 und dem Gleitring 38 realisiert ist. Hierzu ist ein rahmenförmiges
Halteelement 42 vorgesehen, das in einer in dem Pumpengehäuse 44 vorgesehenen im Wesentlichen
rechteckigen Ausnehmung 46 angeordnet ist. Hierbei ist eine Außenabmessung bzw. Breite
des Halteelements derart gewählt, dass diese einer Innenabmessung der Ausnehmung 46
entspricht, wobei die andere Abmessung bzw. Breite der Ausnehmung 46 größer ist als
diejenige des Halteelements. Dies hat zur Folge, dass das Halteelement nur in Richtung
der Förderkolben 24 in dem Pumpengehäuse 44 verschoben werden kann. Aus der in Figur
2 dargestellten Stellung kann das Halteelement nur in Figur 2 nach oben in Richtung
eines Pfeils 48 verschoben werden.
[0023] Die Förderkolben 20 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Halteelement
42 gehalten bzw. fixiert. Hierzu weisen die Förderkolben an ihrer Innenseite 40 eine
kopfförmige Verdickung 50 auf, die innerhalb des rahmenförmigen Halteelements angeordnet
ist. Durch den Gleitring 38 und das Vorsehen einer kopfförmigen Verdickung sind die
Kolben 20 somit in dem Halteelement 42 fixiert.
[0024] Durch Drehen der Motorwelle 30 erfolgt somit ein Drehen des fest mit der Motorwelle
30 verbundenen Exzenters 36. Dieser bewegt aufgrund der zwangsweisen Führung über
das Halteelement 42 in der Ausnehmung 46 des Pumpengehäuses 44 die Förderkolben 20
in Richtung der Pfeile 24. Hierdurch erfolgt je nach Bewegungsrichtung der Förderkolben
20 ein Ansaugen von Hydraulikfluid aus dem Reservoir 44 oder ein Fördern von Hydraulikfluid
durch die Kanäle 26, 28 in die Druckkammer der Hydraulikeinheit.
[0025] Bei alternativen Ausführungsformen der Hydraulikpumpe 12 können auch mehr als zwei
Förderkolben 20 vorgesehen sein.
[0026] Ebenso ist es möglich, dass die Zylinderräume 22 nicht unmittelbar mit der Druckkammer
der Hydraulikpumpe 16 verbunden sind, sondern beispielsweise ein Zylinderraum mit
einem anderen Zylinderraum verbunden ist, der sodann erst mit der Druckkammer verbunden
ist. Auch können Förderkolben 20 mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder unterschiedlichen
Hüben vorgesehen sein.
[0027] Neben dem Verwenden eines erfindungsgemäß ausgebildeten elektrohydraulischen Pressgeräts
zum Verpressen von Rohrfittings sind entsprechende Pressgeräte mit einer Hydraulikpumpe
mit mindestens zwei Förderkolben auch für Pressgeräte zur Verpressung von Kabelschuhen
vorteilhaft. Dies liegt darin begründet, dass durch das Vorsehen mehrerer Förderkolben
große Fördervolumina schnell erreicht werden können.
1. Elektrohydraulisches Pressgerät, insbesondere zum Verpressen von Rohrfittings oder
Kabelschuhen, mit
mehreren relativ zueinander bewegbaren Pressbacken (18),
einer Hydraulikeinheit (16) zum Bewegen zumindest einer der Pressbacken (18) und
einer von einem Elektromotor (10) angetriebenen Hydraulikpumpe (12) zum Fördern von
Hydraulikfluid aus einem Reservoir (14) in eine Druckkammer der Hydraulikeinheit (16),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hydraulikpumpe (12) mindestens zwei jeweils in einem Zylinderraum (22) angeordnete
Förderkolben (20) aufweist.
2. Elektrohydraulisches Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkolben (20) von einem gemeinsamen Mitnehmer (34) bewegt werden, der vorzugsweise
unmittelbar mit einer Motorwelle (30) des Elektromotors (10) gekoppelt ist.
3. Elektrohydraulisches Pressgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkolben (20) und die Zylinderräume (22) außerhalb des Mitnehmers (34) angeordnet
sind.
4. Elektrohydraulisches Pressgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (34) die Förderkolben (20) zur Druckerzeugung nach außen bewegt.
5. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (34) mindestens ein Exzenterelement (36) aufweist, insbesondere einstückig
mit diesem ausgebildet ist.
6. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (34) von einem in einer Ausnehmung (46) eines Pumpengehäuses (44) ausschließlich
translatorisch bewegbaren Halteelement (42) umgeben ist, das die Förderkolben (20)
aufnimmt.
7. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle mit den Zylinderräumen (22) verbundenen Fluidkanäle (26,28) über die Fluid aus
dem Reservoir (14) zu den Zylinderräumen (22) und von den Zylinderräumen (22) in eine
Druckkammer der Hydraulikeinheit (16) gefördert werden, außerhalb des Mitnehmers (34),
insbesondere am Pumpengehäuse (44) angeordnet sind.
8. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkolben (20) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
9. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zylinderräume (22) mit der Druckkammer verbunden sind.
10. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zylinderraum (22) mit einem anderen Zylinderraum (22) verbunden ist,
der vorzugsweise mit der Druckkammer verbunden ist.
11. Elektrohydraulisches Pressgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkolben (20) teilweise zur fluidischen Verbindung von zwei Zylinderräumen
einen internen Förderkanal aufweisen.
12. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Förderkanal-Zylinderraum-Paare zumindest teilweise unterschiedliche Fördervolumina
aufweisen.
13. Elektrohydraulisches Pressgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderkolben (20) in jedem Betriebszustand an dem Mitnehmer (34) anliegen.