[0001] Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug zum Aufpressen eines Aufnahmeteils eines
Installationselements auf ein in den Aufnahmeteil eingeschobenes Rohr, wobei der aufgepresste
Aufnahmeteil einen Abschnitt mit einer in Umlaufrichtung konstant gekrümmten Aussenform
innerhalb einer vorbestimmten Formtoleranz aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 (siehe z.B.
DE 93 14 054 U).
[0002] Zum kaltumformenden Verbinden eines Installationselements - beispielsweise eines
Fittings oder eines Anschlussstücks - mit einem Rohr wird das Presswerkzeug um einen
Aufnahmeteil des Installationselements angelegt. Über eine -Antriebseinrichtung werden
Antriebskräfte in das Presswerkzeug eingeleitet, wodurch vom Presswerkzeug Presskräfte
auf den Aufnahmeteil, in den das Rohr eingeschoben ist, ausgeübt werden. Durch die
Presskräfte wird der Aufnahmeteil derart umgeformt, dass der Aufnahmeteil über ein
Aufpressen mit dem eingeschobenen Rohr unlösbar fest verbunden wird.
[0003] In der Regel weist ein Aufnahmeteil neben wenigstens einem Aufpressabschnitt zum
Weiterleiten von Längs- und Torsionskräften auch einen Dichtabschnitt zum Abdichten
der Verbindung auf, womit ein solcher Aufnahmeteil dichtend auf ein Rohr aufgepresst
werden kann. Bei Verbindungen kleinerer Nennweiten DN (Deutsche Norm) ist zudem ein
schmaler Einprägbereich mit einer polygonalen Grundform zur mechanischen Sicherung
der Verbindung vorgesehen.
[0004] Das Abdichten der Verbindung zwischen Rohr und Installationselement wird in der Regel
über einen Dichtring erzielt, der dem Rohr zugewandt an der Innenseite des Dichtabschnitts
des Aufnahmeteils angeordnet ist. Für ein sicheres und zuverlässiges Abdichten ist
einerseits eine umlaufend gleichmässig verteilte, elastische Druckspannung des Dichtrings
gegen das Rohr und gegen den Aufnahmeteil und andererseits ein Vermeiden von Quetschungen
des Dichtrings unbedingt erforderlich. Eine solche gleichmässige Druckspannung kann
nur erzielt werden, wenn beim Aufpressen des Aufnahmeteils der Dichtabschnitt innerhalb
eines ganz bestimmten Umfangs umlaufend gleichförmig umgeformt wird. Deshalb werden
von Herstellern derartiger Installationselemente typenspezifisch vorbestimmte Formtoleranzen,
beispielsweise Rundheits- oder Zylinderformtoleranzen, für aufpresste Aufnahmeteile
vorgegeben. Die Formtoleranzen betreffen insbesondere die jeweilige Aussenform des
Abdichtbereichs oder gegebenenfalls auch des ganzen Aufpressbereichs.
[0005] Zum dichtenden Aufpressen von Rohrverbindungen mit Nennweiten DN bis 54 mm sind aus
der Praxis unter anderem scherenartige Presszangen bekannt, die sich einenends maulartig
öffnen und anderenends fest mit einer Antriebseinrichtung verbunden sind. Für grössere
Nennweiten DN werden in der Regel Pressketten oder auch Pressringe eingesetzt, die
bei jedem Anlegen an ein aufzupressendes Installationselement von der zugeordneten
Antriebseinrichtung abgekuppelt werden müssen.
[0006] Aus der
DE 93 14 054 U1 ist eine Presszange zum Verpressen von Rohrverbindungen bekannt. Die Presszange weist
zwei Presshebel auf, an denen einenends jeweils eine im Wesentlichen starre Pressbacke
vorgesehen ist und die jeweils über eine Achse gegenläufig schwenkbar an Verbindungsplatten
gelagert sind. Im geschlossenen Zustand des Werkzeugs wird von beiden Pressbacken
eine im Wesentlichen zylindrische Pressform gebildet, die beim Verpressen in den Pressling
eingearbeitet wird. Aufgrund der gegebenen Abmessungen solcher Presszangen hat sich
in der Praxis gezeigt, dass die Handhabung bei engen Raumverhältnissen, insbesondere
bei der Herstellung von Rohrleitungen für Hausinstallationen, umständlich und bei
vormontierten Flttingen in Wand- oder Bodennähe oft gar nicht möglich ist. Zudem besteht
besonders in Bodennähe die Gefahr, dass kleine Gegenstände oder Baustellenschutz ein
vollständiges Schliessen der Presszangen verunmöglicht, was eine mangelhafte Funktion
der Rohrverbindung zur Folge haben kann. Da zudem die sich maulartig öffnenden Endstücke
der Presszange vom Bediener nur- schwer einsehbar sind, sind-Presszangen bekannt,
bei denen eine spezielle Einrichtung zum Überwachen eines vollständigen Schliessens
der beiden Pressbacken vorgesehen ist.
[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung Mängel des Standes der Technik zu beheben und ein Presswerkzeug
bereitzustellen, das auch in geringen Abständen zu Wand- und Bodenflächen sicher und
zuverlässig ein dichtendes Aufpressen eines Installationselements auf ein Rohr ermöglicht.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Presswerkzeug gelöst, bei dem die Merkmale des Anspruchs
1 verwirklicht sind.
[0009] Weitere alternative oder vorteilhafte Aus- bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Merkmalen der abhängigen Ansprüche beschrieben.
[0010] Ein Presswerkzeug zum Aufpressen eines Aufnahmeteils eines Installationselements
auf ein in den Aufnahmeteil eingeschobenes Rohr weist zwei Presselemente auf, die
gegeneinander bewegbar verbunden sind. Der Aufnahmeteil weist wenigstens einen Abschnitt
auf, der durch den Aufpressvorgang derart umgeformt wird, so dass der aufgepresste
Abschnitt eine in Umlaufrichtung im Wesentlichen konstant gekrümmte Aussenform aufweist,
die innerhalb einer vorgegebenen Formtoleranz, beispielsweise einer Rundheitstoleranz
oder einer Zylinderformtoleranz, liegt. Jedes der beiden Presselemente weist an der
dem jeweils anderen Presselement zugewandten Seite einen Pressbereich auf, der dem
Abschnitt zugeordnet ist.
[0011] Im geöffneten Zustand des Presswerkzeugs sind wenigstens zwei einander zugeordnete
Endstücke der Presselemente soweit voneinander entfernt, dass das Presswerkzeug über
den Aufnahmeteil geschoben und am Aufnahmeteil angelegt werden kann. Zum Aufpressen
des Aufnahmeteils werden Antriebskräfte in das Werkzeug eingeleitet, durch welche
die Endstücke gegeneinander bewegt werden. Durch das Gegeneinanderbewegen der am Aufnahmeteil
anliegenden Presselemente wird der Aufnahmeteil kaltumformend auf das Rohr aufgepresst.
Der Aufpressvorgang ist beendet, wenn die einander zugeordneten Endstücke aufeinander
stossen - das Presswerkzeug so genannt auf Block fährt - und sich damit im geschlossenen
Zustand befindet.
[0012] Gemäss der Erfindung ist wenigstens eines der beiden Presselemente derart elastisch
deformierbar, insbesondere elastisch biegbar, ausgebildet, dass unter den auf das
Presselement wirkenden, sich während des Aufpressvorgangs ändernden Kräften, sich
die Form dessen Pressbereichs ändert. Dabei liegt der im ruhenden Zustand des Presswerkzeugs
freiliegende Pressbereich in Umlaufrichtung in einer von der Aussenform abweichend
gekrümmten Form vor. Hingegen liegt derselbe Pressbereich in Umlaufrichtung in einer
der Aussenform entsprechenden, im Wesentlichen konstant gekrümmten Form vor, wenn
der Pressbereich im aufpressenden Zustand des geschlossenen Presswerkzeugs am Abschnitt
anliegt.
[0013] Bekanntermassen sind Installationselemente und Rohre aus Materialen gefertigt, die
nach einer plastischen Deformation mehr oder weniger elastisch rückfedern. Im aufpressenden
Zustand des geschlossenen Presswerkzeugs weist daher der am Abschnitt anliegende Pressbereich
nicht die identische, sondern eine entsprechend etwas stärkere, im Wesentlichen konstante
Krümmung auf. Dadurch wird verhindert, dass die Aussenform des Abschnitts nach Beenden
des Aufpressvorgangs ausserhalb der Formtoleranz zu liegen kommt.
[0014] Ein Presselement gemäss der Erfindung ist nicht mehr praktisch starr ausgebildet,
sondern deformiert sich elastisch unter Belastungen, die beim Aufpressen auf das Presselement
wirken. Dabei werden die elastischen Deformationen, die durch die Antriebskräfte,
von der Verbindung der beiden Presselemente und vom aufzupressenden Aufnahmeteil auf
das Presselement ausgeübten Kräfte verursacht werden, gezielt bei der Gestaltung des
Presselements, insbesondere bei der Formgebung des Pressbereichs, berücksichtigt.
Aus diesem Grund weicht auch die Krümmung des im ruhenden Zustand freiliegenden Pressbereichs
von der konstanten Krümmung der geforderten Aussenform des aufgepressten Abschnitts
ab. Da bei einem erfindungsgemässen Presselement anstatt einer hohen Steifigkeit elastische
Deformationen beabsichtigt sind, lassen sich kleinere, schlankere und leichtere, Presswerkzeuge
bereitstellen, mit denen Aufnahmeteile auf Rohre aufgepresst werden können, deren
Abschnitte reproduzierbar innerhalb der geforderten Formtoleranz liegen.
[0015] Eine während des Aufpressvorgangs variable Form des Pressbereichs bietet zusätzliche
Möglichkeiten den Aufpressvorgang selbst gezielt zu beeinflussen. Wird beim Aufpressen
des Aufnahmeteils die Summe der für das Aufpressen erforderlichen Umformarbeit und
der für die elastische Deformation des Presselements erforderlichen Arbeit möglichst
gleichmässig über den von den Antriebskräften beim Aufpressen zurückgelegten Weg verteilt,
so können auftretende Spitzenwerte der Antriebskräfte gezielt reduziert werden. Einerseits
kann dadurch die Dauerfestigkeit und die Langzeit-Formstabilität von Presswerkzeugen
positiv beeinflusst werden. Damit sind auch Vorteile bei der Dimensionierung derartiger
Presswerkzeuge verbunden. Andererseits ist ein derartiges Presswerkzeug auch mit einer
weniger starken Antriebseinrichtung betreibbar.
[0016] Bei elastisch deformierbaren Presswerkzeugen ist eine unmittelbare Abhängigkeit zwischen
der Dimensionierung des Presselements und der Formgebung des Pressbereichs gegeben.
Die Formgebung für ein solches elastisch deformierbares Presselement kann einerseits
durch aufwändige Berechnungen oder andererseits durch iteratives Probieren und Korrigieren
des jeweiligen Presselements, insbesondere dessen Pressbereichs, erhalten werden.
So hat sich ein Start des Aufpressprozesses in Bereichen parallel zur Schliessebene
des Presswerkzeugs durch den Zentralteil des Pressbereichs und ein anschliessendes
Zusammenbiegen des Presselements, das ein Umformen durch die beiden Randteile des
Pressbereichs auslöst, als eine zielführende Abfolge einzelner Umformschritte erwiesen.
Durch ein schrittweises Korrigieren der Form des Pressbereichs um einen Teils der
festgestellten Abweichungen von der geforderten Aussenform des Pressbereichs nach
dem Aufpressen des Abschnitts, kann die definitive Formgebung des Pressbereichs ermittelt
werden.
[0017] Mit Vorteil werden beide Presselemente eines Presswerkzeugs in gleicher Weise, erfindungsgemäss
elastisch deformierbar ausgebildet, so dass deren Pressbereiche im geschlossenen Zustand
des Werkzeugs erst unter den beim Aufpressen auftretenden mechanischen Belastungen
eine der geforderten Aussenform entsprechende Form annehmen.
[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beide Presselemente sichelförmig
ausgebildet und einenends über einen einzigen Lagerbolzen miteinander aufklappbar
verbunden. Anderenends weisen beide Presselemente ein Endstück mit jeweils einem Krafteinleitbereich
und einer Anschlagfläche für das auf Block fahren des Werkzeugs auf. Diese Ausführungsform
zeichnet sich durch eine einfache Bauweise sowie durch eine präzise geführte Bewegung
der beiden elastisch biegbaren Presselemente aus.
[0019] Ein Aufnahmeteil eines Installationselements weist neben einem konstant gekrümmten
Abschnitt für ein Dichtelement in der Regel einen weiteren Abschnitt zum unlösbaren
Verbinden des Installationselements mit einem Rohr auf. Beispielsweise bei Aufnahmeteilen
kleinerer Nennweiten ist oft ein weiterer Einprägbereich vorgesehen, der in einen
Sechskant umgeformt wird. Für mittlere und grössere Nennweiten weist ein solcher weiterer
Abschnitt zum unlösbaren Verbinden oft im aufgepressten Zustand ebenfalls eine konstante
Krümmung, gegebenenfalls mit einer zylinderförmigen Form, auf. Ein entsprechendes
Presselement weist einen dem weiteren Abschnitt zugeordneten weiteren Pressbereich
auf, bei deren Formgebung die elastische Deformation des Presselements ebenfalls zu
berücksichtigen ist.
[0020] Bei einem aufklappbaren Presswerkzeug mit sichelförmigen Presselementen sieht eine
einfache Ausführungsform vor, dass der jeweilige Pressbereich durch mehrere hintereinander
angeordnete Segmente gebildet wird, die in Umlaufrichtung jeweils eine konstante Krümmung
aufweisen und tangetial aneinandergereiht sind, wodurch deren Krümmungszentren zueinander
beabstandet sind. Bei einem derartigen Presswerkzeug wird im ruhenden, geschlossenen
Zustand von den freiliegenden Pressbereiche eine von der Aussenform abweichende Ruheform
gebildet, deren lichte Weite senkrecht zur Schliessebene des Presswerkzeugs geringer
ist als deren lichte Weite im Wesentlichen parallel zur Schliessebene.
[0021] Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- ein erfindungsgemässes Presswerkzeug, das im aufpressenden Zustand einen Fitting auf
ein Rohr aufpresst, in Schrägansicht,
- Figur 2
- eines der beiden Presselemente des Presswerkzeugs aus Figur 1 in einer anderen Schrägansicht,
- Figur 3
- eine Detailansicht des geschlossenen Presswerkzeugs aus Figur 1 im ruhenden Zustand
mit den beiden Pressbereichen im Schnitt und
- Figur 4
- eine Differenzdarstellung der Innenprofile desselben Presselements im ruhenden und
im aufpressenden Zustand eines geschlossenen Presswerkzeugs.
[0022] Figur 1 zeigt ein als Fitting 2 ausgebildetes Installationselement, in das einenends
ein Rohr 3 eingeschoben ist, sowie ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen
Presswerkzeugs, welches an den Fitting 2 angelegt ist, in einer Schrägansicht.
[0023] Das hier dargestellte Presswerkzeug weist zwei Presselemente 5 auf, die hier gleich
ausgebildet sind und eine länglich sichelförmige Grundform aufweisen. An jedem der
beiden Presselemente 5 ist einenends ein Krafteinleitbereich 17 und eine Anschlagfläche
20 vorgesehen. An die beiden Krafteinleitbereiche 17 kann eine Zugbacke angelegt werden,
die ihrerseits mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist. Von der Zugbacke werden
zum Aufpressen des Fittings 2 auf das Rohr 3 zwei Antriebskräfte auf das Presswerkzeug
ausgeübt. Anderenends sind die beiden Presselemente 5 über einen gemeinsamen Lagerbolzen
18 aufklappbar miteinander verbunden.
[0024] Bei dem hier dargestellten Fitting 2 handelt es sich um einen KIWA-DVGW-Kupferfitting
der Nennweite DN 18 des Systemanbieters "Viega, Franz Viegner II, D-57428 Attendorn".
Der Fitting 2 weist beidenends einen Aufnahmeteil 1 auf, der hier jeweils für ein
Rohr 3 derselben Nennweite ausgebildet ist. Das Rohr 3, beispielsweise ein Kupferrohr
mit eineinhalb Millimeter Wandstärke, ist einenends bis zu einem im Fitting 2 vorgesehenen
Anschlag in diesen eingeschoben.
[0025] Der eine in Figur 1 sichtbare Aufnahmeteil 1 des Fittings 2 befindet sich im nicht-aufgepressten
Ausgangszustand und weist dabei eine rotationssymmetrische Grundform auf. In den nicht-aufgepressten
Aufnahmeteil 1 ist noch kein Rohr 3 eingeschoben. Der Aufnahmeteil 1 weist einen Dichtabschnitt
4, der hier als Ausbuchtung in Form einer Torushälfte ausgebildet ist, zwei Aufpressabschnitte
21, die beidseits des Dichtabschnitts 4 angeordnet sind, sowie zwei Einprägabschnitte
22 auf, die jeweils benachbart zu einem der Aufpressabschnitte 21 angeordnet sind.
Der Dichtabschnitt 4 weist an dessen Innenseite eine umlaufende, ebenfalls torusförmige
Ausbuchtung auf, in dem ein hier nur zum Teil sichtbarer Dichtring 19 vorgesehen ist.
[0026] Der andere - in Figur 1 durch das angelegte Werkzeug grossteils verdeckte - Aufnahmeteil
befindet sich im aufzupressenden Ausgangszustand. Das Presswerkzeug umgreift den anderen
Aufnahmeteil fast vollständig und liegt an diesem an. Durch die Antriebskräfte ist
das Presswerkzeug in den aufpressenden Zustand versetzbar. Die beiden Antriebskräfte
werden dabei durch eine in Figur 1 nicht dargestellte, an das Werkzeug angelegte Zugbacke
auf die Krafteinleitbereiche 17 ausgeübt.
[0027] Durch die beiden Antriebskräfte, die in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise
einen Betrag von 60'000 bis 65'000 Newton aufweisen können, werden die beiden Presselemente
5 solange gegeneinander bewegt, bis die beiden aufgeklappten Endstücke der Presselemente
5 mit Ihren Anschlagflächen 20 aufeinander stossen.
[0028] Durch das Gegeneinanderbewegen der zwei Presselemente 5 werden Umformkräfte flächig
auf den aufzupressenden Aufnahmeteil 1 ausgeübt, wodurch dieser plastisch deformierend
umgeformt und unlösbar auf das Rohr 3 aufpresst wird. Durch die beim Umformen des
anderen Aufnahmeteils auf das Werkzeug wirkenden, mechanischen Belastungen werden
die beiden Presselemente 5 elastisch biegend deformiert, da diese - im Vergleich zu
den im Wesentlichen starren Pressbacken einer herkömmlichen Presszange - aufgrund
ihrer Dimensionierung eine wesentliche, elastische Biegbarkeit bei den auftretenden
Belastungen aufweisen. Das Ausmass und die Form der elastischen Deformation des jeweiligen
Presselements 5 werden durch dessen Steifigkeit, die einenends eingeleitete Antriebskraft,
die anderenends vom gemeinsamen Lagerbolzen 18 ausgeübte Kraft und die vom aufzupressenden
Aufnahmeteil dem Umformen entgegen gesetzten Kräfte bestimmt.
[0029] Die beiden Aufpressabschnitte 21 und die beiden Einprägabschnitte 22 werden hier
beim Aufpressen durch das Presswerkzeug zylinderförmig bzw. sechskantförmig umgeformt.
Dabei werden die Aufpressabschnitte 21 reibschlüssig bzw. die Einprägabschnitte 22
formschlüssig mit dem Rohr 3 verbunden. Über den in den Fitting 2 und das Rohr 3 eingeprägten
Sechskant werden im Allgemeinen Verbindungen kleiner Nennweiten DN gegen ein Auseinanderziehen
durch kleine und mittlere Auszugskräfte gesichert. Bei grösseren Nennweiten DN sichert
ein Schneidring die Verbindung gegen grössere Auszugskräfte, welcher in der Regel
zwischen einem Fitting und einem in diesen eingefügten Rohr angeordnet ist.
[0030] Ein Aufnahmeteil eines solchen Fittings weist einen um den Schneidring angeordneten
Sicherungsbereich auf, der beim Aufpressen in eine Aussenform innerhalb einer vorgegebenen
Zylinderformtoleranz umgeformt wird und so eine spezifizierte Druckkraft auf den Schneidring
ausübt.
[0031] Die torusförmige Ausbuchtung des Dichtabschnitts 4 wird beim Aufpressen des Fittings
2 auf das Rohr 2 hingegen derart torusförmig umgeformt, dass der Dichtring 19 in kontrollierter
Weise zwischen dem Rohr 3 und der Ausbuchtung elastisch deformiert und damit in einem
definierten Ausmass vorgespannt wird. Vom elastisch vorgespannten Dichtring 19 werden
Druckspannungen einerseits auf das Rohr 3 und andererseits auf die Ausbuchtung ausgeübt.
Die vom Dichtring 19 ausgeübten Druckspannungen sind für- die Dichtheit der Verbindung
von ganz entscheidender Bedeutung.
[0032] Wenn durch die Antriebskräfte angetrieben die beiden Anschlagflächen 20 der Presselemente
5 aufeinander gestossen werden - das Presswerkzeug so genannt auf Block fährt - ist
der Aufpressvorgang beendet und der Fittings 2 über den aufgepressten Aufnahmeteil
1 mit dem Rohr 3 unlösbar dichtend verbunden.
[0033] In an sich bekannter Weise können über die Abmessungen der Aussenform des aufgepressten
Aufnahmeteils 1 die Qualität und die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen einem
Installationselement und einem Rohr beurteilt werden. Liegt die Schlüsselweite der
Sechskante, die in die Einprägbereiche 22 eingeprägt werden, innerhalb eines Wertebereichs
von 23.1 bis 23.6 Millimeter, so wird ein spezifizierter Auszugswert für die aufgepresste
Verbindung herstellerseitig garantiert. Liegen die Abmessungen der Aussenform des
Dichtabschnitts 4 des aufgepressten Aufnahmeteils 1 innerhalb einer vorgegebenen Formtoleranz,
so kann über die elastischen Deformationen des Dichtrings 19 und damit über die auf
den Fitting 2 und das Rohr 3 von diesem ausgeübten Druckspannungen die Dichtheit der
Verbindung beurteilt werden. Liegt die Aussenform ausserhalb einer spezifizierten
Formtoleranz, so wird eine ordnungsgemässe Funktion des Installationselements herstellerseitig
nicht mehr garantiert. In diesem Ausführungsbeispiels ist beispielsweise herstellerseitig
für den Scheitelbereich der torusförmigen Ausbuchtung des Fittings 2 eine Rundheitstoleranz
mit einem unteren und einem oberen Durchmesser von 24.7 bzw. 25.2 Millimetern vorgegeben.
[0034] Figur 2 zeigt das obere Presselement 5 des Presswerkzeugs aus Figur 1 in einer anderen
Schrägansicht. Das Presselement 5 weist einenends das Endstück mit der Anschlagfläche
20 und den nur in Figur 1 sichtbaren Krafteinleitbereich 17 auf. Anderenends weist
es einen Gelenkteil 23 auf, in dem eine Aufnahmebohrung für den nur in Figur 1 dargestellten
Lagerbolzen 18 vorgesehen ist. Zwischen der Anschlagfläche 20 und dem Gelenkteil 23
weist hier das Presselement 5 an der dem anderen Presselement zugewandten Seite einen
torusförmigen Pressbereich 7, zwei zylinderförmige Pressbereiche 24 und zwei sechseckförmige
Pressbereiche 25 auf, an deren beiden Enden jeweils ein hier kleiner, planer Endbereich
26 anschliesst. Die Endbereiche 26 werden durch zusätzliche Ausnehmungen im Presselement
5 gebildet. Die den Pressbereichen 7 und 24 abgewandten Enden der Endbereiche 26 sind
jeweils mit einem Radius versehen.
[0035] Das Presselement 5 ist hier im ruhenden Zustand mit freiliegenden Pressbereichen
dargestellt. Ein erster Pressbereich 7 ist dem Dichtabschnitt 4 aus Figur 1 zuordenbar
und weist eine zweidimensional gekrümmte Form auf, die in Umlaufrichtung hier drei
unterschiedliche Krümmungen aufweist. Beidseits des ersten Pressbereichs 7 sind die
beiden zylinderförmigen Pressbereiche 24 angeordnet, die jeweils einem der Aufpressabschnitte
21 aus Figur 1 zuordenbar sind. Sie weisen eine eindimensional gekrümmte Form mit
hier ebenfalls drei unterschiedlichen Krümmungen auf. Angrenzend an die beiden zylinderförmigen
Pressbereiche 24 sind die sechseckförmigen Pressbereiche 25 angeordnet, welche die
an sich bekannte Form eines halben Sechskants aufweisen und dem Einprägbereich 22
aus Figur 1 zuordenbar sind. Die zwischen jedem der Pressbereiche 7 und 24 und der
Anschlagfläche 20 einerseits und dem Gelenkteil 23 andererseits angeordneten planen
Endbereiche 26 weisen hier unterschiedliche Längen auf.
[0036] Figur 3 zeigt eine Detailansicht des geschlossenen Presswerkzeugs aus Figur 1 im
ruhenden Zustand mit den freiliegenden Pressbereichen 7, 24 und 25 sowie den angrenzenden
Endbereichen 26 in Schnittansicht. Die Pressbereiche 7, 24 und 25 sowie die jeweiligen
Endbereiche 26 der beiden Presselemente 5 sind jeweils spiegelsymmetrisch zur Schliessebene
6 angeordnet. Da im ruhenden Zustand das Werkzeug keinen mechanischen Belastungen
ausgesetzt ist, sind auch die Presselemente 5 und deren freiliegende Pressbereiche
7, 24 und 25 nicht elastisch deformiert.
[0037] Der torusförmige Pressbereich 7 wird hier durch ein zentrales Segment 10, ein gelenkseitiges
Segment 11 und ein anschlagseitiges Segment 12 gebildet, die jeweils tangential ineinander
übergehen. Die einzelnen Segmente 10, 11 und 12 weisen jeweils unterschiedliche Krümmungen
in Umlaufrichtung auf. Das zentrale Segment 10 erstreckt sich über einen Winkelbereich
von 120° und hat damit die mehrfache Grösse des gelenkseitigen Segments 11 und des
anschlagseitigen Segments 12, die sich hier über einen Winkelbereich von ca. jeweils
22° erstrecken.
[0038] Während im Scheitelbereich des Torus das zentrale Segment 10 hier in Umlaufrichtung
einen zentralen Krümmungsradius 14 von 12.35 Millimetern aufweist, weisen das gelenkseitiges
Segment 11 und das anschlagseitiges Segment 12 einen entsprechenden gelenkseitigen
bzw. anschlagseitigen Krümmungsradius-15 bzw. 16 von 12.45 bzw. 12.55 Millimetern
auf. Zudem weist das Zentrum des zentralen Krümmungsradius 14 zusätzlich einen Mittenversatz
13 von 0.3 Millimetern jenseits der Schliessebene 6 auf, wodurch - im ruhenden Zustand
des Werkzeugs - die Bananenform des torusförmigen Pressbereichs 7 zusätzlich verstärkt
wird. Die Zentren der gelenkseitigen und anschlagseitigen Krümmungsradien 15 und 16
liegen ebenfalls jenseits der Schliessebene 6. Durch diese spezielle Form der beiden
torusförmigen Pressbereiche 7 ist - bei einem geschlossenen Presswerkzeug im ruhenden
Zustand - die lichte Weite in Aufklapprichtung 8, also senkrecht zur Schliessebene
6, deutlich geringer als eine lichte Weite quer zur Aufklapprichtung 9, hier in etwa
15° geneigt zur Schliessebene 6.
[0039] Der zylinderförmige Pressbereich 24, der dem Aufpressabschnitt 21 des Aufnahmeteils
1 aus Figur 1 zuordenbar ist, weist ebenfalls drei analoge Segmente mit jeweils entsprechenden,
unterschiedlichen Krümmungsradien auf, deren Zentren hier mit den Zentren der Krümmungsradien
des torusförmigen Pressbereichs 7 zusammenfallen. Der dritte Pressbereich 25 ist in
Form einer Hälfte eines Sechskants ausgebildet.
[0040] Im Gegensatz dazu weist der Pressbereich einer herkömmlichen, starren Pressbacke
der Nennweite DN 18 - z.B. einer "Pressbacke 18, Modell-Nr: 22992; Viega, Franz Viegner
II, D-57428 Attendorn" - ein einziges konstant gekrümmtes Segment mit einem Krümmungsradius
von 12.35 Millimetern auf. Die Form eines solchen Pressbereichs liegt damit schon
im ruhenden Zustand innerhalb der geforderten Formtoleranz der Aussenform eines aufgepressten
Aufnahmeteils.
[0041] Figur 4 zeigt-eine massstäbliche Gegenüberstellung der Innenprofile desselben Presselements
im ruhenden und im aufpressenden Zustand eines geschlossenen Presswerkzeugs. Dabei
stellt eine durchgehende Linie 27 das Innenprofil des Presselements im ruhenden Zustand
mit einem freiliegende Pressbereich dar. Eine unterbrochene Linie 28 stellt hingegen
das Innenprofil desselben Presselements im aufpressenden Zustand des geschlossenen
Werkzeugs dar. Mit einem derartigen Presswerkzeug können ein Aufnahmeteil mit einem
Dichtabschnitt und einem Aufpressabschnitt eines "Geopress-Fittings 20-63" von der
Nennweite 50 innerhalb derselben Zylinderformtoleranz aufgepresst werden. Der Pressbereich
des Presselements im aufpressenden Zustand des geschlossenen Werkzeugs liegt am in
Figur 4 nicht dargestellten Dicht- bzw. Aufpressabschnitt an. Die unterbrochene Linie
28 weist im Pressbereich eine im Wesentlichen konstante Krümmung auf, die der konstanten
Krümmung der geforderten Aussenform des aufgepressten Dicht- bzw. Aufpressabschnitts
entspricht.
[0042] Zwischen den beiden Innenprofilen beträgt die maximale Differenz am Scheitelpunkt
des Pressbereichs in Aufklapprichtung etwas mehr als einen halben Millimeter. Dies
entspricht nicht ganz einem Prozent der Nennweite der Pressverbindung. Die Differenz
der lichten Weite in der Schliessebene des Presswerkzeugs weist einen Wert von etwas
mehr als zwei Millimetern auf, welches ca. 4 Prozent der Nennweite entspricht.
1. Presswerkzeug zum kaltumformenden Verbinden von Werkstücken durch Aufpressen eines
Aufnahmeteils (1) eines Installationselements (2) auf ein in den Aufnahmeteil (1)
eingeschobenes Rohr (3), wobei der aufzupressende Aufnahmeteil (1) einen Abschnitt
(4) mit einer in Umlaufrichtung im Wesentlichen konstant gekrümmten Aussenform aufweist,
- welches Presswerkzeug zwei Presselemente (5) mit jeweils einem in Arbeitsstellung
zur Anlage an den Abschnitt (4) des Aufnahmeteils (1) vorgesehenen Pressbereich (7)
aufweist,
- welche Presselemente (5) zangenartig gegeneinander beweg- und klappbar über ein
Gelenk miteinander verbunden sind und
- einander zugeordnete Endstücke der Presselemente (5) sowohl Gelenk-seitig als auch
anderenedends, Anschlag-seitig, im geschlossenen Zustand des Presswerkzeugs aufeinander
stossen,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Pressbereiche (7) in geschlossenem, nicht-pressenden Zustand des Presswerkzeugs
in Umlaufrichtung eine von der Aussenform des Abschnitts (4) abweichend gekrümmte
Form mit in Umlaufrichtung jeweils voneinander unterschiedlichen, konstanten Krümmungen
besitzen, und dass die
- Presselemente (5) derart elastisch deformierbar ausgebildet sind, dass in geschlossenem,
aufpressenden Zustand des Presswerkzeugs die am Abschnitt (4) anliegenden Pressbereiche
(7) in einer der Aussenform entsprechenden, im Wesentlichen konstant gekrümmten Form
vorliegen.
2. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in geschlossenem, nicht-pressenden Zustand des Presswerkzeugs die lichte Weite zwischen
den Presselementen (5) in Aufklapprichtung (8) des Presswerkzeugs einen kleineren
Wert aufweist als die lichte Weite quer zur Aufklapprichtung (9).
3. Presswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Pressbereiche (7) Segmente (10, 11, 12) mit - in Umlaufrichtung
- unterschiedlichen Krümmungen aufweist, wobei ein Gelenk-seitiges Segment (11) und
ein Anschlag-seitiges Segment (12) beide jeweils einen grösseren Krümmungsradius aufweisen
als das wenigstens eine dazwischen angeordnete zentrale Segment (10), und wobei insbesondere
der Krümmungsradius des Gelenk-seitigen Segments (11) kleiner als der Krümmungsradius
des Anschlagseitigen Segments (12) ist.
4. Presswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - für jeden der beiden Pressbereiche (7) - die Krümmungszentren der Segmente voneinander
beabstandet und jeweils versetzt bezüglich einer durch das Gelenk und einen in geschlossenem
Zustand des Presswerkzeugs gegebenen Anschlag der beiden Presselemente (5) definierbaren
Schliessebene (6) angeordnet sind.
5. Presswerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Presselementen (5), jeweils Gelenk-seitig und Anschlag-seitig, anschliessend
an den jeweiligen Pressbereich (7), Ausnehmungen vorgesehen sind, in Form von planar
gestalteten Endbereichen (26) mit jeweils einem mit einem Radius versehenen Pressbereichabgewandten
Ende.
6. Presswerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Lagerbolzen (18) vorgesehen ist, über den die beiden Presselemente (5)
aufklappbar miteinander verbunden sind.
7. Presswerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der aufgepresste Aufnahmeteil
(1) einen weiteren Abschnitt (21), gegebenenfalls innerhalb einer anderen vorgegebenen
Formtoleranz, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Presselemente (5) einen dem weiteren Abschnitt (21) zugeordneten weiteren
Pressbereich (24) aufweist.
1. Pressing tool for connection of workpieces with cold working by pressing a receptacle
part (1) of an installation element (2) onto a pipe (3) inserted into the receptacle
part (1), the receptacle part (1) to be pressed on having a section (4) with an outer
shape substantially constantly curved in the circumferential direction,
- which pressing tool has two pressing elements (5) with in each case a pressing region
(7) provided for resting against the section (4) of the receptacle part (1) in the
working position,
- which pressing elements (5) are connected to one another by means of a joint so
as to be movable and hinged relative to one another in the manner of pliers,
- those end pieces of the pressing elements (5) which are coordinated with one another
abutting one another both on the joint side and at the other end, the stop end, in
the closed position of the pressing tool,
characterized in that
- the pressing regions (7), in the closed, non-pressing state of the pressing tool,
have, in the circumferential direction, a shape curved differently from the outer
shape of the section (4) and have in each case constant curvatures differing from
one another in the circumferential direction, and in that the
- pressing elements (5) are formed so as to be elastically deformable in such a way
that, in the closed, pressing state of the pressing tool, the pressing regions (7)
adjacent to the section (4) are present in a substantially constantly curved shape
corresponding to the outer shape.
2. Pressing tool according to Claim 1, characterized in that, in the closed, non-pressing state of the pressing tool, the clearance between the
pressing elements (5) in the opening direction (8) of the pressing tool has a smaller
value than the clearance transverse to the opening direction (8).
3. Pressing tool according to Claim 2, characterized in that each of the two pressing regions (7) has segments (10, 11, 12) with different curvatures
in the circumferential direction, a segment (11) on the joint side and a segment (12)
on the stop side both having in each case a greater radius of curvature than the at
least one central segment (10) arranged in between, and in particular the radius of
curvature of the segment (11) on the joint side being smaller than the radius of curvature
of the segment (12) on the stop side.
4. Pressing tool according to Claim 3, characterized in that - for each of the two pressing regions (7) - the centres of curvature of the segments
are arranged a distance apart and in each case offset relative to a closing plane
(6) definable by the joint and a stop of the two pressing elements (5) which is specified
in the closed state of the pressing tool.
5. Pressing tool according to any of the preceding Claims, characterized in that recesses in the form of planar end regions (26) having in each case an end provided
with a radius and facing away from the pressing region are provided on the pressing
elements (5), in each case on the joint side and stop side, adjacent to the respective
pressing region (7).
6. Pressing tool according to any of the preceding Claims, characterized in that a single bearing pin (18) is provided, by means of which the two pressing elements
(5) are hinged to one another.
7. Pressing tool according to any of the preceding Claims, the pressed-on receptacle
part (1) having a further section (21), optionally within another specified shape
tolerance, characterized in that each of the pressing elements (5) has a further pressing region (24) coordinated
with the further section (21).
1. Outil de presse pour la liaison, avec reformage à froid, de pièces d'oeuvre par pressage
d'une partie réceptrice (1) d'un élément d'installation (2) sur un tube (3) inséré
dans la partie réceptrice (1), sachant que la partie réceptrice (1) rapportée par
pressage présente un tronçon (4) à forme extérieure à courbure sensiblement constante
dans la direction circonférentielle,
- ledit outil de presse présentant deux éléments de presse (5), ayant chacun une zone
de presse (7) prévue pour, en position de travail, venir en appui sur le tronçon (4)
de la partie réceptrice (1),
- lesdits éléments de presse (5) sont reliés ensemble, de façon à pouvoir être déplacés
et rabattus les uns par rapport aux autres à la façon d'une pince, par l'intermédiaire
d'une articulation, et
- des pièces d'extrémité, associées les unes aux autres, des éléments de presse (5),
tant côté articulation, qu'également de l'autre extrémité, viennent en butée les unes
sur les autres côté butée, lorsque l'outil de presse est à l'état fermé,
caractérisé en ce que
- les zones de presse (7) à l'état fermé, ne pressant pas, de l'outil de presse, ont,
en direction circonférentielle, une forme incurvée, différente de la forme extérieure
du tronçon (4), avec des courbures constantes, différentes chacune les autres en direction
circonférentielle, et en ce que
- les éléments de presse (5) sont déformables élastiquement, de manière que, lorsque
l'outil de presse est à l'état fermé, exerçant une fonction de presse, de l'outil
de presse, les zones de presse (7) s'appliquant sur le tronçon (4) se présentent sous
une forme, incurvée de façon sensiblement constante, correspondant à la forme extérieure.
2. Outil de presse selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'état fermé, ne pressant pas, de l'outil de presse, la distance libre entre les
éléments de presse (5), dans la direction d'ouverture par rabattement (8) de l'outil
de presse, présente une valeur inférieure à la distance libre, mesurée transversalement
par rapport à la direction d'ouverture par rabattement (8).
3. Outil de presse selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des deux zones de presse (7) présente des segments (10, 11, 12) ayant des
courbures différentes - dans la direction circonférentielle - sachant qu'un segment
(11) côté articulation et un segment (12) côté butée présentent, pour chacun des deux,
un rayon de courbure plus grand que le au moins segment (10) central disposé entre
eux et, en particulier, le rayon de courbure du segment (11), situé côté articulation,
étant inférieur au rayon de courbure du segment (12) situé côté butée.
4. Outil de presse selon la revendication 3, caractérisé en ce que - pour chacune des deux zones de presse (7) - les centres de courbure des segments
sont espacés les uns des autres et chaque fois décalés par rapport à un plan de fermeture
(6), définissable par l'articulation et par une butée, fournie à l'état fermé de l'outil
de presse, des deux éléments de presse (5).
5. Outil de presse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sur les éléments de presse (5), sont chaque fois prévus, côté articulation et côté
butée, en raccordement à la zone de presse (7) respective, des évidements ayant la
forme de zones d'extrémité (26) à forme plane, avec chaque fois une extrémité opposée
à une zone de presse munie d'un rayon.
6. Outil de presse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un unique boulon de palier (18) est prévu, par l'intermédiaire duquel les deux éléments
de presse (5) sont reliés ensemble, de façon à pouvoir s'ouvrir par rabattement.
7. Outil de presse selon l'une des revendications précédentes, la partie réceptrice (1)
rapportée par pressage présentant un autre tronçon (21), le cas échéant à l'intérieur
d'une autre tolérance de forme prédéterminée, caractérisé en ce que chaque fois l'élément de presse (5) présente une autre zone de presse (24) associée
à l'autre tronçon (21).