[0001] Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen
Pressring nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 und eine Presszange nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 8.
[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 oder Pressschlinge, etc. - im Folgenden Pressring genannt - ausgebildet,
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 in die Presslage gebracht.
[0003] Der Pressring weist meist zwei oder mehrere gelenkig miteinander verbundene Presselemente
auf, wobei zwei aneinander anschliessende Elemente nicht verbunden sind, sondern eine
Schliessstelle bilden. An den zwei die Schliessstelle bildenden Presselementen wird
die Presszange angesetzt und durch Betätigung Presskraft auf die Elemente 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] Aus der
EP 451 806 A1 ist ein Pressring mit mindestens drei Presselementen bekannt. Um die Presselemente
sind Zugbänder mit Kupplungsansätzen angeordnet. Eingriffsansätze der Presszange spannen
im Eingriff mit den Kupplungsansätzen die Zugbänder und pressen dabei die Presselemente
radial nach innen. Der Eingriff zwischen den Eingriffsansätzen und den Kupplungsansätzen
erfolgt im Wesentlichen formschlüssig zwischen einer teilzylindrischen Aussen und
einer entsprechenden Innenfläche. Beim Verpressen bewegen sich die Kupplungsansätze
relativ zu den anliegenden Presselementen. Die Presszange muss genau auf den Pressring
ausgerichtet sein und der Aufbau des Pressrings ist aufwändig.
[0006] Aus der
EP 922 537 A2 ist ein Pressring mit Presselementen bekannt, bei dem die Presselemente beidseits
der Schliessstelle je einen taschenförmigen Kupplungsansatz umfassen. Zum Pressen
greifen die Pressbacken mit entsprechend geformten Eingriffsansätzen in die Kupplungsansätze
ein. Die flächig aneinander anliegenden Teile werden beim Pressen mit hoher Kraft
gegeneinander bewegt, was zu einer Abnützung führt. Je ein Eingriffsansatz und eine
Pressbacke sind einstückig ausgebildet und müssen daher jeweils gesamthaft ausgewechselt
werden.
[0007] Um mit bekannten teilzylindrischen Eingriffsansätzen in die teilzylindrischen Kupplungsansätze
eingreifen zu können, müssen die Pressbacken einer Presszange genau ausgerichtet werden,
was zumindest bei engen Verhältnissen nicht immer möglich ist.
[0008] Die
EP 1 201 371 beschreibt ein Presswerkzeug mit einer Presszange, die gegenüber der Ebene eines
Pressrings verschwenkbar ist. Presszange und - Pressring sind über Kopplungsmittel
gelenkartig gekoppelt. Die Presszange weist teilkugelige Kalotten und der Pressring
teilkugelige Nocken auf. Die Elemente des Pressrings sind mit den Nocken als einstückige
Gussteile gefertigt, ebenso die Pressbacken der Presszange mit ihren Kalotten. Damit
ist bei Verschleisserscheinungen, welche eine ungenügende Verpressung zur Folge haben,
der Austausch jeweils einer gesamten Presskomponente - Pressring/Pressbacke - bzw.
ein neues Werkzeug erforderlich. Auch ist die Bewegung zwischen Pressring und Presszange
auf ein Schwenken um eine Achse durch die Kalotten eingeschränkt.
[0009] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zu finden, bei der die Presszange beim
Eingreifen am Pressring mehr Ausrichtungsfreiheiten hat.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Verwirklichung der kennzeichnenden
Merkmale der Ansprüche 1, 7 und 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben alternative
bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.
[0011] Erfindungsgemäss sind einem Presswerkzeug mit Pressring und Presszange Paare von
zusammenwirkenden Eingriffsflächen zugeordnet, wobei je eine Eingriffsfläche eines
Paares eben ist und die andere gekrümmt. Die ebenen Eingriffsflächen weisen einen
äusseren Rand auf, der vorzugsweise im Wesentlichen rund ist und etwas über die Ebene
der Eingriffsfläche vorsteht. Die gekrümmten Eingriffsflächen können im Kontakt zu
einer ebenen Eingriffsfläche in allen Richtungen etwas bewegt werden.
[0012] Beim Eingreifen der Presszange am Pressring können die gekrümmten Eingriffsflächen
je in einer beliebigen Richtung etwas vom Zentrum der ebenen Eingriffsfläche versetzt
anliegen. Am Ende des Pressvorganges sind beide gekrümmten Eingriffsflächen im Wesentlichen
gleich vom Zentrum der ebenen Eingriffsflächen versetzt. Ein Austreten aus dem Bereich
der ebenen Eingriffsfläche wird vorzugsweise von einer Berandungslinie verhindert.
Die Berandungslinie steht am Rand etwas vor und ist vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig.
Die Presszange erhält beim Eingreifen am Pressring mehr Ausrichtungsfreiheiten - nebst
dem verdrehten auch ein verkipptes Eingreifen - ohne dass sie vom Pressring abrutschen
könnte.
[0013] Die gekrümmte Eingriffsfläche ist konkav, insbesondere im Wesentlichen als Teil einer
Aussenfläche eines Zylinders, eines Fasses oder einer Kugel ausgebildet. Bei einer
Fassfläche ist der Querschnitt in der Mitte des Fasses grösser als an den beiden Abschlussflächen.
Bei einer gekrümmten Eingriffsfläche mit Kugel- oder Fassform kann von einer Krümmung
der Eingriffsfläche in zwei orthogonalen Richtungen gesprochen werden. Eingriffsflächen
mit Krümmungen in zwei orthogonalen Richtungen können in beliebige Richtungen etwas
gekippt in Eingriff gebracht werden.
[0014] Die Grösse der ebenen Eingriffsfläche, deren Randgestaltung sowie die Grösse und
Krümmung der gekrümmten Eingriffsfläche werden so gewählt, dass die gewünschten Ungenauigkeiten
beim Eingriff möglich sind.
[0015] Im Folgenden wird die Erfindung in der Ausführung mit ebenen Eingriffsflächen am
Pressring beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch eine Ausführung
mit ebenen Eingriffsflächen an der Presszange möglich ist. Wenn die Eingriffsflächen
der Presszange an auswechselbaren Eingriffseinsätzen ausgebildet sind, so ist es vorteilhaft
die ebenen Eingriffsflächen am Pressring und die gekrümmten Eingriffsflächen an diesen
Eingriffseinsätzen vorzusehen, weil die gekrümmten Eingriffsflächen im Kontaktbereich
schneller abgenützt werden als die ebenen Eingriffsflächen.
[0016] Der Pressring ist aus mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Presselementen
zusammengesetzt, wobei zwei Presselemente nicht verbunden sind, sondern eine Schliessstelle
bilden. Für kleine Rohrdurchmesser wird der Pressring vorzugsweise mit nur zwei Presselementen
ausgebildet. Für grössere Durchmesser werden meist drei, gegebenenfalls aber auch
mehr als drei, Presselemente eingesetzt.
[0017] Die Presszange wird über einen elektro-mechanischen oder elektro-hydraulischen Antrieb
in bekannter Art und Weise betätigt. Wichtig für eine einwandfreie Pressung ist ein
vollständiges Schliessen des Pressrings. Bei fehlerhaftem Schliessen - z.B. durch
Verschleiss bedingt - ist die Pressung ungenügend.
[0018] Die erfindungsgemässe Lösung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
beispielhaft näher beschrieben. Im Einzelnen zeigen:
- Fig.1 und 2
- perspektivische Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen
Presswerkzeugs und
- Fig.3.
- eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen
Presswerkzeugs.
[0019] Figur 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Presswerkzeugs
1 mit Pressring 2 und Presszange 3. Beim Ansetzen der Presszange 3 an den Pressring
2 kann die Presszange um eine vertikale Achse verdreht aber auch etwas nach unten
oder oben gekippt ausgerichtet sein. Diese Ausrichtungs-Möglichkeiten machen das Presswerkzeug
zu einem äusserst handlichen Gerät.
[0020] Der Pressring 2 umfasst zwei über ein Gelenk 4 verbundene Presselemente 5, welche
eine im Wesentlichen kreisförmige Halterung bilden, in die zu verbindende Werkstücke
aufnehmbar sind. Bei einer Schliessstelle 6 ist der Pressring 2 nicht vollständig
geschlossen.
[0021] Durch Betätigung der Zangenarme 7 werden die Pressbacken 8 der Presszange 3 gegeneinander
bewegt. Um mit der Pressbackenbewegung den Pressring 2 zusammen zu pressen, weißt
der Pressring 2 beidseits der Schließstelle 6 ebene Eingriffsflächen 9 in der Form
von Kreisflächen auf. Die ebenen Eingriffsflächen 9 sind vorzugsweise parallel zu
einer Radialebene durch die Schließstelle 6 ausgerichtet. Dadurch werden die Presskräfte
von der Presszange 3 symmetrisch auf den Pressring 2 übertragen. Rund um die ebenen
Eingriffsflächen 9 führt je ein vorstehender Rand 9a, der ein Abrutschen der gekrümmten
Eingriffsflächen verhindert.
[0022] Die Pressbacken 8 umfassen konvex gekrümmte Eingriffsflächen 10. In der dargestellten
Ausführungsform sind die zweiten Eingriffsflächen 10 als Fass-Teilflächen ausgebildet.
Die gekrümmten Eingriffsflächen 10 erstrecken sich über die Fasshöhe. Die Fasshöhe
ist etwas kleiner als der Durchmesser der ebenen Eingriffsfläche 9, so dass die gekrümmte
Eingriffsfläche 10 im Kontakt zur ebenen Eingriffsfläche 9 einen Bewegungsspielraum
erhält. Dadurch erhält die Presszange beim Eingreifen am Pressring mehr Ausrichtungsfreiheiten.
[0023] Die gekrümmte Eingriffsfläche 10 ist vorzugsweise an einem austauschbaren Eingriffselement
11 ausgebildet. Das Eingriffselement 11 umfasst einen Formschlussbereich 12, an dem
ein Werkzeug angesetzt werden kann, um das Eingriffselement 11 fest- oder loszuschrauben.
[0024] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Presswerkzeugs gemäss
Fig. 3 ist das Eingriffselement mit der gekrümmten Eingriffsfläche 10 am Pressring
2 angeordnet. Die ebene Eingriffsfläche 9 ist an einem austauschbaren Eingriffselement
11 ausgebildet, wobei das Eingriffselement 11 an der Pressbacke 8 befestigt ist.
1. Presswerkzeug (1) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken mit einem Pressring
(2), der mindestens zwei gelenkig verbundene Presselemente (5) und eine Schließstelle
(6) umfasst, und einer Presszange (3), die zumindest zwei Pressbacken (8) umfasst,
wobei der Eingriff der Presszange (3) am Pressring (2) über zwei Eingriffsflächen-Paare
erfolgt und die beiden Eingriffsflächen eines Eingriffsflächen-Paares im Eingriff
in Kontakt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
beide Eingriffsflächen-Paare je eine ebene Eingriffsfläche (9) und eine gekrümmte
Eingriffsfläche (10) umfassen.
2. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingriffsflächen des Pressrings (2) ebene Eingriffsflächen (9) und die Eingriffsflächen
der Presszange (3) gekrümmte Eingriffsflächen (10) sind.
3. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die gekrümmten Eingriffsflächen (10) an austauschbaren Eingriffselementen (11) ausgebildet
sind.
4. Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die gekrümmten Eingriffsflächen (10) als Fass-Teilflächen ausgebildet sind.
5. Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ebenen Eingriffsflächen (9) von einem vorstehenden Rand (9a) umgeben sind.
6. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die ebenen Eingriffsflächen (9) parallel zu einer Radialebene durch die Schließstelle
(6) ausgerichtet sind.
7. Pressring (2) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken, als Teil eines Presswerkzeugs
(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit mindestens zwei gelenkig verbundenen Presselementen
(5) und einer Schließstelle (6), wobei eine Presszange (3) mit zumindest zwei Pressbacken
(8) einen Eingriff am Pressring (2) über zwei Eingriffsflächen-Paare erzielt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingriffsflächen des Pressrings (2) ebene Eingriffsflächen (9) sind.
8. Presszange (3) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken, als Teil eines Presswerkzeugs
(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit zumindest zwei Pressbacken (8), wobei die
Presszange (3) mit den Pressbacken (8) einen Eingriff an einem Pressring (2) mit mindestens
zwei gelenkig verbundenen Presselementen (5) und einer Schließstelle (6) über zwei
Eingriffsflächen-Paare erzielt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsflächen der Presszange (3) ebene Eingriffsflächen (9) sind.