Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pressgerät zum Verbinden von Werkstücken, insbesondere von Pressfittings mit einem Rohr, mit einem auswechselbaren Presswerkzeug, welches mindestens zwei Pressbacken umfasst und einen Backenantrieb zum Bewegen der Pressbacken von einer Offenstellung in eine Endpressstellung, sowie mit einer elektronischen Steuer- und Überwachungseinrichtung.
Pressgeräte der eingangs genannten Art sind aus verschiedenen Dokumenten hinreichend bekannt. Hierzu wird insbesondere auf die EP-A-0 824 979, die DE-U-29 703 052 sowie auf EP-A-0 712 696 verwiesen. Da die zu verpressenden Pressfittings oftmals für Wasserleitungen in Gebäuden zum Einsatz kommen, ist deren korrekte Verpressung eine unabdingbare Voraussetzung. Die korrekte Verpressung ist dabei von Auge kaum feststellbar. Wesentlich ist, dass die Pressbacken den erforderlichen Pressweg zurücklegen, dass der erforderliche Endpressdruck erreicht wird und keine Materialfehler vorhanden sind. Das Nichterreichen dieser Vorgaben kann verschiedene Gründe haben. So kann beispielsweise durch die Abnutzung der Pressbacken schliesslich eine ungenügende Verpressung erfolgen.
Um festzustellen, ob die beiden Pressbacken sich genügend genähert haben, kann diese Bewegung beispielsweise mit einem End- oder Berührungsschalter oder Näherungsschalter überwacht werden. Aber auch weitere Daten des Werkzeuges oder des Backenantriebes lassen sich überwachen.
Diese Überwachungsmittel sind bekannt und werden auch entsprechend eingesetzt. Am Pressgerät selber ist dann ein entsprechendes Tableau mit optischen Anzeigemitteln vorhanden. Dies sind oft Leuchtdioden in verschiedenen Farben. Im Einsatz werden die Pressgeräte selten gerade auf angenehmer Arbeitshöhe und in einer Lage verwendet, wie sie anlässlich von Demonstrationen erfolgt. Vielmehr verlaufen Wasserleitungen in Wandnischen, Eckbereichen, Bodenkanälen und sonstigen, nicht besonders gut zugänglichen Bereichen. Entsprechend muss das Pressgerät so gehalten werden, wie es die Räumlichkeiten zulassen. Dabei ist diese Lage meist so, dass die mit dem Pressgerät arbeitende Person nicht Einsicht hat auf das Anzeigetableau. Arbeitet sie somit nicht gerade im Halbdunkel, so kann sie oft die Anzeigen der Leuchtdioden nicht erkennen.
Zwar sind verschiedene Pressgeräte auch mit akustischen Signalgebern ausgerüstet, doch ist der Geräuschpegel auf Bauplätzen oft kurzfristig so hoch, dass auch ein solches Signal nicht wahrgenommen wird.
Bei den bisher auf dem Markt vorhandenen Geräten sind Pressgeräte bekannt, deren Pressbacken mittels elektrischer Schalter überwacht werden. Die Signalleitung vom Presswerkzeug zum Pressgerät erfolgt dabei über elektrische Steckkontaktverbindungen. Beim Arbeiten auf der Baustelle leiden solche Steckverbindungen oft einerseits oft durch korrodierende Umgebung, andererseits durch mechanische Beeinflussung.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pressgerät der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile weit gehend vermieden sind.
Diese Aufgabe löst ein Pressgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dank der erfindungsgemässen Lösung ist es möglich, ohne eine elektrische Verbindung des Presswerkzeuges mit dem Pressgerät eine optische und/oder akustische Signalgebung am Presswerkzeug selber anzubringen. Eine solche Lösung ist äusserst preisgünstig und sehr wenig störungsanfällig. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den weiteren abhängigen Patentansprüchen hervor und sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Pressgerätes gemäss der Erfindung und
Fig. 2 ein Ablaufschema der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Sicherheitseinheit.
In Fig. 1 ist ein Pressgerät für zylinderförmige Pressfittinge in einer perspektivischen Darstellung dargestellt. Es besteht im Wesentlichen aus einem pistolenförmigen Gehäuse mit einem Griff 1 und einem Lauf 2, welcher in einer gabelförmigen Aufnahme 3 endet. In dieser gabelförmigen Aufnahme 3 ist ein Presswerkzeug 4 auswechselbar gehalten, welches zwei Pressbacken 40 aufweist. Die Pressbacken 40 bilden eine gemeinsame kreisförmige \ffnung, den Pressraum 41, welcher entsprechend dem Durchmesser des zu pressenden Pressfittings angepasst ist. Auf der dem Gehäuse zugewandten Seite weist das Presswerkzeug 4 eine Zuglasche 42 auf, die von einer senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Bohrung 43 durchsetzt ist. Diese Zuglasche 42 wird im montierten Zustand von der gabelförmigen Aufnahme 3 umschlossen.
Die gabelförmige Aufnahme 3 weist auf beiden Seiten je eine Bohrung 30 auf, die mit derjenigen der Zuglasche 42 fluchtet. Ein Verbindungsbolzen 5 ist durch diese Bohrungen einschiebbar und fixiert so das Presswerkzeug 4, das auch Klemmzange genannt wird, in der gabelförmigen Aufnahme 3. Die vollständig eingeschobene Lage des Verbindungsbolzens 5 wird durch mindestens ein Kontrollelement überwacht. Dieses mindestens eine Kontrollelement ist in EP-A-0 712 696 ausführlich beschrieben und wird hier nicht mehr im Detail erläutert.
Ein im Gehäuse gelagerter, in Fig. 1 nicht sichtbarer Antrieb wirkt im Betriebszustand über eine Kolbenstange oder Spindel auf die Klemmzange 4, wodurch die Pressbacken 40 zusammengepresst werden. Die Kraft, mit welcher die Pressbacken 40 auf das zu verpressende Kopplungselement einwirken, hängt vom Pressdruck ab, welcher vom Antrieb erzeugt wird.
Das erfindungsgemässe Presswerkzeug weist eine elektronische Sicherheitseinheit auf, welche mindestens ein Überwachungselement umfasst. Das mindestens eine Überwachungselement überprüft den Antrieb und stellt fest, ob ein Pressdruckwert innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches erreicht worden ist. Stellt das Überwachungselement fest, dass der Pressdruck nicht den geforderten Toleranzbereich erreicht hat, so wird dies optisch und/oder akustisch angezeigt.
Die Sicherheitseinheit verfügt ferner über ein optisches Anzeigeelement, welches Fehlfunktionen und/oder die Einsatzbereitschaft des Presswerkzeuges anzeigt. Bevorzugterweise erfolgt die Anzeige derart, dass auf die Art des Fehlers rückgeschlossen werden kann. In der hier dargestellten Ausführungsform wird das optische Anzeigeelement durch zwei verschiedenfarbige Leuchtdioden 6, nämlich eine rote und eine grüne, gebildet.
Ferner sind weitere Kontroll- und Messelemente vorhanden, welche mit der Sicherheitseinheit und somit mit dem optischen Anzeigeelement wirkverbunden sind. Ein derartiges Kontrollelement ist die oben beschriebene Lageüberwachung des Verbindungsbolzens 5. Als Messelement ist ferner beispielsweise ein Hubzahlzähler oder ein Betriebsstundenzähler vorhanden.
Das hier beschriebene Presswerkzeug verfügt über einen hydraulischen Antrieb. In Fig. 2 ist ein Ablaufschema dargestellt, aus welchem die Wirkungsweise der Sicherheitseinheit sowie der verschiedenen Überwachungs-, Kontroll- und Messelemente für ein derartiges Presswerkzeug ersichtlich sind.
Als ein Überwachungselement verfügt das Presswerkzeug über ein \ldruckmesselement, welches den Pressdruck in einer Ventilpatrone misst. Liegt dieser Messwert nicht innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches, so sperrt die Sicher heitseinheit den Antrieb und zeigt die Fehlfunktion über das optische Anzeigeelement an, indem beispielsweise die rote Leuchtdiode konstant aufleuchtet.
Ein weiteres Überwachungselement ist ein Temperaturfühler, welches die \ltemperatur misst. Liegt der Messwert nicht innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches, so sperrt die Sicherheitseinheit den Antrieb und zeigt die Fehlfunktion über das optische Anzeigeelement an, indem beispielsweise die rote und grüne Leuchtdiode konstant leuchten.
Auch die Fehlfunktion, verursacht durch den unkorrekt oder gar nicht eingeführten Verbindungsbolzen 5, wird über das optische Anzeigeelement dargestellt. Ebenfalls wird über die Sicherheitseinheit der Antrieb gesperrt oder unterbrochen und ein optisches Signal gegeben, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode konstant leuchtet und die rote Leuchtdiode blinkt.
Bestätigen jedoch alle Kontroll- und Überwachungselemente die Einsatzbereitschaft des Presswerkzeuges, so wird der Antrieb freigegeben. Bevorzugterweise wird dies ebenfalls optisch angezeigt, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode konstant aufleuchtet.
Ferner wird noch der Hubzahlzähler oder der Betriebsstundenzähler abgefragt. Erreicht er einen vordefinierten Wert, welcher einen fälligen Service anzeigt, so bleibt das Presswerkzeug zwar einsatzbereit. Dieser Status wird jedoch ebenfalls optisch angezeigt, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode, anstatt konstant zu leuchten, nun blinkt.
In der Fig. 2 ist eine rein schematische Reihenfolge der bestimmten Abfragen angegeben, bei der zuerst der Verbindungsbolzen überwacht und der \ldruck, die \ltemperatur und die Hubzahl überwacht und kontrolliert werden. Diese Reihenfolge ist je nach Ausführungsform veränderbar. Zudem lassen sich einzelne Abfragen auch unabhängig von den übrigen durchführen. So wird beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens die Lage des Verbindungsbolzens kontinuierlich oder in regelmässigen Abständen auch während des Pressvorgangs überwacht.
Gemäss der Erfindung ist nun im auswechselbaren Presswerkzeug 4 eine Batterie 101 als Energiespeicher eingebaut. Diese Batterie, die vorzugsweise eine Batterie mit extrem langer Lebensdauer ist, steht hier mit mindestens einer Leuchtdiode 102 vorzugsweise jedoch mit einer roten und einer grünen Leuchtdiode 102, 103 in Verbindung. Diese Leuchtdioden können beispielsweise über einen Schalter 104 direkt oder indirekt verbunden sein und das Erreichen eines vollständigen Schliessvorganges des Presswerkzeuges 4 anzeigen. Der Schalter 104, der zwischen den beiden Pressbacken 40 angeordnet ist, ist lediglich symbolisch dargestellt.
Es ist eine besonders interessante Lösung, um zusätzlich zu den vorgenannten Daten auch den Hubweg der Kolbenstange oder der Spindel zu überwachen und eventuell zu steuern. Dies verlangt, dass die Steuerung S im Gehäuse 1, 2 weiss, welches auswechselbare Presswerkzeug 4 eingesetzt ist. Dies kann beispielsweise durch eine Leerhubbewegung mit dem ausgewechselten Werkzeug erfasst werden.
In der Lösung gemäss der Erfindung kann aber auch problemlos ein interaktiver Chip 106 eingebettet in einer Spannbacke 40 vorhanden sein. Dessen Informationen lassen sich durch einen drahtlosen Sender/Empfänger 107 zu einem entsprechenden Sender/Empfänger 108 im Gehäuse 1, 2 übertragen und von dort an die Steuerung S zur Auswertung weitergeleitet werden.
Die drahtlose Übermittlung kann prinzipiell für Informationsaustausch zwischen Presswerkzeug und dem Gehäuse 1, 2 des Pressgerätes genutzt werden. Neben den Informations- und Übermittlungsdaten können dies auch Steuerungsdaten sein, beispielsweise bezüglich der Schliess- oder \ffnungsstellung des Presswerkzeuges. Diese Information kann einen Endschalter auslösen oder auch einen berührungsfreien Schalter mittels zwei zueinander bewegter Spulen.
Sinnvollerweise bringt man die optischen Signalelemente 102, 103 an der Pressbacke 40 nicht auf derselben Sichtseite an wie die Leuchtdioden 6 am Gehäuse. Die Leuchtdioden 102, 103 können auch je beidseitig an derselben Pressbacke angebracht sein oder an beiden Pressbacken an gegenüberliegenden Flächen.
Ferner kann im Presswerkzeug selber auch ein akustischer Warngeber 105 angebracht sein. Es ist sinnvoll, den elektrischen Energiespeicher sowie die elektrischen aktiven Komponenten in einer Pressbacke 40 unterzubringen, um so nur eine spezielle Backe fertigen zu müssen und um möglichst kurze Leitungswege zu haben.
Wenn hier teilweise von Energiespeicher statt Batterie gesprochen wird, so soll damit zum Ausdruck gebracht werden, dass auch ein aufladbarer Akku eingebaut sein könnte. Generell ist jedoch der Energiebedarf für die Leuchtdioden derart gering, dass die Lebensdauer der Batterie die Lebenserwartung des Presswerkzeuges überschreitet. Daher wird man im Normalfall sogar davon absehen, eine auswechselbare Batterie zu verwenden, obwohl dies, wie in der Fig. 1 angedeutet, möglich ist. Die Verwendung einer fest eingegossenen oder sonst unauswechselbar montierten Batterie 101 ist zu bevorzugen, da hierdurch geringe Gefahr von Beschädigung oder unerwünschter Entfernung besteht.
The present invention relates to a pressing device for connecting workpieces, in particular press fittings with a pipe, with an exchangeable pressing tool which comprises at least two pressing jaws and a jaw drive for moving the pressing jaws from an open position into a final pressing position, and with an electronic control and monitoring device ,
Press devices of the type mentioned are well known from various documents. In this regard, reference is made in particular to EP-A-0 824 979, DE-U-29 703 052 and EP-A-0 712 696. Since the press fittings to be pressed are often used for water pipes in buildings, their correct pressing is an essential prerequisite. The correct pressing is hardly noticeable by the eye. It is essential that the press jaws cover the required press travel, that the required final press pressure is reached and that there are no material defects. Failure to meet these requirements can have various reasons. For example, wear of the press jaws can ultimately lead to inadequate pressing.
In order to determine whether the two press jaws have approached sufficiently, this movement can be monitored, for example, with a limit or touch switch or proximity switch. But also other data of the tool or the jaw drive can be monitored.
These monitoring means are known and are also used accordingly. A corresponding panel with optical display means is then available on the pressing device itself. These are often light-emitting diodes in different colors. In use, the pressing devices are rarely used at a comfortable working height and in a position such as that used for demonstrations. Rather, water pipes run in wall niches, corner areas, floor ducts and other areas that are not particularly accessible. Accordingly, the pressing device must be kept as the premises allow. This position is usually such that the person working with the press device does not have access to the display panel. If she is not working in the semi-darkness, she can often not see the LEDs.
Although various press devices are also equipped with acoustic signal transmitters, the noise level on building sites is often so high for a short time that such a signal is not perceived either.
In the devices previously available on the market, pressing devices are known, the pressing jaws of which are monitored by means of electrical switches. The signal line from the pressing tool to the pressing device takes place via electrical plug contact connections. When working on the construction site, such connectors often suffer on the one hand from a corrosive environment, and on the other hand from mechanical influences.
It is therefore the object of the present invention to improve a pressing device of the type mentioned at the outset in such a way that the aforementioned disadvantages are largely avoided.
This object is achieved by a pressing device with the features of patent claim 1. Thanks to the solution according to the invention, it is possible to provide an optical and / or acoustic signal on the pressing tool itself without an electrical connection between the pressing tool and the pressing device. Such a solution is extremely inexpensive and very little prone to failure. Further advantageous embodiments of the subject matter of the invention emerge from the further dependent patent claims and are explained in the following description with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 is a perspective view of a pressing device according to the invention and
2 shows a flow diagram of the mode of operation of the security unit according to the invention.
In Fig. 1, a press device for cylindrical press fittings is shown in a perspective view. It essentially consists of a pistol-shaped housing with a handle 1 and a barrel 2, which ends in a fork-shaped receptacle 3. In this fork-shaped receptacle 3, a pressing tool 4 is exchangeably held, which has two pressing jaws 40. The press jaws 40 form a common circular opening, the press chamber 41, which is adapted according to the diameter of the press fitting to be pressed. On the side facing the housing, the pressing tool 4 has a pull tab 42 which is penetrated by a bore 43 running perpendicular to the longitudinal direction of the housing. This pull tab 42 is enclosed in the assembled state by the fork-shaped receptacle 3.
The fork-shaped receptacle 3 has a bore 30 on both sides, which is aligned with that of the pull tab 42. A connecting bolt 5 can be inserted through these bores and thus fixes the pressing tool 4, which is also called clamping pliers, in the fork-shaped receptacle 3. The fully inserted position of the connecting bolt 5 is monitored by at least one control element. This at least one control element is described in detail in EP-A-0 712 696 and is no longer explained in detail here.
A drive mounted in the housing and not visible in FIG. 1 acts on the clamping pliers 4 via a piston rod or spindle in the operating state, as a result of which the pressing jaws 40 are pressed together. The force with which the pressing jaws 40 act on the coupling element to be pressed depends on the pressing pressure which is generated by the drive.
The pressing tool according to the invention has an electronic safety unit which comprises at least one monitoring element. The at least one monitoring element checks the drive and determines whether a pressing pressure value has been reached within a predefined tolerance range. If the monitoring element determines that the pressing pressure has not reached the required tolerance range, this is indicated optically and / or acoustically.
The safety unit also has an optical display element which indicates malfunctions and / or the readiness for use of the pressing tool. The display is preferably such that the type of error can be inferred. In the embodiment shown here, the optical display element is formed by two differently colored light-emitting diodes 6, namely a red and a green.
Furthermore, there are further control and measuring elements which are operatively connected to the security unit and thus to the optical display element. One such control element is the position monitoring of the connecting bolt 5 described above. A stroke counter or an operating hours counter, for example, is also present as the measuring element.
The pressing tool described here has a hydraulic drive. 2 shows a flow chart from which the mode of operation of the safety unit and the various monitoring, control and measuring elements for such a pressing tool can be seen.
As a monitoring element, the pressing tool has a pressure measuring element which measures the pressing pressure in a valve cartridge. If this measured value is not within a predefined tolerance range, the safety unit blocks the drive and indicates the malfunction via the optical display element, for example by the red LED constantly lighting up.
Another monitoring element is a temperature sensor, which measures the oil temperature. If the measured value is not within a predefined tolerance range, the safety unit blocks the drive and indicates the malfunction via the optical display element, for example by the red and green light emitting diodes lighting up constantly.
The malfunction, caused by the incorrectly or not at all inserted connecting pin 5, is shown on the optical display element. The drive is also blocked or interrupted via the safety unit and an optical signal is given, for example by the green light-emitting diode lighting up constantly and the red light-emitting diode flashing.
However, if all control and monitoring elements confirm that the press tool is ready for use, the drive is released. This is preferably also indicated optically, for example by the green light-emitting diode constantly lighting up.
The stroke counter or the operating hours counter is also queried. If it reaches a predefined value, which indicates that service is due, the press tool remains ready for use. However, this status is also indicated optically, for example by the green light-emitting diode now flashing instead of constantly lighting up.
FIG. 2 shows a purely schematic sequence of the specific queries, in which the connecting bolt is first monitored and the \ l pressure, the \ l temperature and the number of strokes are monitored and controlled. This sequence can be changed depending on the embodiment. In addition, individual queries can also be carried out independently of the others. For example, in a preferred embodiment, at least the position of the connecting bolt is monitored continuously or at regular intervals even during the pressing process.
According to the invention, a battery 101 is now installed in the exchangeable pressing tool 4 as an energy store. This battery, which is preferably a battery with an extremely long service life, is connected here to at least one light-emitting diode 102, but preferably to a red and a green light-emitting diode 102, 103. These light-emitting diodes can be connected, for example, directly or indirectly via a switch 104, and can indicate that the pressing tool 4 has closed completely. The switch 104, which is arranged between the two press jaws 40, is only shown symbolically.
It is a particularly interesting solution to monitor and possibly control the stroke of the piston rod or spindle in addition to the above data. This requires that the controller S in the housing 1, 2 knows which exchangeable pressing tool 4 is used. This can be detected, for example, by an idle stroke movement with the replaced tool.
In the solution according to the invention, however, an interactive chip 106 can also be embedded in a clamping jaw 40 without any problems. Whose information can be transmitted by a wireless transmitter / receiver 107 to a corresponding transmitter / receiver 108 in the housing 1, 2 and from there to the controller S for evaluation.
The wireless transmission can in principle be used for the exchange of information between the pressing tool and the housing 1, 2 of the pressing device. In addition to the information and transmission data, this can also be control data, for example with regard to the closing or opening position of the pressing tool. This information can trigger a limit switch or a non-contact switch by means of two coils that are moved towards each other.
It makes sense to attach the optical signal elements 102, 103 to the press jaw 40 not on the same visible side as the light-emitting diodes 6 to the housing. The light-emitting diodes 102, 103 can also be attached on both sides to the same press jaw or on both press jaws on opposite surfaces.
Furthermore, an acoustic warning device 105 can also be fitted in the pressing tool itself. It makes sense to accommodate the electrical energy store and the electrically active components in a press jaw 40, in order to only have to manufacture a special jaw and to have the shortest possible conduction paths.
If one speaks here in part of energy storage instead of battery, it is intended to express that a rechargeable battery could also be installed. In general, however, the energy requirement for the light-emitting diodes is so low that the service life of the battery exceeds the life expectancy of the pressing tool. Therefore, one will normally refrain from using a replaceable battery, although this is possible, as indicated in FIG. 1. The use of a firmly cast or otherwise interchangeably mounted battery 101 is preferred, since there is little risk of damage or unwanted removal.