[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein handgeführtes Pressgerät mit einem Antrieb aus Elektromotor und angeschlossener Hydraulikeinheit, die eine Kolbenzylindereinheit und eine von dem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe aufweist, deren Saugseite mit einem Reservoir für Hydraulikflüssigkeit und deren Druckseite mit der Kolbenzylindereinheit verbunden sind, wobei die im Betrieb mit Hydraulikdruck beaufschlagten Hohlräume von mehreren, ggf. beweglichen Bauteilen umschlossen sind und zwischen den Bauteilen aneinanderliegende Flächenpaare gebildet sind, die hohlraumseitig jeweils eine innenseitige Flächenpaargrenze und drucklosseitig eine aussenliegende Flächenpaargrenze bilden.
[0002] Zum Verbinden von Rohrenden mittels Pressfittings und für die Anbringung von Kabelschuhen an Elektroleitungen sind handgeführte Pressgeräte bekannt, die aus einer Antriebseinheit und einem am vorderen Ende der Antriebseinheit meist auswechselbar angebrachten, an den jeweiligen Verwendungszweck angepassten Presswerkzeug bestehen. Bei einer Gattung von solchen Pressgeräten hat die Antriebseinheit einen elektrohydraulischen Antrieb, bestehend im Wesentlichen aus einem Elektromotor und einer angeschlossenen Hydraulikeinheit. Die Hydraulikeinheit hat eine von dem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe, eine Kolbenzylindereinheit und ein Reservoir für Hydraulikflüssigkeit. Die Saugseite der Hydraulikpumpe ist mit dem Reservoir verbunden, während die Druckseite Verbindung zum Druckraum der Kolbenzylindereinheit hat.
[0003] Beim Pressvorgang wird die von der Hydraulikpumpe aus dem Reservoir angesaugte und druckseitig geförderte Hydraulikflüssigkeit dem Druckraum der Kolbenzylindereinheit zugeführt und hierdurch der in der Kolbenzylindereinheit geführte Hydraulikkolben linear bewegt. Der Hydraulikkolben ist mit einem Antriebsstempel verbunden, der auf das Presswerkzeug derart einwirkt, dass dessen Pressbacken in Pressrichtung bewegt werden (vgl. EP 1 157 786 A2; EP 0908 657 Al; EP 0 944 937 B1; DE 10 124 267 A1).
[0004] Bei den Antriebseinheiten bekannter Pressgeräte der vorgenannten Art ist das Reservoir entweder an der Unterseite der Hydraulikeinheit (vgl. EP 1 157 786 A2; EP 0 908 757 A1) oder an der Rückseite der Hydraulikeinheit angeordnet (vgl. EP 0 944 937 B1). Bekannt ist es des Weiteren, das Reservoir ringförmig auszubilden, wobei es einen Teil der Hydraulikeinheit umgibt (vgl. DE 10 124 267 A1). Die Aussenwandung des Reservoirs besteht in diesem Fall aus einem elastischen Material.
[0005] Es versteht sich, dass eine Hydraulikeinheit aus verschiedenen Bauteilen zusammengesetzt ist. Dies gilt insbesondere für die im Betrieb mit Hydraulikdruck beaufschlagten Hohlräume, also vor allem die Druckräume von Hydraulikpumpe und Kolbenzylindereinheit und die diese beiden Druckräume verbindende Druckleitung, wobei in letztere meist noch ein Steuerventil eingesetzt ist. Zu diesen Bauteilen gehören nicht nur flächig aneinanderliegende Gehäuseteile, sondern auch bewegliche Bauteile, wie der Hydraulikkolben der Kolbenzylindereinheit und das die Förderung der Hydraulikflüssigkeit bewirkende Pumpenelement, im Falle einer Kolbenpumpe der Pumpenkolben.
Diese Bauteile bilden jeweils unbeweglich oder beweglich aneinanderliegende Flächenpaare aus, die druckraumseitig bzw. hohlraumseitig jeweils eine innenseitige Flächenpaargrenze und drucklosseitig eine in Bezug auf den Hohlraum aussenseitige Flächenpaargrenze bilden.
[0006] Bei den bekannten Antriebseinheiten der vorgenannten Art besteht das Problem, die im Betrieb mit Hydraulikdruck beaufschlagten Hohlräume so abzudichten, dass keine Hydraulikflüssigkeit austritt. Abgesehen davon, dass der Austritt von Hydraulikflüssigkeit nach einer bestimmten Zeit ein Nachfüllen erforderlich macht, sorgt die austretende Hydraulikflüssigkeit für Verschmutzung der Antriebseinheit bzw. des Pressgeräts und der damit umgehenden Personen sowie für eine Kontamination der Umgebung. Ausserdem wird hierdurch die Handhabung des Pressgeräts erschwert. Es kann sogar zu einer Gefährdung der Bedienungsperson oder zu Fehlpressungen aufgrund Abrutschens von dem Pressgerät kommen.
[0007] Der Grund für den Verlust an Hydraulikflüssigkeit liegt darin, dass die Flächenpaare häufig nicht so aneinander-liegen, dass sie bei Betriebsdruck vollständig und langfristig abdichten. Dann gelangt Hydraulikflüssigkeit von der innenseitigen, d. h. druckseitigen Flächenpaargrenze zur aussenseitigen, d. h. drucklosen Flächenpaargrenze und tritt dort aus. Dies gilt insbesondere bei beweglichen Flächenpaaren wie dem Pumpenelement der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikkolben der Kolbenzylindereinheit. Zwar werden dort in der Regel zusätzliche Dichtelemente, wie Dichtringe, vorgesehen. Gleichwohl tritt auch dort Hydraulikflüssigkeit an den jeweiligen aussenliegenden Flächenpaargrenzen aus, vor allem bei längerer Betriebsdauer aufgrund von Verschleiss oder bei Dichtringbeschädigung.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit der vorgeschriebenen Art so auszubilden, dass der Austritt von Hydraulikflüssigkeit insbesondere an den vorgenannten Flächenpaargrenzen vermieden wird.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die aussenliegenden Flächenpaargrenzen ausnahmslos von einer Wandung des Reservoirs umgeben sind oder drucklose Verbindung zum Reservoir haben. Grundgedanke der Erfindung ist es, nicht zu versuchen, die Dichtheit an den aneinanderliegenden Flächenpaaren zu verbessern, sondern die gegebenenfalls an den aussenliegenden Flächenpaargrenzen austretende Hydraulikflüssigkeit in das Reservoir zurückzuleiten, so dass sie nicht nach aussen austreten kann.
Dies kann einerseits dadurch geschehen, dass die Wandungen des Reservoirs so gelegt werden, dass die aussenliegenden Flächenpaargrenzen zumindest teilweise im Reservoir liegen, so dass dort austretende Hydraulikflüssigkeit unmittelbar in das Reservoir gelangt, oder dass eine drucklose Verbindung zwischen aussenliegender Flächenpaargrenze und dem Reservoir geschaffen wird, beispielsweise durch innenliegende Kanäle etc. Da dort der Druck gering ist, bereitet deren Abdichtung keine Probleme. Mit der erfindungsgemässen Ausbildung erhält man eine Antriebseinheit, die Hydraulikflüssigkeit selbst bei einem Bruch der Flächenpaare aufweisenden Bauteile nicht nach aussen treten lässt, sondern im Hydraulikkreislauf behält. Ein Nachfüllen an Hydraulikflüssigkeit erübrigt sich. Zudem bleibt die Antriebseinheit und damit das Presswerkzeug sauber.
Dies gewährleistet eine betriebssichere Handhabung durch eine Bedienungsperson. Schliesslich ist die Gefahr einer Umweltverschmutzung beseitigt.
[0010] In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hydraulikeinheit zumindest im Bereich der Hydraulikpumpe und mindestens bis zum pumpenseitigen Ende der Kolbenzylindereinheit von einer Wandung des Reservoirs vorzugsweise vollständig umgeben ist. Damit sich das Reservoir an das jeweilige Volumen der Hydraulikflüssigkeit anpassen kann, sollte die Wandung als elastischer oder biegeschlaffer Schlauch ausgebildet sein, der an beiden Enden abdichtend an der Hydraulikeinheit festgelegt ist.
[0011] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kolbenzylindereinheit einen Hydraulikzylinder und einen darin verschieblich geführten Hydraulikkolben aufweist, der den Hydraulikzylinder in einen zu den Hohlräumen gehörenden Druckraum, der mit der Druckseite der Hydraulikpumpe in Verbindung steht, und einen geschlossenen Rückraum aufteilt, wobei der Rückraum Verbindung zum Hydraulikreservoir hat oder Teil desselben ist. Auf diese Weise ist gesichert, dass eventuell an der Dichtung des Hydraulikkolbens vorbeigehende Hydraulikflüssigkeit dem Reservoir zugeführt wird, also nicht nach aussen austreten kann.
[0012] Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Hydraulikpumpe in an sich bekannter Weise als Kolbenpumpe mit einem in einem Pumpenzylinder hin- und herbeweglichen Pumpenkolben ausgebildet ist, der beispielsweise über einen Exzenter von dem Elektromotor angetrieben ist. In besonders bevorzugter Weise ist dabei zwischen Pumpenkolben und Pumpenzylinder keine separate Dichtung angeordnet. Entsprechend dem Grundgedanken der Erfindung hat dann die drucklose Seite des Pumpenkolbens Verbindung zum Reservoir. Bei dieser Ausführungsform wird in Kauf genommen, dass die Kolbenpumpe mangels Dichtung eine gewisse Undichtigkeit hat. Dies wird jedoch dadurch mehr als kompensiert, dass der Pumpenkolben einfacher ausgebildet ist und die Dichtung entfallen kann und dass mit dem Wegfall der Dichtung die Reibung geringer wird und eine Ausfallquelle beseitigt ist.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Dichtungen in den Pumpenkolben wegen der hohen Frequenz der Hin- und Herbewegung und der grossen Druck-Schwankungen schnell verschleissen und dann ausfallen. Dabei können sie auch die Quelle von Kolbenklemmern werden. Mit der jetzt gefundenen Lösung ist die Kolbenpumpe ausfallsicher. Die am Pumpenkolben vorbeigehende Hydraulikflüssigkeit wird dabei vom Reservoir aufgenommen.
[0013] In der Zeichnung wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>die erfindungsgemässe Antriebseinheit in der Seitenansicht bei abgenommener Gehäusehälfte und
<tb>Fig. 2<sep>einen Längsschnitt durch den Antrieb der Antriebseinheit gemäss Fig. 1, gegenüber der Darstellung gemäss Fig. 1etwas vergrössert.
[0014] Die Antriebseinheit 1 weist einen Elektromotor 2 auf, dessen hier nicht gezeigte Antriebswelle in ein Untersetzungsgetriebe 3 hineinragt. An das Untersetzungsgetriebe 3 schliesst sich eine Hydraulikeinheit 4 an, die im Wesentlichen aus einer Hydraulikpumpe 5 und einer Kolbenzylindereinheit 6 besteht. Mit der Kolbenzylindereinheit 6 verbunden ist eine Kupplungsgabel 7, die einen auf die Aussenseite der Kolbenzylindereinheit 6 aufgeschraubten Gabelfuss 8 und zwei nebeneinander angeordnete und beabstandete Gabelarme 9, 10 aufweist. Zwischen beiden Gabelarmen 9, 10 kann ein geeignetes Presswerkzeug eingesetzt und über einen Querbolzen 11 verbunden werden (vgl. Fig. 1 der EP 1 157 786 A2 und Fig. 3der EP 0 908 657 A1).
[0015] Der Elektromotor 2, das Untersetzungsgetriebe 3 und die Hydraulikeinheit 4 sowie der Gabelfuss 8 sind von einem Gehäuse 12 umgeben, das in der Zeichnungsebene längsgeteilt ist und von dem man in der Darstellung gemäss Fig. 1nur die hinten liegende Gehäusehälfte 13 sieht. Die andere Gehäusehälfte ist abgenommen. Sie ist spiegelbildlich zu der gezeigten Gehäusehälfte 13 ausgebildet. Beide Gehäusehälften 13 sind über Schrauben 14 bis 20 so miteinander verbunden, dass sie bis auf Lüftungsschlitze und die Rückseite ein vollständig abdeckendes Gehäuse 12 bilden.
[0016] An der Rückseite des Gehäuses 12 ist ein Flansch 21 ausgebildet, an dem ein im Längsschnitt L-förmiger Akkumulatorsatz 22 angeflanscht ist. Über hier nicht näher dargestellte Rastmittel ist er abnehmbar mit dem Flansch 21 verbunden. Die Rastverbindung zwischen Flansch 21 und Akkumulatorsatz 22 ist so beschaffen, dass der Akkumulatorsatz 22 beim Ansetzen an den Flansch 21 selbsttätig verrastet, durch Betätigung der Rasteinrichtung aber ohne Weiteres von dem Gehäuse gelöst werden kann.
[0017] Der Akkumulatorsatz 22 hat einen L-Schenkel 23, der in einem Hohlraum des Gehäuses 12 unterhalb des Elektromotors 2 und damit neben diesem hineinragt. Ausserhalb des Gehäuses 12 geht der L-Schenkel 23 in einen sich rechtwinklig dazu nach oben erstreckenden L-Schenkel 24 über, der die rückseitige Öffnung des Gehäuses 12 vollständig abdeckt.
[0018] Etwa in der Mitte der Antriebseinheit 1 befindet sich ein Griffbereich 25, der für die Handhabung der Antriebseinheit 1 vorgesehen ist. Dort kann die Antriebseinheit 1 von einer Hand umfasst werden. Dabei ist die untere Hälfte des Griffbereichs 25 für die Anlage der Finger einer Hand vorgesehen.
[0019] Am vorderen Ende wird der Griffbereich 25 von einem Vorsprung 25, begrenzt. Unmittelbar vor dem Vorsprung 26 ist eine Schaltwippe 27 angeordnet, die über eine Schaltstange 28 mit einem Elektroschalter 29 verbunden ist. Durch Betätigung der Schaltwippe 27 durch einen Finger der die Antriebseinheit 1 im Griffbereich 25 umfassenden Hand kann der Elektroschalter 29 betätigt und damit der Elektromotor 2 angeschaltet werden. Durch die Anordnung der Schaltwippe 27 unmittelbar benachbart des Griffbereichs 25 ist eine Einhandbedienung der Antriebseinheit 1 möglich.
[0020] Fig. 2 zeigt die Antriebseinheit 1 gemäss Fig. 1ohne Gehäuse 12 und ohne Akkumulatorsatz 22. Der Elektromotor 2 hat eine Antriebswelle 30, die in das Untersetzungsgetriebe 3 hineinragt. Dessen Abtrieb ragt als Eingangswelle 31 in die Hydraulikpumpe 5 hinein. Dort ist die Eingangswelle 31 von einer Exzenterhülse 32 umgeben und mit dieser drehfest verbunden. Die Exzenterhülse 32 ist in einem Kugellager 33 gelagert. An der Eingangsseite der Hydraulikpumpe 5 ist ein Simmerring 34 vorgesehen, der innenseitig an der Exzenterhülse 32 und aussenseitig an einer Gehäuseplatte 35 anliegt.
[0021] Die Exzenterhülse 32 ist von einem Lagerring 36 umgeben, der formschlüssig mit einem Pumpenkolben 37 verbunden ist. Der Pumpenkolben 37 hat Zylinderform und sitzt in einem Pumpenzylinder 38, wo er radial zur Drehachse der Eingangswelle 31 hin- und herbeweglich geführt ist. Der Pumpenkolben 37 ist ansonsten gegenüber dem Pumpenzylinder 38 nicht zusätzlich abgedichtet, d.h. seine Abdichtwirkung wird durch die Passung zwischen Pumpenkolben 37 und Pumpenzylinder 38 bewirkt.
[0022] Am untenseitigen Ende der Hydraulikpumpe 5 ist ein Druckraum 39 vorgesehen, der über eine Druckleitung 40 mit einem Steuerventil 41 verbunden ist. In der Druckleitung 40 sitzt ein Rückschlagventil 42. Das Steuerventil 41 hat einen Steuerkolben 43, der aussenseitig Zylinderform hat und in einer Ventilbohrung 44 sitzt, wobei zwischen Ventilbohrung und Steuerkolben 43 ein bestimmtes Spiel vorhanden ist, das ein Vorbeiströmen von Hydraulikflüssigkeit an dem Steuerkolben 43 erlaubt. Oberhalb des Steuerkolbens 43 befindet sich ein Ventilraum 45, der über eine Öffnung 46 Verbindung zu einem Druckraum 47 der Kolbenzylindereinheit 6 hat.
[0023] In dem Steuerkolben 43 eingesetzt ist ein Ventilkörper 48 der mit einem Ventilsitz 49 zusammenwirkt, der in einer den Ventilraum 45 obenseitig begrenzenden Wandung eingesetzt ist. Eine Druckfeder 50 stützt sich einerseits an dieser Wandung und andererseits an dem Ventilkörper 48 ab. Die Druckfeder 50 sorgt dafür, dass der Ventilkörper 48 und damit der Steuerkolben 43 in Richtung auf einen Schraubstopfen 51 gedrückt wird.
[0024] Die Kolbenzylindereinheit 6 weist einen Hydraulikkolben 52 auf, der in einem Hydraulikzylinder 53 axial beweglich geführt ist. Der Hydraulikkolben 52 unterteilt den Innenraum des Hydraulikzylinders 53 in den Druckraum 47 und einen Rückraum 54. Auf der dem Druckraum 47 abgewandten Seite hat der Hydraulikkolben 52 eine Kolbenstange 55, die durch den Rückraum 54 geht und den Gabelfuss 8 durchsetzt. Der Gabelfuss 8 begrenzt den Rückraum 54, so dass er allseitig geschlossen ist. Der Hydraulikkolben 52 weist in der Nähe des Druckraums 47 einen Dichtungsring 56 auf.
[0025] In dem Rückraum 54 ist eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder 57 angeordnet, die sich einerends an dem Gabelfuss 8 und andernends an der Rückseite des Hydraulikkolbens 52 abstützt. Sie ist bestrebt, den Hydraulikkolben 53 in Richtung auf die Stirnwand des Hydraulikzylinders 53 zu drücken.
[0026] Das aus dem Gabelfuss 8 herausragende Ende der Kolbenstange 55 ist dazu bestimmt, in an sich bekannter Weise mit zwei Spreizrollen versehen zu werden, die im Betrieb mit einem Presswerkzeug in Wirkverbindung kommen, das an der Kupplungsgabel 7 in vorbeschriebener Weise befestigt worden ist. Mittels der Spreizrollen werden mit Pressbacken versehene Schwenkhebel gespreizt, die an dem Presswerkzeug gelagert sind. Hierdurch werden die Pressbacken einander angenähert.
[0027] In dem Hydraulikkolben 52 ist zentral ein Überdruckventil 58 angeordnet. Das Überdruckventil 58 hat Verbindung zum Druckraum 47. Ein Ventilkörper 59 ist axial beweglich in einem Ventilraum 60 geführt. Eine Ventilfeder 61 sorgt dafür, dass der Ventilkörper 59 - wie gezeigt - in einer den Ventilraum 60 gegenüber dem Druckraum 47 abdichtenden Stellung gehalten wird.
[0028] Der Bereich der Hydraulikpumpe 5 und des Steuerventils 41 wird von einem Reservoir 62 für Hydraulikflüssigkeit umgeben. Dessen - in Fig. 1 nicht dargestellte - Aussenwandung 63 besteht aus einem elastomeren Material und umgibt den Bereich der Hydraulikpumpe 5 und des Steuerventils 41 schlauchartig. An dem linksseitigen Ende ist die Aussenwandung 63 mit der Aussenseite der Gehäuseplatte 35 über einen Klemmring 64 verbunden. Rechtsseitig ist die Aussenwandung 63 ebenfalls über einen Klemmring 65 an der Aussenseite des Hydraulikzylinders 53 gehaltert. In beiden Fällen dichtet die Aussenwandung 63 durch Einfassen in dort vorhandene Nuten ab. Die Aussenwandung 63 kann sich radial entsprechend dem jeweils im Reservoir 62 vorhandenen Volumen an Hydraulikflüssigkeit ausdehnen.
[0029] Das Reservoir 62 ist über eine Saugleitung 66 mit dem Druckraum 39 der Hydraulikpumpe 5 verbunden. Die Saugleitung 66 hat ein Rückschlagventil 67. Ausserdem hat das Reservoir 62 über den Ventilsitz 49 Verbindung zu dem Ventilraum 45. Schliesslich ist auch der Rückraum 54 über eine Rückflussleitung 68 mit dem Reservoir 62 verbunden.
[0030] Die Hydraulikeinheit 4 setzt sich zusammen aus der Gehäuseplatte 35, einem Pumpenkörper 69 und dem Hydraulikzylinder 53, dessen Körper auch das Steuerventil 41 enthält. Die Gehäuseplatte 35 und der Pumpenkörper 69 liegen flächig unter Bildung von Flächenpaaren aneinander an und sind gegeneinander durch hier nicht näher gezeigte Schrauben verspannt. Entsprechendes gilt für die Flächenpaare, die zwischen dem Pumpenkörper 69 und der Stirnfläche des Hydraulikzylinders 53 gebildet werden. Zusätzliche Flächenpaare sind vorhanden bei dem Schraubstopfen 51, zwischen Pumpenkolben 37 und Pumpenzylinder 38 und zwischen Hydraulikkolben 52 und Hydraulikzylinder 53.
[0031] Was die beiden letzteren Flächenpaare betrifft, fliesst eventuell an den Dichtungsringen 56 vorbeigehende Hydraulikflüssigkeit in den Rückraum 54 und gelangt dann über die Rückflussleitung 68 in das Reservoir 62. Die Hydraulikflüssigkeit kann somit nicht aus der Hydraulikeinheit 4 austreten. Die übrigen Flächenpaare haben aussenliegende Flächenpaargrenzen, die jeweils von der Aussenwandung 63 des Reservoirs 62 umgeben sind. Dies gilt auch für das Flächenpaar von Pumpenkolben 37 und Pumpenzylinder 38. Auf der drucklosen Seite fliesst an dem Pumpenkolben 37 vorbeigehende Hydraulikflüssigkeit in das Reservoir 62.
[0032] Im Betrieb funktioniert die Antriebseinheit 1 wie folgt. Wird der Elektromotor 2 durch Betätigung der Schaltwippe 27 eingeschaltet, wird die Drehbewegung von dessen Antriebswelle - durch das Untersetzungsgetriebe 3 drehzahlgemindert - auf die Eingangswelle 31 und damit auf die Exzenterhülse 32 übertragen. Die Exzenterhülse 32 versetzt den Pumpenkolben 37 in eine Hin- und Herbewegung. Bei Bewegung des Pumpenkolbens 37 in Richtung auf die Eingangswelle 31 wird in den Druckraum 39 Hydraulikflüssigkeit über die Saugleitung 66 und das dann geöffnete Rückschlagventil 67 angesaugt. Dabei ist das Rückschlagventil 42 geschlossen. Bei Umkehrung der Bewegung des Pumpenkolbens 37 wird der Druckraum 39 verkleinert. Es schliesst sich das Rückschlagventil 67, während sich das Rückschlagventil 42 in der Druckleitung 40 öffnet.
Die Hydraulikflüssigkeit wird in das Steuerventil 41 eingeleitet und strömt zwischen Ventilbohrung 44 und Steuerkolben 43 an Letzterem vorbei in den Ventilraum 45. Die an dem Steuerkolben 43 wirkenden Kräfte sind dabei so gross, dass der Steuerkolben 43 und damit der Ventilkörper 48 gegen die Wirkung der Druckfeder 50 in Richtung auf den Ventilsitz 49 gedrückt werden, so dass die dortige Verbindung zum Reservoir 62 geschlossen wird. Die Hydraulikflüssigkeit fliesst dann durch die Öffnung 46 in den Druckraum 47 des Hydraulikzylinders 53 und presst den Hydraulikkolben 52 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 57 in Richtung auf den Gabelfuss 8. Dadurch wird die Kolbenstange 56 nach aussen weiter in den Raum zwischen den Gabelarmen 9, 10 bewegt. Eventuell in dem Rückraum 54 vorhandene Hydraulikflüssigkeit wird über die Rückflussleitung 68 in das Reservoir 62 befördert.
[0033] Gegen Ende eines Verpressvorgangs kommen die Pressbacken des hier nicht dargestellten Presswerkzeuges zur gegenseitigen Anlage. Dadurch erhöht sich der Druck über einen Auslegungswert des Überdruckventils 58. Dadurch wird der Ventilkörper 59 aus seiner abdichtenden Stellung gegen die Wirkung der Ventilfeder 61 in Richtung auf den Gabelfuss 8 bewegt und öffnet somit das Überdruckventil 58. Die Hydraulikflüssigkeit fliesst in den Ventilraum 60 und gelangt über einen hier nicht näher dargestellten Verbindungskanal in den Rückraum 54.
[0034] Der Druck sinkt nunmehr schlagartig unter einen Auslegungswert des Überdruckventils 58. Folglich schliesst das Überdruckventil 58 wieder. Der Druck liegt nun unterhalb des Schliessdrucks des Steuerventils 41, das nunmehr öffnet. Dadurch wird eine Verbindung zwischen Druckraum 47 und Reservoir 62 hergestellt. Die Hydraulikflüssigkeit strömt ab, bis der Hydraulikkolben 52 komplett zurückgefahren ist.
[0035] Wird der Elektromotor 2 vor Ende der Verpressung und damit vor Öffnen des Überdruckventils 58 abgeschaltet, öffnet sich das Steuerventil 41 mit der Folge, dass der Hydraulikkolben 52 durch die Schraubenfeder 57 zurückgeschoben wird.
The invention relates to a drive unit for a hand-held pressing device with a drive of electric motor and connected hydraulic unit having a piston-cylinder unit and a driven by the electric motor hydraulic pump whose suction side are connected to a reservoir for hydraulic fluid and the pressure side of the piston-cylinder unit, said the acted upon by hydraulic pressure in the cavities of several, possibly moving components are enclosed and formed between the components adjacent surface pairs, the cavity side each form an inside surface pair boundary and pressure side, an outer surface pair boundary.
For connecting pipe ends by means of press fittings and for the attachment of cable lugs to electric cables hand-held pressing devices are known, which consist of a drive unit and at the front end of the drive unit usually interchangeable, adapted to the particular application pressing tool. In a type of such pressing devices, the drive unit has an electro-hydraulic drive consisting essentially of an electric motor and a connected hydraulic unit. The hydraulic unit has a hydraulic pump driven by the electric motor, a piston-cylinder unit and a reservoir for hydraulic fluid. The suction side of the hydraulic pump is connected to the reservoir, while the pressure side has connection to the pressure chamber of the piston-cylinder unit.
During the pressing process sucked by the hydraulic pump from the reservoir and the pressure side funded hydraulic fluid is supplied to the pressure chamber of the piston-cylinder unit and thereby the piston guided in the piston-cylinder unit hydraulic piston moves linearly. The hydraulic piston is connected to a drive ram which acts on the pressing tool in such a way that its pressing jaws are moved in the pressing direction (compare EP 1 157 786 A2, EP 0908 657 A1, EP 0 944 937 B1, DE 10 124 267 A1).
In the case of the drive units of known pressing devices of the aforementioned type, the reservoir is arranged either on the underside of the hydraulic unit (cf EP 1 157 786 A2, EP 0 908 757 A1) or on the rear side of the hydraulic unit (compare EP 0 944 937 B1 ). It is furthermore known to form the reservoir in an annular manner, wherein it surrounds a part of the hydraulic unit (see DE 10 124 267 A1). The outer wall of the reservoir consists in this case of an elastic material.
It is understood that a hydraulic unit is composed of different components. This is especially true for the acted upon in operation with hydraulic pressure cavities, so especially the pressure chambers of hydraulic pump and piston-cylinder unit and connecting these two pressure chambers pressure line, in the latter usually a control valve is still used. These components include not only flat adjacent housing parts, but also movable components, such as the hydraulic piston of the piston-cylinder unit and the promotion of the hydraulic fluid causing pump element, in the case of a piston pump of the pump piston.
These components each form immovable or movable abutting pairs of surfaces, the pressure chamber side or cavity side each form an inside surface pair boundary and the pressure side, an outer surface pair boundary with respect to the cavity.
In the known drive units of the aforementioned type, the problem is to seal the acted upon in operation with hydraulic pressure cavities so that no hydraulic fluid leaks. Apart from the fact that the discharge of hydraulic fluid after a certain time makes refilling required, the escaping hydraulic fluid for contamination of the drive unit or the pressing device and the people around it and for a contamination of the environment. In addition, this makes the handling of the pressing device difficult. It can even lead to a risk to the operator or incorrect pressing due to slipping of the pressing device.
The reason for the loss of hydraulic fluid is that the pairs of surfaces are often not together so that they seal completely and long term at operating pressure. Then hydraulic fluid passes from the inside, d. H. pressure-side surface pair boundary to the outside, d. H. pressure-free surface pair boundary and exits there. This applies in particular to movable pairs of surfaces such as the pump element of the hydraulic pump and the hydraulic piston of the piston-cylinder unit. Although there are usually additional sealing elements, such as sealing rings, provided. Nevertheless, there occurs hydraulic fluid at the respective outer surface pair limits, especially for prolonged operation due to wear or seal ring damage.
The invention has the object of providing a drive unit of the prescribed type in such a way that the escape of hydraulic fluid is avoided in particular at the aforementioned surface pair boundaries.
This object is achieved according to the invention that the outer surface pair boundaries are invariably surrounded by a wall of the reservoir or unpressurized connection to the reservoir. The basic idea of the invention is not to try to improve the tightness of the adjoining surface pairs, but to return the hydraulic fluid, which may be discharged at the outer surface pair boundaries, into the reservoir, so that it can not escape to the outside.
On the one hand, this can be done by placing the walls of the reservoir so that the outer surface pair boundaries lie at least partially in the reservoir, so that hydraulic fluid leaving there passes directly into the reservoir, or that a pressure-free connection between the outer surface pair boundary and the reservoir is created. For example, by internal channels, etc. Since the pressure is low there, prepares their sealing no problems. With the inventive construction, a drive unit is obtained which does not allow hydraulic fluid to escape outward even if the components having a surface break are broken, but retains them in the hydraulic circuit. A refilling of hydraulic fluid is unnecessary. In addition, the drive unit and thus the pressing tool remains clean.
This ensures a reliable operation by an operator. Finally, the risk of environmental pollution is eliminated.
In an embodiment of the invention it is provided that the hydraulic unit is preferably completely surrounded at least in the region of the hydraulic pump and at least to the pump-side end of the piston-cylinder unit by a wall of the reservoir. So that the reservoir can adapt to the respective volume of the hydraulic fluid, the wall should be designed as an elastic or flexible hose, which is fixed at both ends sealingly on the hydraulic unit.
In a further embodiment of the invention, it is provided that the piston-cylinder unit has a hydraulic cylinder and a displaceably guided hydraulic piston which divides the hydraulic cylinder into a cavity belonging to the pressure chamber, which is in communication with the pressure side of the hydraulic pump, and a closed rear space wherein the back space communicates with or is part of the hydraulic reservoir. In this way, it is ensured that possibly passing to the seal of the hydraulic piston hydraulic fluid is supplied to the reservoir, so can not escape to the outside.
According to the invention it is further provided that the hydraulic pump is formed in a conventional manner as a piston pump with a back in a pump cylinder and herbeweglichen pump piston, which is driven for example via an eccentric of the electric motor. In a particularly preferred manner, no separate seal is arranged between pump piston and pump cylinder. According to the basic idea of the invention then the non-pressurized side of the pump piston has connection to the reservoir. In this embodiment, it is accepted that the piston pump has a certain leakage due to lack of seal. However, this is more than compensated by the fact that the pump piston is simpler and the seal can be omitted and that with the elimination of the seal, the friction is reduced and a failure source is eliminated.
It has been shown that the seals in the pump piston wear out quickly because of the high frequency of the reciprocating motion and the large pressure fluctuations and then fail. They can also be the source of piston clamps. With the solution now found, the piston pump is fail-safe. The hydraulic fluid passing by the pump piston is absorbed by the reservoir.
In the drawing, the invention with reference to an embodiment is illustrated in more detail. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> the drive unit according to the invention in the side view with removed housing half and
<Tb> FIG. 2 <sep> is a longitudinal section through the drive of the drive unit according to FIG. 1, compared to the representation according to FIG. 1is somewhat enlarged.
The drive unit 1 has an electric motor 2, whose drive shaft, not shown here, projects into a reduction gear 3. To the reduction gear 3 is followed by a hydraulic unit 4, which consists essentially of a hydraulic pump 5 and a piston-cylinder unit 6. Connected to the piston-cylinder unit 6 is a coupling fork 7 which has a forked foot 8 screwed onto the outside of the piston-cylinder unit 6 and two adjacently arranged and spaced fork arms 9, 10. A suitable pressing tool can be inserted between the two fork arms 9, 10 and connected via a transverse bolt 11 (compare Fig. 1 of EP 1 157 786 A2 and Fig. 3 of EP 0 908 657 A1).
The electric motor 2, the reduction gear 3 and the hydraulic unit 4 and the fork leg 8 are surrounded by a housing 12 which is longitudinally divided in the plane and from which one sees only the rear housing half 13 in the illustration according to FIG. The other housing half is removed. It is mirror-inverted to the housing half 13 shown. Both housing halves 13 are connected to each other via screws 14 to 20 so that they form a completely covering housing 12 except for ventilation slots and the back.
At the back of the housing 12, a flange 21 is formed on which a longitudinally sectioned L-shaped accumulator set 22 is flanged. About locking means not shown here, it is detachably connected to the flange 21. The latching connection between the flange 21 and accumulator set 22 is such that the accumulator set 22 automatically locks when attached to the flange 21, but can be easily released from the housing by actuation of the latching device.
The accumulator set 22 has an L-leg 23 which protrudes in a cavity of the housing 12 below the electric motor 2 and thus adjacent to this. Outside the housing 12, the L-leg 23 merges into a L-leg 24 extending at right angles to it, which completely covers the rear opening of the housing 12.
Approximately in the middle of the drive unit 1 is a handle portion 25, which is provided for the handling of the drive unit 1. There, the drive unit 1 can be covered by one hand. In this case, the lower half of the handle portion 25 is provided for the plant of the fingers of one hand.
At the front end of the handle portion 25 by a projection 25, limited. Immediately before the projection 26, a rocker switch 27 is arranged, which is connected via a switching rod 28 with an electric switch 29. By pressing the rocker switch 27 by a finger of the drive unit 1 in the grip area 25 comprehensive hand, the electric switch 29 is actuated and thus the electric motor 2 are turned on. The arrangement of the rocker switch 27 immediately adjacent to the handle portion 25 is a one-handed operation of the drive unit 1 is possible.
Fig. 2 shows the drive unit 1 according to FIG. 1ohne housing 12 and without battery pack 22. The electric motor 2 has a drive shaft 30 which projects into the reduction gear 3. Whose output protrudes as an input shaft 31 into the hydraulic pump 5 into it. There, the input shaft 31 is surrounded by an eccentric sleeve 32 and rotatably connected thereto. The eccentric sleeve 32 is mounted in a ball bearing 33. On the input side of the hydraulic pump 5, a Simmerring 34 is provided which rests on the inside of the eccentric sleeve 32 and the outside of a housing plate 35.
The eccentric sleeve 32 is surrounded by a bearing ring 36 which is positively connected to a pump piston 37. The pump piston 37 has a cylindrical shape and is seated in a pump cylinder 38, where it is guided back and forth radially to the axis of rotation of the input shaft 31. The pump piston 37 is otherwise not additionally sealed from the pump cylinder 38, i. its sealing effect is effected by the fit between pump piston 37 and pump cylinder 38.
At the bottom end of the hydraulic pump 5, a pressure chamber 39 is provided which is connected via a pressure line 40 with a control valve 41. In the pressure line 40 is seated a check valve 42. The control valve 41 has a control piston 43, the outside cylindrical shape and sits in a valve bore 44, wherein between the valve bore and control piston 43 a certain clearance is present, which allows a flow-through hydraulic fluid to the control piston 43 , Above the control piston 43 is a valve chamber 45 which has an opening 46 to a connection to a pressure chamber 47 of the piston-cylinder unit 6.
Inserted in the control piston 43 is a valve body 48 which cooperates with a valve seat 49, which is inserted in a wall 45 bounding the valve space above. A compression spring 50 is supported on the one hand on this wall and on the other hand on the valve body 48 from. The compression spring 50 ensures that the valve body 48 and thus the control piston 43 is pressed in the direction of a screw plug 51.
The piston-cylinder unit 6 has a hydraulic piston 52, which is axially movably guided in a hydraulic cylinder 53. The hydraulic piston 52 divides the interior of the hydraulic cylinder 53 into the pressure chamber 47 and a rear space 54. On the side facing away from the pressure chamber 47, the hydraulic piston 52 has a piston rod 55, which passes through the rear space 54 and passes through the fork leg 8. The fork foot 8 limits the rear space 54, so that it is closed on all sides. The hydraulic piston 52 has a sealing ring 56 in the vicinity of the pressure chamber 47.
In the rear space 54 a claimed on pressure coil spring 57 is arranged, which is supported at one end to the fork leg 8 and the other end to the back of the hydraulic piston 52. It endeavors to press the hydraulic piston 53 in the direction of the end wall of the hydraulic cylinder 53.
The protruding from the fork leg 8 end of the piston rod 55 is intended to be provided in a conventional manner with two spreader rollers, which come into operation during operation with a pressing tool, which has been attached to the clutch fork 7 in the manner described above , By means of the spreading rollers provided with pressing jaws pivoting lever are spread, which are mounted on the pressing tool. As a result, the pressing jaws are approximated to each other.
In the hydraulic piston 52, a pressure relief valve 58 is arranged centrally. The pressure relief valve 58 has connection to the pressure chamber 47. A valve body 59 is axially movably guided in a valve chamber 60. A valve spring 61 ensures that the valve body 59 is - as shown - held in a valve chamber 60 against the pressure chamber 47 sealing position.
The area of the hydraulic pump 5 and the control valve 41 is surrounded by a reservoir 62 for hydraulic fluid. Its outer wall 63, which is not shown in FIG. 1, consists of an elastomeric material and surrounds the area of the hydraulic pump 5 and the control valve 41 like a tube. At the left end, the outer wall 63 is connected to the outside of the housing plate 35 via a clamping ring 64. On the right side, the outer wall 63 is also supported by a clamping ring 65 on the outside of the hydraulic cylinder 53. In both cases, the outer wall 63 seals by encapsulation in there existing grooves. The outer wall 63 can expand radially in accordance with the respectively existing in the reservoir 62 volume of hydraulic fluid.
The reservoir 62 is connected via a suction line 66 to the pressure chamber 39 of the hydraulic pump 5. The suction line 66 has a check valve 67. In addition, the reservoir 62 via the valve seat 49 connection to the valve chamber 45. Finally, the rear space 54 is connected via a return line 68 to the reservoir 62.
The hydraulic unit 4 is composed of the housing plate 35, a pump body 69 and the hydraulic cylinder 53, the body of which also contains the control valve 41. The housing plate 35 and the pump body 69 lie flat against each other with the formation of surface pairs and are braced against each other by screws not shown here. The same applies to the pairs of surfaces that are formed between the pump body 69 and the end face of the hydraulic cylinder 53. Additional pairs of surfaces are present at the screw plug 51, between pump piston 37 and pump cylinder 38 and between hydraulic piston 52 and hydraulic cylinder 53.
As far as the two latter pairs of surfaces are concerned, hydraulic fluid flowing past the sealing rings 56 eventually flows into the rear space 54 and then passes via the return line 68 into the reservoir 62. The hydraulic fluid can thus not escape from the hydraulic unit 4. The remaining surface pairs have outer surface pair boundaries which are each surrounded by the outer wall 63 of the reservoir 62. This also applies to the surface pair of pump piston 37 and pump cylinder 38. On the non-pressurized side, hydraulic fluid flowing past the pump piston 37 flows into the reservoir 62.
In operation, the drive unit 1 operates as follows. If the electric motor 2 is switched on by actuation of the switching rocker 27, the rotational movement of the drive shaft thereof - reduced speed-reduced by the reduction gear 3 - is transmitted to the input shaft 31 and thus to the eccentric sleeve 32. The eccentric sleeve 32 puts the pump piston 37 in a reciprocating motion. Upon movement of the pump piston 37 in the direction of the input shaft 31, hydraulic fluid is sucked into the pressure chamber 39 via the suction line 66 and the then open check valve 67. In this case, the check valve 42 is closed. Upon reversal of the movement of the pump piston 37, the pressure chamber 39 is reduced. It closes the check valve 67, while the check valve 42 opens in the pressure line 40.
The hydraulic fluid is introduced into the control valve 41 and flows between the valve bore 44 and the control piston 43 past the latter in the valve chamber 45. The forces acting on the control piston 43 are so great that the control piston 43 and thus the valve body 48 against the action of the compression spring 50 are pressed in the direction of the valve seat 49, so that the local connection to the reservoir 62 is closed. The hydraulic fluid then flows through the opening 46 into the pressure chamber 47 of the hydraulic cylinder 53 and presses the hydraulic piston 52 against the action of the coil spring 57 in the direction of the fork leg 8. As a result, the piston rod 56 continues outwardly into the space between the fork arms 9, 10th emotional. Any existing hydraulic fluid in the rear space 54 is conveyed via the return line 68 into the reservoir 62.
Towards the end of a pressing operation, the pressing jaws of the pressing tool, not shown here come for mutual contact. As a result, the pressure increases over a design value of the pressure relief valve 58. As a result, the valve body 59 is moved from its sealing position against the action of the valve spring 61 in the direction of the fork leg 8 and thus opens the pressure relief valve 58. The hydraulic fluid flows into the valve chamber 60 and passes via a connecting channel not shown here in the rear space 54th
The pressure now drops abruptly below a design value of the pressure relief valve 58. Consequently, the pressure relief valve 58 closes again. The pressure is now below the closing pressure of the control valve 41, which now opens. As a result, a connection between the pressure chamber 47 and the reservoir 62 is established. The hydraulic fluid flows off until the hydraulic piston 52 is completely retracted.
If the electric motor 2 is turned off before the end of the compression and thus before opening the pressure relief valve 58, the control valve 41 opens with the result that the hydraulic piston 52 is pushed back by the coil spring 57.