DE10000868A1 - Presswerkzeug und Verfahren zum Eichen eines Presswerkzeuges - Google Patents

Abstract

Ein Presswerkzeug (1), insbesondere zum Verpressen von Rohrfittings, weist zwei sich gegenüberliegende Pressbacken (2), die mittels eines Kolbens (26) von einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung bewegbar sind, auf. Ferner ist eine Betätigungseinrichtung (4, 6) zur Steuerung der Bewegung des Kolbens (26) vorgesehen, wobei an dem Kolben (26) eine Messeinrichtung (27) angeordnet ist, mittels der die Position der Pressbacken (2) erfassbar ist. Vorzugsweise ist dabei die Messeinrichtung (27) durch ein Zusammenpressen der Pressbacken (2) eichbar. Durch das erfindungsgemäße Presswerkzeug (1) können Fehler beim Zusammenpressen der Pressbacken (2) auf einfache Weise erfasst werden. Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Eichen eines Presswerkzeuges (1) wird bei einem Wechsel der Pressbacken die geschlossene Position des Presswerkzeuges (1) als Nullposition erfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Eichen eines Presswerkzeuges. Solche Presswerkzeuge werden insbesondere zum Verpressen von Rohrfittings eingesetzt, um eine abge­ dichtete Verbindung zwischen diesen herzustellen.

Es wurden bereits Presswerkzeuge vorgeschlagen, bei denen mittels einer Hydrau­ likpumpe ein Arbeitskolben angetrieben wird, um mittels des Arbeitskolbens und zwei an diesem angeordneten Rollen hebelartig zwei Pressbacken zusammenzu­ drücken. Die beiden Pressbacken sind dabei um eine Achse drehbar und weisen auf der einen Seite der Achse einen Hebelabschnitt und auf der anderen Seite der Achse einen Pressabschnitt auf. Um die Position der Pressbacken zu erfassen, ist im Be­ reich des Hebelabschnittes ein Backenschließsensor vorgesehen, der die Winkelpo­ sition der beiden Pressbacken misst. Wenn sich zwischen den beiden Pressbacken Schmutz befindet, schließen die Pressbacken nicht mehr exakt, was durch den Bac­ kenschließsensor festgestellt wird und an eine Steuereinheit weitergeleitet wird, um ein entsprechendes Signal zu erzeugen.

Diese Art der Funktionsüberwachung hat sich als nachteilig herausgestellt, da hohe Anforderungen an die Genauigkeit des Backenschließsensors gestellt werden, weil sich die Winkelposition der Pressbacken bei Schmutzablagerungen nur geringfügig ändert. Ferner befindet sich der Backenschließsensor im vorderen Bereich des Presswerkzeuges, der auch Verschmutzungen und anderen Umweltbelastungen aus­ gesetzt ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Presswerkzeug und ein Ver­ fahren zum Eichen eines Presswerkzeuges bereitzustellen, bei denen mit einfachen Mitteln die Funktionsfähigkeit und die Schliessstellung des Presswerkzeuges über­ prüft werden kann. Ferner soll bei einem Wechsel der Pressbacken und nach einer hohen Anzahl von Verpressungen eine große Genauigkeit hinsichtlich der zu errei­ chenden Pressstellung erhalten werden.

Diese Aufgabe wird mit einem Presswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Wenn an dem Kolben des Presswerkzeuges eine Messeinrichtung vorgese­ hen ist, mittels der die Position der Pressbacken erfassbar ist, braucht die Erfassung der Position der Pressbacken nicht mehr an den Pressbacken selber erfolgen, son­ dern kann direkt am Betätigungskolben vorgenommen werden. Dies hat den Vor­ teil, dass die Messeinrichtung im geschützten Gehäuse des Presswerkzeuges ange­ ordnet sein kann und sich nicht mehr im vorderen Bereich bei den Pressbacken be­ findet, die häufig Verschmutzungen und Umweltbelastungen ausgesetzt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Mes­ seinrichtung durch ein Zusammenpressen der Pressbacken eichbar. Dies gewährlei­ stet, dass auch nach einer hohen Anzahl von Pressvorgängen noch eine große Pressgenauigkeit erreicht werden kann. Selbst wenn die Pressbacken durch Ver­ schleiß etwas verzogen sind oder sich sonst wie leicht deformiert haben, kann durch den Eichvorgang die geschlossene Pressposition neu bestimmt werden. Dies schließt Fehler beim nachfolgenden Verpressen aus. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch schon im Gebrauch befindliche Pressbacken geeicht werden kön­ nen, da die Pressposition innerhalb der Maschine und nicht an der Pressbacke abge­ griffen wird.

Eine hohe Lebensdauer des Presswerkzeuges wird unter anderem auch dadurch ge­ währleistet, dass die Messeinrichtung innerhalb eines Gehäuses des Presswerkzeu­ ges angeordnet ist, so dass die Messeinrichtung zusammen mit anderen elektroni­ schen Bauteilen geschützt vor Umwelteinflüssen ist.

Eine mechanisch stabile Ausgestaltung des Presswerkzeuges sieht vor, dass an dem Kolben zwei Rollen angeordnet sind, die jeweils an einer Auflagefläche eines He­ belabschnittes einer Pressbacke anliegen. Durch jede Rolle wird dadurch eine Kraft zum Zusammenpressen der Pressbacken erzeugt. Vorzugsweise sind die Pressbac­ ken um eine Achse drehbar und weisen einen vorderen Pressabschnitt und einen auf der zur Drehachse gegenüberliegenden Seite liegenden Hebelabschnitt auf, wobei die Auflageflächen an den Hebelabschnitten zur Drehachse hin schräg nach innen verlaufen. Durch diese Ausgestaltung vervielfacht sich die Wegstrecke des Kolbens im Verhältnis zum zurückgelegten Weg der Pressbacken. Durch die schräge Anord­ nung der Auflagefläche führt eine Kolbenbewegung etwa zu einer zwei- bis zehn­ mal geringeren Bewegung des vorderen Bereiches der Pressbacken, weshalb durch diese Ausbildung die Messgenauigkeit erhöht ist.

Eine besonders genaue Positionserfassung wird erhalten, wenn die Messeinrichtung zur Erfassung der Position der Pressbacken einen induktiven Messnehmer aufweist.

Die obige Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Eichen eines Presswerkzeu­ ges mit den Merkmalen des Anspruches 7 gelöst. Durch das erfindungsgemäße Ver­ fahren wird gewährleistet, dass auch nach einer hohen Anzahl von Pressvorgängen oder bei einem Pressbackenwechsel ein äußerst genaues Arbeiten möglich ist. Fer­ ner kann das Eichverfahren auch zur Erfassung von Materialfehlern eingesetzt wer­ den.

Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Eichverfahrens in jedem Fall nutzen zu können, wird das Eichverfahren vorzugsweise automatisch nach einer bestimmten Anzahl von Pressvorgängen, vorzugsweise nach 50 bis 100 Pressvorgängen wieder­ holt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Presswerkzeuges;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Presswerkzeug der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Pressbacken mit angeschlossener Mes­ seinrichtung in der geschlossenen Position, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Pressbacken mit angeschlossener Mes­ seinrichtung nach der Fig. 3 mit leicht geöffneten Pressbacken.

Ein Presswerkzeug 1 weist an seinem vorderen Ende zwei sich gegenüberliegende Pressbacken 2 auf, die an einer Pressbackenaufnahme 3 gehalten sind. Die Press­ backenaufnahme 3 ist an einem gehäuseseitigen Halter 4 montiert, der von einem Gehäuse 5 umgeben ist. Am Griffbereich des Presswerkzeuges 1 ist ein Betäti­ gungsschalter 6 angeordnet, mit dem ein Pressvorgang eingeleitet werden kann. Auf der Oberseite des Presswerkzeuges 1 ist eine Anzeigeeinrichtung 7 angeordnet, die über den Pressvorgang sowohl optische als auch akustische Signale ausgeben kann.

Jede Pressbacke 2 ist um eine Achse 21 drehbar gelagert und weist einen vorderen Pressabschnitt 20 auf, an dem ein Pressprofil 24 ausgebildet ist und einen Hebelab­ schnitt 22 auf, der mit einer Auflagefläche 23 versehen ist. An der Auflagefläche 23 liegt jeweils eine Rolle 25 an, die mittels eines Kolbens 26 bewegbar ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Rollen 25 vorgesehen, die jeweils auf eine Pressbacke 2 wirken. Die Bewegung des Kolbens 26 wird durch eine Messeinrichtung 27 gemessen und an eine Steuereinheit weitergeleitet. Die Messeinrichtung 27 ist als induktive Messeinrichtung ausgebildet, es ist jedoch auch möglich Ultra­ schall oder andere Messmethoden einzusetzen.

Zum Verpressen wird der Kolben 26 zunächst in Richtung Gehäuse 5 bewegt, so dass sich die beiden Pressbacken aufgrund einer Vorspannung nach außen hin öff­ nen. Die Rollen 25 haben dabei zum äußeren Ende des Hebelabschnittes 22 einen kleinen Abstand. Anschließend wird der Kolben 26 in Richtung der Pressbacken mittels einer Hydraulik bewegt, so dass die Rollen 25 an den Auflageflächen 23 ab­ rollen und so die Pressbacken 2 um die Achse 21 verschwenken, bis die beiden vor­ deren Pressabschnitte 20 der Pressbacken aneinander anliegen. In dieser Position ist das innerhalb des Pressprofiles 24 liegende Bauteil verpresst.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet sich das Presswerkzeug in der ge­ wünschten Pressposition. Zwischen den beiden Pressabschnitten 20 befindet sich kein Spalt, so dass das Bauteil in dem Pressabschnitt wie gewünscht verpresst wird.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich ein Schmutzpartikel zwischen den beiden Pressabschnitten 20 des Presswerkzeuges 1. Dadurch bildet sich ein Spalt L zwischen den Pressbacken aus, so dass kein ordnungsgemäßes Schließen erreicht wird. Dadurch bleiben die Rollen 25 und der Kolben 26 in einer zurückgezogenen Position stehen, auch wenn der Pressdruck auf den vorgegebenen Wert erhöht wird. Während die Winkelposition der Pressbacken 2 aufgrund des Spaltes L nur geringfügig abweicht, ändert sich die Kolbenposition 26 aufgrund der Verschmutzung zwischen den Pressbacken 2 erheblich. Dies liegt an der nur leicht schrägen Neigung der Auflageflächen 23.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Eichverfahren wird zunächst ein Aufsatz mit zwei Pressbacken 2 in die Pressbackenaufnahme 3 eingebracht. Abschließend werden die Pressbacken 2 ohne ein Fitting zusammengepresst, wobei darauf geachtet werden muss, dass kein Schmutz zwischen den Pressbacken vorhanden ist und sich daher kein Spalt L beim Eichvorgang ausbildet. In der geschlossenen Position der Press­ backen 2 wird die Pressstellung des Betätigungskolbens 26 erfasst. Diese Schließ­ stellung des Kolbens wird an eine Steuereinheit weitergegeben.

Sollte sich beim Eichvorgang Schmutz zwischen den Pressbacken 2 befinden, so dass die Nullstellung falsch eingestellt wird, kann die Steuereinheit so program­ miert werden, dass bei einem weiteren Verpressen über die falsch geeichte Null­ stellung hinaus ein Fehlersignal erzeugt wird. Ferner kann die Steuereinheit ein Si­ gnal ausgeben, wenn die Abweichung von der Pressstellung einen vorher einge­ stellten Toleranzbereich (z. B. 2% bis 5%) überschreitet. Eine korrekte Verpressung kann also nur vorliegen, wenn mindestens zweimal hintereinander die geeichte Pressstellung erreicht wird.

Claims (6)

1. Presswerkzeug (1), insbesondere zum Verpressen von Rohrfittings mit zwei sich gegenüberliegenden Pressbacken (2), die mittels eines Kolbens (26) von einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung bewegbar sind, und einer Betätigungseinrichtung (4, 6) zur Steuerung der Bewegung des Kolbens (26), dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (27) am Kolben (26) vorgesehen ist, mittels der die Position der Pressbacken (2) erfassbar ist.

2. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mes­ seinrichtung (27) durch ein Zusammenpressen der Pressbacken (2) eichbar ist.

3. Presswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (27) innerhalb eines Gehäuses (5) des Presswerkzeuges (1) angeordnet ist.

4. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (27) zur Erfassung der Position der Pressbacken (2) einen induktiven Messnehmer aufweist.

5. Verfahren zum Eichen eines Presswerkzeuges (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schrit­ te:

• - Einsetzen eines Aufsatzes mit zwei Pressbacken (2);
• - Zusammenpressen der zwei Pressbacken (2) in die geschlossene Position durch Bewegung eines Betätigungskolben (26) des Presswerkzeugs (1);
• - Erfassen der Schließstellung des Kolbens (26), und
• - Auswertung der Schließstellung durch eine Steuereinheit.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Eichverfah­ ren automatisch nach einer bestimmten Anzahl von Pressvorgängen, vorzugs­ weise 50 bis 100 Pressvorgängen, wiederholt wird.