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Die
Erfindung betrifft zunächst
ein Verschiebewerkzeug für
eine Fitting-Klemmhülsenverbindung eines
zwischengeschobenen Rohres, insbesondere Kunststoffverbundrohres,
mit zwei gegebenenfalls als Halter ausgebildeten Werkzeugbacken.
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Verschiebewerkzeuge
der in Rede stehenden Art sind bekannt. So werden bspw. handbetriebene,
zangenartige Werkzeuge angeboten, mittels welchen Fittings auf Rohrenden
gepresst werden können.
Auch sind hydraulische Geräte
bekannt, die elektromotorisch angetrieben oder handbetätigt auf die
Werkzeugbacken einwirken. Letztere können direkt als auf die Verpressung
angepasste Werkzeuge ausgeformt sein. Bekannt sind jedoch auch Ausgestaltungen,
bei welchen die Werkzeugbacken lediglich Halter für Wechsel-Werkzeugaufsätze ausformen.
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Im
Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine
technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Verschiebewerkzeug
der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der Handhabung
zu verbessern.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei
eine Fest-Werkzeugbacke und eine bewegliche Werkzeugbacke vorgesehen
sind, wobei weiter die bewegliche Werkzeugbacke mittels einer elektromotorisch
angetriebenen Antriebsspindel verfahrbar ist. Zufolge dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ist ein Verschiebewerkzeug angegeben, welches eine geringe Baugröße und somit
ein entsprechend geringes Gewicht aufweisen kann. Zufolge dessen
ist ein Einhandbetrieb ermöglicht.
Die bewegliche Werkzeugbacke vollzieht durch die auf sie einwirkende,
elektromotorisch angetriebene Antriebsspindel eine geradlinige Bewegung
in Rich tung auf die Fest-Werkzeugbacke bzw. von dieser weg, demzufolge
auch in schwer zugänglichen
Bereichen das Verschiebewerkzeug angesetzt werden kann.
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Die
Antriebsspindel ist hierbei während
des Verpressvorganges parallel ausgerichtet zu dem, mit dem Fitting
zu versehenen Rohr. Letzteres erfährt durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
während des
Verpressvorganges keine Beaufschlagung quer zur Längserstreckung
derselben. Das Verschiebewerkzeug bzw. dessen Werkzeugbacken wirken nach
dem Prinzip einer Schraubzwinge oder dergleichen. Anwendung findet
das erfindungsgemäße Verschiebewerkzeug
insbesondere im Gebäude-Sanitärbereich.
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Die
Erfindung betrifft desweiteren ein Aufweitwerkzeug für die Aufweitung
von Rohrenden mit zwei gegebenenfalls als Halter ausgebildeten Werkzeugbacken.
Um ein Aufweitwerkzeug der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich
der Handhabung zu verbessern, wird eine Ausbildung mit einer Fest-Werkzeugbacke
und einer beweglichen Werkzeugbacke vorgeschlagen, wobei die bewegliche Werkzeugbacke
mittels einer elektromotorisch angetriebenen Antriebsspindel verfahrbar
ist. Das Aufweitwerkzeug gemäß vorliegender
Erfindung erweist sich insbesondere hinsichtlich der Handhabung
von Vorteil, da durch die gewählte
elektromotorische Beaufschlagung der beweglichen Werkzeugbacke mittels
einer Antriebsspindel eine geringe Baugröße und somit auch ein geringes
Gewicht erreicht werden kann, was weiter einen Einhandbetrieb ermöglicht. Die
Fest-Werkzeugbacke des Aufweitwerkzeuges bildet hierbei einen Gegenhalter
für den
an der beweglichen Werkzeugbacke angeordneten Aufweitvorsatz, wobei
die bewegliche Werkzeugbacke eine geradlinige Bewegung von der Festbacke
weg vollzieht. Diesbezüglich
wird weiter vorgeschlagen, dass ein mit der beweglichen Werkzeugbacke
verbundener Aufweitstempel die Fest-Werkzeugbacke durchsetzt. Die
Fest-Werkzeugbacke ist hierbei auf der der beweglichen Werkzeugbacke
abgewandten Seite als Gegenhalter ausgeformt. Anwendung findet das
erfindungsgemäße Aufweitwerkzeug
insbesondere im Gebäude-Sanitärbereich.
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Die
nachstehend weiter aufgeführten
erfindungsgemäßen Merkmale
sind sowohl für
sich als auch in Kombination mit dem Gegenstand des Anspruchs 1
als auch mit dem Gegenstand des Anspruchs 2 wesentlich. So ist weiter
vorgesehen, dass der Antrieb ein schnelllaufender Elektromotor ist, dessen
Drehzahl mittels eines Getriebes untersetzt ist. Das Untersetzungsverhältnis kann
sich hierbei in einem Bereich zwischen 1:10 bis 1:100 bewegen, so weiter
bspw. in einem Verhältnis
von 1:20,1:30,1:50 oder auch 1:80. Über dieses Untersetzungsgetriebe wird
die Drehzahl der Antriebsspindel auf 300 bis 600 U/min, weiter bevorzugt
400 U/min gedrosselt. Durch die Ausbildung des Antriebs als schnelllaufenden Elektromotor
und die gewählte
Untersetzung ist im Teillastbereich bzw. im lastfreien Betrieb ein
schnelles Verschieben der beweglichen Werkzeugbacke in Richtung
auf die Fest-Werkzeugbacke bzw. von dieser fort ermöglicht.
Zufolge dessen werden kurze Montagezeiten erreicht. Parallel zur
Antriebsspindel ist eine Verfahrstange als Gegenhalter angeordnet. Diese
dient als Führung
der beweglichen Werkzeugbacke und verhindert ein Verschwenken derselben um
die Antriebsspindel. So kann eine Verfahrstange vorgesehen sein,
welche neben einem kreisrunden Querschnitt auch weiter bspw. einen
mehreckigen Querschnitt aufweisen kann. Desweiteren ist auch die
Anordnung mehrerer Verfahrstangen denkbar. Die bewegliche Werkzeugbacke
ist bevorzugt zwischen der Fest-Werkzeugbacke und dem elektromotorischen
Antrieb angeordnet. Dementsprechend ist die Fest-Werkzeugbacke endseitig
des Verschiebe- bzw. Aufweitwerkzeuges angeordnet und weist weiter
bevorzugt ein Lager für
das dem Elektroantrieb abgewandte Ende der Antriebsspindel auf.
Zudem ist auch bevorzugt die Verfahrstange in der Fest-Werkzeugbacke
gehaltert. Vorgeschlagen wird weiter, dass das Werkzeug als Handgerät ausgebildet
ist, gegebenenfalls mit einem Akkumulator, in Art eines Elektro-Handschraubgeräts. Derartige
Geräte
sind bspw. als sogenannte Ak ku-Schrauber bekannt. Diese verfügen über einen
stabartigen oder auch, wie bevorzugt, pistolenartigen Gerätekörper sowie
einen, weiter bevorzugt im Handgriff angeordneten Akkumulator zum
Betreiben des Elektromotors. Die Handhabung insbesondere in engen
Arbeitsbereichen, wird insbesondere dadurch erleichtert, dass die Werkzeugbacken
Teil eines Gerätefortsatzes
sind, der um die Spindelachse feststellbar drehbar ist. Zufolge
dieser Ausgestaltung kann auch unmittelbar an einer Wand oder dergleichen
gearbeitet werden, wobei der Gerätevorsatz
in eine für
den Bediener ergonomisch günstige
Position um die Spindelachse verdreht werden kann, welche gefundene
Stellung feststellbar ist. Diese Feststellung kann durch Rastung erreicht
sein. Als weiter vorteilhaft erweist sich, dass die Antriebsspindel
ein Trapezgewinde aufweist mit einer Steigung von 1 bis 3 mm, bevorzugt
1,5 mm pro Gewindegang. Um auch bei relativ großen Fittings bzw. großen Nennweiten
für aufzuweitende
Rohre eine genügende
Kraftreserve zu bieten, wird vorgeschlagen, dass das Drehmoment
auf die Antriebsspindel jedenfalls nach Übersteigen eines vorgegebenen
Schwellwertes hämmernd
aufgebracht wird. So wird ein von Elektro-Bohrmaschinen bzw. Elektro-Schraubgeräten bekannter
Hammerschlag im Bereich des Antriebs genutzt, um hierdurch eine
hohe Kraftreserve zu bieten. So ist vorgesehen, dass die elektrische
Antriebsleistung so gewählt
ist, dass jedenfalls im Hammerbetrieb ein Drehmoment von mehr als
50 Nm auf die Antriebsspindel aufgebracht ist. So kann bspw. ohne
Hammerbetrieb, d. h. zum schnellen Schieben der beweglichen Werkzeugbacke
in Teillast oder lastfreiem Betrieb ein Drehmoment von bspw. 25
Nm erreicht werden. Mit Einsetzen des Hammerbetriebs wird dieses
auf über
50 Nm, bspw. 80 bis 150 Nm, bevorzugt 120 Nm, gesteigert.
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Die
Erfindung betrifft desweiteren ein Verfahren zum Betreiben eines
Verschiebewerkzeugs oder eines Aufweitwerkzeugs, wobei das Werkzeug
zwei gegebenenfalls als Halter ausgebildete Werkzeugbacken aufweist.
Derartige Verfahren sind bekannt und dienen bspw. zum Betreiben
eines Verschiebewerkzeugs zum Verpressen von Fittings oder dergleichen auf
Rohre oder auch zum Betreiben eines Aufweitwerkzeuges zum Aufweiten
von Rohrenden. Um ein Verfahren der in Rede stehenden Art zu verbessern, wird
vorgeschlagen, dass die Bewegung der Werkzeugbacken zueinander hämmernd erfolgt,
wozu zumindest auf eine der Werkzeugbacken hämmernd eingewirkt wird. Hierdurch
ist eine hohe Kraftreserve im Schlagbetrieb erreicht, was bspw.
die Verpressung von relativ großen
Fittings bzw. das Aufweiten von Rohren mit größeren Nennweiten bei relativ
geringer Antriebsleistung erlaubt. So kann über den üblichen, nicht hämmernden
Antrieb bspw. ein Drehmoment von 25 Nm erreicht werden. Durch Einsetzen des
Hammerbetriebs kann dieses auf bspw. 80 bis 150, bevorzugt 120 Nm,
gesteigert werden. Als vorteilhaft erweist sich diesbezüglich weiter,
dass zumindest eine Werkzeugbacke über eine Antriebsspindel angetrieben
ist und dass das Drehmoment hämmernd
auf die Antriebsspindel eingebracht wird. Diese Antriebsspindel
ist bevorzugt Teil eines Handgeräts
in Art eines Elektro-Handschraubgeräts, welches gegebenenfalls
mit einem Akkumulator versehen ist. Ein solches Handgerät weist
als Antrieb einen schnelllaufenden Elektromotor auf, dessen Drehzahl mittels
eines Getriebes untersetzt ist, wobei erfindungsgemäß in dem
Getriebe ein Schlagwerk zur hämmernden
Einwirkung auf die Antriebsspindel angeordnet ist. Zufolge des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ein verbessertes Verpressbild durch den Hammerbetrieb erreicht,
dies durch ein gegenüber den üblichen
Verfahren homogeneres Fließen
des Werkstoffes. Bevorzugt wird weiter der Einsatz eines gedämpften Hammerschlags,
so bspw. durch Anordnung eines Dämpfungsteils
zwischen Hammer und Amboss der Hammervorrichtung.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, welche lediglich
zwei Ausführungsbeispiele
darstellen, näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 ein erfindungsgemäßes, als
Handgerät
ausgebildetes Verschiebewerkzeug in Ansicht;
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2 das Verschiebewerkzeug
in einem Längsschnitt;
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3 den Schnitt gemäß der Linie
III-III in 2;
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4 eine Schnittdarstellung
gemäß 2, jedoch ein erfindungsgemäßes Aufweitwerkzeug
betreffend.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu den 1 bis 3 ein Handgerät 1 in
Art eines Elektro-Handschraubgeräts
zur Ausbildung eines Verschiebewerkzeugs 2.
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Das
Handgerät 1 ist
pistolenartig ausgeformt und weist einen Gerätegrundkörper 3 auf, von welchem
ein Handgriff 4 radial abragend ausgeht. Das Handgerät 1 ist
akkubetrieben, wozu endseitig des Handgriffs 4 ein Akkumulator 5 einsteckbar
ist.
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In
dem Gerätegrundkörper 3 ist
ein schnelllaufender Elektromotor 6 angeordnet, über welchen unter
Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes 7 eine stirnseitig über den
Grundkörper 3 hinausragende
Antriebswelle 8 antreibbar ist. Die Ausgestaltung des Untersetzungsgetriebes 7 ist
aus dem Stand der Technik bezüglich
Elektro-Schraubgeräten oder
dergleichen bekannt, weshalb hier auf eine detaillierte Beschreibung
verzichtet wurde.
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Desweiteren
weist das Handgerät 1 einen auf
die Antriebswelle 8 einwirkenden Hammerschlag-Mechanismus 9 auf.
Dieser setzt bei Überschreiten
eines Drehmoment-Schwellwertes selbsttätig ein. Ein solcher Hammerschlag-Mechanismus 9 ist
gleichfalls aus dem Stand der Technik bezüglich Elektro-Handschraubgeräten oder
dergleichen bekannt, weshalb auch hier auf eine detaillierte Beschreibung
bzw. zeichnerische Darstellung verzichtet wurde.
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Das
Handgerät 1 ist
desweiteren arbeitsseitig, d.h. stirnseitig und von der Antriebswelle 8 zentral durchsetzt
mit einem Gerätevorsatz 10 versehen, welch
letzterer sich im Wesentlichen zusammensetzt aus einem im Grundriss
kreisscheibenförmigen
Halter 11, einer beweglichen Werkzeugbacke 12 und
einer Fest-Werkzeugbacke 13.
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Zur
Anordnung des Halters 11 an dem Handgerät 1 ist letzteres
stirnseitig, dem Halter 11 zugewandt, mit einer Montageplatte 14 versehen,
welche zentral von der Antriebswelle 8 durchsetzt ist.
Bevorzugt ist diese Montageplatte 14 grundrissmäßig an den
Halter 11 angepasst. Zentral und in Richtung auf den Halter 11 weisend
ist die Montageplatte 14 mit einem hutartigen Zentrierabschnitt 15 versehen,
welcher in eine entsprechend angepasste, im Grundriss kreisförmige Ausnehmung 16 des
Halters 11 eingreift, zufolge dessen der Halter 11 um
den Zentrierabschnitt 15 und somit auch um die Antriebswelle 8 frei
drehbar ist.
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Die
Drehstellung des Halters 11 gegenüber der Montageplatte 14 ist
feststellbar; gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
rastbar. Hierzu weist der Zentrierabschnitt 15 auf seiner
radialen Mantelfläche über den
Umfang gleichmäßig verteilte Rastvertiefungen 17 auf.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind acht solcher Rastvertiefungen 17 vorgesehen. Der Halter 11 trägt eine
durch die Mantelwandung der Ausnehmung 16 tretende Rastkugel 18,
die rückwärtig durch
eine Druckfeder 19 in Richtung auf die Ausnehmung 16 beaufschlagt
ist und mit einer der Rastvertiefungen 17 des Zentrierabschnitts 15 rastend
zusammenwirkt. Somit sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
acht Drehstellungen des Halters 11 rastsicherbar.
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Die
den Halter 11 zentral durchsetzende Antriebswelle 8 geht
auf der dem Handgeräte-Grundkörper 3 abgewandten
Seite des Halters 11 in eine koaxial zur Antriebswelle 8 ausgerichtete
Antriebsspindel 20 über.
Diese weist ein nicht näher
dargestelltes Trapezgewinde auf mit einer bevorzugten Steigung von
1,5 mm pro Gewindegang.
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Diese
Antriebsspindel 20 ist im Bereich ihres freien, d. h. dem
Handgerät-Grundkörper 3 abgewandten
Endes 21 in der bereits erwähnten Fest-Werkzeugbacke 13 frei
drehbar gelagert.
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Über die
Antriebsspindel 20 ist die bewegliche Werkzeugbacke 12 in
Erstreckungsrichtung der Spindelachse x verlagerbar, wozu die bewegliche Werkzeugbacke 12 im
von der Antriebsspindel 20 durchsetzten Bereich mit einer
drehfest in der Werkzeugbacke 12 gehalterten Gewindebuchse 22 versehen
ist.
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Zur
Gegenhalterung von Fest-Werkzeugbacke 13 und beweglicher
Werkzeugbacke 12 ist eine parallel zur Antriebsspindel 20 ausgerichtete
Verfahrstange 23 vorgesehen. Diese ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
im Bereich des den Werkzeugen bzw. bei Ausbildung der Werkzeugbacken
als Halter für
auswechselbare Werkzeuge den Halteabschnitten abgewandten Bereich
angeordnet, wobei die Verfahrstange 23 die bewegliche Werkzeugbacke 12 frei
durchsetzend jeweils endseitig in dem Halter 11 und in
der Fest-Werkzeugbacke 13 befestigt ist.
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Die
Werkzeugbacken 12 und 13 sind in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
als Halter für Wechselaufsätze ausgebildet,
so dass das Verschiebewerkzeug 2 bspw. zur Verpressung
verschieden großer
Fittings geeignet ist.
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Zur
translatorischen Bewegung der beweglichen Werkzeugbacke 12 wird
mittels eines Betätigungsknopfes 24 im
Handgriff 4 der Elektromotor 6 in Betrieb gesetzt,
was über
das Untersetzungsgetriebe 7 und die Antriebswelle 8 die
Drehung der Antriebsspindel 20 zur Folge hat. Über die
mit der Antriebsspindel 20 kämmende Gewindebuchse 22 wird
je nach Drehrichtung der Antriebsspindel 20 die bewegliche
Werkzeugbacke 12 in Richtung auf die Fest-Werkzeugbacke 13 oder
von ihr fort bewegt, dies stets streng linear in Richtung der Spindelachse x.
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Zum
Verpressen eines Fittings oder dergleichen wird die Drehrichtung
des Elektromotors 6 und dementsprechend die der Antriebsspindel 20 so
gewählt,
dass eine Vorverlagerung (Pfeil a) der beweglichen Werkzeugbacke 12 in
Richtung auf die Fest-Werkzeugbacke 13 erreicht wird. Nach Überschreiten
eines Drehmoment-Schwellwertes an der Antriebswelle 8 schaltet
sich selbsttätig
der Hammerschlag-Mechanismus 9 zu, wonach das Drehmoment hämmernd auf
die Antriebsspindel 20 und über die Gewindebuchse 22 auf
die bewegliche Werkzeugbacke 12 aufgebracht wird.
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Bedingt
durch die Anordnung eines schnellen Elektromotors 6 und
die trapezförmige
Ausgestaltung des Gewindes der Antriebsspindel 20 ist eine schnelle
Schiebeverlagerung der beweglichen Werkzeugbacke 13 im
Teillastbetrieb oder lastfreien Betrieb erreichbar.
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Durch
die schlanke, kompakte Bauform und das hieraus resultierende geringe
Gesamtgewicht des Handgerätes 1 ist
eine gute Handhabbarkeit desselben erreicht, wobei weiter durch
die gewählte
Ausgestaltung in unmittelbarer Nähe
einer Wand oder eines anderen Hindernisses gearbeitet werden kann.
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In 4 ist das Handgerät 1 als
Aufweitwerkzeug 25 dargestellt, wobei hier die Fest-Werkzeugbacke 13 als
Gegenhalter für
einen an der beweglichen Werkzeugbacke 12 befestigten,
sich mit seiner Körperachse
parallel zur Spindelachse x erstreckenden Aufweitstempel 27 ausgebildet.
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Der
Aufweitstempel 27 ist konkret als Aufweitdorn ausgeformt,
welcher im Wesentlichen aus einer Zugstange 28 und einem
diese umgebenden, elastischen Aufweitelement 29 besteht.
Die Zugstange 29 durchsetzt die Fest-Werkzeugbacke 13 im
Bereich einer entsprechend angeordneten Bohrung 30 und
ist fußseitig
an der beweglichen Werkzeugbacke 12 befestigt. Das dem
Fußbereich
der Zugstange 28 abgewandte Ende ist als ein sich gegenüber der
Zugstange 28 radial erweiternder Zugstangenkopf 31 ausgebildet.
Das Aufweitelement 29 ist, die Zugstange 28 umfassend,
zwischen dem Zugstangenkopf 31 und der dem Zugstangenkopf 31 zugewandten
Oberfläche
der Fest-Werkzeugbacke 13 bzw. des Gegenhalters 26 gefasst.
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Der
den Aufweitstempel 27 umgebende Gegenhalter 26 ist
topfförmig
ausgebildet mit einer Topföffnung,
welche in Richtung auf den Zugstangenkopf 31 weist. Die
Topföffnung
ist gegenüber
dem Zugstangenkopf 31 und dem Aufweitelement 29 durchschnittsvergrößert. Der
Topfboden besitzt eine zentrale Durchgangsbohrung, durch welche
ein Endbereich des Aufweitelements 29 tritt.
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Ein
mittels des Aufweitwerkzeugs 25 aufzuweitendes Ende eines
Rohres 32 wird in den zwischen Aufweitelement 29 und
Mantelwandung des Gegenhalters 26 verbleibenden Ringraum
eingeführt. Über die
Antriebsspindel 20 wird die bewegliche Werkzeugbacke 12 mitsamt
der die Fest-Werkzeugbacke 13 durchsetzenden Zugstange 28 von
der Fest-Werkzeugbacke 13 fort geradlinig entlang der Spindelachse
x verlagert (Pfeil b), was über
den Zugstangenkopf 31 eine Stauchung des Aufweitelements 29 zur
Folge hat. Diese Stauchung bewirkt eine durch die Mantelwandung
des Gegenhalters 26 begrenzte Aufweitung des Rohrendes.
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Durch
die beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung
ist ein Aufweitwerkzeug 25 geschaffen, welches bei kompakter
Bauweise und daraus resultieren dem, relativ geringen Gewicht sich
durch eine einfache Handhabbarkeit auszeichnet.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.