DE102007005837B4 - Drive unit for a pressing device - Google Patents
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Abstract
Antriebseinheit (1) für ein handgeführtes Preßgerät mit einem Antrieb aus Elektromotor (2) und angeschlossener Hydraulikeinheit (4), die eine Kolbenzylindereinheit (6) und eine von dem Elektromotor (2) angetriebene Hydraulikpumpe (5) aufweist, deren Saugseite mit einem Reservoir (62) für Hydraulikflüssigkeit und deren Druckseite mit der Kolbenzylindereinheit (6) verbunden sind, wobei die im Betrieb mit Hydraulikdruck beaufschlagten Hohlräume von mehreren Bauteilen umschlossen sind und zwischen den Bauteilen aneinanderliegende Flächenpaare gebildet sind, die hohlraumseitig jeweils eine innenseitige Flächenpaargrenze und drucklosseitig eine außenliegende Flächenpaargrenze bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegenden Flächenpaargrenzen ausnahmslos von einer Wandung (63) des Reservoirs (62) umschlossen sind oder eine drucklose Verbindung zum Reservoir (62) haben.Drive unit (1) for a hand-guided pressing device with a drive consisting of an electric motor (2) and connected hydraulic unit (4), which has a piston-cylinder unit (6) and a hydraulic pump (5) driven by the electric motor (2) whose suction side is connected to a reservoir ( 62) for hydraulic fluid and the pressure side of which are connected to the piston-cylinder unit (6), which are acted upon by hydraulic pressure in the cavities are surrounded by a plurality of components 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 , characterized in that the outer surface pair boundaries are invariably enclosed by a wall (63) of the reservoir (62) or have a non-pressurized connection to the reservoir (62).
Description
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.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, wherein in operation Hollow spaces acted upon by hydraulic pressure are enclosed by a plurality of possibly movable components and adjacent pairs of surfaces are formed between the components, forming on each side of the cavity an inner surface pair boundary and, on the pressure side, an outer surface pair boundary.
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.For connecting pipe ends by means of press fittings and for the attachment of cable lugs to electrical cables hand-held pressing devices are known which consist of a drive unit and a 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.
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.
Bei den Antriebseinheiten bekannter Preßgeräte der vorgenannten Art ist das Reservoir entweder an der Unterseite der Hydraulikeinheit (vgl.
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.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 contiguous pairs of surfaces, the pressure chamber side or cavity side each form an inside surface pair boundary and pressure-less side with respect to the cavity outside surface pair boundary.
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.In the known drive units of the aforementioned type, there is the problem of sealing the cavities charged with hydraulic pressure during operation in such a way that no hydraulic fluid escapes. 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 may even lead to a risk to the operator or to incorrect pressing due to slipping of the pressing device.
Der Grund für den Verlust an Hydraulikflüssigkeit liegt darin, dass die Flächenpaare häufig nicht so aneinanderliegen, 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.The reason for the loss of hydraulic fluid is that the pairs of surfaces are often not so close to each other 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 in prolonged service life due to wear or seal ring damage.
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.The invention has for its object to form a drive unit of the prescribed type so that the escape of hydraulic fluid is avoided in particular at the aforementioned surface pair boundaries.
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.This object is achieved in that the outer Surface pair boundaries are invariably surrounded by a wall of the reservoir or have unpressurized connection to the reservoir. The basic idea of the invention is not to try to improve the tightness of the adjoining pairs of surfaces, but rather to return the hydraulic fluid, which may be exiting at the outer surface pair boundaries, to 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 exiting there directly enters 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 construction according to the invention, a drive unit is obtained which does not allow hydraulic fluid to escape outward even if the components having a pair of surface pairs break, but retains it 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 pollution is eliminated.
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.In an embodiment of the invention, it is provided that the hydraulic unit is preferably completely surrounded by a wall of the reservoir at least in the area of the hydraulic pump and at least to the pump-side end of the piston-cylinder unit. 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 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.In a further embodiment of the invention it is provided that the piston-cylinder unit comprises a hydraulic cylinder and a displaceably guided therein 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 Rear room has connection to the hydraulic reservoir or is part of the same. In this way it is ensured that possibly past the seal of the hydraulic piston hydraulic fluid is supplied to the reservoir, so it can not escape to the outside.
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 Druckschwankungen 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.According to the invention it is further provided that the hydraulic pump is formed in a conventional manner as a piston pump with a reciprocating in a pump cylinder and 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 der Zeichnung wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:In the drawing, the invention is illustrated by means of an embodiment in more detail. Show it:
Die Antriebseinheit
Der Elektromotor
An der Rückseite des Gehäuses
Der Akkumulatorsatz
Etwa in der Mitte der Antriebseinheit
Am vorderen Ende wird der Griffbereich
Die Exzenterhülse
Am untenseitigen Ende der Hydraulikpumpe
In dem Steuerkolben
Die Kolbenzylindereinheit
In dem Rückraum
Das aus dem Gabelfuß
In dem Hydraulikkolben
Der Bereich der Hydraulikpumpe
Das Reservoir
Die Hydraulikeinheit
Was die beiden letzteren Flächenpaare betrifft, fließt eventuell an den Dichtungsringen
Im Betrieb funktioniert die Antriebseinheit
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
Der Druck sinkt nunmehr schlagartig unter einen Auslegungswert des Überdruckventils
Wird der Elektromotor
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