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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung
des Verschleißes einer Handzange sowie eine hierfür
geeignete Vorrichtung. Im Weiteren betrifft die Erfindung Handzangen,
bei denen der Verschleiß überwacht wird. Im Blickpunkt
der Erfindung liegen Handzangen, bei denen Presselemente auf ein
Werkstück pressbar sind und ein durch Betätigung
der Handzange zu erreichendes Pressmaß mit einer Voreinstellungsvorrichtung
einstellbar ist. Speziell eignet sich die Erfindung für
den Einsatz an Crimpzangen, deren Crimpmaß einstellbar
ist.
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Aus
der
DE 10 2004
009 489 A1 ist eine Einstellungsanzeige für Crimpzangen
bekannt, bei denen die auf die Crimpkontakte einwirkenden Crimpstempel
von einem in einem Kurvenkörper geführten Schwenkkolben
in die Crimpstellung gebracht werden. Eine gewählte Voreinstellung
der Crimpzange wird durch eine elektronische Anzeige angezeigt. Kommt
es zum Verschleiß der Crimpstempel oder des Kurvenkörpers,
so ist die Anzeige des Wertes für die Voreinstellung jedoch
mit einem Fehler behaftet.
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Die
DE 296 02 238 U1 zeigt
ein Prüfgerät zur Überprüfung
von Pressgeräten oder deren die Pressbacken tragenden Teile.
Das Pressgerät oder ein Teil desselben ist in einer bestimmten
Position in das Prüfgerät einzulegen. Beim Prüfvorgang
wird eine Leerverpressung durchgeführt, wobei nach Aufbringen
des Pressdrucks die Spaltbreite zwischen zwei gegenüberliegenden
Stirnseiten benachbarter Pressbacken vermessen wird. Die Spaltbreite
wird der Bedienungsperson angezeigt, sodass diese entscheiden kann,
ob das Pressgerät noch weiter verwendet werden kann oder
nicht. Diese Lösung ist nur für Pressgeräte geeignet,
bei denen die Pressbacken bei Betätigung des Pressgerätes
grundsätzlich aneinander anschlagen, bzw. mit denen nur
ein einziges Pressmaß verwirklicht werden kann.
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Die
DE 200 12 887 U1 zeigte
eine Vorrichtung für die Verschleißprüfung
an Presszangen. Diese Vorrichtung umfasst ein Prüfelement,
welches einen Indikator aufweist und beim Verpressen eines Gegenstandes
zwischen den Stirnseiten der Pressbacken der Presszange anzuordnen
ist. Der Indikator wird unterhalb einer vorbestimmten vergleichsweise kleinen
Spaltbreite verpresst. Auch diese Lösung ist ausschließlich
für Presszangen geeignet, bei denen die Pressbacken bei
Betätigung der Presszange grundsätzlich aneinander
anschlagen, bzw. mit denen nur ein einziges Pressmaß verwirklicht
werden kann.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Überwachung des Verschleißes einer Handzange
bereitzustellen, welches insbesondere für Handzangen geeignet
ist, bei denen Presselemente auf ein Werkstück pressbar
sind und ein durch Betätigung der Handzange zu erreichendes
Pressmaß mit einer Voreinstellungsvorrichtung in einem
vorgegebenen Bereich einstellbar ist. Weiterhin besteht die Aufgabe
darin, eine entsprechende Vorrichtung zur Überwachung des
Verschleißes einer solchen Handzange bereitzustellen. Insbesondere
soll es eine derartige Handzange gestatten, den Verschleiß zu überwachen
und durch eine nachfolgende Kalibrierung innerhalb vorgegebener
Grenzen zu kompensieren.
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Die
genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem
beigefügten Anspruch 1, durch eine Vorrichtung gemäß dem
nebengeordneten Anspruch 12 und durch Handzangen gemäß den
nebengeordneten Ansprüchen 15 und 16 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren dient der Überwachung
des Verschleißes einer Handzange, mit welcher Presselemente
auf ein Werkstück gepresst werden können. Das
zu erreichende Pressmaß, d. h. der zu erzielende Abstand
zwischen den Presselementen bei einer vollständigen Betätigung der
Handzange ist mit einer Voreinstellungsvorrichtung einstellbar.
Die Voreinstellungsvorrichtung kann beispielsweise dazu dienen,
die Handzange an unterschiedlich große zu verpressende
Werkstücke anzupassen. Jedenfalls ist die Voreinstellungsvorrichtung
dazu geeignet, einen Verschleiß der Handzange ausgleichen
zu können. Bei einer bestimmungsgemäßen
Benutzung der Handzange ist vor der Betätigung der Handzange
das zu erreichende Pressmaß mit der Voreinstellungsvorrichtung
einzustellen bzw. die Stellung der Voreinstellungsvorrichtung zu
kontrollieren. Anschließend ist die Handzange zu betätigen,
wodurch die Presselemente bis zu dem eingestellten Pressmaß aufeinander
zu bewegt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren umfasst zunächst
den Schritt, dass eine Referenzstellung der Voreinstellungsvorrichtung
erfasst bzw. gemessen wird. Diese Erfassung/Messung erfolgt vor
einer erstmaligen Benutzung der Handzange nach deren Herstellung
oder nach deren Wartung. Es wird dabei also davon ausgegangen, dass
sich die Handzange in einem unverschlissenen Zustand befindet. Zur
Messung der Referenzstellung ist die Handzange zu betätigen,
wodurch die Presselemente in eine Position gebracht werden, in welcher
sie das zu diesem Zeitpunkt eingestellte Pressmaß aufweisen.
Die Presselemente sind dann durch ein Verstellen der Voreinstellungsvorrichtung
in eine Position zu bringen, in welcher sie ein Referenzpressmaß aufweisen.
Dabei ist sicherzustellen, dass die Presselemente tatsächlich
das Referenzpressmaß verwirklichen. Demzufolge ist das
Referenzpressmaß unmittelbar an den Presselementen festzustellen,
beispielsweise dadurch, dass ein Kalibrierungsnormal, z. B. ein
Lehrdorn zwischen die Presselemente gebracht wird. Alternativ kann
das Referenzpressmaß z. B. mithilfe eines Messgerätes
kontrolliert werden. Sobald die Presselemente in die das Referenzpressmaß aufweisende
Position gebracht wurden, befindet sich die Voreinstellungsvorrichtung
in der Referenzstellung, die zu messen ist. Im Ergebnis des ersten
Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt
ein Maß für die Referenzstellung der Voreinstellungsvorrichtung vor.
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In
einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine Verschleißstellung der Voreinstellungsvorrichtung
gemessen. Dieser Schritt erfolgt, nachdem die Handzange eine oder
mehrere Male benutzt wurde, wodurch es zu einem Verschleiß der
Handzange gekommen sein kann. Auch das Messen der Verschleißstellung
erfolgt in einem betätigten Zustand der Handzange. In gleicher
Weise wie beim Messen der Referenzstellung ist die Voreinstellungsvorrichtung
zu verstellen, um die Presselemente in eine das Referenzpressmaß aufweisende
Position zu bringen. Ist es bereits zu einem Verschleiß der Handzange,
beispielsweise zu einem Verschleiß der Presselemente gekommen,
so werden die Presselemente nun eine andere Position aufweisen,
in welcher sie das Referenzpressmaß verwirklichen. Folglich
wird auch die Voreinstellungsvorrichtung eine von der Referenzstellung
abweichende Position aufweisen. Im Ergebnis des zweiten Schrittes
des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt ein Maß für
die Verschleißstellung der Voreinstellungsvorrichtung vor. Erfindungsgemäß wird
eine Meldung ausgegeben, wenn das Maß der Verschleißstellung
von dem Maß der Referenzstellung um mehr als ein zulässiges
Verschleißmaß abweicht. Durch diese Meldung kann
sichergestellt werden, dass der Benutzer der Handzange die Handzange
nicht mehr benutzt, sobald die Handzange, insbesondere deren Presselemente,
um mehr als ein zulässiges Maß verschlissen sind.
Zwar könnte der Benutzer durch ein weiteres Verstellen der
Voreinstellungsvorrichtung das gewünschte Pressmaß weiterhin
erzielen, jedoch wüsste der Benutzer ohne die Meldung nicht,
ob das Ergebnis der Pressung trotz eines Verschleißes der
Presselemente noch den Anforderungen genügen wird. Dadurch kann
beispielsweise vermieden werden, dass mit der Handzange eine Pressung
ausgeführt wird, die zwar das gewünschte Pressmaß verwirklicht,
jedoch aufgrund verschlissener Presselemente eine ungenügende
Formung des Werkstückes bewirkt. Die Meldung kann beispielsweise
optisch, akustisch oder auch dadurch erfolgen, dass die Benutzung
der Handzange verhindert ist.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmalig
möglich, den Verschleiß bei einer Handzange laufend
zu überwachen und dadurch die Qualität des Ergebnisses
der Pressung auf einem hohen Niveau sicherzustellen. Der zweite
Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich
das Messen der Verschleißstellung der Voreinstellungsvorrichtung
ist hierfür nach einer bestimmten Anzahl an Benutzungen
der Handzange zu wiederholen. Sobald die Zange bzw. deren Presselemente
um mehr als ein zulässiges Verschleißmaß verschlissen
sind, wird eine Meldung ausgegeben. Optional kann eine Aufforderung
zur erneuten Verschließkontrolle generiert werden, wenn
eine vorgegebene Anzahl von Pressungen durchgeführt wurde.
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Das
Messen der Referenzstellung und das Messen der Verschleißstellung
können absolut oder auch relativ erfolgen. Das relative
Messen ist aufgrund des geringeren Aufwandes für viele
Anwendungen bevorzugt. Das Messen der Referenzstellung und das Messen
der Verschleißstellung erfolgt dann jeweils dadurch, dass
eine Änderung der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung
gemessen wird, während die Voreinstellungsvorrichtung ausgehend von
einer mechanisch definierten Bezugsstellung in die Referenzstellung
bzw. in die Verschleißstellung gebracht wird. Die mechanisch
definierte Bezugsstellung der Voreinstellungsvorrichtung weist den
Vorteil auf, dass sie unabhängig von beispielsweise einem elektronisch
gespeicherten Messwert der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung
ist. So bleibt die mechanisch definierte Bezugsstellung auch dann
erhalten, wenn z. B. die Spannungsversorgung einer Vorrichtung zum
elektronischen Messung der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung
unterbrochen wird.
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Die
mechanisch definierte Bezugsstellung ist bevorzugt durch einen mechanischen
Anschlag der Voreinstellungsvorrichtung gebildet, bei welchem die Presselemente
das minimal einstellbare Pressmaß aufweisen. Es handelt
sich somit um einen unteren Anschlag der Voreinstellungsvorrichtung,
von welchem ausgehend die Referenzstellung und die Verschleißstellung
der Voreinstellungsvorrichtung bestimmt werden. Die mechanisch definierte
Bezugsstellung kann aber auch durch eine Raststellung, durch eine
Markierung o. ä. gebildet sein.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Stellung der Voreinstellungsvorrichtung während
einer bestimmungsgemäßen Benutzung der Handzange
laufend gemessen. Das gemessene Maß der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung
wird laufend in das jeweils eingestellte Pressmaß umgerechnet.
Für diese Umrechnung muss zumindest bekannt sein, welche Abhängigkeit
die Änderung des Pressmaßes von der Änderung
der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung aufweist. Diese Abhängigkeit
kann beispielsweise ausgehend von der Dimensionierung der Handzange
berechnet werden oder durch eine Messreihe bestimmt werden. Das
berechnete Pressmaß wird bei dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens angezeigt, sodass
der Benutzer der Handzange das jeweils ein gestellte Pressmaß ablesen
kann. Diese Ausführungsform weist u. a. den Vorteil auf,
dass die Handzange aufwandsarm an andere zu erreichende Pressmaße
angepasst werden kann.
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Wie
bei jeder beliebigen Stellung der Voreinstellungsvorrichtung wird
das eingestellte Pressmaß auch in der Bezugsstellung der
Voreinstellungsvorrichtung aus deren gemessener Stellung berechnet. Dieses
besondere Pressmaß wird bevorzugt beim Messen der Referenzstellung
gespeichert, sodass es zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt
angezeigt werden kann.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Abweichung der Verschleißstellung von
der Referenzstellung in einem auf das Pressmaß bezogenen Verschleiß umgerechnet
und angezeigt. Diese Umrechnung basiert wiederum auf der Abhängigkeit
der Änderung des Pressmaßes von der Änderung
der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich der
Benutzer der Handzange auf Anforderung anzeigen lassen, wie hoch
der Verschleiß der Handzange ist. Der Verschleiß kann
beispielsweise in μm angezeigt werden.
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Das
Umrechnen des Maßes der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung
in das jeweils eingestellte Pressmaß erfolgt bevorzugt
in Abhängigkeit vom Maß der zuletzt gemessenen
Verschleißstellung. Bei dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt der zweite
Schritt, nämlich das Messen der Verschleißstellung,
gleichzeitig eine Kalibrierung der Anzeige des Pressmaßes
dar. Dabei dient das Referenzpressmaß als Ausgangspunkt
für die Umrechnung. Entsprechend der gemessenen Änderung
der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung wird auf eine Änderung
des Pressmaßes gegenüber dem Referenzpressmaß geschlossen.
Nach jedem Messen der Verschleißstellung der Voreinstellungsvorrichtung,
d. h. nach jedem Kalibrierungsvorgang wird bevorzugt ein Kalibrierungszähler
inkrementiert, wodurch bekannt ist, wie oft die Handzange nach deren Herstellung
oder einer Rückstellung des Kalibrierungszählers
nach einer Wartung kalibriert wurde. Ein Wert des Kalibrierungszählers
wird bevorzugt angezeigt, sodass er insbesondere im Wartungsfall
abgelesen werden kann. Der Wert des Kalibrierungszählers
wird vorzugsweise in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Überwachung
des Verschleißes einer Handzange. Bei der Handzange sind
Presselemente auf ein Werkstück pressbar. Ein durch Betätigung
der Handzange zu erreichendes Pressmaß ist mit einer Voreinstellungsvorrichtung
einstellbar. Die Vorrichtung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens konfiguriert. Die bereits erwähnte Kalibrierung der
Anzeige des Pressmaßes dient bei aufgetretenem Verschleiß der
Korrektur des Verschleißwertes in der Anzeige, sodass trotz
Verschleiß der Presselemente das tatsächlich zu
erreichende Pressmaß angezeigt wird, d. h. korrekt eingestellt
werden kann. Diese Verschleißkorrektur soll erfindungsgemäß in vorgegebenen
Grenzen gehalten werden, um die Qualität des Pressvorgangs
hoch zu halten.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst bevorzugt
ein absolutes oder ein inkrementelles Wegmesssystem zur Messung
der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung. Wird ein absolutes
Wegmesssystem verwendet, so ist keine Bezugsstellung der Voreinstellungsvorrichtung
notwendig.
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Bei
der erfindungsgemäßen Handzange sind Presselemente
auf ein Werkstück pressbar. Ein durch Betätigung
der Handzange zu erreichendes Pressmaß ist mit einer Voreinstellungsvorrichtung einstellbar.
Die Handzange umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Überwachung des Verschleißes der Handzange.
Bei der erfindungsgemäßen Handzange kann es sich
beispielsweise um eine Handzange handeln, bei welcher flache Pressbacken paarweise
gegenüberliegend auf ein Werkstück gepresst werden.
Die erfindungsgemäße Handzange ist besonders für
Anwendungen geeignet, bei denen sehr hohe Anforderungen hinsichtlich
der Genauigkeit der Verpressung gestellt werden, beispielsweise für
Handzangen mit halbkreisförmigen Pressbacken zur Verpressung
von Rohrverbindungen. Die erfindungsgemäße Handzange
kann auch durch eine Handzange gebildet sein, bei welcher die Presselemente
eine schneidende oder eine brechende Funktion aufweisen.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Handzange ist diese als eine Crimpzange ausgebildet, mit welcher ein
durch ein elektrisches Verbindungselement gebildetes Werkstück
verpresst werden kann. Die erfindungsgemäße Crimpzange
umfasst zunächst einen ersten Handhebel und einen zweiten
Handhebel. Die Crimpzange umfasst weiterhin mehrere durch Einkerbelemente
gebildete Presselemente zum Einpressen mehrerer Kerben in das zu
verpressende Werkstück. Die Presselemente besitzen jeweils
aufeinander zu gerichtete Ambossflächen, zwischen den ein Aufnahmequerschnitt
zur Aufnahme des zu verpressenden Werkstückes verbleibt.
Am ersten Handhebel ist ein Führungskörper befestigt,
in welchem die Presselemente radial beweglich geführt sind.
Am zweiten Handhebel ist eine Antriebskurvenplatte befestigt, die
gegenüber dem Führungskörper rotierbar ist.
Die Antriebskurvenplatte besitzt radial nach innen gerichtete Nockenoberflächen,
die auf radial nach außen gerichtete Nockenanschlagsflächen
der Presselemente einwirken. Durch eine relative Verdrehung zwischen
dem Führungskörper und der Antriebskurvenplatte
werden die Presselemente radial nach innen verlagert, um den Pressvorgang
durch Verengung des Aufnahmequerschnitts auszuführen. Die Antriebskurvenplatte
ist gegenüber dem zweiten Handhebel über eine
durch eine Stellschraube gebildete Voreinstellungsvorrichtung verschwenkbar.
Die als Crimpzange ausgeführte Handzange umfasst weiterhin
die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung
des Verschleißes der Crimpzange.
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An
elektrische Crimpverbindungen werden beispielweise im Flugzeugbau
sehr hohe Anforderungen gestellt. Die gegenüberliegenden
eingepressten Kerben müssen einen Abstand aufweisen, der exakt
dem geforderten Pressmaß entspricht. Weiterhin müssen
die Kerben exakt die vorgeschriebene Formung aufweisen. Demzufolge
dürfen die Presselemente der Crimpzange nur um ein geringes
vorgeschriebenes Maß verschlissen sein. Es ist aus dem Stand
der Technik bekannt, Crimpmaschinen mit Vorrichtungen zur Überwachung
des Verschleißes auszustatten. Mit der erfindungsgemäßen
Handzange ist es erstmalig möglich, eine solche Überwachung
auch bei einer mobilen Handzange zu gewährleisten.
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Weitere
Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Handzange, unter Bezugnahme
auf die Zeichnung. Es zeigen:
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1:
eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Handzange unter Darstellung verdeckter Kanten; und
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2:
eine weitere Ansicht der in 1 gezeigten
Handzange mit einer an einen unteren Anschlagpunkt eingestellten
Voreinstellungsvorrichtung.
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Handzange, nämlich eine Crimpzange. In dieser Darstellung
sind verdeckte Körperkanten durch gestrichelte Linien dargestellt. Bei
der Handzange handelt es sich um eine handbetätigte Crimpzange
zum Vercrimpen von elektrischen Anschlusselementen. Die Crimpzange
umfasst einen ersten Handhebel 01 und einen zweiten Handhebel 02,
die gegeneinander verschwenkbar sind. Die Crimpgesenke der Zange
sind geöffnet, wenn die beiden Handhebel 01, 02 voneinander
weg geschwenkt sind. Die Handzange wird dadurch geschlossen, dass
die beiden Handhebel 01, 02 aufeinander zu geschwenkt
werden. Im geschlossenen Zustand der Crimpzange schlagen die beiden
Handhebel 01, 02 an Anschlagflächen 03 aneinander
an. Die Crimpzange verharrt in dem geschlossenen betätigten
Zustand, da eine Drehklinke 04 in eine Verzahnung 06 eingeklinkt
ist. Zum Öffnen der Crimpzange ist die Drehklinke 04 zu
betätigen, sodass sie aus der Verzahnung 06 herausklinkt
und die Verschwenkung der beiden Handhebel 01, 02 freigibt.
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Am
ersten Handhebel 01 ist ein Führungskörper 07 befestigt.
Der Führungskörper 07 weist im Wesentlichen
die äußere Form eines Zylinders auf, dessen Drehachse
die Schwenkachse des ersten Handhebels 01 bildet. In dem
Führungskörper 07 sind vier durch Einkerbelemente
gebildete Presselemente 08 radial beweglich angeordnet.
Die vier Presselemente 08 bilden gemeinsam ein Crimpgesenk und
weisen jeweils eine Ambossfläche 09 auf, welche
dafür vorgesehen ist, eine Kerbe in das zu verpressende
elektrische Verbindungselement einzupressen. Die Ambossflächen 09 der
vier Presselemente 08 sind aufeinander zu gerichtet. Bei
einer radialen Bewegung der Presselemente 08 bewegen sich
die Ambossflächen 09 auf die Verschwenkachse des
Handhebels 01 zu oder von dieser weg. Die vier Presselemente 08 besitzen
radial nach außen gerichtete Nockenanschlagsflä chen 11,
die an nach innen gerichtete Nockenoberflächen 12 einer
Antriebskurvenplatte 13 anschlagen. Die Antriebskurvenplatte 13 weist
einen ringförmigen inneren Querschnitt auf, in welchem
der Führungskörper 07 rotierbar geführt
ist. Die Antriebskurvenplatte 13 ist am zweiten Handhebel 02 befestigt.
Durch ein Betätigen der Crimpzange, d. h. durch ein Verschwenken
der beiden Handhebel 01, 02 rotieren die Antriebskurvenplatte 13 und
der Führungskörper 07 gegeneinander. Dabei
gleiten die Nockenoberflächen 12 über
die Nockenanschlagsflächen 11 der Presselemente 08.
Die Nockenoberflächen 12 sind derart gestaltet,
dass sich ihr Abstand zur Verschwenkachse in Richtung ihrer umfänglichen
Ausdehnung ändert. Dies führt dazu, dass die mit
ihren Nockenanschlagsflächen 11 an die Nockenoberflächen 12 anschlagenden
Presselemente 08 ihren Abstand zur Verschwenkachse der
beiden Handhebel 01, 02 ändern, wenn
die Antriebskurvenplatte 13 und der Führungskörper 07 gegeneinander
rotieren. Wird die Crimpzange betätigt, so werden die vier
Presselemente 08 in Richtung der Verschwenkachse bewegt.
Befindet sich ein zu verpressendes elektrisches Verbindungselement
zwischen den Ambossflächen 09 der Presselemente 08, so
wird dieses verpresst, wobei die Ambossflächen 09 der
Presselemente 08 Kerben in das elektrische Verbindungselement.
einpressen.
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Die
Antriebskurvenplatte 13 kann über eine Voreinstellungsvorrichtung 14 gegenüber
dem zweiten Handhebel 02 um einen Winkel von etwa 20° verschwenkt
werden. Die Voreinstellungsvorrichtung 14 umfasst eine
vorzugsweise feststellbare Rändelschraube 16,
die in einem Gewinde im zweiten Handhebel 02 geführt
ist. Durch ein Drehen der Rändelschraube 16 verschiebt
sich ein an der Rändelschraube 16 befestigter
Längsbolzen 17, in welchem ein Querbolzen 18 geführt
ist. Der Querbolzen 18 wird weiterhin innerhalb einer Kulisse 19 geführt,
wodurch die Verschie bung des Querbolzens 18 begrenzt ist.
Der Querbolzen 18 ist an einem Schwenkarm 21 der
Antriebskurvenplatte 13 befestigt. Somit führt
eine Verschiebung des Querbolzens 18 über den
Schwenkarm 21 zu einer partiellen Rotation der Antriebskurvenplatte 13 gegenüber
dem zweiten Handhebel 02. Daher kann durch ein Drehen der Rändelschraube 16 die
Antriebskurvenplatte 13 gegenüber dem zweiten
Handhebel 02 verschwenkt werden. Hierdurch ist derjenige
Anteil der Nockenoberflächen 12, welcher beim
vollständigen Schließen der Handzange auf die
Nockenanschlagsflächen 11 der Presselemente 08 einwirkt,
veränderbar. Letztlich ist damit der beim vollständigen
Schließen der Crimpzange erzielte Abstand zwischen den
Ambossflächen 09 der Presselemente 08,
d. h. das erzielte Pressmaß wählbar. Die Verstellung
des Pressmaßes mit der Voreinstellungsvorrichtung 14 dient
dazu, die Handzange an unterschiedlich große elektrische
Verbindungselemente anzupassen und außerdem auch dazu,
einen Verschleiß der Handzange, insbesondere einen Verschleiß der
Ambossflächen 09 der Presselemente 08 ausgleichen
zu können.
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Die
Stellung der Voreinstellungsvorrichtung 14, insbesondere
die Rotation der Rändelschraube 16 ist mit einem
Drehgeber 22 messbar. Der Drehgeber arbeitet inkrementell
und gibt eine definierte Vielzahl von Impulsen je Umdrehung der
Rändelschraube 16 ab. Der Drehgeber 22 ist
elektrisch mit einem Mikrokontrollersystem 23 verbunden,
in welchem die von dem Drehgeber 22 abgegebenen elektrischen Impulse
verarbeitet werden. Das Mikrokontrollersystem 23 wird durch
eine Knopfzelle 24 elektrisch gespeist. Das Mikrokontrollersystem 23 ist
weiterhin mit einer digitalen Anzeige 26 elektrisch verbunden,
auf welcher Informationen alphanumerisch angezeigt werden können.
Um das Mikrokontrollersystem 23 einzuschalten, ist z. B.
eine erste Taste 27 zu betätigen. Eine zweite
Taste 28 dient zum Umschalten zwischen verschiedenen Betriebsarten
des Mikrokontrollersystems 23.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Handzange beträgt der mit der Voreinstellungsvorrichtung 14 einstellbare
zu erzielende Abstand zwischen den Ambossflächen 09 der
Presselemente 08 zwischen 0,65 mm und 3 mm. Bei diesem
Abstand zwischen den Ambossflächen 09 der Presselemente 08 handelt
es sich um das zu erzielende Pressmaß. Die gezeigte Handzange
ist dabei für Pressmaße zwischen 0,75 mm und 1,8
mm vorgesehen. Eine vollständige Umdrehung der Rändelschraube 16 der
Voreinstellungsvorrichtung 14 bewirkt eine Änderung
des zu erreichenden Pressmaßes um 0,2 mm. Die erfindungsgemäße
Handzange kann auch für andere Größenordnungen
des zu erreichenden Pressmaßes ausgelegt werden, beispielsweise
im Submillimeter- oder im Zentimeterbereich. Insbesondere kann auch
der mit der Voreinstellungsvorrichtung wählbare Bereich
des Pressmaßes eine andere Größenordnung
aufweisen. Auch kann die erfindungsgemäße Handzange
derart ausgeführt sein, dass die Voreinstellungsvorrichtung 14 ausschließlich
dem Ausgleich eines Verschleißes dient.
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Nach
der Herstellung der Handzange ist diese vor einer erstmaligen Benutzung
in einen betätigten Zustand zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt
befindet sich die Knopfzelle 24 noch nicht in der Handzange, sodass
das Mikrokontrollersystem 23 noch nicht in Betrieb ist.
Anschließend ist die Voreinstellungsvorrichtung 14 bis
zu deren unterem Anschlagpunkt zu verstellen. Der untere Anschlagpunkt
ist dann erreicht, wenn der Querbolzen 18 seine von der
Rändelschraube 16 am weitesten entfernte Position
erreicht hat. In dieser Position ist der Querbolzen 18 an eine
in der Darstellung links angeordnete Begrenzung 29 der
Kulisse 19 angeschlagen. Hierdurch ist das kleinste mit
der Voreinstellungsvorrichtung 14 wählbare Pressmaß der
Handzange eingestellt. Dieses beträgt bei der gezeigten
Ausführungsform beispielhaft 0,65 mm. Im nächsten
Schritt ist die Knopfzelle 24 in die Handzange einzulegen,
woraufhin das Mikrokontrollersystem 23 zu arbeiten beginnt.
In der Anzeige 26 erscheint die Meldung „CAL”,
durch welche der Benutzer zur Kalibrierung aufgefordert wird. Für
die Kalibrierung ist ein Kalibrierdorn (nicht gezeigt) zu verwenden,
der bei der gezeigten Ausführungsform einen Durchmesser
von 2 mm hat. Um die Kalibrierung durchzuführen, ist die
Voreinstellungsvorrichtung 14 durch Drehen der Rändelschraube 16 zu
verstellen. Da sich die Voreinstellungsvorrichtung 14 zunächst
noch an deren unterem Anschlagpunkt befindet, kann die Voreinstellungsvorrichtung 14 nur derart
verstellt werden, dass sich das eingestellte Pressmaß vergrößert.
Nachdem das eingestellte Pressmaß schätzungsweise
das Maß des Kalibrierdorns erreicht hat, hat der Benutzer
vorsichtig zu prüfen, ob der Kalibrierdorn ohne Spiel zwischen
die Ambossflächen 09 der Presselemente 08 gleiten kann.
Kann er dies noch nicht, ist das Pressmaß weiter zu vergrößern.
Gleitet der Kalibrierdorn mit Spiel zwischen die Ambossflächen 09 der
Presselemente 08, so ist er wieder zu entfernen und das
Pressmaß ist wieder zu verkleinern, um anschließend
erneut zu prüfen, ob der Kalibrierdorn ohne Spiel zwischen
die Ambossflächen 09 der Presselemente 08 gleitet.
Sobald ein Pressmaß mithilfe der Voreinstellungsvorrichtung 14 eingestellt
ist, welches dem Maß des Kalibrierdorns gleicht, ist das
Mikrokontrollersystem 23 zu veranlassen, den Messwert für
die Stellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 zu speichern.
Hierfür ist die zweite Taste 28 für eine
Zeitdauer zwischen 4 s und 8 s zu betätigen, wobei beim
Loslassen der zweiten Taste 28 die erste Taste 27 betätigt
sein muss. Das Mikrokontrollersystem 23 hat seit dem Einlegen
der Knopfzelle 24 sämtliche Impulse des Drehgebers 22 gezählt.
Die Anzahl dieser Impulse ist ein Maß für den
Abstand des kleinsten einstellbaren Pressmaßes am unteren
Anschlagpunkt der Voreinstellungsvorrichtung 14 und dem
mit dem Kalibrierdorn eingestellten Pressmaß. Die Anzahl
der Impulse des Drehgebers 22 steht unmittelbar für
das Maß der Verstellung der Voreinstellungsvorrichtung 14.
Da der mathematische Zusammenhang zwischen der Verstellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 und der Änderung
des Pressmaßes bekannt ist und weiterhin bekannt ist, dass
zum Zeitpunkt der Übernahme des kalibrierten Pressmaßes
die Stellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 dem Maß des
Kalibrierdorns glich, können im Mikrokontrollersystem 23 fortlaufend
die eingestellten Pressmaße berechnet werden. Auch kann
anhand der bis dahin gezählten Impulse des Drehgebers 22 auf
das zu Betriebsbeginn eingestellte kleinste erzielbare Pressmaß geschlossen
werden und dieses gespeichert werden. Dieser Wert wird in einem
nichtflüchtigen Speicher des Mikrokontrollersystems 23 abgelegt
und kann nur durch eine werkseitige Programmierung überschrieben werden.
Durch die Übernahme des mit dem Kalibrierdorn abgeglichenen
Pressmaßes ist die Handzange in einen betriebsbereiten
Zustand versetzt. Die Handzange kann nun durch ein Verstellen der
Voreinstellungsvorrichtung 14 an unterschiedlich große Pressmaße
angepasst werden, wobei das aktuell eingestellte Pressmaß in
der Anzeige 26 angezeigt wird.
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Die
Anzeige des eingestellten Pressmaßes wird dann eine Abweichung
vom tatsächlich eingestellten Pressmaß aufweisen,
wenn die Handzange, insbesondere die Ambossflächen 09 der
Presselemente 08 einen Verschleiß aufweisen. Es
wird dann dazu kommen, dass das tatsächliche Pressmaß größer
als das in der Anzeige 26 angezeigte Maß ist.
Daher ist der Kalibrierungsvorgang regelmäßig
zu wiederholen. Hierfür ist die Handzange zu schließen
und das Pressmaß mithilfe der Voreinstellungsvor richtung 14 derart
einzustellen, dass der Kalibrierdorn ohne Spiel zwischen die Ambossflächen 09 der
Presselemente 08 gleitet. Ist es zu einem Verschleiß gekommen,
so wird die nunmehr gewählte Stellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 von
der Stellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 während
des vorhergehenden Kalibriervorganges abweichen. Diese Abweichung
ist durch das Mikrokontrollersystem 23 anhand einer Differenz
von elektrische Impulsen des Drehgebers 22 messbar. Da
der Zusammenhang zwischen der Verstellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 und
der Änderung des Pressmaßes bekannt ist, kann
diese Differenz an Impulsen des Drehgebers 22 in ein Verschleißmaß der
Ambossflächen 09 umgerechnet werden. Beträgt
das errechnete Verschleißmaß mehr als ein voreingestelltes
zulässiges Verschleißmaß, so zeigt das
Mikrokontrollersystem 23 in der Anzeige 26 eine
Fehlermeldung „E1” an. Der Benutzer der Handzange
weiß nun, dass die Ambossflächen 09 der
Presselemente 08 derart verschlissen sind, dass die Handzange
nicht mehr eingesetzt werden darf. Das voreingestellte zulässige Verschleißmaß beträgt
bei der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Handzange beispielhaft 0,1 mm. Es wäre dem Benutzer weiterhin möglich,
mithilfe der Voreinstellungsvorrichtung 14 ein zu erzielendes
Pressmaß von beispielsweise 1,5 oder 2,0 mm exakt einzustellen
und die Anzeige des Pressmaßes exakt darauf zu kalibrieren.
Jedoch wird der Benutzer durch die Fehlermeldung davon abgehalten.
Dadurch wird verhindert, dass der Benutzer Crimpvorgänge
durchführt, bei denen die Ambossflächen 09 der
Presselemente 08 mehr als zulässig verschlissen
sind, beispielsweise wenn die Spitzen der Ambossflächen 09 abgeflacht
sind.
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Nach
einem längeren Betrieb des Mikrokontrollersystems 23 kommt
es zur Entladung der Knopfzelle 24, sodass das Mikrokontrollersystem 23 nicht mehr
arbeitet. Das Mikrokontrollersys tem 23 beginnt wieder zu
arbeiten, nachdem eine neue Knopfzelle 24 eingelegt wurde.
Dabei ist sicherzustellen, dass sich im Moment des Einlegens der
neuen Knopfzelle 24 die Voreinstellungsvorrichtung 14 an
deren unteren Anschlag an der Begrenzung 29 der Kulisse 19 befindet.
Damit wird sichergestellt, dass die relative Messung mit dem inkrementellen
Drehgeber 22 weiterhin von demselben Bezugspunkt aus erfolgt.
Sollte versehentlich die Voreinstellungsvorrichtung 14 nicht am
unteren Anschlagpunkt eingestellt sein, so ist die Knopfzelle 24 zu
entnehmen und nach Einstellung des unteren Anschlags der Voreinstellungsvorrichtung 14 erneut
einzulegen.
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Wird
der zweite Taster 28 für eine Zeitdauer zwischen
8 s und 15 s betätigt, so werden mehrere Werte nacheinander
in der Anzeige 26 angezeigt. Zunächst wird eine
Seriennummer der Handzange angezeigt. Als nächstes wird
dasjenige Pressmaß angezeigt, welches bei der ersten Kalibrierung
der Handzange für die Bezugstellung der Voreinstellungsvorrichtung 14 berechnet
wurde. Es handelt sich somit um das kleinste einstellbare Pressmaß, welches
bei der Handzange im unverschlissenen Zustand einstellbar war. Als
nächster Wert wird der bei der zuletzt durchgeführten
Kalibrierung ermittelte Verschleißwert angezeigt. Zuletzt
wird die Anzahl der seit der Herstellung der Handzange durchgeführten Kalibrierungen
angezeigt. Nach jeder Kalibrierung wird im Mikrokontrollersystem 23 ein
Zähler inkrementiert, welcher die Anzahl der bislang durchgeführten
Kalibrierungen repräsentiert.
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2 zeigt
die in 1 gezeigte Handzange in einer Ansicht, bei welcher
die verdeckten Kanten nicht dargestellt sind. Die Voreinstellungsvorrichtung 14 befindet
sich im Gegensatz zu dem in 1 gezeigten
Zustand der Handzange an deren unteren Anschlag.
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- 01
- erster
Handhebel
- 02
- zweiter
Handhebel
- 03
- Anschlagflächen
- 04
- Drehklinke
- 05
-
- 06
- Verzahnung
- 07
- Führungskörper
- 08
- Presselement
- 09
- Ambossfläche
- 10
-
- 11
- Nockenanschlagsfläche
- 12
- Nockenoberfläche
- 13
- Antriebskurvenplatte
- 14
- Voreinstellungsvorrichtung
- 15
-
- 16
- Rändelschraube
- 17
- Längsbolzen
- 18
- Querbolzen
- 19
- Kulisse
- 20
-
- 21
- Schwenkarm
- 22
- Drehgeber
- 23
- Mikrokontrollersystem
- 24
- Knopfzelle
- 25
-
- 26
- digitale
Anzeige
- 27
- erste
Taste
- 28
- zweite
Taste
- 29
- Begrenzung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004009489
A1 [0002]
- - DE 29602238 U1 [0003]
- - DE 20012887 U1 [0004]