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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Verpressen von Werkstücken aus der Gruppe Rohre und Rohrverbinder mit zwei gegeneinander bewegbaren Tragelementen mit Pressmitteln für die Halterung der Werkstücke.
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Stand der Technik:
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Durch die
DE 28 51 282 C2 ist es bekannt, rohrförmige Werkstücke durch axiales Ineinanderschieben und durch Zwischenschalten von Kupplungsstücken miteinander zu verbinden. Dazu dienen zwei in sich starre Pressbacken, die durch zwei sich kreuzende Handhebel und vier Gelenkbolzen in Parallelstellung gegeneinander gezogen werden. An ihren freien Enden besitzen die Pressbacken U-förmige Ausnehmungen für das Einlegen der Werkstücke. Durch eine zusätzliche Klemmzange mit zwei weiteren Handhebeln, kann eines der Werkstücke arretiert werden. Die Vorrichtung ist jedoch nur für eine einzige Rohrkombination vorgesehen und geeignet. Ausserdem sind Lage und Länge des Pressweges durch die Geometrien der Handhebel festgelegt. Ein Installateur müsste also für unterschiedliche Rohrverbindungen eine Unzahl von Presszangen oder zumindest von Austauschteilen mit sich führen, wobei ein Umbau jeweils zeitraubend ist. Vor allem aber ist ein Austausch der Handhebel durch eine andere Antriebsart gleichfalls nicht vorgesehen.
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Durch die
EP 0 341 180 A1 ist es – wiederum bei einer Vorrichtung zum Verbinden von Hohlkörpern mit Antrieb durch zwei Handhebel – bekannt, auf einer Zahnstange ein schlittenförmiges Antriebsgehäuse anzuordnen und dieses Antriebsgehäuse und das Ende der Zahnstange mit je einer Aufnahmeplatte zu versehen, in die unterschiedlich Druckstücke für die Aufnahme unterschiedlich geformter Werkstücke einsetztbar sind. Die unterschiedlichen Lagen und Längen des Presshubs erzwingen hierbei eine beträchtlich Länge der Zahnstange und damit ein sperriges und schweres Gerät. Auf dem Antriebsgehäuse ist weiterhin eine Aufnahme mit Klappdeckel angeordnet, in der ein Rohrabschnitt bestimmten Durchmessers fest verspannt werden dann. Dadurch wird allerdings die Unhandlichkeit noch weiter verschlimmert.
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Durch das
DE 297 13 844 U1 ist es – wiederum bei einer Vorrichtung zum Verbinden von Rohrenden – bekannt, auf einem Antriebsgehäuse einen Aufsatz mit zwei beabstandeten halbkreisförmigen Nuten für den Einsatz von U-förmigen Presssegmenten anzuordnen und an einer Kolbenstange eine Platte mit einer halbkreisförmigen Nut für den Einsatz eines dritten U-förmigen Presssegments zu befestigen, um den Arbeitsbereich, nicht aber den hydraulischen Pressweg verlagern zu können. Auch hierfür benötigt der Installateur mehrere Sätze von Presssegmenten, um das Gerät auf unterschiedliche Rohrdurchmesser umrüsten zu können. Dieses Gerät, das zum Aufstellen als Standgerät mit zwei bügelförmigen Handgriffen versehen sein kann, hat bereits ein erhebliches Gewicht, so dass vorgeschlagen wird, das Antriebsgehäuse statt aus Stahl aus einem Leichtmetall herzustellen.
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Die Aufgabe:
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, dass sie ohne Zusatzteile und ohne Umrüstungen für die axiale Verbindung unterschiedlich gestalteter Werkstücke für Rohrverbindungen eingesetzt werden kann.
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Die Lösung:
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass die Tragelemente als Pressmittel Klemmen mit mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Klemmbacken aufweisen, die Räume für die Aufnahme unterschiedlicher Werkstücke umschliessen.
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Dadurch wird die Aufgabe in vollem Umfange gelöst und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend verbessert, dass sie ohne Zusatzteile und ohne Umrüstungen für die axiale Verbindung unterschiedlich gestalteter Werkstücke für Rohrverbindungen eingesetzt werden kann.
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Es ist im Zuge weiterer Ausgestaltungen der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn – entweder einzeln, oder in Kombination –:
- – Die Räume innerhalb der Klemmbacken angeordnet und für die Aufnahme unterschiedlicher Werkstücke spreizbar gelagert sind,
- – die Klemmbacken um mindestens einen Lagerzapfen schwenkbar sind,
- – jede der Klemmbacken um jeweils einen Lagerzapfen schwenkbar ist,
- – in einer Mittenebene zwischen den Klemmbacken ein zu den Lagerzapfen paralleler Führungszapfen angeordnet ist, durch den beide Klemmbacken entgegengesetzt synchron verschwenkbar sind,
- – die Klemmbacken mit Hebeln für die Betätigung versehen sind,
- – nur eine von gegenüber liegenden Klemmbacken mit einem Hebel für die Betätigung versehen ist,
- – die Klemmen mit Druckfedern für das Schliessen der Klemmen versehen sind,
- – die Klemmen in je einer Ausnehmung in den Tragelementen geführt sind,
- – die Klemmen in je einer Ausnehmung in Parallelführungen in den Tragelementen geführt sind,
- – die Klemmbacken quer zu ihrer Mittenebene Seitenwände aufweisen, die an ihren auf die Mittenebene zu gerichteten Kanten einen solchen Verlauf haben, dass nach Massgabe der jeweiligen Spreizung der Klemmbacken Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern bei gleicher Achslage in die Klemmen einlegbar sind,
- – die Klemmbacken an ihren für die Einführung der Werkstücke vorgesehenen Enden Ausnehmungen für die Aufnahme von seitlichen Vorsprüngen der Werkstücke besitzen,
- – die Ausnehmungen in den Tragelementen parallelwandig ausgebildet sind,
- – die Tragelemente durch ein Führungssystem miteinander verbunden sind, wobei das eine Tragelement einen Träger mit einem Halteglied aufweist und das andere Tragelement ein Verriegelungselement für eine lösbare Arretierung der Tragelemente in einem vorgebbaren Abstand,
- – das Halteglied mit einer Verzahnung versehen ist, in die das Verriegelungselement zum Eingriff bringbar ist,
- – die Tragelemente jenseits des Führungssystems mit Lagern für den Eingriff von Antriebsmitteln versehen sind,
- – die Antriebsmittel eine Übertragungszange aufweisen, die motorisch antreibbar ist,
- – die Übertragungszange gegenüber dem Führungssystem um eine Achse verschwenbar ist, die durch die Lager und parallel zu den Achsen des Werkstücks und des Führungssystems verläuft,
- – die Schwenkstellung der Übertragungszange gegenüber den Tragelementen arretierbar ist, und/oder, wenn
- – die Arbeitsabstände und der Verpressweg unabhängig voneinander einstellbar sind.
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Detailbeschreibung:
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und deren Wirkungsweisen und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der 1 bis 5 näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine in Achsrichtung gestaffelte Schnittdarstellung in verschiedenen radialen Ebenen mit einem eingelegten Werkstück kleinen Durchmessers,
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2 eine analoge Darstellung wie in 1, jedoch mit einem eingelegten Werkstück grösseren Durchmessers,
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3 einen teilweisen Axialschnitt durch den Gegenstand von 1 mit einer angesetzten Antriebszange,
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4 den oberen Teil von 3, jedoch mit grösseren Arbeitsabstand und
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5 eine analoge Darstellung wie in 4 mit einem noch weiter vergrösserten Arbeitsabstand der Pressmittel.
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In den 1 und 2 ist oben ein Radialschnitt durch ein Werkstück 1 und eine Klemme 2 gezeigt, die aus zwei Klemmbacken 2a und 2b besteht. Diese Klemmbacken 2a und 2b sind mittels je eines Lagerzapfens 3 mit engem Axialspiel in einer parallelwandigen Ausnehmung 4 eines Tragelements 5 gelagert und sind in Gegenrichtung schwenkbar durch einen Führungszapfen 6 synchronisiert. Die freien Enden der Klemmbacken 2a und 2b sind in Schliessrichtung durch eine Druckfeder 7 belastet und können durch zwei angeformte Hebel 8 gespreizt werden. Die Anordnung ist in bezug auf eine axiale Mittenebene M zwischen den Klemmbacken 2a und 2b spiegelsymmetrisch ausgebildet. Wegen des Führungszapfens 6 kann allerdings auch einer der Hebel 8 weggelassen werden.
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Der Raum 9 zwischen den Klemmbacken 2a und 2b ist, wie deutlich erkennbar, auf beiden Seiten der Mittenebene M abgestuft ausgebildet, wobei der Bereich des grösseren Querschnitts zur Aufnahme von Rohrteilen grösseren Querschnitts dienen kann. Der Bereich des engsten Querschnitts des Raums 9 ist von zwei radialen Seitenwänden 9a und 9b begrenzt, deren radial einwärts gerichtete Kanten einen solchen bogenförmigen Verlauf haben, dass – je nach Spreizung der Klemmbacken 2a und 2b – Werkstücke stark unterschiedlicher Durchmesser zwischen die Klemmbacken 2a und 2b eingelegt und dort so weit wie möglich mit gleicher Achslage in der Vorrichtung gehalten werden, was deutlich aus einem Vergleich der 1 und 2 hervorgeht. Soweit die Werkstücke radiale Vorsprünge 10 wie z. B. Flansche, aufweisen, kommen diese zwecks Übertragung von Schub- oder Druckkräften ausserhalb des Raumes 9 zur Anlage an den Seitenwänden 9a und 9b.
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Die 1 und 2 zeigen noch, das die freien Enden der Klemmbacken 2a und 2b zusätzliche Ausnehmungen 11 aufweisen können, in denen seitliche Komponenten der Rohrverbindung ohne Formschluss untergebracht werden können. Die jeweils unteren Hälften der 1 und 2 zeigen noch eine Seitenwand der Ausnehmung 4, in der die beiden Klemmen 2 mittels der Lagerzapfen 3 schwenkbar, aber ortfest gelagert sind. Die Anordnung der Klemmen 2 in den relativ gegeneinander verschiebbaren Tragelementen 5 und die Kombination der Funktionen wird noch anhand der 3 bis 5 näher erläutert, die auch die Verriegelung der Enden der Lagerzapfen 3 durch entsprechende Kopfgestaltung zeigen.
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Die 3 zeigt zunächst einmal die Verbindung zweier Tragelemente 5 über ein Führungssystem 12 mit einer Achse A2-A2, die parallel zur Achse A1-A1 der Werkstücke 1 verläuft. Das rechte der Tragelemente 5 ist über eine Verschraubung 12 mit einem zylindrischen Träger 13 verbunden, der die Achse A2-A2 definiert. Das untere Ende dieses Tragelements 5 besitzt einen Fortsatz mit einem konkaven Lager 14 für ein Antriebselement, das nachstehend noch näher beschrieben wird.
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Das linke der Tragelemente 5 ist bezüglich der Halterung für die Werkstücke 1 im wesentlichen spiegelsymmetrisch zum rechten konstruiert und angeordnet, jedoch mit der Ausnahme, dass es gegenüber dem Träger 13 axial verstellbar und arretierbar ist. Zu diesem Zweck besitzt der Träger 13 ein ortsfest darauf angebrachtes Halteglied 15 mit einer feingliedrigen Aussenverzahnung 15a. Komplementär dazu besitzt das darauf verschiebbare Tragelement 5 ein lösbares Verriegelungselement 16. Auch das untere Ende dieses Tragelements 5 besitzt einen Fortsatz mit einem konkaven Lager 17 für ein Antriebselement, das nachstehend noch näher beschrieben wird. Die Verzahnung kann sich auf einen Teilumfang ihres Trägers 13 beschränken, wie in den 3 bis 5 gezeigt.
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Der untere Teil von
3 zeigt noch eine Übertragungszange
18, die an sich durch die
DE 10 2007 013 706 B3 bekannt ist, für die Verbindung des Erfindungsgegenstandes mit einem hier nicht gezeigten Antriebsgerät. Diese Übertragungszange
18 besitzt in spiegelsymmetrischer Anordnung zwei doppelarmige Hebel
19, die zwischen zwei Lagerplatten
20 gelagert sind, von denen jede einen Fortsatz
20a mit einer Bohrung
20b besitzt, durch den ein Befestigungszapfen in den Kopf eines Antriebsgeräts einschiebbar ist. Dieses besitzt eine hier nicht gezeigte Spreizvorrichtung, die in den Richtungen der Pfeile F1 und F2 auf die den Fortsätzen
20a benachbarten Hebelenden einwirkt. Die beiden anderen Hebelenden besitzen kalottenförmige Lagerköpfe
19a, die lösbar in die Lager
14 und
17 eingreifen. Die axial versetzten radialen Schnittebenen sind mit S1 und S2 bezeichnet. In
3 ist die Übertragungszange
18 in einem weitgehend geschlossen Zustand gezeigt.
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Mit der Übertragungszange 18 hat es folgende Bewandtnis: Diese lässt sich gegenüber den Tragelementen 5 mit den Klemmen 2 um eine dritte Achse A3-A3 verschwenken oder – nach Trennung der Lagerstellen – umsetzen. Zugleich aber bewirkt die Übertragungszange 18 ein kraftvolles Zusammenschieben der beiden Tragelemente 5 mit den Klemmen 2. Durch eine Profilierung der Lagerstellen können unabhängige Bewegungen von Schwenken und Pressen ohne Trennung der Lagerstellen ausgeschaltet werden. Durch eine Veränderung der Winkelstellung zwischen den Tragelementen 5 und der Übertragungszange 18 um die Achse A3-A3 lässt sich die Raumform der kompletten Vorrichtung im Hinblick auf räumliche Verhältnisse am Einsatzort optimieren.
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Anhand der 4 und 5 werden – unter Beibehaltung der bisherigen Bezugszeichen – folgende Funktionen der Vorrichtung und folgende Kompositionen von Werkstücken 1 erläutert: Abgesehen von unterschiedlichen Durchmessern können die Komponenten der Rohrverbindungen unterschiedliche Längen und Lagen von Flanschen und seitlichen Abzweigungen aufweisen, was aus einem Vergleich der beiden 4 und 5 erkennbar ist. Solche Komponenten sind in zahlreichen Varianten im Handel erhältlich, so dass sich wegen der klaren zeichnerischen Darstellung detaillierte Ausführungen erübrigen dürften
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Daraus ergeben sich unterschiedliche Arbeitsabstände D1 bzw. D2 zwischen den Klemmen 2. In der 4 ist der Arbeitsabstand D1 relativ kurz; in der 5 ist der Arbeitsabstand D2 deutlich länger. Erhalten bleibt in diesem Fall der Verpressweg P, der durch den Abstand zwischen dem rechten Tragelement 5 und dem linken Tragelement 5 bzw. dem Halteglied 15 vorgegeben ist, desgleichen aber auch durch die Konstruktion und Funktion des Antriebs. Es wird betont, das die Art des Antriebs von manuell bis maschinell nicht auf die hier beschriebene Möglichkeit beschränkt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkstück
- 2
- Klemmen
- 2a
- Klemmbacken
- 2b
- Klemmbacken
- 3
- Lagerzapfen
- 4
- Ausnehmung
- 5
- Tragelement
- 6
- Führungszapfen
- 7
- Druckfeder
- 8
- Hebel
- 9
- Raum
- 9a
- Seitenwände
- 9b
- Seitenwände
- 10
- Vorsprünge
- 11
- Ausnehmungen
- 12
- Führungssystem
- 12a
- Verschraubung
- 13
- Träger
- 14
- Lager
- 15
- Halteglied
- 15a
- Aussenverzahnung
- 16
- Verriegelungselement
- 17
- Lager
- 18
- Übertragungszange
- 19
- Hebel
- 19a
- Lagerköpfe
- 20
- Lagerplatten
- 20a
- Fortsatz
- 20b
- Bohrung
- A1-A1
- Achse
- A2-A2
- Achse
- A3-A3
- Achse
- D1
- Arbeitsabstand
- D2
- Arbeitsabstand
- F1
- Pfeil
- F2
- Pfeil
- M
- Mittenebene
- P
- Verpressweg
- S1
- Schnittebene
- S2
- Schnittebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2851282 C2 [0002]
- EP 0341180 A1 [0003]
- DE 29713844 U1 [0004]
- DE 102007013706 B3 [0021]
