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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialpresse für die zu einer Pressachse zentrische Radialverformung eines Werkstücks, mit zwei Pressenteilen, welche mittels einer Antriebseinheit längs einer Antriebsachse relativ zueinander bewegbar sind, und einem Presswerkzeug, welches einen in einem zwischen den Pressenteilen definierten Werkzeugeinbauraum aufgenommenen Pressbackensatz mit konzentrisch um die Pressachse herum angeordneten Pressbacken umfasst, deren Abstand zur Pressachse von der Stellung der beiden Pressenteile zueinander abhängt.
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Radialpressen der vorstehend angegebenen Art kommen für diverse Anwendungen zum Einsatz, beispielsweise für das Verbinden von Armaturen mit Schlauchabschnitten im Rahmen der Herstellung einbaufertiger Hydraulik-Schlauchleitungen. Sie sind in verschiedenen Bauweisen und Ausführungen bekannt, beispielsweise als sog. ”Jochpresse” (vgl. z. B.
DE 4135465 A1 ,
DE 19912976 A1 und
DE 19817882 B4 ), ”Hohlkolbenpresse” (vgl. z. B.
DE 10149924 A1 ) oder in sonstiger Bauweise (vgl. z. B.
DE 2844475 A1 ,
DE 3611253 A1 ,
DE 10047025 C2 und
DE 3331721 A1 ).
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Gattungsgemäße Radialpressen haben sich in der Praxis bewährt. Bei sachgerechter Anwendung lassen sich beispielsweise langlebige, sehr hohen Anforderungen genügende Verbindungen zwischen zwei Bauteilen (z. B. Schlauchabschnitt und Anschlussarmatur) herstellen. Ungeachtet dessen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Radialpressen der eingangs angegebenen Art hinsichtlich ihrer Handhabung weiter zu verbessern, und zwar insbesondere dahingehend, dass qualitativ hochwertige Ergebnisse noch weniger als bisher von der Erfahrung und/oder eingehenden Schulung des jeweiligen Bedieners abhängig sind bzw., mit anderen Worten, die Gefahr der Herstellung minderwertiger Ergebnisse durch weniger erfahrenes bzw. geschultes Bedienpersonal reduziert wird. Die vorliegende Erfindung ist, mit anderen Worten, darauf gerichtet, eine Radialpresse der eingangs angegebenen, gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche sich durch eine im Hinblick auf die Qualität und/oder Reproduzierbarkeit der Verpressung besonders günstige Bauweise auszeichnet.
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Gelöst wird die vorstehend angegebene Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, indem bei einer Radialpresse der gattungsgemäßen Art eine sich zwischen den beiden Pressenteilen erstreckende, mit diesen zusammenwirkende Zentriereinrichtung vorgesehen ist, welche einen Zentrierkörper umfasst, der durch ein System aus mit den beiden Pressenteilen gekoppelten Steuerstangen unabhängig von der Position der Pressenteile zueinander stets auf einer Mittelstellung zu diesen bzw. in einer festen geometrischen Beziehung zu der Mittelstellung gehalten ist. Durch Verwendung der erfindungsgemäß vorgesehenen Zentriereinrichtung lässt sich die – nach dem Pressvorgang bestehende – Qualität des Werkstücks verbessern und/oder der Pressvorgang in sonstiger Weise optimieren, beispielsweise indem der Zentrierkörper mit einem Tiefenanschlag in Verbindung steht, welcher die Position des zu verpressenden Werkstücks in der Presse exakt reproduzierbar vorgibt. Je nach Pressentyp kann der Zentrierkörper alternativ bzw. additiv beispielsweise auch dazu dienen, das zu verpressende Werkstück exakt auf der Pressachse zu positionieren, so dass ein optimal gleichförmiges Verpressen des Werkstücks über den gesamten Umfang erfolgt, und/oder einen den Pressvorgang unmittelbar (z. B. über den sog. „Nippeleinfall” bei der Verpressung von Anschlussnippeln an Schlauchleitungen) überwachenden Sensor zu tragen.
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Mit besonderem Vorteil lässt sich die vorliegende Erfindung bei Jochpressen einsetzen, bei denen die beiden Pressenteile durch zwei mittels der Antriebseinheit senkrecht zur Pressachse zueinander bewegbare Joche gebildet sind. Bei einem solchen Pressenaufbau ist die Zentriereinrichtung bevorzugt im Bereich einer der Stirnseiten der Radialpresse angeordnet, wobei der Zentrierkörper durch das System aus mit den beiden Jochen gekoppelten Steuerstangen unabhängig von der Position der Joche zueinander stets auf der Pressachse gehalten ist. In diesem Falle eignet sich der Zentrierkörper als Gegenlager für einen Tiefenanschlag, als Mittel für die Positionierung des Werkstücks exakt auf der Pressachse sowie als Träger für der Erfassung des Pressverlaufs dienende Sensoren. Im Sinne der weiter oben bereits dargelegten Vorteile der vorliegenden Erfindung lässt sich auf diese Weise die gleichmäßige Qualität der verpressten Werkstücke reproduzierbar sicherstellen.
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In weiterhin bevorzugter Weiterbildung kreuzen dabei die Steuerstangen einander nach Art eines Scherengetriebes, wobei die Position des Zentrierkörpers durch den Schnittpunkt der beiden Steuerstangen bestimmt ist. Namentlich kann dabei, besonders bevorzugt, jede Steuerstange mit einem der beiden Joche um eine zur Pressachse parallele Schwenkachse schwenkbar und mit dem anderen Joch über eine Linearführung gekoppelt sein. Im zuletzt genannten Fall ist besonders günstig, wenn die beiden Steuerstangen im Bereich Ihrer Überschneidung Linearführungen aufweisen, wobei der Zentrierkörper mit einem an beiden Linearführungen geführten Führungskörper verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Alternative umfasst der Führungskörper zwei um eine zur Pressachse kongruente Achse zueinander verdrehbare Hälften, wobei in bzw. an jeder der beiden Hälften eine der Steuerstangen längsverschieblich aufgenommen ist.
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Anstatt jede Steuerstange mit einem der beiden Joche um eine zur Pressachse parallele Schwenkachse schwenkbar und mit dem anderen Joch über eine Linearführung zu koppeln, können gemäß einer alternativen Ausführungsvariante beide Steuerstangen mit beiden Jochen über jeweils eine Linearführung gekoppelt sein, wobei die Steuerstangen untereinander um eine mit der Pressachse identische Achse schwenkbar verbunden sind. Dies kann sich im Einzelfall als vorteilhaft erweisen für die Lagerung des Zentrierkörpers an dem Steuerstangen-System der Zentriereinrichtung.
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Je nach den konstruktiven Besonderheiten der Jochpresse und/oder der beabsichtigten konkreten Verwendung der Zentriereinrichtung lässt sich deren Steuerstangen-System auch in anderer Weise gestalten als nach Art eines Scherengetriebes (siehe oben). Insbesondere ist gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die beiden Steuerstangen jeweils eine starr mit dem zugeordneten Pressenjoch verbundene Zahnstange umfassen, wobei zwischen den einander zugewandten, quer zur Pressachse und zur Antriebsachse zueinander versetzten Verzahnungen der beiden Zahnstangen mit diesen kämmend ein Zahnrad aufgenommen ist, dessen Position die Position des Zentrierkörpers bestimmt. Dies kann unter Gesichtspunkten eines geringen Verschleißes günstig sein; denn bei dieser Ausführungsform existieren keine Linearführungen mit relativ zueinander gleitenden Teilen.
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Gemäß einer abermals anderen konstruktiv bevorzugten Weiterbildung ist eine Steuerstange starr mit einem der beiden Joche verbunden und weist eine sich parallel zur Antriebsachse erstreckende Linearführung auf, wohingegen eine zweite Steuerstange (diagonal angeordnet) mit beiden Jochen verschwenkbar und dabei mit mindestens einem der beiden Joche auch linear verschiebbar gekoppelt ist. Die Position des Zentrierkörpers wird dabei bestimmt durch den Schnittpunkt zwischen der Linearführung der starr mit einem der beiden Joche verbundenen Steuerstange mit jener (diagonalen) Steuerstange, welche mit beiden Jochen verschwenkbar gekoppelt ist.
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Die vorliegende Erfindung ist, wie dargelegt, zwar mit besonderem Vorteil bei Jochpressen anwendbar, hierauf indessen nicht beschränkt. Denn gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Radialpresse als Druckplattenpresse ausgeführt, indem die beiden Pressenteile durch zwei mittels der Antriebseinheit parallel zur Pressachse zueinander bewegbare Druckplatten gebildet sind, wobei die Zentriereinrichtung seitlich an der Radialpresse angeordnet ist und der Zentrierkörper durch das System aus mit den beiden Druckplatten gekoppelten Steuerstangen unabhängig von der Position der Druckplatten zueinander stets mittig zwischen diesen bzw. in einer festen geometrischen Beziehung zu der Mittelstellung gehalten ist. In diesem Falle eignet sich die Zentriereinheit insbesondere dazu, dass mit dem Zentrierkörper ein Tiefenanschlag für zu verpressende Werkstücke verbunden ist, welcher bevorzugt auf der Pressachse angeordnet ist. Der Zentrierkörper behält während des Pressvorgangs seine mittige Position zwischen den beiden Druckplatten – und somit seine Relativposition zu den Pressbacken des Pressbackensatzes in Richtung der Pressachse – bei, so dass sich auch die Position eines mit dem Zentrierkörper verbundenen Tiefenanschlags relativ zu den Pressbacken während des Pressvorgangs nicht ändert. Auch für die anderen weiter oben im Zusammenhang mit erfindungsgemäß ausgeführten Jochpressen beschriebenen Nutzungen eignet sich die Zentriereinheit. Auch die anderen weiter oben für erfindungsgemäße Jochpressen dargelegten besonderen Aspekte der vorliegenden Erfindung gelten in entsprechender Weise für Radialpressen mit anderem Aufbau, namentlich für Druckplattenpressen.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
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1 in perspektivischer Ansicht eine erste bevorzugte, als Jochpresse ausgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radialpresse,
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2 in perspektivischer Ansicht eine zweite bevorzugte, ebenfalls als Jochpresse ausgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radialpresse
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3 in perspektivischer Ansicht eine dritte bevorzugte, ebenfalls als Jochpresse ausgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radialpresse und
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4 in perspektivischer Ansicht eine vierte bevorzugte, als Druckplattenpresse ausgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radialpresse.
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Die in 1 veranschaulichte, für die zu einer Pressachse X zentrische Radialverformung eines Werkstücks geeignete und vorgesehene Radialpresse 1 weist zwei als Joche, nämlich als unteres Joch 2 und als oberes Joch 3 ausgeführte Pressenteile 4, 5 auf, welche mittels einer Antriebseinheit 6 längs einer – auf der Pressachse X senkrecht stehenden – Antriebsachse A relativ zueinander bewegbar sind. Die Antriebseinheit 6 umfasst dabei zwei einfach wirkende, mittels einer Traverse 7 gekoppelte Zylinder-Kolben-Einheiten 8, von denen sich jeweils der Zylinder 9 – unter Zwischenschaltung einer Grundplatte G – an dem unteren Joch 2 abstützt, wohingegen der jeweilige Kolben über eine (das untere Joch 2 durchdringende und in diesem geführte) Zugstange 10 mit dem oberen Joch 3 verbunden ist. Die Antriebseinheit 6 umfasst weiterhin einen Rückhubzylinder 11, welcher zwischen den beiden Zylinder-Kolben-Einheiten 8 angeordnet ist und von dem der Zylinder 12 mit der Traverse 7 und der Kolben mit der Grundplatte G verbunden ist.
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Ein zwischen den Jochen 2 und 3 ausgebildeter Werkzeugeinbauraum 13 ist in üblicher Weise zur Aufnahme eines Presswerkzeugs ausgeführt, welches einen Pressbackensatz mit (beispielsweise acht) konzentrisch um die Pressachse X herum angeordneten Pressbacken umfasst, deren Abstand zur Pressachse von der Stellung der beiden Joche 2, 3 zueinander abhängt.
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Im vorstehenden Umfang entspricht die in 1 gezeigte Radialpresse dem hinreichend bekannten Stand der Technik, so dass es weiterer Ausführungen und Erläuterungen nicht bedarf.
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Die Jochpresse nach 1 zeichnet sich in konstruktiver Umsetzung der vorliegenden Erfindung durch eine sich zwischen den beiden Jochen 2, 3 erstreckende, im Bereich einer der beiden Stirnseiten S der Radialpresse 1 angeordnete Zentriereinrichtung 14 aus. Diese umfasst ein Steuerstangen-System 15 aus zwei mit den beiden Jochen 2, 3 gekoppelten Steuerstangen 16, 17. Die beiden Steuerstangen 16, 17 kreuzen dabei einander nach Art eines Scherengetriebes. Sie sind in ihrem – auf der Pressachse X liegenden – Schnitt- bzw. Kreuzungspunkt 18 über einen Schwenkbolzen 19 dergestalt gelenkig miteinander verbunden, dass die beiden Steuerstangen 16 und 17 relativ zur Pressachse X bezüglich einander verschwenkt werden können.
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Jede der beiden Steuerstangen 16 und 17 ist mit beiden Jochen 2, 3 über jeweils eine Linearführung 20 gekoppelt, wobei hierunter eine solche Führung zu verstehen ist, welche auch ein Verschwenken der jeweiligen Steuerstange 16, 17 um jenen Punkt, an dem sie an dem jeweiligen Joch 2, 3 linear verschiebbar geführt ist, gestattet. Hierzu sind endseitig an beiden Steuerstangen 16 und 17 zwei Langlöcher 21 vorgesehen, welche parallel zur Erstreckung der jeweiligen Steuerstange 16 bzw. 17 orientiert sind. In die entsprechenden Langlöcher 21 greift jeweils ein Führungsbolzen 22 ein, welcher an dem zugeordneten Joch, d. h. dem unteren Joch 2 bzw. dem oberen Joch 3 fixiert ist. So besteht neben dem Freiheitsgrad des Verschiebens der Steuerstangen 16, 17 längs der Orientierung der Langlöcher 21 der weitere Freiheitsgrad des Verschwenkens der Steuerstangen 16, 17 um die Führungsbolzen 22 herum.
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Die Zentriereinrichtung 14 umfasst einen Zentrierkörper 23, dessen Position durch den Schnittpunkt 18 der beiden Steuerstangen 16, 17 bestimmt ist, zu welchem Zweck er mit dem Schwenkbolzen 19 des Steuerstangen-Systems 15 gekoppelt ist. Auf diese Weise ist der Zentrierkörper 23 unabhängig von der Position der Joche 2, 3 zueinander stets auf einer Mittelstellung zu diesen, d. h. auf der Pressachse X gehalten. Aufgrund dieser während des Pressvorgangs unveränderlichen Position des Zentrierkörpers 23 relativ zur Pressachse X eignet sich der Zentrierkörper 23 gleichermaßen als Gegenlager für einen Tiefenanschlag für das zu verpressende Werkstück, als Träger für der Erfassung des Pressverlaufs dienende Sensoren, als Gegenlager und Zentrierung für ein beim Pressbackenwechsel einzusetzendes Werkzeug sowie für die Zentrierung des Werkstücks innerhalb des Presswerkzeugs zu Beginn des Pressvorgangs, noch bevor die Pressbacken mit dem Werkstück in Kontakt kommen.
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Für die in 2 veranschaulichte zweite Ausführungsform der Erfindung gelten die vorstehenden Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 in großem Umfang in entsprechender Weise. Allerdings bestehen folgenden Abweichungen:
Bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform ist jede Steuerstange 16, 17 nur mit dem oberen Joch 3 über eine Linearführung 20 in dem vorstehend beschriebenen Sinne gekoppelt, wohingegen die Führungsstangen 16, 17 mit dem unteren Joch 2 jeweils – um eine zur Pressachse X parallele Schwenkachse schwenkbar – an einem Gelenkbolzen 24 angelenkt sind. In Konsequenz daraus weisen die beiden Steuerstangen 16, 17 im Bereich ihrer Überschneidung Langlöcher 25 auf, welche jeweils eine Linearführung 26 darstellen. Die Position des Zentrierkörpers, der an einem Führungskörper 27 angeordnet ist, wird durch die Kreuzung der beiden Langlöcher 25 definiert. Hierzu umfasst der Führungskörper 27, welcher zwei beidseitig an den beiden Steuerstangen 16, 17 anliegende Frontplatten 28 aufweist, einen zentralen, die beiden Langlöcher 25 durchdringenden Zentrierbolzen.
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Gemäß einer gesonderten Gestaltung kann der Führungskörper 27 zwei um eine zur Pressachse X kongruente Achse zueinander verdrehbare Hälften umfassen, wobei in bzw. an jeder der beiden Hälften eine der Steuerstangen 16, 17 längsverschieblich geführt aufgenommen ist. So können die beiden Frontplatten 28 bezüglich einander um die jeweilige Mitte M verdrehbar sein, wobei an jeder der beiden Frontplatten 28 ein Gleitstein angeordnet ist, welcher in dem Langloch 25 der jeweils benachbarten Steuerstange 16 bzw. 17 geführt ist. Auf diese Weise lässt sich die Führung und Positionierung des Führungskörpers 27 auf dem Steuerstangen-System 15 verbessern. Alternativ zu in Langlöchern 25 der Steuerstangen 16, 17 geführten Gleitsteinen kommt beispielsweise auch in Betracht, dass an den beiden Frontplatten 28 Führungen für die Steuerstangen 16, 17 angebracht sind, welche außen an der jeweils zugeordneten Steuerstange 16 bzw. 17 angreifen.
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Statt einer drehbaren Verbindung der beiden Hälften des Führungskörpers 27 mittels eines Langlöcher 25 der Steuerstangen 16, 17 durchsetzenden Bolzens können – bei entsprechender Dimensionierung – die beiden Hälften des Führungskörpers 27, d. h. insbesondere die beiden Frontplatten 28 auch örtlich, d. h. jeweils zwischen zwei Steuerstangen an ihrem Außenumfang drehbar miteinander verbunden sein.
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3 veranschaulicht eine Abwandlung der Radialpresse nach 1 dergestalt, dass eine Steuerstange 34 starr mit dem unteren Joch 2 verbunden ist. Diese Steuerstange 34 weist eine sich parallel zur Antriebsachse A erstreckende Linearführung 35 auf. Die zweite (diagonal angeordnete) Steuerstange 16 ist indessen, wie weiter oben beschrieben, mit beiden Jochen 2 und 3 verschwenk- und linear verschiebbar gekoppelt; an ihr ist der Zentrierkörper 23 angeordnet. Die Position des Zentrierkörpers 23 wird dabei bestimmt durch den Schnittpunkt zwischen der Linearführung 35 der Steuerstange 34 mit der (diagonalen) Steuerstange 16. Eine Modifikation im Sinne der 2, bei welcher die diagonale Steuerstange 16 nur an einem ihrer beiden Enden mit dem zugeordneten Joch verschwenk- und linear verschiebbar gekoppelt ist, an ihrem anderen Ende hingegen lediglich verschwenkbar, kommt in Betracht, wobei in diesem Falle auch an der diagonalen Steuerstange eine Linearführung vorgesehen ist und sich die Position des (nicht fest mit der diagonalen Steuerstange verbundenen) Zentrierkörpers aus dem Schnittpunkt der beiden ihn führenden Linearführungen ergibt.
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4 veranschaulicht eine Möglichkeit der Umsetzung der vorliegenden Erfindung an einer Druckplattenpresse. Letztere zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Pressenteile 4, 5 durch zwei mittels der Antriebseinheit 6 parallel zur Pressachse X zueinander bewegbare Druckplatten 29, 30 gebildet sind. Erkennbar ist in 4 das in den Werkzeugeinbauraum 13 eingesetzte Werkzeug mit Pressbacken P, welche sich in als solches bekannter Weise an beiden Druckplatten 29 und 30 auf Gleitschrägen abstützen.
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Hier ist die Zentriereinrichtung 14 seitlich an der Radialpresse 1 angeordnet. Sie umfasst wiederum ein Steuerstangen-System 15 mit zwei mit den beiden Pressenteilen 4 und 5 gekoppelten Steuerstangen 16 und 17. Während eine Steuerstange 16 starr mit der ersten Druckplatte 29 verbunden ist, ist die andere Steuerstange 17 starr mit der zweiten Druckplatte 30 verbunden. Beide Steuerstangen umfassen jeweils eine Verzahnung 31, wobei die beiden Verzahnungen 31 einander parallel auf Abstand gegenüberstehen. Zwischen den Verzahnungen 31 der beiden Steuerstangen 16, 17 ist, mit diesen kämmend, ein Zahnrad 32 aufgenommen. Mit der Achse des Zahnrades 32 verbunden ist der Zentrierkörper 23, der durch die Zentriereinrichtung 14 – unabhängig von der Position der Druckplatten 29, 30 zueinander – stets mittig zwischen diesen gehalten ist. Mit dem Zentrierkörper 23 ist ein Gestänge 33 gekoppelt, an welchem wiederum – in während des Pressvorgangs relativ zur Mitte zwischen den beiden Druckplatten 29, 30 unveränderter Position auf der Pressachse X liegend – ein Tiefenanschlag, ein Sensor oder dergleichen angebracht sein kann.
