DE102017205219A1

DE102017205219A1 - Hydraulisches Werkzeug

Info

Publication number: DE102017205219A1
Application number: DE102017205219.8A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ulrich; Ulrich Demuth
Original assignee: Refco Manufacturing Ltd
Current assignee: Refco Manufacturing Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2017-10-05
Also published as: US20180161845A1; CN107269618A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Werkzeug (1), bestehend aus einem Tank (3), welcher mit Öl gefüllt ist, einer mit dem Tank (3) in Fluidverbindung verbundene Handpumpe, welche eine federbelastete Hebelmechanik (10) aufweist, die mit einem Pumpenkolben (12) in Wirkverbindung steht, einem Kolbenzylindersystem als Aktuator (8), welches mit einem Rückschlagventil (7 oder 13) mit der Pumpe in Fluidverbindung steht, wobei die Kolbenfläche des Aktuators (8) ein Vielfaches der Kolbenfläche der Handpumpe ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Handgerät zur Erzeugung von Kräften, wobei mittels einer Handpumpe manuelle Kräfte vervielfacht werden, und wobei der Betrieb des hydraulischen Teils optimiert ist.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Lösung für die Handhabung des oben genannten hydraulischen Handgeräts zu schaffen. Darüber hinaus soll ein Aufbau geschaffen werden, welcher einfachen Service ermöglicht, und die Anpassung der hydraulischen Kraft an einen Anwendungsfall erlaubt. Diese Aufgaben werden mit einem System gelöst, wie in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß weist das Gerät einen optimierten Hydraulikpfad auf, eine optimierte Hebelmechanik, ein neues Tank-/Griffdesign und weitere Verbesserungen zur Handhabung einer Kraftübersetzung für manuell betätigte Werkzeuge.
Erfindungsgemäß ist ein hydraulisches Werkzeug vorgesehen, das zumindest einen Tank, welcher mit einem Fluid gefüllt ist, eine mit dem Tank in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit, insbesondere eine Handpumpe, mit einem Pumpenkolben mit einer Pumpenkolbenfläche und einen Aktuator, insbesondere ein/e Kolbenzylindereinheit oder -system, welche/s mit der Pumpeinheit in Fluidverbindung steht, umfasst. Am Aktuator ist eine Aufnahmeeinheit montierbar oder angeformt, die einen Anschlag für einen Aktuatorkolben mit einer Aktuatorkolbenfläche bildet und/oder an welcher ein mechanisches Werkzeug montierbar ist, wobei die Aktuatorkolbenfläche ein Vielfaches der Pumpenkolbenfläche ist. Die Pumpeinheit tritt bei Aktivierung durch die Aufnahmeeinheit mit dem mechanischen Werkzeug in Wirkverbindung.
Die mit dem hydraulischen Werkzeug erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine an der manuellen Pumpeinheit (Handpumpe) anliegende Kraft entsprechend dem Vielfachen am Aktuator verstärkt wird. Der erreichbare Enddruck am Aktuator bei manueller Betätigung der Pumpeinheit mit menschlicher Hand beträgt 200 bar bis 750 bar, insbesondere 300 bar bis 600 bar, vorzugsweise 350 bar bis 500 bar. Der Enddruck kann beispielsweise mittels eines herkömmlichen Druckmessgerätes, insbesondere mittels eines Drucksensors, beispielsweise eines piezoelektrischen Drucksensors, erfasst werden, welcher insbesondere den zu erfassenden Druck in eine zu diesem proportionale elektrische Ausgangsgröße direkt umwandelt.
Der Aktuator ist beispielsweise als ein Aktuator-Kolbenzylindersystem ausgebildet. Am Kopfteil des hydraulischen Werkzeugs, insbesondere am Kopfteil des Aktuator-Kolbenzylindersystems, ist beispielsweise als Aufnahmeeinheit eine Überwurfmutter montiert oder eine Werkzeugaufnahme angeformt, welche den Anschlag für den Kolben bildet und/oder ein mechanisches Werkzeug aufnehmen kann, wobei an den Kolben montierte Aktuatoren durch die Überwurfmutter mit dem mechanischen Werkzeug in Wirkverbindung treten können.
Dabei ergibt sich für ein montiertes mechanisches Werkzeug auf der Überwurfmutter immer eine maximale Endposition zum Kolbenanschlag, egal in welcher Position sich die Überwurfmutter relativ zum Kopfteil oder Aktuator des Werkzeugs befindet.
Zusätzlich kann auf das Kopfteil des Werkzeugs ein mechanisches Werkzeug aufgenommen werden, wobei die maximale Öffnung oder der maximale Verfahrweg durch Einsetzen von Passteilen oder Passringen an einem Anschlag eingestellt werden kann.
Des Weiteren kann der Hydrauliktank von einer Endkappe um- oder verschlossen sein, welcher mit einem Sechskantloch am Ende versehen ist, und mittels Werkzeugeingriff vom Griffteil der Pumpeinheit demontiert werden kann.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform umfasst das hydraulische Werkzeug zumindest einen Tank, welcher mit einem Fluid gefüllt ist, eine mit dem Tank in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit mit einem Pumpenkolben mit einer Pumpenkolbenfläche und einen Aktuator, der mit der Pumpeinheit in Fluidverbindung steht, wobei am Aktuator eine Aufnahmeeinheit montierbar oder angeformt ist, die einen Anschlag für einen Aktuatorkolben mit einer Aktuatorkolbenfläche bildet und/oder an welcher ein mechanisches Werkzeug montierbar ist. Das hydraulische Werkzeug umfasst zusätzlich mindestens ein Sicherungselement zur Druckbegrenzung, zum Fluidwechsel und/oder zur Verdrehsicherung.
In einer möglichen Ausführungsform greift das Sicherungselement, insbesondere ein lösbares Verschlussmittel, beispielsweise eine lösbare Verschlusskugel oder -schraube, derart in den Aktuator ein, dass ein Fluidwechsel ermöglicht ist. Beispielsweise wird das Sicherungselement bei Verstellung der Aufnahmeeinheit aus seinem Dichtsitz gelöst, so dass das Fluid, zum Beispiel Öl, sicher aus dem hydraulischen Werkzeug, insbesondere den Tank und/oder den Aktuator, entleert werden kann.
Beispielsweise umfasst das Werkzeug als Aktuator ein Aktuator-Kolbenzylindersystem, welches am Kopfteil des Werkzeugs als Aufnahmeeinheit eine Überwurfmutter aufweist, wobei ein Zylinderraum des Aktuator-Kolbenzylindersystems nach außen mit einer Kanalbohrung versehen ist, durch welche das Hydrauliköl herausgepumpt werden kann, wobei die Kanalbohrung mit einer Sicherungsschraube oder Kugel oder einem Formteil verschlossen ist, welche gleichzeitig in Wirkverbindung mit der Überwurfmutter steht.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Sicherungselement derart in die Aufnahmeeinheit eingreifen, dass die Aufnahmeeinheit zumindest gegen ein Verdrehen, insbesondere ein Verrutschen oder ein unbeabsichtigtes Öffnen, gesichert ist. Beispielsweise ist ein solches Sicherungselement als ein Sperrelement, insbesondere eine Schraube, ein Bolzen oder ein Pin oder ein Rund-Splint oder eine Formschlusselement ausgebildet, welche/r/s die Aufnahmeeinheit gegen Verdrehen sichert. Das Sperrelement greift derart in die Aufnahmeeinheit, dass diese gegenüber dem Werkzeug, insbesondere dem Aktuator und/oder der Pumpeinheit gegen eine Verdrehung gesperrt ist. Erst nach Lösen des Eingriffs des Sperrelements mit der Aufnahmeeinheit kann die Aufnahmeeinheit verdreht und eingestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform des hydraulischen Werkzeugs sieht vor, dass das Sicherungselement derart in die Fluidverbindung insbesondere zwischen Aktuator und Pumpeinheit eingreift, dass eine Druckbegrenzung ermöglicht, insbesondere einstellbar ist. Beispielsweise ist ein solches Sicherungselement als eine einstellbare Ventileinheit, insbesondere als ein Überdruckventil mit Einstellschraube für eine Einstellung eines Maximaldruckes, ausgebildet.
Je nach Funktion und Aufbau kann das hydraulische Werkzeug nur eines oder mehrere der zuvor beschriebenen Sicherungselemente umfassen. Beispielsweis kann das hydraulische Werkzeug Sicherungselemente, das Sperrelement und das lösbare Verschlusselement umfassen. Alternativ kann das hydraulische Werkzeug nur das Sperrelement oder nur das lösbare Verschlusselement oder nur die einstellbare Ventileinheit umfassen. Auch kann das hydraulische Werkzeug alle drei Sicherungselemente umfassen.
Zusätzlich oder alternativ kann das hydraulische Werkzeug ein Manometer umfassen, das mit einer der Fluidverbindungen des Werkzeugs fluidisch gekoppelt ist. Beispielsweise ist das Manometer in einer hydraulischen Rückführleitung vom Aktuator in den Tank fluidisch gekoppelt. Hierdurch kann der Druck im Aktuator genau überwacht und eingestellt werden.
Beispielsweise kann ein Kolbenraum des Aktuators mit dem Manometer oder einem Druckmessgerät oder einem Sensor oder einem Druckbegrenzungsventil verbunden sein, mit welchem ein maximaler Druck im Aktuator-Kolbenraum kontrollierbar oder einstellbar oder begrenzbar ist.
Hydraulisches Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpeinheit eine federbelastete Hebelmechanik aufweist, die mit dem Pumpenkolben in Wirkverbindung steht. Dabei ist die Hebelmechanik einstellbar ausgebildet, so dass das Hebelverhältnis an die jeweilige Anwendung des hydraulischen Werkzeugs, zum Beispiel zum Rohraufweiten, angepasst werden kann.
Dabei kann die Lage eines Pumphebels durch Verdrehen eines Pumphebellagerzapfens einstellbar sein. Beispielsweise kann der Pumphebelfaktor veränderbar sein, wobei der Pumphebelfaktor ein Längenverhältnis von Hebellänge zur Kolbenlänge in einem Bereich von 1:4 bis 1:10, insbesondere 1:5 bis 1:8, aufweist. Ein Hydraulikkolbendurchmesser kann beispielsweise einen Wert in einem Bereich 5 mm bis 15 mm, vorzugsweise 8 mm bis 12 mm, aufweisen.
In einer einfachen Ausführungsform ist die Aufnahmeeinheit als eine Überwurfmutter ausgebildet, die auf eine Aktuator-Kolbenzylindereinheit (auch Aktuator-Kolbenzylindersystem genannt) montiert ist. Dabei koppelt die Aufnahmeeinheit, insbesondere die Überwurfmutter die Pumpeneinheit, insbesondere die Handpumpe und den Aktuator mit einem anzubindenden mechanischen Werkzeug.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform des hydraulischen Werkzeugs umfasst dieses zumindest einen Tank, welcher mit einem Fluid gefüllt ist, eine mit dem Tank in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit und einen Aktuator, wobei der Aktuator mit der Pumpeinheit in Fluidverbindung steht und eine Fluidwechseleinrichtung vorgesehen ist, mittels der werkzeuglos eine Fluidverbindung zu dem Tank einstellbar ist. Beispielsweise umfasst das Werkzeug ein mittels der Aufnahmeeinheit, insbesondere der Überwurfmutter, lösbares Sicherungselement, insbesondere eine Sicherungsschraube oder -kugel.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform des hydraulischen Werkzeugs umfasst dieses zumindest einen Tank, welcher mit einem Fluid gefüllt ist, eine mit dem Tank in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit und einen Aktuator, der mit der Pumpeinheit in Fluidverbindung steht, wobei die Pumpeinheit als Betätigungselement eine Hebelmechanik umfasst, deren Achspunkt einstellbar ist. Hierdurch verändert sich das Öffnungsmaß des Hebels, insbesondere des Handgriffs, so dass die Pumpeinheit für unterschiedlich große Hände einfach einstellbar ist.
Die dargestellte Ausführung zeigt Aufsätze zum Rohraufweiten, kann aber auch mit Rohrbiege- oder Rohrschneide- oder Konuswerkzeugen bestückt werden.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 schematisch in Schnittdarstellung eine mögliche Ausführungsform für ein hydraulisches Werkzeug,
2 bis 5 schematisch in vergrößerter Schnittdarstellung verschiedene Weiterbildungen eines hydraulischen Werkzeugs im Bereich eines Aktuators,
6 schematisch in Explosionsdarstellung eine mögliche Ausführungsform für ein hydraulisches Werkzeug im Bereich eines Aktuators, und
7 bis 9 schematisch in Schnittdarstellung oder teilweisen Schnittdarstellung weitere Ausführungsformen für ein hydraulisches Werkzeug, und
10 schematisch in Seitenansicht eine Ausführungsform für ein hydraulisches Werkzeug im zusammengesetzten Zustand.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt als Gerät ein hydraulisches Werkzeug 1 in einer möglichen Grundausführung.
Das hydraulische Werkzeug 1 umfasst zumindest ein Griffteil 2 mit integriertem Tank 3. Der Tank 3 weist eine Füllöffnung 4.1 auf, die mit einer beispielsweise als Füllschraube 4 ausgebildeten Endkappe dichtend verschließbar ist. Die Endkappe weist dabei eine Werkzeugaufnahme, insbesondere ein Sechskantloch, am nach außen weisenden Ende 4.2 auf.
Das hydraulische Werkzeug 1 umfasst darüber hinaus einen Aktuator 8 und eine manuelle Pumpeinheit 9 (auch Handpumpe genannt). Die Pumpeinheit 9 steht mit dem Tank 3 in einer Fluidverbindung. Der Aktuator 8 wiederum steht mit der Pumpeinheit 9 und dem Tank 3 in einer Fluidverbindung.
Vom Tank 3 weg in einen Hydraulik- oder Pumpenkopf 5 des hydraulischen Werkzeugs 1 führt eine Saugleitung 6 zur Versorgung des Aktuators 8, insbesondere eines Aktuator-Kolbenzylindersystems, mittels einer Handpumpe 9. In die Saugleitung 6 ist ein Rückschlagventil 7 zur Versorgung des Aktuators 8 eingeführt.
Die Handpumpe 9 weist eine federbelastete Hebelmechanik 10 auf. Die Hebelmechanik 10 umfasst als Griff einen Hebel 11, der um einen Achsdrehpunkt 16 schwenkbar ist.
Mit dem Hebel 11 steht ein Pumpenkolben 12 in Wirkverbindung, welcher in Fluidverbindung mit dem Aktuator-Kolbenzylindersystem als Aktuator 8 steht und in diesen ein Fluid, zum Beispiel Hydrauliköl, aus dem Tank 3 über ein zweites Rückschlagventil 13 in den Aktuator 8 pumpen kann und so den Aktuatorkolben 14 im Zylinderraum 15 des Aktuators 8 bewegen kann.
Eine Kolbenfläche des Aktuators 8, insbesondere dessen Größe und/oder Oberfläche, beträgt hierbei ein Vielfaches der Pumpenkolbenfläche des Pumpenkolbens 12, insbesondere dessen Größe und/oder Oberfläche, der Handpumpe 9. Entsprechend wird die Kraft gemäß diesem Verhältnis übersetzt und verstärkt.
Ziffern 95A und 95B zeigen eine beispielsweise betätigende Hand der Pumpeinheit 9 im Schnitt.
Weiterhin im Kräfteverhältnis verstärkend wirkt der Hebelfaktor, welcher aus dem Abstand der Mitte der Grifffläche des Hebels 11 bis zum Achsdrehpunkt 16 in Relation zum Abstand zwischen Kolbenangriffspunkt 17 zu Achsdrehpunkt 16 gebildet wird.
Entsprechend dem Hebelgesetz ergibt sich bereits auch hier eine Kraftverstärkung zusätzlich zu dem Kolbenflächenverhältnis der beiden Kolbensysteme.
Der Aktuatorkolben 14 kann dann auf verschiedene Werkzeuge einwirken, wie beispielsweise auch Rohrbiege oder Verpresswerkzeuge. Hier dargestellt ist ein Rohraufweitewerkzeug 20, welches auf eine Aufnahmeeinheit 21, insbesondere eine Überwurfmutter 21, aufgebracht und gehalten, insbesondere geschraubt wird. Die Aufnahmeeinheit 21 schließt den Zylinderraum 15 ab. Als Anschlag dient ein innerer Absatz 22 für den Aktuatorkolben 14.
Durch eine innere Öffnung 41 der Überwurfmutter 21 fährt beispielsweise ein mit dem Aktuatorkolben 14 verbundener Konus 23. Der Konus 23 kann dann beispielsweise Presselemente 24 eines anderen Werkzeugs, hier eines Rohraufweitewerkzugs 20, auseinanderdrücken, beispielsweise um ein hier dargestelltes Rohr 25 an einem Ende radial aufzuweiten.
Der Aktuator 8 ist darüber hinaus über eine Rückführleitung 33 mit dem Tank 3 verbunden.
Über ein Ablassventilhebel 30 kann dann über einen Kolben 31 ein Ablassventil 32 geöffnet werden und infolge einer Rückstellkraft, insbesondere eines Drucks, der auf den Aktuatorkolben 14 wirkt, kann das Fluid aus dem Aktuator 8 über die Rückführleitung 33 zurück zum Tank 3 abgelassen werden.
2 ist eine Prinzipansicht des Hydraulik- oder Pumpenkopfes 5, wobei hier nun auch die Kolbenrückdruckfeder 26 gezeigt ist, welche die Rückstellkraft beim Betätigen des Ablassventilhebels 30 bewirkt.
Diese Kolbenrückdruckfeder 26 führt den Aktuatorkolben 14 bei Betätigung des Ablassventilhebels 30 und Öffnung des Ventils 32 zurück in seine obere Ausgangslage und drückt das Fluid, insbesondere Öl, zurück in den Tank 3 über die Rückführleitung 33.
Hiernach kann das Rohr 25 auch wieder vom Aufweitewerkzeug 20 entnommen werden, da auch der Konus 23 in seine obere Lage zurückgenommen wird. Hierdurch fahren die Aufweit-Backen, insbesondere die Presselemente 24, wieder zusammen.
Hierbei hilft weiterhin eine die Backen- oder Presselemente 24 am oberen Ende umfassende Ringfeder 27. Kostengünstig kann diese Ringfeder 27 alternativ auch als Gummi-Ring ausgeführt sein.
Das maximale Aufweitmaß für die Backen- oder Presselemente 24 gibt ein Aufweit- oder Aufweitanschlag 28 als Durchmesser des Werkzeugaufsatzes 29 vor.
Weiterhin ist in dieser Darstellung die Kolbenrückführfeder 26 dargestellt, welche den Kolben 31 in seine Ausgangslage nach oben zurückdrücken kann, und dann auch das Öl über die Leitung 33 aus dem Kolbenraum 8‘ zurück in den Tank 3 drückt.
In allen folgenden Darstellungen ist diese Kolbenrückführfeder 26 aber der Einfachheit halber weggelassen.
3 zeigt eine Ausführung des hydraulischen Werkzeugs 1 mit einem Auslass für einen vereinfachten Ölwechsel.
Hierzu umfasst das Werkzeug 1 als ein mögliches Sicherungselement S1 ein lösbares Verschlusselement 42. Im Ausführungsbeispiel ist das lösbare Verschlusselement 42 als eine Dichtkugel ausgebildet. Im Weiteren wird das lösbare Verschlusselement 42 Dichtkugel 42 genannt. Alternativ kann das lösbare Verschlusselement 42 auch ein Dichtventil oder ein anderer geeigneter lösbarer Verschluss sein.
Hierbei führt eine Kanalbohrung 40 von außen in den Kolbenraum 8‘ des Kolbenzylindersystems. Die Kanalbohrung 40 weitet sich nach außen hin in eine äußere Öffnung 41 auf. Die Öffnung 41 ist als eine Aufweitung mit einem konusförmigen Dichtsitz 75 angeformt, indem die Dichtkugel 42 als lösbares Verschlusselement platziert ist.
Die Dichtkugel 42 weist vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 2 mm bis 8 mm, 3 mm bis 5 mm, oder optimal von 3,5 mm oder 4,0 mm auf.
Durch Aufschrauben der Überwurfmutter 21 wird die Dichtkugel 42 in ihren Dichtsitz 75 in die Öffnung 41 fest dichtend gepresst, und schließt so das System für Normalbetrieb ab.
Wie hier beispielsweise dargestellt, kann der Aktuatorkolben 14 mit seinem Absatz 14‘ an den Anschlag oder inneren Absatz 22 der Überwurfmutter 21 anfahren, und dann mittels des Konus 23 maximal die Backen oder Presselemente 24 bis zum Aufweitanschlag 28 auffahren.
Bereits eine kleinste Umdrehung der Überwurfmutter 21 reicht aus, um die Dichtkugel 42 aus ihrem Dichtsitz 75 in der Öffnung 41 zu lösen. Beim Pumpen wird das Öl aus der Kanalbohrung 40 getrieben, anstelle den Aktuatorkolben 14 anzutreiben.
Auf diese Art und Weise kann das Werkzeug 1 einfach, zuverlässig und sauber vom Fluid, insbesondere Öl, entleert werden, bis der Tank 3 leer ist.
Hiernach kann im Rahmen eines Fluid- oder Ölwechsels dann neues Fluid bzw. Öl in den Tank 3 eingefüllt werden. Hierbei muss nicht einmal das weitere angeschlossene Werkzeug, wie das beispielhafte Rohraufweitewerkzeug 20, abmontiert werden.
4 zeigt eine weitere Ausführung des hydraulischen Werkzeugs 1 mit einem alternativen Auslass für vereinfachten Fluid- oder Ölwechsel.
Hierzu umfasst das Werkzeug 1 als ein mögliches Sicherungselement S1 ein lösbares Dichtelement, insbesondere eine Dichtschraube 51.
Auch hier kann das weitere Werkzeug 20 auf der Überwurfmutter 21 belassen werden, da hier eine zentrale Bohrung 50 den Kolbenraum 8‘ durch die Überwurfmutter 21 erreicht und mit der Dichtschraube 51 einfach verschlossen wird.
Zum Leerpumpen des Werkzeugs 1 muss hierzu nur so lange gepumpt werden, bis der Aktuatorkolben 14 etwas vorfährt und die dann geöffnete Bohrung 50 überfahren hat.
5 zeigt das hydraulische Werkzeug 1 bei einem Wechsel des Kolbendichtrings.
Hierzu wird die Überwurfmutter 21 zuerst etwas abgeschraubt. Im Folgenden wird mittels der Pumpeinheit 9 solange gepumpt, bis der Aktuatorkolben 14 aus dem Kolbenraum 8‘ ausgepresst wird.
Hiernach kann die Überwurfmutter 21 ganz entfernt werden, um den Kolbendichtring 14‘‘ dann demontieren, entnehmen und wechseln zu können.
Ferner wird eine Möglichkeit gezeigt, wie mit unterschiedlichen Passringen eine maximale Aufweitung, ein Verfahrweg der Backeneinsätze oder Presselemente 24 des weiteren Werkzeugs 20 mechanisch begrenzt werden kann.
Hierzu können am Anschlagsdurchmesser des Aufweitanschlags 28 des Werkzeugs 29 verschiedene Passhülsen 80 eingesetzt werden, welche vorzugsweise aus gehärtetem Federstahl hergestellt werden und mit einem Schlitz 81 versehen sind und durch leichtes Zusammendrücken klemmend in die Öffnung des Aufweitanschlags 28 eingesteckt werden können. Dabei können die Passhülsen 80 bezüglich ihrer Stärke eine Markierung 82 aufweisen.
6 zeigt das Gerät oder hydraulische Werkzeug 1 mit geöffnetem Hydraulik- oder Pumpenkopf 5.
Hierbei ist zum weiteren Verständnis der 8 und 9 ersichtlich, dass die gesamte untere Einheit oder Baugruppe 60, bestehend aus Werkzeugsatz 20 und Überwurfmutter 21, bei Anlage des Anschlags oder Absatzes 14‘ des Aktuatorkolbens 14 am Gegenanschlag 22 in sich keine Verstellmöglichkeiten in Bezug auf das hydraulische Werkzeug 1 oder dessen Aufweitung ermöglicht, auch nicht wenn die Lage der ganzen Baugruppe 60 relativ zum Werkzeugkopf 5, beispielsweise durch Drehung auf einem Anschlussgewinde 61 zueinander verändert wird.
Maßgeblich ist hierbei nur der Anschlag oder Absatz 14‘ des Kolbens 14‘ zum Anschlag 22 der Überwurfmutter 21, beziehungsweise der Maximal-Anschlag innerhalb des Werkzeugsatzes 20, welcher sich aus dem Durchmesser des Aufweitanschlags 28 ergibt, an welchen die Backen oder Presselemente 24 herangepresst werden.
7 zeigt im Gegensatz zu 5 oder 6 eine Ausführung mit einem weiteren Sicherungselement S2 für eine einstellbare hydraulische Druckbegrenzung.
Hierzu ist als Sicherungselement S2 in der Rückführleitung 33 ein Überdruckventil 71, insbesondere ein Ventilkörper, eingebracht, welcher mittels Federelemente 72 in einen Dichtsitz 75 gepresst wird. Die Federelemente 72 sind hierzu beispielsweise als Tellerfedern ausgeführt, können aber auch Spiralfedern oder andere Arten von Federn sein.
Bei Pumpen von Öl über die Saugleitung 6 wird der Druck im Kolbenraum 8‘ solange erhöht, bis sich das Werkzeug 20 mit seinen Backen oder Presselementen 24 bis zu einem gewissen Druck aufweitet.
Ab diesem Druck, welcher durch den Druck der Feder 99 oder des Federelements 72 über den Ventilkörper 71 definiert ist, öffnet das Ventil 71 und gibt überschüssigen Druck in den Tank 3 zurück über die Rückführleitung 33.
Durch eine Einstellschraube 73 mit dem Drehrad 74 kann dieser Maximaldruck zuvor eingestellt werden.
Über diesen Druck kann dann auch eine maximale Öffnung, Weitung oder Wirkung des weiteren Werkzeugs 20, beispielsweise des Rohraufweitewerkzeugs, eingestellt werden.
Gemäß 7 kann das Werkzeug 1 darüber hinaus insbesondere eine Schraube 51‘ als ein weiteres Sicherungselement S3, insbesondere als ein Sperrelement, aufweisen. Die Schraube 51‘ kann durch die Überwurfmutter 21 mit Druck auf das Anschlussgewinde 61 des Pumpen- oder Hydraulik- oder Pumpenkopfs 5 montiert werden.
Diese Schraube 51‘ sichert dadurch die Überwurfmutter 21 vor Verrutschen oder Verdrehen oder unbeabsichtigtem Öffnen des Hydraulik- oder Kolbenraums 8‘. Öl-Leckagen können so wirksam verhindert werden.
Beschriftungen der Überwurfmutter 21 bleiben immer zum Anwender hin in der richtigen Richtung orientiert. Insbesondere die Ausrichtung zur hier nicht gezeigten Handpumpe kann dafür sorgen, dass diese Schraube 51‘ mit üblichem Werkzeug nicht für Anwender erreichbar ist. Zusätzlich kann diese noch mit Siegellack abgedeckt werden.
Die Bohrung 50 aus 4 kann bei solch einer Ausführung insbesondere eingespart werden, wenn die Schraube 51‘ die Schraube hinter dem Auslauf des Gewindes eingreift, wo das Gewinde freigedreht ist. Die Spitze der Schraube 51‘ mit vorzugsweise 60 Grad oder 90 Grad oder 110 Grad Spitzenwinkel gräbt sich dann leicht in das Aluminium des Anschlussgewindes 61 und der Überwurfmutter 21 ein.
8 zeigt eine weitere Ausführung mit einem Manometer oder Druckmessgerät 100 am hydraulischen Rückführ-Pfad, der Rückführleitung 33 und des Werkzeugs 1 im Bereich einer Überdruckventilanordnung 70.
Mit diesem kann der Druck und eine unterschiedliche Aufweitung D1, D2 von Rohren 25‘ und 25‘‘ genauer kontrolliert und hergestellt werden.
Optional hat das Manometer 100 hierzu eine Einstellmarkierung 101, welche auch mit einem Batteriekontakt oder einem Summer oder einer Leuchte die Erreichung eines gewünschten Enddrucks signalisiert.
Insbesondere weist das Manometer 100 verschiedene Skalenteile auf (hier schraffiert gezeigt) welche Anwendungen zugeordnet sind, durch Piktogramme oder durch Text, sodass ein Anwender erkennt, ob er den richtigen, oder einen Mindestdruck erreicht hat. Insbesondere bei verschieden einstellbaren Hebelfaktoren kann erkannt werden, ob das Gerät richtig montiert und bedient wurde.
9 zeigt das hydraulische Werkzeug 1, wobei der im Griffteil 2 integrierte Tank 3 vorzugsweise gummielastisch ist. Bei Saugen mittels der Pumpe 9 zieht sich dieser zusammen, bei Lösen des Ablassventilhebels 30 und Öffnen des Ablassventils 32 dehnt sich die Wandung aus.
Der Tank 3 ist vorzugsweise aus PVC, TPE, NBR oder einem Gummiwerkstoff gebildet, wobei eine Schrauböffnung mit einem Deckel oder einer Füllschraube 4 verschlossen oder eine Abdeckung angeformt ist.
Insbesondere ist das Griffteil 2 verstärkt durch eine innenliegende, metallische Hülse 2B, welche im Bereich C mit dem Hydraulik- oder Pumpenkopf 5 verschraubt ist. Zum Nachfüllen des Tanks 3 mit Öl kann dieser erreicht werden, indem ein Werkzeugschlüssel 92 durch eine Öffnung 91 und durch eine Öffnung im Griffteil 2 hindurchgesteckt wird und formschlüssig in einer Öffnung 90 der Hülse 2B eingreift.
Die Handpumpe 9 wird angetrieben durch die mit einer Feder 99 belastete Hebelmechanik 10, wobei mit dem Hebel 11 der Pumpenkolben 12 in Wirkverbindung steht, welcher in Fluidverbindung mit dem Kolbenzylindersystem als Aktuator 8 steht, und diesen antreibt. Dabei drückt die Feder 99 als Rückstellfeder die Hebelmechanik 10, insbesondere den Hebel oder Griff 11, in eine Nulllage wie dargestellt zurück, wenn diese nicht betätigt wird.
Der Hebelfaktor der Pumpe 9 (auch Pumphebelfaktor genannt) bildet sich aus dem Hebelverhältnis, welches sich aus 2 Längen bildet. Es bildet sich einerseits aus der Hebellänge L1 von der Mitte der Grifffläche des Hebels 11 bis zum Achsdrehpunkt 16.
Andererseits bildet sich das Hebelverhältnis aus der Kolbenlänge L2, welche den Abstand zwischen Kolbenangriffspunkt 17 zu Achsdrehpunkt 16 darstellt. Entsprechend dem Hebelgesetz lässt sich hierbei ein Pumphebelfaktor von L1 = 100mm zu L2 = 15mm, also 100:15 oder 1,5 zu 10 als Kraftübertragung erreichen.
Umgerechnet kann je nach Auslegung der Pumphebelfaktor veränderbar sein mit einem Längenverhältnis von Kolbenlänge L2 zur Hebellänge L1 in einem Bereich von 1:4 bis 1:10, insbesondere 1:5 bis 1:8.
Der Hydraulikkolbendurchmesser des Pumpenkolbens 12 kann hierbei 5 mm bis 15 mm, vorzugsweise 8 mm bis 12 mm, betragen.
Das Hebelverhältnis kann an Anwendungen oder Rohre angepasst werden, indem der Achsdrehpunkt 16 von seiner Bohrung 98 in eine leere, vorbereitete Bohrung 97 umgesetzt wird. Hierbei kann eine im Griff 11 vorbereitete Bohrung 93 als neuer Angriffspunkt für den Pumpenkolben 12 benutzt werden.
Das Pumphebelverhältnis ändert sich dann. Der Pumpenkolben 12 wird dann über die Länge LZB angesteuert, welches vorzugsweise die doppelte Länge von L2 ist. Der Hebel 11 bleibt hingegen im Wesentlichen gleich, wodurch sich die Krafthebelverhältnisse ändern.
Ebenso kann durch unterschiedlich tiefes Einschrauben des Achsdrehpunkts 16 beispielsweise mittels eines Verstellelements 96, insbesondere einer Schraube oder Mutter, die Maßlage B des Achsdrehpunktes 16 verändert werden, hierdurch verändert sich das Öffnungsmaß A des Hebels 11 zum Griffteil 2, und kann so auch für kleinere (wie anhand der gestrichelten Darstellung gezeigt) oder größere (wie anhand der Vollliniendarstellung gezeigt) Benutzerhände eingestellt werden.
Der erreichbare Enddruck des Aktuators 8 liegt bei Betätigung mit einer menschlichen Hand in einem Bereich von 200 bar bis 750 bar, insbesondere von 300 bar bis 600 bar, vorzugsweise von 350 bar bis 500 bar.
Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden ausführlichen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie kann in dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche modifiziert werden. Ebenfalls können einzelne Aspekte aus den Unteransprüchen miteinander kombiniert werden.
10 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Ausführungsform für ein hydraulisches Werkzeug 1 im zusammengesetzten Zustand. Das hydraulische Werkzeug 1 weist das Griffteil 2 und den an diesen schwenkbar gelagerten Griffhebel 11 auf.
Gegenüberliegend vom Griffhebel 11 ist am Griffteil 2 der Ablassventilhebel 30 angeordnet.
Vom Griffteil 2 steht an dessen vorderen Ende das Rohraufweitewerkzeug 20 ab. Insbesondere sind das Griffteil 2 und das Rohraufweitewerkzeug 20 in einem vorgegebenen Winkel, beispielsweise in einem Winkel von größer 90° und kleiner 180 zueinander angeordnet, der insbesondere eine Handhabung des hydraulischen Werkzeugs 1 erleichtert und unterstützt.
Am hinteren Ende des Griffteils 2 ist die Öffnung 91 für einen Werkzeugschlüssel 92 (gezeigt in 9) vorgesehen.
Die Handpumpe 9 wird angetrieben durch die mit einer Feder 99 belastete Hebelmechanik 10, wobei mit dem Hebel 11 der Pumpenkolben 12 in Wirkverbindung steht, welcher in Fluidverbindung mit dem Kolbenzylindersystem als Aktuator 8 steht, und diesen antreibt. Dabei drückt die Feder 99 als Rückstellfeder die Hebelmechanik 10, insbesondere den Hebel oder Griff 11, in eine Nulllage wie dargestellt zurück, wenn diese nicht betätigt wird.
Der Hebelfaktor der Pumpe 9 (auch Pumphebelfaktor genannt) bildet sich aus dem Hebelverhältnis, welches sich aus 2 Längen bildet. Es bildet sich einerseits aus der Hebellänge L1 von der Mitte der Grifffläche des Hebels 11 bis zum Achsdrehpunkt 16.
Bezugszeichenliste

1: hydraulisches Werkzeug
2: Griffteil
2B: Hülse
3: Tank
4: Füllschraube/Endkappe
4.1: Füllöffnung
4.2: Nach außen weisendes Ende
5: Hydraulik- oder Pumpenkopf
6: Saugleitung
7: Rückschlagventil
8: Aktuator (Aktuator-Kolbenzylindersystem)
8‘: Kolbenraum
9: Pumpeinheit (Handpumpe)
10: Hebelmechanik
11: Hebel (Griff)
12: Pumpenkolben
13: Rückschlagventil
14: Aktuatorkolben
14‘: Absatz
14‘‘: Kolbendichtring
15: Zylinderraum
16: Achsdrehpunkt
17: Kolbenangriffspunkt
20: Rohraufweitewerkzeug
21: Aufnahmeeinheit, Überwurfmutter
22: Innerer Absatz, Gegenanschlag
23: Konus
24: Presselement
25, 25‘, 25‘‘: Rohr
26: Kolbenrückdruckfeder
27: Ringfeder
28: Aufweitanschlag
29: Werkzeugaufsatz
30: Ablassventilhebel
31: Kolben
32: Ablassventil
33: Rückführleitung
40: Kanalbohrung
41: Öffnung
42: lösbares Verschlusselement, Dichtkugel
50: Bohrung
51: Dichtelement, Dichtschraube
51‘: Schraube, Sperrelement
60: Baugruppe, Einheit
61: Anschlussgewinde
70: Überdruckventilanordnung
71: Überdruckventil, Ventilkörper
72: Federelement
73: Einstellschraube
74: Drehrad
75: Dichtsitz
80: Passhülsen
81: Schlitz
82: Markierung
90: Öffnung
91: Öffnung
92: Werkzeugschlüssel
93: Bohrung
95A, 95B: Benutzerhand
96: Verstellelement
97: Bohrung
98: Bohrung
99: Feder
100: Druckmessgerät, Manometer
101: Einstellmarkierung
A: Öffnungsmaß
B: Maßlage
C: Bereich
D1, D2: Aufweitung
L1: Länge von der Mitte der Grifffläche des Hebels 11 bis um Achsdrehpunkt
L2: Abstand zwischen Kolbenangriffspunkt und Achsdrehpunkt
LZB: doppelte Länge von L2
S1–S3: Sicherungselement

Claims

Hydraulisches Werkzeug (1), umfassend zumindest – einen Tank (3), welcher mit einem Fluid gefüllt ist, – eine mit dem Tank (3) in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit (9) mit einem Pumpenkolben (12) mit einer Pumpenkolbenfläche, und – einen Aktuator (8), der mit der Pumpeinheit (9) in Fluidverbindung steht, wobei am Aktuator (8) eine Aufnahmeeinheit (21) montierbar oder angeformt ist, die einen Anschlag für einen Aktuatorkolben (14) mit einer Aktuatorkolbenfläche bildet und/oder an welcher ein mechanisches Werkzeug (20) montierbar ist, wobei die Aktuatorkolbenfläche ein Vielfaches der Pumpenkolbenfläche ist, und wobei die Pumpeinheit (9) bei Aktivierung durch die Aufnahmeeinheit (21) mit dem mechanischen Werkzeug (20) in Wirkverbindung tritt.
Hydraulisches Werkzeug (1), umfassend zumindest – einen Tank (3), welcher mit einem Fluid gefüllt ist, – eine mit dem Tank (3) in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit (9) mit einem Pumpenkolben (12) mit einer Pumpenkolbenfläche, und – einen Aktuator (8), der mit der Pumpeinheit (9) in Fluidverbindung steht, wobei am Aktuator (8) eine Aufnahmeeinheit (21) montierbar oder angeformt ist, die einen Anschlag für einen Aktuatorkolben (14) mit einer Aktuatorkolbenfläche bildet und/oder an welcher ein mechanisches Werkzeug (20) montierbar ist, und gekennzeichnet durch mindestens ein Sicherungselement (S1 bis S3) zur Druckbegrenzung, zum Fluidwechsel und/oder zur Verdrehsicherung.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Sicherungselement (S1 bis S3) derart in den Aktuator (8) eingreift, dass ein Fluidwechsel ermöglicht ist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherungselement (S1 bis S3) derart in die Aufnahmeeinheit (21) eingreift, dass die Aufnahmeeinheit (21) zumindest gegen ein Verdrehen gesichert ist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherungselement (S1 bis S3) derart in die Fluidverbindung (33) eingreift, dass eine Druckbegrenzung ermöglicht, insbesondere einstellbar ist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherungselement (S1 bis S3) zur Verdrehsicherung als eine Schraube (51‘) oder ein Rund-Splint oder eine Formschlusselement ausgebildet ist, welche die Aufnahmeeinheit (21) gegen Verdrehen sichert.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpeinheit (9) eine federbelastete Hebelmechanik (10) aufweist, die mit dem Pumpenkolben (12) in Wirkverbindung steht.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheit (21) als eine Überwurfmutter ausgebildet ist, die auf eine Aktuator-Kolbenzylindereinheit montiert ist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeeinheit (21) die Pumpeneinheit (9) und den Aktuator (8) mit einem mechanischen Werkzeug (20) koppelt.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Pumphebelfaktor ein Längenverhältnis aus der Hebellänge (L1) von Grifffläche des Hebels (11) zum Achsdrehpunkt (16) und der Kolbenlänge (L2) von Kolbenangriffspunkt (17) zu Achsdrehpunkt (16) gebildet ist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Pumphebelfaktor veränderbar ist und insbesondere ein Längenverhältnis von Hebellänge (L2) zur Kolbenlänge (L1) in einem Bereich von 1:4 bis 1:10, insbesondere 1:5 bis 1:8, aufweist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Hydraulikkolbendurchmesser des Pumpenkolbens (12) einen Durchmesser von 5 mm bis 15, insbesondere von 8 mm bis 12 mm, aufweist.
Hydraulisches Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tank (3) mit einer Endkappe (4), insbesondere einer Kappenschraube, versehen ist, welche eine Werkzeugaufnahme, insbesondere ein Sechskantloch, am nach außen weisenden Ende (4.2) aufweist.
Hydraulisches Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erreichbarer Enddruck bei manueller Betätigung mit einer menschlichen Hand 200 bar bis 750 bar, insbesondere 300 bar bis 600 bar beträgt, vorzugsweise 350 bar bis 500 bar beträgt.
Hydraulisches Werkzeug (1), umfassend zumindest – einen Tank (3), welcher mit einem Fluid gefüllt ist, – eine mit dem Tank (3) in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit (9) und – einen Aktuator (8), wobei der Aktuator (8) mit der Pumpeinheit (9) in Fluidverbindung steht, und wobei eine Fluidwechseleinrichtung (42, 51) vorgesehen ist, mittels der werkzeuglos eine Fluidverbindung zu dem Tank (3) einstellbar ist.
Hydraulisches Werkzeug (1), umfassend zumindest – einen Tank (3), welcher mit einem Fluid gefüllt ist, – eine mit dem Tank (3) in Fluidverbindung verbundene Pumpeinheit (9) und – einen Aktuator (8), wobei der Aktuator (8) mit der Pumpeinheit (9) in Fluidverbindung steht, und wobei die Pumpeinheit (9) als Betätigungselement eine Hebelmechanik (10) umfasst, deren Achsdrehpunkt (16) einstellbar ist.
Hydraulisches Werkzeug (1), umfassend zumindest – einen Tank (3), welcher mit einem Fluid gefüllt ist, – eine Pumpeinheit (9), – einen Aktuator (8), und – mindestens eine Fluidverbindung zur fluidischen Verbindung von Tank (3), Pumpeinheit (9) und Aktuator (8), wobei das hydraulische Werkzeug (1) ein Manometer (100) umfasst, das zumindest mit der mindestens einen Fluidverbindung (6, 7) und/oder einem Kolbenraum (8‘) fluidisch gekoppelt ist.