DE102018124646A1 - Handwerkzeug zum umformenden und/oder trennenden Bearbeiten von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betriff ein Handwerkzeug (100; 200) zum umformenden und/oder trennenden Bearbeiten von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren, mit einem Arbeitskopf (30), einem elektromechanischen Antrieb (10) zur Betätigung des Arbeitskopfes (30) und einem den elektromechanischen Antrieb (10) und/oder den Arbeitskopf (30) tragenden Träger (40). Der elektromechanische Antrieb (10) umfasst einen Elektromotor (11) mit einer Abtriebswelle (11.1), wenigstens eine dem Elektromotor (11) nachgeschaltete Untersetzungsstufe (12), einen mechanischen Wandler (13) und ein Betätigungselement (14). Das Betätigungselement (14) ist eingerichtet, in Richtung einer Bewegungsachse (15) translatorisch bewegt zu werden, um den Arbeitskopf (30) zu betätigen. Der Elektromotor (11) ist eingerichtet, zum Antreiben des Betätigungselementes (14) die Abtriebswelle (11.1) um eine Antriebsachse (16) rotatorisch zu bewegen. Der mechanische Wandler (13) ist eingerichtet, eine von der Abtriebswelle (11.1) ausgehende rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung zum Antreiben des Betätigungselementes (14) zu wandeln. Es ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Untersetzungsstufe (12) ein Umlaufrädergetriebe (17) mit einer zentralen Drehachse (18) umfasst, welche koaxial zu der Bewegungsachse (15) und/oder der Antriebsachse (16) vorliegt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Handwerkzeug zum umformenden und/oder trennenden Bearbeiten von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren, mit einem Arbeitskopf und einem elektromechanischen Antrieb zur Betätigung des Arbeitskopfes.
• Derartige Handwerkzeuge werden üblicherweise mobil eingesetzt und können von einem Benutzer in der Hand gehalten werden. Die Handwerkzeuge kommen unter anderem im Heizungs- und/oder Sanitärbereich zum Einsatz und dienen beispielsweise der Bearbeitung von Rohren. Dazu weisen die Handwerkzeuge einen Arbeitskopf auf, welcher je nach Art beispielsweise ein radiales Verpressen einer Rohrverbindung, ein Aufweiten eines Rohrendes oder ein Ablängen eines Rohres ermöglicht. Um diese Tätigkeiten auszuführen, ist bei den hier betrachteten Handwerkzeugen üblicherweise ein elektrischer Antrieb vorgesehen, welcher den Arbeitskopf antreibt.
• Der elektrische Antrieb umfasst einen Elektromotor und für gewöhnlich ergänzend eine Hydraulikeinheit, welche über eine translatorische Bewegung eines Betätigungselementes den Arbeitskopf antreibt und selbst von dem Elektromotor angetrieben wird. Auf diese Art und Weise kann eine so große Betätigungskraft bereitgestellt werden, dass der Arbeitskopf ausreichend Arbeitskraft aufbringt, um die Werkstücke wie erwünscht zu bearbeiten. Durch die Hydraulikeinheit kommt dem gesamten Handwerkzeug jedoch ein Gewicht zu, welches eine Bedienung erschwert, beispielsweise wenn das Handwerkzeug in Überkopfpositionen eingesetzt wird.
• Ein technisches Konzept ohne Hydraulikeinheit ist aus der EP 0 860 220 A2 bekannt. Darin ist ein Handwerkzeug beschrieben, welches zum Verpressen von Rohrverbindungen dient. Das Handwerkzeug hat einen elektrischen Antrieb mit einem Elektromotor, welcher auf ein Spindelhubgetriebe treibend wirkt. Das Spindelhubgetriebe wandelt eine von dem Elektromotor erzeugte rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung, welche zum Betätigen des Arbeitskopfes dient. Um eine ausreichend große Betätigungskraft für den Arbeitskopf aufzubringen, ist zusätzlich ein Stirnradgetriebe vorgesehen, welches dem Elektromotor nachgeschaltet ist und eine Untersetzung der Drehzahl des Elektromotors zugunsten eines höheren Drehmomentes bewirkt.
• Das Stirnradgetriebe ist zweistufig ausgebildet und weist eine zu der Abtriebswelle des Elektromotors achsversetzte Zwischenwelle auf, welche in zwei separaten Lagern drehbar gelagert ist. Durch das Stirnradgetriebe, vor allen die achsversetzte Zwischenwelle, ist der elektrische Antrieb räumlich relativ aufbauend, wodurch eine Bedienung des Handwerkzeuges beispielsweise in engen und/oder schlecht zugänglichen Arbeitsbereichen erschwert ist.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, wenigstens eine alternative Ausführung für ein Handwerkzeug der eingangs genannten Art vorzuschlagen. Insbesondere soll das Handwerkzeug unter dem Aspekt der Baugröße und/oder des Gewichtes optimiert sein.
• Die Aufgabe wird mit einem Handwerkzeug gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Die Aufgabe wird ferner mit einem Handwerkzeug gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 5 aufweist. Darüber hinaus werden zur Lösung der Aufgabe eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruches 15 und eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruches 16 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen und/oder Aspekte ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
• Ein grundlegendes Handwerkzeug zum umformenden und/oder trennenden Bearbeiten von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren, umfasst einen Arbeitskopf, einen elektromechanischen Antrieb zur Betätigung des Arbeitskopfes und bevorzugt einen den elektromechanischen Antrieb und/oder den Arbeitskopf tragenden Träger. Der elektromechanische Antrieb umfasst einen Elektromotor mit einer Abtriebswelle, wenigstens eine dem Elektromotor nachgeschaltete Untersetzungsstufe, einen mechanischen Wandler und ein Betätigungselement. Das Betätigungselement ist eingerichtet, in Richtung einer Bewegungsachse translatorisch bewegt zu werden, um den Arbeitskopf zu betätigen. Der Elektromotor ist eingerichtet, zum Antreiben des Betätigungselementes die Abtriebswelle um eine Antriebsachse rotatorisch zu bewegen. Ferner ist der mechanische Wandler eingerichtet, eine von der Abtriebswelle ausgehende rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung zum Antreiben des Betätigungselementes zu wandeln.
• Insbesondere ist die wenigstens eine Untersetzungsstufe dem Elektromotor unmittelbar und/oder direkt nachgeschaltet. Insbesondere ist der mechanische Wandler der wenigstens einen Untersetzungsstufe unmittelbar und/oder direkt nachgeschaltet. Insbesondere ist das Betätigungselement dem mechanischen Wandler unmittelbar und/oder direkt nachgeschaltet und/oder ein Bestandteil des mechanischen Wandlers. Die vorstehende Angabe „nachgeschaltet“ betrifft dabei diejenige Reihenfolge, welche sich auf den vom Elektromotor ausgehenden Kraftfluss bezieht. Insbesondere handelt es sich bei dem elektromechanischen Antrieb um einen rein elektromechanischen Antrieb, welcher also frei von einer Hydraulikeinheit und/oder einer Pneumatikeinheit ist, was sich auf das gesamte Handwerkzeug gewichtsmäßig günstig auswirkt.
• Bei einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Untersetzungsstufe ein Umlaufrädergetriebe umfasst. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Umlaufrädergetriebe eine zentrale Drehachse aufweist, welche koaxial zu der Bewegungsachse und/oder der Antriebsachse vorliegt. Beispielsweise ist das Umlaufrädergetriebe koaxial zu der Bewegungsachse und/oder der Antriebsachse angeordnet. Durch die Auswahl des Umlaufrädergetriebes ist auf ein Getriebe zurückgegriffen, das ein relativ kleines Bauvolumen einnimmt und dadurch eine kompakte Bauweise des Handwerkzeuges begünstigt. In diese Richtung zielt auch die mögliche Maßnahme, dass die zentrale Achse des Umlaufrädergetriebes koaxial zu der Bewegungsachse und/oder der Antriebsachse vorliegt, also ein Achsversatz vermieden ist. Zugleich ermöglicht das Umlaufrädergetriebe eine relativ große Untersetzung der Drehzahl des Elektromotors und eine Übertragung relativ hoher Drehmomente. Durch den Einsatz des Umlaufrädergetriebes als Untersetzungsstufe ist daher auch das Erreichen einer so großen Arbeitskraft des Arbeitskopfes begünstigt, um Werktücke wie erwünscht zu bearbeiten.
• Unter der Bezeichnung „Handwerkzeug“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Werkzeug zu verstehen, welches mobil ist, beispielsweise von Hand tragbar und/oder fahrbar ist, und/oder beispielsweise während eines Bearbeitungsvorganges eines Werkstückes von Hand führbar ist. Die Bearbeitung des Werkstückes selbst, welche von dem Arbeitskopf des Werkzeuges ausgeführt wird, erfolgt jedoch zumindest teilweise oder vollständig durch Betätigung über den elektromechanischen Antrieb. Insofern sind durch die Erfindung auch halbstationäre Werkzeuge umfasst. Unter der Bezeichnung „Werkzeug“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere zu verstehen, dass das Werkzeug zum Bearbeiten eines Werkstückes dient. Bei der Bearbeitung kann es sich um eine umformende Bearbeitung, beispielsweise ein Verpressen einer Rohrverbindung oder ein Aufweiten eines Rohres oder Rohrendes handeln. Auch kann es sich bei der Bearbeitung um eine trennende Bearbeitung, insbesondere spanlos trennende Bearbeitung, wie beispielsweise ein Scheren oder Schneiden eines Werkstückes, wie beispielsweise eines Rohres, handeln.
• Um die erforderliche Betätigungskraft zum Betätigen des Arbeitskopfes zu erreichen, so dass der Arbeitskopf die erwünschte umformende bzw. trennende Bearbeitung des Werkstückes ordnungsgemäß ausführt, ist der elektromechanische Antrieb entsprechend zu dimensionieren. Es hat sich herausgestellt, dass die wenigstens eine Untersetzungsstufe, insbesondere das Umlaufrädergetriebe, einen Untersetzungswert zwischen etwa 1/8 und etwa 1/400 haben sollte. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die wenigstens eine Untersetzungsstufe, insbesondere das Umlaufrädergetriebe, einen Untersetzungswert zwischen etwa 1/8 und etwa 1/85 haben sollte, wenn beispielsweise metallische Werkstücke zu bearbeiten sind. Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die wenigstens eine Untersetzungsstufe, insbesondere das Umlaufrädergetriebe, einen Untersetzungswert zwischen etwa 1/180 und etwa 1/400 haben sollte, wenn beispielsweise Kunststoff enthaltende Werkstücke zu bearbeiten sind. Weiterhin hat es sich herausgestellt, dass der zum Einsatz kommende Elektromotor ein Nenndrehmoment zwischen etwa 0,1 Nm und 1 Nm, insbesondere etwa 1,0 Nm und eine Nenndrehzahl zwischen etwa 9.000 1/min und etwa 24.000 1/min haben sollte.
• Sofern das Handwerkzeug zur umformenden und/oder trennenden Bearbeitung von Metallwerkstücken, wie beispielsweise zum Verpressen von Metallrohren, insbesondere Kupfer-, Stahl- bzw. Edelstahlrohren oder Mehrschichtverbundrohren, genutzt werden soll, kann eine mögliche Auslegung des Handwerkzeuges derart vorgesehen sein, dass der Elektromotor ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 1,0 Nm und eine Nenndrehzahl zwischen 9.000 1/min und 20.000 1/min hat. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Elektromotor ein Nenndrehmoment zwischen zwischen 0,2 Nm und 0,8 Nm und eine Nenndrehzahl zwischen 10.000 1/min und 14.000 1/min hat. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass das Umlaufrädergetriebe einen Untersetzungswert zwischen 1:8 und 1:85, insbesondere zwischen 1:20 und 1:60, insbesondere zwischen 1:25 und 1:40, hat. Dadurch kann eine maximale Betätigungskraft zum Betätigen des Arbeitskopfes, insbesondere eine in Richtung der Bewegungsachse wirkende maximale Axialkraft zwischen 30 kN und 40 kN, beispielsweise etwa 34 kN bis 35 kN, aufgebracht werden.
• Sofern das Handwerkzeug zur umformenden und/oder trennenden Bearbeitung von Kunststoffwerkstücken, wie beispielsweise zum Aufweiten von Kunststoffrohren, insbesondere von Rohren aus Kunststoffen der Klasse PE-X oder XLPE, genutzt werden soll, kann eine mögliche Auslegung des Handwerkzeuges derart vorgesehen, dass der Elektromotor ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 0,4 Nm und eine Nenndrehzahl zwischen 11.000 1/min und 24.000 1/min hat. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Elektromotor ein Nenndrehmoment zwischen 0,15 Nm und 2,5 Nm und eine Nenndrehzahl zwischen 15.000 1/min und 20.000 1/min hat. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass das Umlaufrädergetriebe einen Untersetzungswert zwischen 1/180 und 1/400, insbesondere zwischen 1/220 und 1/340, insbesondere zwischen 1/260 und 1/310, hat. Dadurch kann eine maximale Betätigungskraft zum Betätigen des Arbeitskopfes, insbesondere eine in Richtung der Bewegungsachse wirkende maximale Axialkraft zwischen 5 kN und 15 kN, beispielsweise etwa 9 kN bis 10 kN, aufgebracht werden kann.
• Nach einer Ausführungsform ist das Umlaufrädergetriebe wenigstens einstufig aufgebaut. Beispielsweise ist das Umlaufrädergetriebe zweistufig oder dreistufig oder vierstufig ausgebildet. Dadurch ist es begünstigt, eine angestrebte hohe Untersetzung zu realisieren bzw. zu erreichen. Denn in diesem Fall setzt sich die Untersetzung als Gesamtuntersetzung aus den Einzeluntersetzungen der Einzelstufen zusammen.
• Eine mögliche Ausführungsform besteht darin, dass das Umlaufrädergetriebe ein Planetenradgetriebe ist oder umfasst. Beispielsweise weist das Planetenradgetriebe ein Sonnenrad, wenigstens ein Planetenrad, einen das wenigstens eine Planetenrad tragenden Planetenradträger und insbesondere ein Hohlrad auf. Beispielsweise sind das wenigstens eine Planetenrad und das Sonnenrad in dem Hohlrad aufgenommen, wobei das wenigstens eine Planetenrad mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmt. Beispielsweise ist das Sonnenrad mit der zentralen Drehachse drehfest verbunden oder daran angeformt. Beispielsweise ist das Planetenradgetriebe für einen Zweiwellenbetrieb verschaltet. Dazu kann der Planetenradträger oder das Hohlrad gehäusefest vorliegen und dementsprechend entweder das Hohlrad oder der Planetenradträger mit dem Eingang des mechanischen Wandlers oder mit der Abtriebswelle des Elektromotors drehfest verbunden sein. Je nach Verschaltung kann das Sonnenrad dann mit der Abtriebswelle des Elektromotors oder dem Eingang des mechanischen Wandlers drehfest verbunden sein. Grundsätzlich kann anstelle eines Planetenradgetriebes auch ein anderes Umlaufrädergetriebe, wie beispielsweise ein Spannungswellengetriebe, welches auch als Harmonic Drive-Getriebe bezeichnet wird, zum Einsatz kommen.
• Ergänzend zu dem Umlaufrädergetriebe kann wenigstens eine weitere Untersetzungsstufe vorgesehen sein. Nach einer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass eine weitere Untersetzungsstufe durch den mechanischen Wandler bereitgestellt ist, beispielsweise der mechanische Wandler eine Untersetzungsfunktion ausübt. Die Untersetzungsfunktion kann durch die Art des mechanischen Wandlers impliziert sein oder durch eine dem mechanischen Wandler zugehörige Einrichtung bereitgestellt sein.
• Anstelle des einen Umlaufrädergetriebes ist es nach einer anderen Ausführungsform vorgesehen, dass der mechanische Wandler eine Untersetzungsfunktion ausübt, welche die Untersetzungsstufe bildet und als einzige Untersetzungsstufe vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme können ebenfalls gewichtsmäßige Vorteile und Vorteile in der Baugröße des Handwerkzeuges erreicht werden, da eine separate Untersetzungsstufe, wie das vorstehend beschriebene Umlaufrädergetriebe eingespart ist und stattdessen die notwendige Untersetzung durch die Untersetzungsfunktion des mechanischen Wandlers bereitgestellt ist.
• Nach einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der mechanische Wandler ein Kurvengetriebe umfasst oder durch ein Kurvengetriebe gebildet ist. Insbesondere ist das Kurvengetriebe eingerichtet, in einem Rotationsbetrieb des Elektromotors, bei welchem die Abtriebswelle beispielsweise in eine Drehrichtung dreht, die translatorische Antriebsbewegung für eine Ausstellbewegung des Betätigungselementes von einer Ausgangslage in eine ausgestellte Lage zu nutzen. Insbesondere ist das Kurvengetriebe ferner eingerichtet, in dem Rotationsbetrieb des Elektromotors eine Rückstellbewegung des Betätigungselementes zuzulassen.
• Unter der Bezeichnung „Kurvengetriebe“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere ein Mechanismus zu verstehen, welcher eine gleichförmige Eingangsbewegung in eine translatorische Hin-und-her-Bewegung als Ausgangsbewegung wandelt oder eine gleichförmige Eingangsbewegung in eine translatorische Ausgangsbewegung wandelt, welche eine Hin-und-her-Bewegung umfasst, wobei die Hin-Bewegung aktiv durch den Mechanismus bewirkt ist und die Her-Bewegung aktiv durch den Mechanismus bewirkt sein kann oder passiv zumindest durch den Mechanismus zugelassen sein kann. Unter der translatorischen Hin-und-her-Bewegung ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere auch eine Vor-und-zurück-Bewegung zu verstehen.
• Nach einer Ausgestaltung nutzt das Kurvengetriebe einen Kurventräger, welcher eine auf einer Kurvenbahn um eine Getriebeachse verlaufende Führungsfläche für ein Abgriffsglied aufweist. Das Abgriffsglied ist insbesondere eingerichtet, entlang der Kurvenbahn an der Führungsfläche relativ gegenüber dem Kurventräger bewegt zu werden. Um einen kompakten Aufbau des Kurvengetriebes zu ermöglichen, ist es insbesondere vorgesehen, dass die Führungsfläche quer zu der Getriebeachse angeordnet ist, beispielsweise im Wesentlichen orthogonal oder orthogonal zu der Getriebeachse vorliegt. Dadurch ist es begünstigt, den Kurventräger und das Abgriffsglied an zueinander gleichgerichteten Achsen anzuordnen und insbesondere den Eingang und den Ausgang des Kurvengetriebes zueinander gegenüberliegend vorzusehen. Insofern ist eine Maßnahme ergriffen, um einen kompakten Aufbau des elektromechanischen Antriebes beispielsweise in radialer Richtung bezüglich der Getriebeachse zu erreichen.
• Das zugehörige Abgriffsglied kann einen Kontaktfinger bzw. ein Kontaktelement bzw. ein Übertragungselement zum Abtasten der Kurvenbahn des Kurventrägers, insbesondere zum vorzugsweise stetigen Anlegen an die Führungsfläche umfassen, wobei der Kontaktfinger bzw. das Übertragungselement an einem sich entlang der Getriebeachse erstreckenden Grundkörper angeordnet ist. Eine solche Ausführung des Abgriffsgliedes ermöglicht in einfacher Weise ein Abtasten der Führungsfläche des Kurventrägers entlang der Kurvenbahn, wenn die Führungsfläche die vorstehend beschriebene Ausrichtung hat, nämlich quer zu der Getriebeachse vorliegt. Hierzu bietet es sich an, dass der Kontaktfinger eine Kontaktfläche umfasst, welche korrespondierend zu der Führungsfläche quer zu der Getriebeachse angeordnet ist, insbesondere im Wesentlichen orthogonal oder orthogonal zu der Getriebeachse vorgesehen ist.
• Nach einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der mechanische Wandler ein Hubgetriebe, insbesondere ein Hubspindelgetriebe umfasst oder dadurch gebildet ist. Ein solches Hubspindelgetriebe kann ein Planetenwälzgewindetrieb sein, welches nachfolgend auch als Planetenwälzgewindetrieb bezeichnet ist. Insbesondere umfasst der Planetenwälzgewindetrieb eine Gewindespindel, wenigstens eine, ein Gewinde aufweisende Planetenrolle und eine Spindelmutter. Insbesondere ist in radialer Richtung gesehen, die wenigstens eine Planetenrolle zwischen der Gewindespindel und der Gewindemutter angeordnet und liegt sowohl mit der Gewindespindel als auch mit der Gewindemutter in Gewindeeingriff vor. Beispielsweise sind die Gewindespindel und die Spindelmutter koaxial bezüglich der zentralen Achse des mechanischen Wandlers angeordnet, wobei beispielsweise die Gewindespindel von der Gewindemutter konzentrisch umgeben ist.
• Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Gewindespindel des Hubspindelgetriebes, insbesondere die Gewindespindel des Planetenwälzgewindegetriebes, eine Gewindesteigung zwischen etwa 0,5 mm und etwa 4,5 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 4 mm, insbesondere zwischen 1,5 mm und 3,5 mm, beispielsweise etwa 2 mm, wie beispielsweise 1,9 mm oder 2,0 mm oder 2,1 mm oder 2,2 mm, hat. Insbesondere hat sich eine Gewindesteigung zwischen 0,6 mm und 2,8 mm als vorteilhaft herausgestellt. Durch die Gewindesteigung der Gewindespindel übt der mechanische Wandler selbst eine Untersetzungsfunktion aus. Die vorgenannten Werte für die Gewindesteigung betreffen solche Ausführungsformen des Handwerkzeuges, welche die wenigstens eine vorstehend beschriebene Untersetzungsstufe aufweisen.
• Sofern eine solche Untersetzungsstufe nicht vorliegt und die Untersetzung ausschließlich durch eine Untersetzungsfunktion des mechanischen Wandlers, insbesondere des vorstehend beschriebenen Hubgetriebes vorgesehen ist, hat die Gewindespindel des Hubspindelgetriebes, insbesondere die Gewindespindel des Planetenwälzgewindegetriebes, beispielsweise eine Gewindesteigung zwischen etwa 0,2 mm und etwa 1,0 mm, insbesondere zwischen 0,2 mm und 1,0 mm.
• Bei einer Ausgestaltung ist die Gewindemutter mit einer Abtriebswelle der wenigstens einen Untersetzungsstufe oder direkt mit der Abtriebswelle des Elektromotors drehfest verbunden. In diesem Fall übt die Gewindespindel die translatorische Antriebsbewegung bzw. die in Richtung der Bewegungsachse wirkende Antriebskraft gegen den Arbeitskopf aus, um den Arbeitskopf zu betätigen bzw. anzutreiben. Die Gewindespindel kann durch eine Verdrehsicherung gegen eine Rotationsbewegung gesichert sein, so dass die Gewindespindel ausschließlich die translatorisch wirkt.
• Der Elektromotor kann ein Gleichstrommotor sein. Beispielsweise ist es nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Elektromotor ein bürstenbehafteter und insbesondere permanenterregter Gleichstrommotor ist. Dadurch ist eine Maßnahme ergriffen, um die Kosten für das Handwerkzeug zu optimieren, da ein derartiger Gleichstrommotor relativ kostengünstig angeboten wird. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor ist. Dadurch ist eine Maßnahme ergriffen, um die Lebensdauer für das Handwerkzeug zu optimieren, da ein solcher Gleichstrommotor aufgrund fehlender Kontaktbürsten bzw. Kohlebürsten verschleißunempfindlicher ist. Der Elektromotor kann eine Nennspannung von 18 Volt oder von 12 Volt haben.
• Nach einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Handwerkzeug ein kabelloses Gerät ist. Unter „kabellos“ ist in der vorliegenden Beschreibung zu verstehen, dass das Handwerkzeug ohne ein fest zugeordnetes elektrisches Stromversorgungskabel und/oder Netzkabel auskommt. Das Handwerkzeug kann also ohne Anschluss an das elektrische Stromnetz betrieben werden, es ist also ein stromnetzunabhängiger Betrieb des Handwerkzeuges möglich. Beispielsweise ist dazu das Handwerkzeug für einen Akkubetrieb und/oder für einen Batteriebetrieb ausgebildet.
• Eine mögliche Ausgestaltung besteht darin, dass das Handwerkzeug wenigstens einen elektrischen Energiespeicher bzw. Akkumulator zur elektrischen Stromversorgung des Elektromotors aufweist oder zumindest eine Aufnahme, insbesondere eine Einhausung, und/oder einen elektrischen Anschluss für einen Akkumulator aufweist. Der Akkumulator kann wiederaufladbar sein, also dadurch den vorstehend beschriebenen Akkubetrieb bereitstellen. Sofern der Akkumulator keine Wiederaufladung vorsieht, ist dadurch der vorstehend beschriebene Batteriebetrieb bereitgestellt.
• Beispielsweise ist der Akkumulator unter elektrischer Kontaktierung mit dem Elektromotor an dem Handwerkzeug, insbesondere an dem Träger, wechselbar montiert bzw. befestigt. Grundsätzlich kann der Akkumulator in dem Handwerkzeug auch fest verbaut sein. Grundsätzlich kann das Handwerkzeug auch ein Netzteil umfassen. Dadurch ist das Handwerkzeug an ein Stromnetz, insbesondere öffentliches Stromnetz, vorzugsweise direkt anschließbar.
• Nach einer Ausführungsform ist der Elektromotor in dem Handwerkzeug fest verbaut. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Elektromotor ein Bestandteil einer separaten Antriebsvorrichtung ist und beispielsweise über eine mechanische Kupplung mit dem Handwerkzeug lösbar verbunden ist und/oder lösbar wirkverbunden bzw. triebverbunden ist. Dadurch ist es begünstigt, als Antrieb für das Handwerkzeug auf eine externe Einrichtung zurückzugreifen. Eine solche externe Einrichtung kann ein Akkuschrauber, eine Bohrmaschine oder dergleichen sein, beispielsweise mit abmontiertem Arbeitskopf, insbesondere Bohrfutter. Grundsätzlich kann auch der Arbeitskopf der externen Einrichtung, wie beispielsweise das Bohrfutter als Kupplung oder ein Bestandteil der Kupplung genutzt sein.
• Bei dem Handwerkzeug ist beispielsweise ein Gehäuse vorgesehen, welches zumindest den elektromechanischen Antrieb und/oder den Arbeitskopf wenigstens teilweise einhaust. Das Gehäuse kann dem Träger zugeordnet sein oder an dem Träger ausgebildet sein oder durch den Träger gebildet sein. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der Träger und/oder das Gehäuse eine Grifffläche, beispielsweise an einem Griff aufweist. Der Griff kann ein Pistolengriff oder T-Griff sein.
• Das Handwerkzeug kann je nach Ausbildung des Arbeitskopfes unterschiedliche Bearbeitungen an einem Werkstück vornehmen. Beispielsweise ist der Arbeitskopf an dem Handwerkzeug wechselbar angebracht, ist somit als Wechselkopf ausgebildet, welcher beispielsweise auf das Handwerkzeug oder ein Gehäuse des Handwerkzeuges oder den Träger aufgeschraubt werden kann. Bei einer möglichen Ausführung ist der Arbeitskopf als Expanderkopf ausgebildet, welcher zum Aufweiten von Rohren dient bzw. nutzbar ist. Das Handwerkzeug bildet dann ein Aufweitwerkzeug.
• Bei einer alternativen Ausführung ist der Arbeitskopf als Pressenkopf ausgebildet, welcher zum radialen und/oder axialen Verpressen von Rohrverbindungen dient bzw. nutzbar ist. In diesem Fall bildet das Handwerkzeug ein Presswerkzeug. Insbesondere weist das mit dem Pressenkopf ausgerüstete Handwerkzeug eine elektrische und/oder mechanische Steuerung zur Ansteuerung des Elektromotors auf, um beispielsweise den Elektromotor zur Durchführung einer Drehrichtungsumkehr anzusteuern. Beispielsweise ist dadurch ein Zurückbewegen des Betätigungselementes nach einem Pressvorgang zu erreichen, indem der Elektromotor in umgekehrter Drehrichtung zur Drehrichtung beim Pressen dreht und auf diese Art und Weise das Öffnen des Pressenkopfes unterstützt oder durchgeführt wird.
• Bei einer nochmals alternativen Ausführung ist der Arbeitskopf als Schneidkopf ausgebildet, welcher zum Trennen eines Werkstückes, insbesondere Rohres, beispielsweise auf ein vorbestimmtes Maß dient bzw. nutzbar ist. In diesem Fall bildet das Handwerkzeug ein Trennwerkzeug. Bei einer nochmals alternativen Ausführung ist der Arbeitskopf als Stoßbiegekopf ausgebildet, welcher zum Stoßbiegen eines Werkstückes, insbesondere Rohres dient bzw. nutzbar ist.
• Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Planetenwälzgewindetriebes zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung bei einem Handwerkzeug zur umformenden und/oder trennenden Bearbeitung von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren, insbesondere bei einem Presswerkzeug zum Verpressen von Rohrverbindungen. Bei dem Handwerkzeug kann es sich um das vorstehend beschriebene Handwerkzeug handeln.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung eines Kurvengetriebes zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung bei einem Handwerkzeug zur umformenden und/oder trennenden Bearbeitung von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren rohrförmigen Werkstücken, insbesondere bei einem Expanderwerkzeug zum Aufweiten von Rohren. Bei dem Handwerkzeug kann es sich um das vorstehend beschriebene Handwerkzeug handeln. Insbesondere nutzt das Kurvengetriebe einen Kurventräger, welcher eine auf einer Kurvenbahn um eine Getriebeachse verlaufende Führungsfläche für ein Abgriffsglied aufweist und die Führungsfläche quer zu der Getriebeachse angeordnet ist.
• Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
• 1 eine mögliche Ausführungsform eines Handwerkzeuges zum umformenden Bearbeiten von rohrförmigen Werkstücken in perspektivischer Darstellung,
• 2 das Handwerkzeug der 1 in einer Schnittdarstellung,
• 3 eine weitere mögliche Ausführungsform eines Handwerkzeuges zum umformenden Bearbeiten von rohrförmigen Werkstücken in perspektivischer Darstellung,
• 4 eine mögliche Ausführungsform eines elektromechanischen Antriebes, welcher in dem Handwerkzeug gemäß der 3 genutzt ist, in perspektivischer Schnittdarstellung,
• 5 eine mögliche Ausführungsform eines Kurventrägers, welcher ein Bestandteil eines Kurvengetriebes des elektromechanischen Antriebes der 4 ist, in perspektivischer Darstellung,
• 6 den Verlauf einer Kurvenbahn des Kurventrägers der 5 anhand einer Darstellung der abgerollten Kurvenbahn und
• 7 der elektromotorische Antrieb der 2, eingebaut in die Aufweitvorrichtung der 3 in einer Schnittdarstellung.
• 1 und 2 zeigen eine mögliche Ausführungsform eines Handwerkzeuges 100 zum umformenden Bearbeiten von rohrförmigen Werkstücken. Das Handwerkzeug 100 umfasst einen elektromechanischen Antrieb 10 und einen Arbeitskopf 30, wobei der elektromechanische Antrieb 10 zum Betätigen des Arbeitskopfes 30 dient. Das Handwerkzeug 100 umfasst ferner einen den elektromechanischen Antrieb 10 und/oder den Arbeitskopf 30 tragenden Träger 40.
• Bei dem Handwerkzeug 100 ist der elektromechanische Antrieb 10 so ausgelegt, dass eine ausreichende Betätigungskraft zum Betätigen des Arbeitskopfes 30 bereitgestellt wird, ohne dass Hilfsaggregate, wie beispielsweise Hydraulikaggregate und/oder Pneumatikaggregate genutzt werden brauchen. Der elektromechanische Antrieb 10 umfasst dazu einen Elektromotor 11 mit einer Abtriebswelle 11.1, wenigstens eine dem Elektromotor 11 nachgeschaltete Untersetzungsstufe 12, einen mechanischen Wandler 13 und ein Betätigungselement 14. Das Betätigungselement 14 ist eingerichtet, in Richtung einer Bewegungsachse 15 translatorisch bewegt zu werden, um den Arbeitskopf 30 zu betätigen. Der Elektromotor 11 ist eingerichtet, zum Antreiben des Betätigungselementes 14 die Abtriebswelle 11.1 um eine Antriebsachse 16 rotatorisch zu bewegen. Der mechanische Wandler 13 ist eingerichtet, eine von der Abtriebswelle 11.1 ausgehende rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung zum Antreiben des Betätigungselementes 14 zu wandeln. Insofern wirkt der Elektromotor 11 über die wenigstens eine Untersetzungsstufe 12 und den mechanischen Wandler 13 sowie das Betätigungselement 14 vorzugsweise direkt auf den Arbeitskopf 30.
• Um in kompakter Weise die Drehzahl des Elektromotors 11 zugunsten eines höheren Drehmomentes zu wandeln, ist die wenigstens eine Untersetzungsstufe 12 durch ein Umlaufrädergetriebe 17 gebildet oder umfasst ein solches Umlaufrädergetriebe 17. Das Umlaufrädergetriebe 17 ist beispielsweise wenigstens zweistufig aufgebaut und kann ein Planetenradgetriebe sein. Bevorzugt ist das Umlaufrädergetriebe 17 mit seiner zentralen Drehachse 18 koaxial zu der Bewegungsachse 15 und/oder der Antriebsachse 16 angeordnet. Bevorzugt ist auch der mechanische Wandler 13 koaxial zu der Bewegungsachse 15 und/oder der Antriebsachse 16 angeordnet. Insbesondere ist der mechanische Wandler 13 mit einer zentralen Achse 19 koaxial zu der Bewegungsachse 15 und/oder der Antriebsachse 16 angeordnet.
• Bevorzugt ist der mechanische Wandler 13 als Planetenwälzgewindetrieb 22 ausgebildet oder umfasst einen solchen Planetenwälzgewindetrieb 22. Bevorzugt umfasst der Planetenwälzgewindetrieb 22 eine Gewindespindel 24, wenigstens eine, ein Gewinde aufweisende Planetenrolle 25 bzw. 25' und eine Spindelmutter 26. Bevorzugt hat die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 1 mm und 4 mm. Beispielsweise sind die Gewindespindel 24 und die Spindelmutter 26 koaxial bezüglich der zentralen Achse 19 des mechanischen Wandlers 13 angeordnet. Zwischen der Gewindespindel 24 und der Spindelmutter 26 ist die wenigstens eine Gewinderolle 25 bzw. 25' angeordnet, welche in radialer Richtung gesehen, einerseits mit der Gewindespindel 24 und andererseits mit der Spindelmutter 26 in Gewindeeingriff ist und sich im Betrieb beispielsweise mit seiner Mittelachse konzentrisch um die zentrale Achse 19 dreht.
• Bei dem Handwerkzeug 100 sind der Arbeitskopf 30 und der elektromechanische Antrieb 10 dazu ausgelegt, rundrohrförmige Werkstücke zu einer Rohrverbindung zu verpressen. Derartige Werkstücke sind beispielsweise hülsenförmige Pressfittings, welche auf ein Ende eines Rohres aufgeschoben werden und dann mittels des Handwerkzeuges 100 gegen das Rohr bzw. Rohrende verpresst werden, um eine Rohrverbindung herzustellen. Die Pressfittings bestehen beispielsweise aus einem verformbaren Material, wie Edelstahl, Kupfer, Messing oder Kunststoff. Die Rohre können Kupfer-, Stahl- bzw. Edelstahlrohre oder Mehrschichtverbundrohre sein. Beispielhaft ist in der 1 ein solches zu verpressendes Werkstück 300 angedeutet.
• Um solche Werkstücke ordnungsgemäß zu verpressen, ist der Arbeitskopf 30 als Pressenkopf ausgebildet und der elektromechanische Antrieb 10 ist derart dimensioniert, dass eine maximale Betätigungskraft zum Betätigen des Arbeitskopfes 30, insbesondere eine in Richtung der Bewegungsachse 15 wirkende maximale Axialkraft zwischen 30 kN und 40 kN, beispielsweise etwa 34 kN bis 35 kN, aufgebracht werden kann. Beispielsweise ist es dazu vorgesehen, dass der Elektromotor 11 ein Nenndrehmoment beispielsweise zwischen 0,1 Nm und 1,0 Nm und eine Nenndrehzahl beispielsweise zwischen 9.000 1/min und 20.000 1/min hat. Ferner kommt dem Umlaufrädergetriebe 17 ein Untersetzungswert beispielsweise zwischen 1:8 und 1:85 zu.
• Nach einer möglichen Auslegung kann der Elektromotor 11 eine Nenndrehzahl zwischen 10.000 1/min und 14.000 1/min und ein Nenndrehmoment zwischen 0,5 Nm und 0,8 Nm haben. Beispielsweise handelt es sich bei dem Elektromotor 11 um einen Gleichstrommotor mit einer Nennspannung von etwa 18 Volt. Bei dieser Auslegung kann es vorgesehen sein, dass die Untersetzungsstufe 12 bzw. das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:8 und 1:55 hat. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Gewindespindel 24 des Planetenwälzgewindetriebes 22 eine Gewindesteigung zwischen 0,5 mm und 2,9 mm hat.
• Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:10 und 1:20 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 0,6 mm und 0,9 mm. Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:15 und 1:30 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 0,9 mm und 1,3 mm. Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:25 und 1:40 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 1,3 mm und 2,0 mm. Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:35 und 1:50 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 2,0 mm und 2,8 mm.
• Nach einer anderen möglichen Auslegung kann der Elektromotor 11 eine Nenndrehzahl zwischen 10.000 1/min und 14.000 1/min und ein Nenndrehmoment zwischen 0,2 Nm und 0,5 Nm haben. Beispielsweise handelt es sich bei dem Elektromotor 11 um einen Gleichstrommotor mit einer Nennspannung von etwa 12 Volt. Bei dieser Auslegung kann es vorgesehen sein, dass die Untersetzungsstufe 12 bzw. das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:14 und 1:85 hat. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Gewindespindel 24 des Planetenwälzgewindetriebes 22 eine Gewindesteigung zwischen 0,5 mm und 2,9 mm hat.
• Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:15 und 1:30 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 0,6 mm und 0,9 mm. Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:20 und 1:40 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 0,9 mm und 1,3 mm. Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:30 und 1:60 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 1,3 mm und 2,0 mm. Beispielweise haben das Umlaufrädergetriebe 17 einen Untersetzungswert zwischen 1:40 und 1:80 und die Gewindespindel 24 eine Gewindesteigung zwischen 2,0 mm und 2, 8 mm.
• Bevorzugt ist der mechanische Wandler 13 eingangsseitig mit dem Umlaufrädergetriebe 17 gekoppelt, beispielsweise indem eine Abtriebswelle 17.1 des Umlaufrädergetriebes 17, welche beispielsweise koaxial bezüglich der Drehachse 18 vorliegt, drehfest mit der Spindelmutter 26 verbunden ist. Beispielsweise ist dazu die Abtriebswelle 17.1 mit einem mehreckigen Querschnitt versehen, welche in eine damit korrespondierende Aufnahme an einem Ende eines an der Spindelmutter 26 angeformten Fortsatzes 27 drehfest eingreift. Dadurch ist die Spindelmutter 26 direkt von der Abtriebswelle 17.1 des Umlaufrädergetriebes 17 angetrieben. Über die Abtriebswelle 17.1 des Umlaufrädergetriebes 17 wird die Spindelmutter 26 in eine Rotationsbewegung versetzt, durch welche die wenigstens eine Planetenrolle 25 bzw. 25' ebenfalls in eine Rotationsbewegung versetzt wird, so dass über die wenigstens eine Planetenrolle 25 bzw. 25' es zu einer translatorischen Bewegung der Gewindespindel 24 entlang der Bewegungsachse 15 kommt.
• Bevorzugt ist die Gewindespindel 24 mit einer Verdrehsicherung 28 versehen, beispielsweise indem die Gewindespindel 24 mit einem Ende drehfest an dem Betätigungselement 14 angebunden ist. Das Betätigungselement 14 ist in vorliegendem Fall des Verpressens beispielsweise ein Rollenträger 29, an welchem wenigstens zwei Rollenelemente 29.1, 29.2 drehbar gelagert sind, um den Arbeitskopf 30 zu betätigen. Die drehfeste Verbindung der Gewindespindel 24 mit dem Rollenträger 29 kann dadurch realisiert sein, dass die Gewindespindel 24 mit einem Ende in eine Aufnahme des Rollenträgers 29 eingeschoben ist und ein Stiftelement 29.3 eine Bohrung oder ein Loch eingeführt ist, welches sich durch eine die Aufnahme bildende Wandung des Rollenträgers 29 bis in oder durch die Gewindespindel 24 erstreckt. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass die Gewindespindel 24 mit einem Ende gegen den Rollenträger 29 verschraubt und/oder verklebt ist, um die Verdrehsicherung 28 zu realisieren.
• Bevorzugt ist der Planetenwälzgewindetrieb 22 in einem Gehäuse 22.1 bzw. Gehäuseteil, insbesondere rohrförmigem Gehäuse 22.1 bzw. bzw. Gehäuseteil, eingehaust. Beispielsweise ist das Gehäuse 22.1 mit einem Ende gegen ein Gehäuse 12.1, insbesondere rohrförmigem Gehäuse 12.1 befestigt, in welchem beispielsweise die Untersetzungsstufe 12 eingehaust ist. Grundsätzlich können die Untersetzungsstufe 12 und der mechanische Wandler 13, insbesondere der Planetenwälzgewindetrieb 22, auch in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Bevorzugt ist das Gehäuse 22.1 für den Planetenwälzgewindetrieb 22 in Richtung zu dem Arbeitskopf 30 endseitig offen ausgebildet, so dass der Planetenwälzgewindetrieb 22 beispielsweise über diese offene Seite in das Gehäuse 22.1 zu montieren ist bzw. montiert wurde. Beispielsweise bilden das Gehäuse 22.1 und/oder das Gehäuse 12.1 zumindest einen Teil des Trägers 40 des Handwerkzeuges 100
• Bevorzugt ist bei dem Planetenwälzgewindetrieb 22 eine Lageranordnung vorgesehen, welche wenigstens zwei, vorzugsweise drei Lager 26.1, 26.2, 26.3 umfasst. Bevorzugt ist eines der Lager 26.1, 26.2, 26.3, insbesondere das Lager 26.2, ein Axiallager und die anderen der Lager 26.1, 26.2, 26.3, insbesondere die Lager 26.1, 26.3, sind Radiallager. Bevorzugt sind bei dem Planetenwälzgewindetrieb 22 antriebsseitig zwei der Lager 26.1, 26.2, 26.3, welche sich jeweils gegen das Gehäuse 22.1 abstützen und die Spindelmutter 26, beispielsweise über den Fortsatz 27, lagern. Bevorzugt handelt es sich dabei um die Lager 26.2 und 26.3, von denen beispielsweise eines als Axiallager und das andere Lager 26.3 als Radiallager genutzt ist. Das als Axiallager genutzte Lager 26.2 kann ein axiales Gleitlager oder ein axiales Wälzlager, wie beispielsweise ein Axialkugellager oder ein Axialrollenlager, sein. Das als Radiallager genutzte Lager 26.3 kann ein Nadellager oder ein Gleitlager sein. Grundsätzlich kann das Lager 26.3 auch ein Wälzlager sein.
• Bevorzugt ist bei dem Planetenwälzgewindetrieb 22 abtriebsseitig wenigstens eines der Lager 26.1, 26.2, 26.3 oder ein einziges der Lager 26.1, 26.2, 26.3 vorgesehen, welches sich gegen das Gehäuse 22.1 oder ein beispielsweise gegen der Gehäuse 22.1 befestigtes Gehäuseteil abstützt und die Gewindespindel 24 lagert. Bevorzugt handelt es sich dabei um das Lager 26.1, welches als Radiallager genutzt ist und beispielsweise ein Wälzlager, insbesondere Kugellager ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Gehäuseteil um einen Bestandteil des Rollenträgers 29. Beispielsweise ist das Gehäuseteil durch Verschrauben gegen das Gehäuse 22.1 befestigt und/oder in das Gehäuse 22.1 endseitig eingeschraubt. Bevorzugt ist die Lageranordnung vorgespannt. Dazu ist ein Federelement, wie beispielsweise eine Tellerfeder, vorgesehen, durch deren Vorspannkraft die Lageranordnung in axialer Richtung verspannt vorliegt. Beispielsweise ist das Federelement auf ein dem Arbeitskopf 30 zugewandtes Ende der Gewindespindel 24 angeordnet und beispielsweise drückt das Federelement vorzugsweise direkt gegen das eine Lager 26.1.
• Bevorzugt umfasst der Arbeitskopf 30 wenigstens zwei Pressbacken 30, 31, welche jeweils einen Teil einer Pressmatrize 33 aufweisen. Beispielsweise sind die Pressbacken 30, 31 an einem Grundkörper 34 schwenkbar gelagert, um von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung verschwenkt zu werden. Beispielsweise dient die Offenstellung zum Aufnehmen des Werkstücks zwischen den Teilen der Pressmatrize 33. Beispielsweise befinden sich in der Geschlossenstellung die Teile der Pressmatrize 33 in der Schließposition. Bevorzugt ist der Grundkörper 34 in einer Aufnahme, insbesondere einer Backenaufnahme 41, des Handwerkzeuges 100 aufgenommen und darin beispielsweise wechselbar befestigt. Beispielsweise ist die Backenaufnahme 41 ein Bestandteil des Trägers 40 und/oder des Gehäuses 22.1 des mechanischen Wandlers 13 oder ist daran befestigt.
• Bevorzugt ist der jeweiligen Pressbacke 30, 31 eine beispielsweise schräg verlaufende Betätigungsfläche 35 zugeordnet. Durch eine translatorische Bewegung des Betätigungselementes 14, insbesondere des Rollenträgers 29, gelangen die Rollenelemente 29.1 und 29.2 in Kontakt gegen die Betätigungsflächen 35 und bewirken mit fortschreitendem Bewegungsweg des Betätigungselementes 14 ein Verschwenken der Pressbacken 30, 31 in Richtung zu der Geschlossenstellung unter Ausübung einer Presswirkung durch die Teile der Pressmatrize 33. Um die Pressbacken 30, 31 wieder in die Offenstellung zurückzubewegen kann ein Federelement vorgesehen sein, dessen Rückstellkraft die Rückstellung der Pressbacken 30, 31 bewirkt oder zumindest unterstützt.
• Bevorzugt ist das Handwerkzeug 100 ein kabelloses Handwerkzeug, welches einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere Akkumulator 23, zur elektrischen Energieversorgung des Elektromotors 11 nutzt. Bevorzugt ist der Akkumulator 23 wiederaufladbar und beispielsweise als Wechselmodul an dem Handwerkzeug 100 lösbar montiert. Dazu ist beispielsweise eine entsprechende elektrische Kontaktierung vorgesehen, durch welche im montierten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen dem Akkumulator 23 und dem Elektromotor 11 hergestellt ist. Bevorzugt ist ein Ein-/Ausschalter 11.2 vorgesehen, um den Elektromotor 11 einzuschalten oder auszuschalten.
• Bevorzugt ist der elektromechanische Antrieb 10 zumindest teilweise von einer Außenhaut umgeben, welche in der 2 durch die gestrichelte Linie 110 angedeutet ist. Die Außenhaut kann ein äußeres Gehäuse sein, welches beispielsweise an dem Träger 40 befestigt ist. Das äußere Gehäuse kann durch wenigstens zwei gegeneinander befestigte Gehäuseschalen gebildet sein. Bevorzugt weist die Außenhaut wenigstens eine Grifffläche auf, über welche das Handwerkzeug 100 von einem Benutzer in der Hand gehalten werden kann und/oder im Betrieb geführt werden kann.
• 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform eines Handwerkzeuges 200, welches zum umformenden Bearbeiten von rohrförmigen Werkstücken genutzt werden kann. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines elektromechanischen Antriebes 10', welcher in dem Handwerkzeug 200 genutzt ist.
• Das Handwerkzeug 200 der 3 und 4 unterscheidet sich von dem Handwerkzeug 100 der 1 bis 2 unter anderem dadurch, dass der Arbeitskopf 30 als Aufweitkopf bzw. Expanderkopf 30.2 ausgebildet ist, um darüber beispielsweise die Enden eines Rohres radial aufweiten zu können. Beispielsweise weist der Expanderkopf 30.2 dazu mehrere um eine Mittelachse 36 angeordnete Spannbacken 37 auf, welche bezüglich der Mittalachse 36 radial nach außen aufspreizbar sind. Bevorzugt sind die Spannbacken 37 an einem Basisteil 38 bewegbar, insbesondere radial nach außen verschiebbar oder verschwenkbar gelagert. Das Basisteil 38 ist beispielsweise eingerichtet, um an ein Gehäuseteil 59 (4) montiert zu werden. Beispielsweise ist das Basisteil 33 mit einem Gewinde versehen, um an dem Gehäuseteil 59 angeschraubt bzw. aufgeschraubt zu werden. Beispielsweise ist das Gehäuseteil 59 einem Vorderteil 250 des Handwerkzeuges 200 zugeordnet.
• Bevorzugt weist das Handwerkzeug 200 wenigstens eine Grifffläche 210 bzw. 220 auf. Beispielsweise weist das Handwerkzeug 200 eine Bauform mit einem T-Griff auf, an dem die wenigstens eine Grifffläche 210 bzw. 220 ausgebildet ist. Alternativ kann das Handwerkzeug 200 auch eine Bauform mit einem (in den 3 und 4 nicht dargestellten) Pistolengriff aufweisen. Bevorzugt ist das Handwerkzeug 200 akkubetrieben. Bevorzugt weist dazu das Handwerkzeug 200 eine Aufnahme 240 für einen (in den 3 und 4 nicht dargestellten) beispielsweise wiederaufladbaren Akkumulator auf. Zum Einschalten oder Ausschalten oder Starten des Handwerkzeuges 200 ist bevorzugt ein Schalter 230 vorgesehen.
• Bei dem Handwerkzeug 200 sind der Expanderkopf 30.2 und der dort vorgesehene elektromechanische Antrieb 10' zumindest dazu ausgelegt, rundrohrförmige Werkstücke aus einem ein Formgedächtnis aufweisenden Material aufzuweiten. Ein solches Material ist bestrebt, nach einer Verformung, wie beispielsweise einer Aufweitung, wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Bei dem Material handelt es sich beispielsweise um einen Kunststoff mit ausgeprägter räumlicher Vernetzung, welcher beispielsweise der Klasse PE-X oder XLPE zugehörig ist. Aufgrund dieser Materialeigenschaft kann eine Rohrverbindung bereits dadurch erzeugt werden, dass ein Rohrelement mit einem Ende in ein radial aufgeweitetes Ende eines anderen Rohrelementes eingesteckt wird. Aufgrund der Rückformung bzw. des Schrumpfens des aufgeweiteten Rohrendes werden nach einer gewissen Zeit die ineinandergesteckten Rohrenden in einer Pressverbindung zueinander vorliegen.
• Der elektromechanische Antrieb 10' des Handwerkzeuges 200 kann in seinem Aufbau und/oder in seiner Dimensionierung grundsätzlich identisch zu dem elektromechanischen Antrieb 10 des Handwerkzeuges 100 der 1 und 2 vorliegen und beispielsweise einen Elektromotor 11' mit einer Abtriebswelle 11.1', einen mechanischen Wandler 13' und ein Betätigungselement 14' aufweisen. Das Betätigungselement 14' ist eingerichtet, in Richtung zu einer Bewegungsachse 15' translatorisch bewegt zu werden, um den Expanderkopf 30.2 zu betätigen. Der Elektromotor 11' ist eingerichtet, die Abtriebswelle 11.1' um eine Antriebsachse 16' rotatorisch zu bewegen, insbesondere in einem Rotationsbetrieb die Abtriebswelle 11.1' in einer Drehrichtung um die Antriebsachse 16' rotatorisch zu bewegen. Der mechanische Wandler 13' ist eingerichtet, eine von der Abtriebswelle 11.1' ausgehende rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung zum Antreiben des Betätigungselementes 14' zu wandeln.
• Bevorzugt ist dem Elektromotor 11' ein Untersetzungsgetriebe 12' nachgeschaltet, um die Drehzahl des Elektromotors 11' zugunsten eines höheren Drehmomentes zu wandeln. Bevorzugt ist das Untersetzungsgetriebe 12' zwischen dem Elektromotor 11' und dem mechanischen Wandler 13' zwischengeschaltet. Bevorzugt weist das Untersetzungsgetriebe 12' eine zentrale Drehachse 18' auf, welche koaxial zu der Bewegungsachse 15' und/oder der Antriebsachse 16' vorliegt. Bevorzugt ist das Untersetzungsgetriebe 12' wenigstens zweistufig ausgebildet. Bevorzugt ist das Untersetzungsgetriebe 12' in einem vorzugsweise separaten Getriebegehäuse 12.1' eingehaust und bildet beispielsweise eine eigene Getriebeeinheit. Beispielsweise handelt es sich bei dem Untersetzungsgetriebe 12' um ein Umlaufrädergetriebe 17', insbesondere ein Planetenradgetriebe.
• Um rohrförmige Werkstücke, wie beispielsweise die vorstehend beschriebenen Werkstücke aus einem ein Formgedächtnis aufweisenden Material, ordnungsgemäß aufzuweiten, ist der elektromechanische Antrieb 10' beispielsweise derart dimensioniert, dass eine maximale Betätigungskraft zum Betätigen des Expanderkopfes 30.2, insbesondere eine in Richtung der Bewegungsachse 15' wirkende maximale Axialkraft zwischen 5 kN und 15 kN, beispielsweise etwa 9 kN bis 10 kN, aufgebracht werden kann. Beispielsweise ist es dazu vorgesehen, dass der Elektromotor 11' ein Nenndrehmoment beispielsweise zwischen 0,1 Nm und 0,4 Nm und eine Nenndrehzahl beispielsweise zwischen 11.000 1/min und 24.000 1/min hat. Ferner kommt dem Untersetzungsgetriebe 12' ein Untersetzungswert beispielsweise zwischen 1:180 und 1/400 zu. 1:45 und 1:65, insbesondere etwa um 1:54 bzw. 1:55 oder kleiner zu.
• Im Unterschied zu dem mechanischen Wandler 13 des Handwerkzeuges 100 der 1 und 2 ist der mechanische Wandler 13' des Handwerkzeuges 200 dazu ausgebildet, eine gleichförmige rotatorische Eingangsbewegung in eine translatorische Hin-und-her-Bewegung zu wandeln. Dazu umfasst der mechanische Wandler 13' des Handwerkzeuges 200 ein Kurvengetriebe 21 oder ist dadurch gebildet. Bevorzugt wird diese Hin-und-her-Bewegung dazu genutzt, dass das Betätigungselement 14' eine Ausstellbewegung ausführt und eine Rückstellbewegung des Betätigungselementes 14' zugelassen ist. Beispielsweise wird die Hin-Bewegung bzw. Vor-Bewegung zum Ausstellen des Betätigungselementes 14' von einer Ausgangslage, welche in der 4 dargestellt ist, in eine ausgestellte Lage genutzt. Beispielsweise wird die Her-Bewegung bzw. Zurück-Bewegung genutzt, um ein Rückstellen des Betätigungselementes 14' von der ausgestellten Lage in die Ausgangslage zuzulassen.
• Bevorzugt wird das Ausstellen des Betätigungselementes 14' durch das Kurvengetriebe 21 aktiv bewirkt. Bevorzugt wird für das Rückstellen des Betätigungselementes 14' die Kraft wenigstens eines Federelementes 20 genutzt. Beispielsweise ist der elektromechanische Antrieb 10' derart eingerichtet, das Ausstellen des Betätigungselementes 14' gegen die Kraft des wenigstens einen Federelementes 20 auszuführen und zum Rückstellen des Betätigungselemente 14 eine Rückstellkraft des wenigstens einen Federelementes 20 zu nutzen.
• Bevorzugt umfasst das Kurvengetriebe 21 zwei Glieder 21.1 und 21.2, welche entlang einer Getriebeachse 21.3, insbesondere einer gemeinsamen Getriebeachse 21.3, angeordnet sind. Eines der Glieder 21.1, 21.2 ist zum translatorischen Bewegen entlang der Getriebeachse 21.3 eingerichtet. Das andere der Glieder 21.1 und 21.2 ist zum rotatorischen Bewegen um die Getriebeachse 21.3 eingerichtet. Bevorzugt verläuft die Getriebeachse 21.3 entlang der Bewegungsachse 15' und/oder der Antriebsachse 16'. Beispielsweise ist die Getriebeachse 21.3 koaxial zu der Bewegungsachse 15' und/oder der Antriebsachse 16' angeordnet.
• Bei dem elektromechanischen Antrieb 10' sind beispielsweise das translatorisch bewegbare Glied 21.1 ein Kurventräger 50 und das rotatorisch bewegbare Glied 21.2 ein mit dem Kurventräger 50 zusammenwirkendes Abgriffsglied 51. Bevorzugt ist der Kurventräger 50 verschiebbar gelagert und abtriebsseitig vorgesehen. Bevorzugt ist das Abgriffsglied 51 drehbar gelagert und antriebsseitig vorgesehen. Der Kurventräger 50 weist eine Führungsfläche 52 auf, welche auf einer Kurvenbahn 53 (5) um die Getriebeachse 21.3 verläuft. Das Abgriffsglied 51 ist eingerichtet, entlang der Kurvenbahn 53 an der Führungsfläche 52 relativ gegenüber dem Kurventräger 51 bewegt zu werden, beispielsweise auf diese Art und Weise eine kontinuierliche Abtastung der Kurvenbahn 53 des Kurventrägers 50 vorzunehmen.
• Bevorzugt sind sowohl der Kurventräger 50 als auch das Abgriffsglied 51 entlang der Getriebeachse 21.3 aufgebaut. Bevorzugt ist die an dem Kurventräger 50 vorgesehene Führungsfläche 52 quer zu der Getriebeachse 21.3 angeordnet, insbesondere orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu der Getriebeachse 21.3 angeordnet. Bevorzugt ist die Führungsfläche 52 an einem stirnseitigen Ende 66 des Kurventrägers 50 gebildet, wobei beispielsweise ein gegenüberliegendes stirnseitiges Ende 67 dem Betätigungselement 14' zugewandt ist. Beispielsweise ist der Kurventräger 50 zylinderförmig ausgebildet. Beispielsweise ist der Kurventräger 50 becherförmig ausgebildet und weist einen Boden 68 und eine den Boden 68 begrenzende umlaufende Wandung 69 auf, wobei bevorzugt die Wandung konzentrisch um eine Mittelachse des Kurventrägers 50 verläuft. Bevorzugt liegt die Mittelachse des Kurventrägers 50 auf der Getriebeachse 21.3. Im Falle des becherförmigen Kurventrägers 50 ist die Führungsfläche 52 an dem stirnseitigen Ende der Wandung 69 ausgebildet, welches gegenüberliegend zu dem Boden 68 vorliegt.
• Bevorzugt umfasst das Abgriffsglied 51 einen Kontaktfinger 54 oder dergleichen Kontaktelement oder Übertragungselement zum Abtasten der Kurvenbahn 53 des Kurventrägers 50 auf. Beispielsweise ist der Kontaktfinger 54 bzw. das Übertragungselement an einem sich entlang der Getriebeachse 21.3 erstreckenden Grundkörper 55 angeordnet. Der Kontaktfinger 54 weist eine Kontaktfläche auf, um gegen die Führungsfläche 52 des Kurventrägers 50 in Kontakt zu gelangen. Bevorzugt ist die Kontaktfläche korrespondierend zu der Führungsfläche 52 des Kurventrägers 50 ausgerichtet und liegt beispielsweise quer zu der Getriebeachse 21.3, insbesondere orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zu der Getriebeachse 21.3, vor. Bevorzugt ist die Kontaktfläche an der Außenseite eines Lagers 56, wie beispielsweise eines Gleitlagers oder eines Wälzlagers, ausgebildet, welches beispielsweise auf einen Endbereich des Kontaktfingers 54 aufgeschoben ist.
• Bevorzugt ist der Grundkörper 55 zylinderfömig ausgebildet, dessen Mittelachse beispielsweise auf der Getriebeachse 21.3 liegt. Bevorzugt steht der Kontaktfinger 54 von dem Grundkörper 55 in radialer Richtung nach außen weg. Beispielsweise weist der Grundkörper 55 eine Bohrung 71, insbesondere Durchgangsbohrung auf, in welche der Kontaktfinger 54 mit einem Endabschnitt eingeschoben ist, insbesondere befestigt ist. Beispielsweise weist der Grundkörper 55 ferner eine koaxial zu seiner Mittelachse verlaufende weitere Bohrung 72 auf, in welcher eine Welle 70 bzw. ein Wellenabschnitt aufgenommen ist, wobei bevorzugt die Welle 70 mit dem Grundkörper 55 drehfest verbunden ist. Beispielsweise ist die Welle 70 mit einem Ausgang des Untersetzungsgetriebes 12' oder direkt mit dem Elektromotor 11' drehfest verbunden. In letzterem Fall kann die drehfeste Verbindung auch dadurch erreicht sein, dass die Abtriebswelle 11.1' des Elektromotors 11' in der weiteren Bohrung 72 des Grundkörpers 55 drehfest aufgenommen ist.
• Bevorzugt ist das translatorisch bewegbare Glied 21.1 des Kurvengetriebes 21 in einer Führung 57 translatorisch geführt. Bevorzugt weist dazu die Führung 57 wenigstens ein Stiftelement 58 auf, welches an einem Gehäuseteil oder dem Gehäuseteil 59, beispielsweis mittels eines Schraubenelementes 73, befestigt ist und in eine damit korrespondierende Aufnahme 60 des translatorisch bewegbaren Gliedes 21.1 verschiebbar aufgenommen ist. Bevorzugt ist das wenigstens eine Stiftelement 58 koaxial oder achsverschoben zu der Getriebeachse 21.3 angeordnet. Bevorzugt ist das wenigstens eine Federelement 20 so angeordnet, dass es sich einerseits gegen das Gehäuseteil 59 und andererseits gegen das translatorische bewegbare Glied 21.1 abstützt. Beispielsweise ist das wenigstens eine Federelement 20 als Druckfeder ausgebildet und das wenigstens eine Stiftelement 58 ist in einen freien Innenraum des Federelementes 20 eingeschoben.
• Bevorzugt ist das translatorisch bewegbare Glied 21.1 des Kurvengetriebes 21 gegen ein Verdrehen um die Getriebeachse 21.3 gesichert. Bevorzugt sind dazu das Stiftelement 58 wenigstens zweifach und dementsprechend die zugehörige Aufnahme 60 wenigstens zweifach vorgesehen, wobei die wenigstens zwei Stiftelemente 58 in einem Abstand in radialer Richtung bezüglich der Getriebeachse 21.3 vorliegen, um auf diese Weise das translatorisch bewegbare Glied 21.1 gegen Verdrehen um die Getriebeachse 21.3 zu sichern.
• Bevorzugt ist der mechanische Wandler 13' in einem vorzugsweise rohrförmigen Gehäuseteil 62 untergebracht. Bevorzugt dient das Gehäuseteil 62 als Träger für den mechanischen Wandler 13'. Beispielsweise stützt sich das Abgriffsglied 51 gegen das Gehäuseteil 62 in radialer Richtung ab, ist beispielsweise über ein Radiallager 61, insbesondere ein einziges Radiallager 61, an dem Gehäuseteil 62 drehbar gelagert. Bevorzugt bildet das Gehäuseteil 59 einen Endstutzen, welcher mit dem vorzugsweise rohrförmigen Gehäuseteil 62 in einer Steckverbindung und/oder einer Schraubverbindung vorliegt. Bevorzugt weist das Gehäuseteil 59 einen zentralen Durchgang auf, in welchen das Betätigungselement 14' aufgenommen und/oder geführt ist. Bevorzugt ist das Betätigungselement 14' kolbenförmig ausgebildet und weist zur Betätigung der Spannbacken 37 ein dornförmiges Ende auf, welches beispielsweise aus dem Gehäuseteil 59 heraussteht.
• Bevorzugt sind das Betätigungselement 14' und das translatorisch bewegbare Glied 21.1 des Kurvengetriebes 21 um die Bewegungsachse 15' gegeneinander verdrehbar. Dazu kann ein Zwischenelement 74 vorgesehen sein, welches beispielsweise an dem translatorisch bewegbaren Glied 21.1 angeformt oder drehfest angebunden ist. Beispielsweise ist das Zwischenelement 74 in eine Einsteckaufnahme 75 des Betätigungselementes 14' eingeschoben und dadurch das Betätigungselement 14' drehbar gegenüber dem drehfest vorliegenden Zwischenelement 74 gelagert.
• Bevorzugt ist die Verdrehbarkeit des Betätigungselementes 14' um die Bewegungsachse 15' dadurch realisiert, um bewusst ein Verdrehen des Betätigungselementes 14' über einen vorgegebenen Drehwinkel zu bewirken und dadurch etwaigen durch die Spannbacken 37 des Expanderkopfes 30.2 verursachten Prägelinien entgegenzuwirken. Beispielsweise ist dazu eine Kulissensteuerung vorgesehen, welche eingerichtet ist, ein Verdrehen des Betätigungselementes 14' gegenüber dem Gehäuseteil 62 um die Bewegungsachse 15' über einen vorgegebenen Drehwinkel zu bewirken. Die Kulissensteuerung weist beispielsweise eine Kulisse 63 und ein in der Kulisse 63 geführtes Eingriffselement 64 auf, wobei die Kulisse 63 dem Betätigungselement 14' und das Eingriffselement 64 dem Gehäuseteil 62 zugeordnet sein können.
• 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Kurventrägers 50, welcher beispielsweise bei dem elektromechanischen Antrieb 10' zum Einsatz kommt. Der Kurventräger 50 weist die bereits vorstehend beschriebene Becherform mit dem Boden 68 und der umlaufenden Wandung 69, welche konzentrisch um die Mittelachse 76 des Kurventrägers 50 verläuft. Die Führungsfläche 52 für die Kurvenbahn 53 ist an dem stirnseitigen Ende 66 der Wandung 69 ausgebildet, welches gegenüberliegend zu dem Boden 68 vorliegt.
• 6 zeigt den Verlauf der Kurvenbahn 53 des Kurventrägers 50 in einer Darstellung der abgerollten Kurvenbahn 53. Darin ist die axiale Erstreckung S des Kurventräger 50, ausgehend von seinem Boden 68 bzw. hinteren Ende 67 über einen Drehwinkel W dargestellt. Wie aus der 5 ersichtlich ist, weist die Kurvenbahn 53 des Kurventrägers 50 einen ersten Kurvenabschnitt 53.1 und einen zweiten Kurvenabschnitt 53.2 auf. In einer Drehrichtung gesehen, welche durch die Pfeile 90, 91 gekennzeichnet ist, weist der erste Kurvenabschnitt 53.1 eine Steigung und der zweite Kurvenabschnitt 53.2 ein Gefälle auf. Bevorzugt ist der Betrag des Gefälles größer als der Betrag der Steigung, um bei einer gleichförmigen Bewegung der Abtriebswelle 11.1' des Elektromotors 11' die Rückstellbewegung des Betätigungselementes 14' zeitlich schneller als seine Ausstellbewegung auszuführen.
• Nach einer möglichen Auslegung des elektromotorischen Antriebes 10' des Handwerkzeuges 200 kann der Elektromotor 11' eine Nenndrehzahl zwischen 12.000 1/min und 22.000 1/min und ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 0,4 Nm haben. Beispielsweise handelt es sich bei dem Elektromotor 11' um einen Gleichstrommotor mit einer Nennspannung von etwa 18 Volt oder mit einer Nennspannung von etwa 12 Volt. Bei dieser Auslegung kann es vorgesehen sein, dass die Untersetzungsstufe 12' bzw. das Umlaufrädergetriebe 17' einen Untersetzungswert zwischen 1:180 und 1:400 hat.
• Beispielweise haben der Elektromotor 11' eine Nenndrehzahl zwischen 12.000 1/min und 22.000 1/min und ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 0,4 Nm und das Umlaufrädergetriebe 17' einen Untersetzungswert zwischen 1:200 und 1:370. Beispielweise haben der Elektromotor 11' einen Nenndrehzahl zwischen 14.000 1/min und 20.000 1/min und ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 0,3 Nm und das Umlaufrädergetriebe 17' einen Untersetzungswert zwischen 1:220 und 1:335. Beispielweise haben der Elektromotor 11' eine Nenndrehzahl zwischen 16.000 1/min und 18.000 1/min und ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 0,2 Nm und das Umlaufrädergetriebe 17' einen Untersetzungswert zwischen 1:265 und 1:300.
• Ferner kann es vorgesehen sein, dass der Kurventräger 50 im Bereich seiner Kurvenbahn 53 einen_Durchmesser zwischen 2 cm und 8 cm hat und der erste Kurvenabschnitt 53.1 der Kurvenbahn 53 des Kurventrägers 50 eine Steigung zwischen 5 und 15 hat. Insbesondere handelt es sich bei dem Durchmesser um denjenigen Durchmesser der die Kurvenbahn 53 begrenzenden äußeren Wandung bzw. Wandungsseite des Kurventrägers 50 oder um denjenigen Durchmesser der die Kurvenbahn 53 begrenzenden inneren Wandung bzw. Wandungsseite des Kurventrägers 50.
• 7 zeigt beispielhaft den elektromotorischen Antrieb 10', eingebaut in das Handwerkzeug 200 der 3 in einer Schnittdarstellung. Wie daraus ersichtlich ist, kann das vorzugsweise rohrförmige Gehäuseteil 62, in welchem der mechanische Wandler 13' untergebracht ist, das zu der 3 beschriebene Vorderteil 250 bilden. Ferner kann es vorgesehen sein, dass der Elektromotor 11' in einem Griffteil untergebracht ist. Das mögliche Untersetzungsgetriebe 12' kann ebenfalls dem Griffteil zugeordnet sein. Beispielsweise bilden das Vorderteil 250 und das Griffteil eine feste Baueinheit.
• Alternativ können das Vorderteil 250 und das Griffteil jeweils separate Baueinheiten bilden, wobei eine mögliche Verbindungsstelle vorgesehen sein kann, welche in der 6 durch eine Trennlinie 92 angedeutet ist. Beispielsweise ist in diesem Fall das Griffteil ein Bestandteil einer separaten Antriebsvorrichtung 400, welche beispielsweise auch als Antriebsvorrichtung für einen Schrauber oder andere Werkzeuge genutzt werden kann.
• Im Bereich der Trennlinie 92 kann eine (in der 6 nicht dargestellte) mechanische Kupplung 65 vorgesehen sein, um die der Antriebsvorrichtung 400 zugeordneten Glieder des elektromechanischen Antriebes 10' und die dem Vorderteil 250 zugeordneten Glieder des elektromotorischen Antriebes 10' triebmäßig miteinander zu koppeln und vorzugsweise auch gehäusemäßig miteinander zu verbinden. Beispielsweise handelt es sich bei der mechanischen Kupplung 65 um eine Schnellkupplung. Bevorzugt ist die mechanische Kupplung 65 eine formschlüssige Kupplung, wie beispielsweise eine Klauenkupplung. Bevorzugt weist die mechanische Kupplung 65 eine Arretierung auf, durch welche ein Herausziehen der zugehörigen Kupplungsteile in axialer Richtung verhindert ist. Eine solche Kupplung mit Arretierung kann in Art einer Bajonettkupplung aufgebaut sein.
• Ein weiteres Handwerkzeug zum umformenden Bearbeiten von rohrförmigen Werkstücken ist in der am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt von der Anmelderin eingereichten Patentanmeldung mit dem Titel „Elektromechanischer Antrieb für eine Aufweitvorrichtung zum Aufweiten von rohrförmigen Werkstücken, Anbaueinheit, Aufweitvorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer Rohrverbindung“ beschrieben. Der Inhalt dieser Patentanmeldung wird hiermit in die vorliegende Beschreibung vollständig aufgenommen.
• Unter der Bezeichnung „Nenndrehmoment“ bzw. „Nenndrehzahl“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere das Drehmoment bzw. die Drehzahl bei höchster bzw. maximaler Leistung des Elektromotors zu verstehen. Unter der Bezeichnung „Nennspannung“ ist in der vorliegenden Beschreibung insbesondere die Spannung bzw. Betriebsspannung des Elektromotors bei höchster bzw. maximaler Leistung zu verstehen.
• Bei den in der vorliegenden Beschreibung benannten Eckwerten für die Bereiche sind insbesondere auch die Eckwerte selbst für den jeweiligen Bereich mitumfasst. Auch sind durch die benannten Bereiche beliebige darin enthaltene Einzelwerte mitumfasst.
• In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf einen bestimmten Aspekt oder eine bestimmte Ausführungsform oder eine bestimmte Ausgestaltung, dass ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Verbindung mit dem jeweiligen Aspekt oder der jeweiligen Ausführungsform oder der jeweiligen Ausgestaltung beschrieben ist, zumindest dort enthalten ist, aber nicht notwendigerweise in allen Aspekten oder Ausführungsformen oder Ausgestaltungen der Erfindung enthalten sein muss. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede Kombination der verschiedenen Merkmale und/oder Strukturen und/oder Eigenschaften, welche in Bezug auf die Erfindung beschrieben sind, von der Erfindung umfasst sind, sofern dies nicht ausdrücklich oder eindeutig durch den Zusammenhang widerlegt ist.
• Die Verwendung von einzelnen oder allen Beispielen oder einer beispielhaften Ausdrucksweise im Text soll lediglich die Erfindung beleuchten und stellt keine Beschränkung hinsichtlich des Umfangs der Erfindung dar, wenn nichts anders behauptet wird. Auch ist keine Ausdrucksweise oder Formulierung der Beschreibung so zu verstehen, dass es sich um ein nicht beanspruchtes, aber für die Praxis der Erfindung wesentliches Element handelt ist.
• Bezugszeichenliste

10

elektromechanischer Antrieb

11

Elektromotor

11.1

Abtriebswelle

11.2

Ein-/Ausschalter

12

Untersetzungsstufe

12.1

Gehäuse

13

mechanischer Wandler

14

Betätigungselement

15

Bewegungsachse

16

Antriebsachse

17

Umlaufrädergetriebe

17.1

Abtriebswelle

18

Drehachse

19

zentrale Achse

10'

elektromechanischer Antrieb

11'

Elektromotor

11.1'

Abtriebswelle

12'

Untersetzungsgetriebe

12.1'

Gehäuse

13'

mechanischer Wandler

14'

Betätigungselement

15'

Bewegungsachse

16'

Antriebsachse

17'

Umlaufrädergetriebe

18'

Drehachse

20

Federelement

21

Kurvengetriebe

21.1

translatorisch bewegbares Glied

21.2

rotatorisch bewegbares Glied

21.3

Getriebeachse

22

Planetenwälzgewindetrieb

22.1

Gehäuse

23

Akkumulator

24

Gewindespindel

25

Planetenrolle

25'

Planetenrolle

26

Spindelmutter

26.1

Lager

26.2

Lager

26.3

Lager

27

Fortsatz

28

Verdrehsicherung

29

Rollenträger

29.1

Rollenelement

29.2

Rollenelement

29.3

Stiftelement

30

Arbeitskopf

30.1

Pressenkopf

30.2

Expanderkopf

31

Pressbacke

32

Pressbacke

33

Pressmatrize

34

Grundkörper

35

Betätigungsfläche

36

Mittelachse

37

Spannbacken

38

Basisteil

40

Träger

41

Backenaufnahme

50

Kurventräger

51

Abgriffsglied

52

Führungsfläche

53

Kurvenbahn

53.1

erster Kurvenabschnitt

53.2

zweiter Kurvenabschnitt

54

Kontaktfinger

55

Grundkörper

56

Lager

57

Führung

58

Stiftelement

59

Gehäuseteil

60

Aufnahme

61

Radiallager

62

Gehäuseteil

63

Kulisse

64

Eingriffselement

65

mechanische Kupplung

66

stirnseitiges Ende

67

stirnseitiges Ende

68

Boden

69

Wandung

70

Welle

71

Bohrung

72

weitere Bohrung

73

Schraubenelement

74

Zwischenelement

75

Einsteckaufnahme

76

Mittelachse

90

Pfeil

91

Pfeil

92

Trennlinie

100

Handwerkzeug

110

gestrichelte Linie (Außenhaut)

200

Handwerkzeug

210

Grifffläche

220

Grifffläche

230

Schalter

240

Aufnahme

250

Vorderteil

300

Werkstück

400

Antriebsvorrichtung

S

axiale Erstreckung

W

Drehwinkel

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• 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.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 0860220 A2 [0004]

Claims (17)

1. Handwerkzeug (100; 200) zum umformenden und/oder trennenden Bearbeiten von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren, mit einem Arbeitskopf (30), einem elektromechanischen Antrieb (10) zur Betätigung des Arbeitskopfes (30) und einem den elektromechanischen Antrieb (10) und/oder den Arbeitskopf (30) tragenden Träger (40), der elektromechanische Antrieb (10) umfassend einen Elektromotor (11) mit einer Abtriebswelle (11.1), wenigstens eine dem Elektromotor (11) nachgeschaltete Untersetzungsstufe (12), einen mechanischen Wandler (13) und ein Betätigungselement (14), wobei das Betätigungselement (14) eingerichtet ist, in Richtung einer Bewegungsachse (15) translatorisch bewegt zu werden, um den Arbeitskopf (30) zu betätigen, wobei der Elektromotor (11) eingerichtet ist, zum Antreiben des Betätigungselementes (14) die Abtriebswelle (11.1) um eine Antriebsachse (16) rotatorisch zu bewegen, und wobei der mechanische Wandler (13) eingerichtet ist, eine von der Abtriebswelle (11.1) ausgehende rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung zum Antreiben des Betätigungselementes (14) zu wandeln, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Untersetzungsstufe (12) ein Umlaufrädergetriebe (17) mit einer zentralen Drehachse (18) umfasst, welche koaxial zu der Bewegungsachse (15) und/oder der Antriebsachse (16) vorliegt.
2. Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufrädergetriebe (17) einen Untersetzungswert zwischen 1:8 und 1:85 und der Elektromotor (11) ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 1°Nm und eine Nenndrehzahl zwischen 9.000 1/min und 24.000 1/min haben.
3. Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufrädergetriebe (17') einen Untersetzungswert zwischen 1:180 und 1:400 und der Elektromotor (11') ein Nenndrehmoment zwischen 0,1 Nm und 1°Nm und eine Nenndrehzahl zwischen 9.000 1/min und 24.000 1/min haben.
4. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufrädergetriebe (17) ein wenigstens zweistufiges Planetenradgetriebe ist.
5. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Wandler (13) eine Untersetzungsfunktion ausübt.
6. Handwerkzeug (100; 200) zum umformenden und/oder trennenden Bearbeiten von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere Kunststoff- oder Metallrohren, mit einem Arbeitskopf (30), einem elektromechanischen Antrieb (10) zur Betätigung des Arbeitskopfes (30) und einem den elektromechanischen Antrieb (10) und/oder den Arbeitskopf (30) tragenden Träger (40), der elektromechanische Antrieb (10) umfassend einen Elektromotor (11) mit einer Abtriebswelle (11.1), eine dem Elektromotor (11) nachgeschaltete Untersetzungsstufe, einen mechanischen Wandler (13) und ein Betätigungselement (14), wobei das Betätigungselement (14) eingerichtet ist, in Richtung einer Bewegungsachse (15) translatorisch bewegt zu werden, um den Arbeitskopf (30) zu betätigen, wobei der Elektromotor (11) eingerichtet ist, zum Antreiben des Betätigungselementes (14) die Abtriebswelle (11.1) um eine Antriebsachse (16) rotatorisch zu bewegen, und wobei der mechanische Wandler (13) eingerichtet ist, eine von der Abtriebswelle (11.1) ausgehende rotatorische Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung zum Antreiben des Betätigungselementes (14) zu wandeln, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Wandler (13) eine Untersetzungsfunktion ausübt, welche die Untersetzungsstufe bildet und als einzige Untersetzungsstufe vorgesehen ist.
7. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Wandler (13) ein Planetenwälzgewindetrieb (20.2) umfasst.
8. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Wandler (13') ein Kurvengetriebe (20.1) umfasst.
9. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11) ein bürstenloser Gleichstrommotor ist.
10. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handwerkzeug (100; 200) akkubetrieben ist und einen wechselbaren Akkumulator (23) zur elektrischen Stromversorgung des Elektromotors (11) aufweist.
11. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11) ein Bestandteil einer separaten Antriebsvorrichtung ist und über eine mechanische Kupplung mit dem Handwerkzeug (100; 200) lösbar wirkverbunden ist.
12. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskopf (30) als Pressenkopf (30.1) zum radialen Verpressen von Rohrverbindungen ausgebildet ist.
13. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskopf (30) als Pressenkopf zum axialen Verpressen von Rohrverbindungen ausgebildet ist.
14. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskopf (30) als Expanderkopf (30.2) zum Aufweiten von Rohren ausgebildet ist.
15. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskopf (30) als Schneidkopf oder Stoßbiegekopf ausgebildet ist.
16. Verwendung eines Planetenwälzgewindetriebes (22) zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung bei einem Handwerkzeug (100) zur umformenden und/oder trennenden Bearbeitung von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere bei einem Handwerkzeug (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
17. Verwendung eines Kurvengetriebes (21) zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine translatorische Antriebsbewegung bei einem Handwerkzeug (200) zur umformenden und/oder trennenden Bearbeitung von Kunststoff- oder Metallwerkstücken, insbesondere bei einem Handwerkzeug (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kurvengetriebe (21) einen Kurventräger (50) nutzt, welcher eine auf einer Kurvenbahn (53) um eine Getriebeachse (21.3) verlaufende Führungsfläche (52) für ein Abgriffsglied (51) aufweist und die Führungsfläche (52) quer zu der Getriebeachse (21.3) angeordnet ist.

Images