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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Handzange zum zentrischen Verpressen
von Rohren, Kabelschuhen und ähnlichen
Werkstücken.
Derartige Handzangen besitzen eine erste Zangenbacke, die mit einem
ersten Handhebel verbunden ist, eine zweite Zangenbacke, die über ein
Drehgelenk schwenkbar an die erste Zangenbacke angekoppelt und mit
einem zweiten Handhebel verbunden ist, sowie ein aus zwei Halbschalen
bestehendes Pressgesenk zur Aufnahme des zu verpressenden Werkstücks, wobei
jeweils eine Halbschale einer der Zangenbacken zugeordnet ist.
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Aus
dem Stand der Technik sind zahlreiche Handzangen bekannt, die zum
Verpressen von Werkstücken
eingesetzt werden. Die Handzangen sind durch konstruktive Besonderheiten
an spezielle Einsatzbereiche angepasst. Ein besonderes Problem stellt
das zentrische Verpressen von Werkstücken mit derartigen Handzangen
dar, was insbesondere bei der Bereitstellung gas- und flüssigkeitsdichter
Pressverbindungen von besonderer Bedeutung ist.
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Aus
der
DE 199 24 087
C2 ist eine Zange zum Verpressen von Fassungen, Rohren,
Kabelschuhen und ähnlichen
Werkstücken
bekannt. Um die Zange für
unterschiedliche Werkstücke
verwendbar zu machen, ist das Pressgesenk in zwei Halbschalen unterteilt,
die an den Schwenkbacken der Zange befestigt sind und ausgetauscht
werden können,
die aus dieser Druckschrift bekannte Zange weist zur Erzielung einer
Zentrieranpassung in Richtung der Teilungsebene der Pressbacken
außerdem die
Besonderheit auf, dass zumindest eine der Halbschalen mit einem
gewissen Spiel an der zugehörigen
Schwenkbacke gelagert ist. Die in dieser Druckschrift angegebenen
Möglichkeiten
der Spiellagerung der Halbschalen sind für den praktischen Einsatz jedoch
unzureichend, da sich bei zu geringem Spiel zwischen zwei Platten
der Schwenkbacke die Halbschale in der Lagerung verkanten kann,
während
bei zu großem
Spiel die Gefahr besteht, dass die Halbschale beim Pressvorgang
zu weit von der Sollposition abweicht, wodurch das Ergebnis der Pressung
wiederum mangelhaft ist.
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Aus
der
DE 101 07 579
A1 ist ein Presswerkzeug zum Verpressen von Rohrenden bekannt,
welches maschinell betrieben wird. Auch bei diesem Presswerkzeug
ist es möglich,
dass sich die beiden Teile des Pressgesenks im wesentlichen zentrisch
an das Werkstück
anlegen. Der dabei gewählte
Aufbau ist jedoch relativ kompliziert und eignet sich nicht für den Einsatz
an einer manuell betätigten
Zange.
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Schließlich ist
aus der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung
DE 102 43 707 ,
die vom selben Anmelder hinterlegt wurde, eine Handzange zum Verpressen
von Rohrverbindungen bekannt. Bei der dort beschriebenen Handzange
ist ein selbsttätiges Zentrieren
der Halbschalen des Pressgesenks nicht vorgesehen. Zur Vermeidung
von Wiederholungen wird der gesamte Inhalt dieser früheren Patentanmeldung
jedoch ausdrücklich
in die Offenbarung mit einbezogen, insbesondere bezüglich des
allgemeinen Aufbaus einer derartigen Handzange. Im nachfolgenden
werden die Details der Handzange daher nur soweit beschrieben, wie
sie für
das Verständnis
der Besonderheiten der vorliegenden Erfindung erforderlich sind.
Hinsichtlich des generellen Aufbaus der Handzange, des Einsatzes
eines Kniehebeltriebs für
eine gewünschte
Kraftübersetzung
und der Vorteile der Integration eines Ratschen hebels in den Zangenhebel
zur ratschenartigen Bedienung der Zange beim Pressvorgang wird auf
die vorangegangene Patentanmeldung verwiesen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Handzange
zum zentrischen Verpressen von Werkstücken bereitzustellen, bei welcher
das selbsttätige
Zentrieren des Pressgesenks auf verbesserte Art und Weise erfolgt
und die hinsichtlich der Herstellungstechnologie weitere Vorteile
mit sich bringt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Handzange gelöst, bei
der mindestens eine der Halbschalen im wesentlichen spielfrei an
einer Aufnahmebacke befestigt ist, wobei die Aufnahmebacke quer
zur Pressgesenkachse verschiebbar in einem Aufnahmeabschnitt einer
der Zangenbacken axial gelagert und über eine Drehachse an dieser Zangenbacke
befestigt ist, und wobei die Drehachse zumindest entlang einer Einstelllinie
um einen vorbestimmten Einstellweg verschiebbar ist.
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Um
eine Zentrieranpassung zu erhalten, ist es üblicherweise ausreichend, wenn
eine der beiden Halbschalen an der mit Spiel gelagerten Aufnahmebacke
befestigt ist. Die andere Halbschale kann fest und im wesentlichen
ohne Spiel an der gegenüberliegenden
Zangenbacke angeordnet sein. Das Spiel zwischen Halbschale und Aufnahmebacke
ist auf ein Minimum reduziert, soweit es für die Austauschbarkeit für die Halbschale
erforderlich ist. Die Halbschalen selbst sind dadurch fest angeordnet,
so dass die Gefahr eines Verkantens und einer möglichen Beschädigung des
relativ teuren Pressgesenks reduziert ist. Die Aufnahmebacke kann
mit einem relativ großen
Spiel an der Zangenbacke gelagert sein, so dass die Zentrierung
des Pressgesenks auch bei ungünstigen
Bedingungen möglich
bleibt. Ein entsprechend großes
Spiel kann auf diese Weise für
unterschiedliche Halbschalen bereitgestellt werden, die sowohl in
herkömmlichen
spielfreien Zangen als auch in der erfindungsgemäßen Zange eingesetzt werden
können.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Drehachse der Aufnahmebacke durch einen Distanzbolzen gebildet.
Dieser ist vorzugsweise zweiseitig in der Zangenbacke befestigt
und durchdringt ein Langloch im rückwärtigen Bereich der Aufnahmebacke,
um die Beweglichkeit der Aufnahmebacke zu gewährleisten.
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Es
ist vorteilhaft, die Halbschalen über eine Schiebepassung an
der Aufnahmebacke und der gegenüberliegenden
Schwenkbacke zu befestigen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
der Handzange weist zusätzlich
endseitige Anschläge
an der Schiebepassung auf, an denen beide Halbschalen zur Anlage
kommen. Mindestens einer dieser Anschläge ist federnd ausgebildet
und lässt
sich aus der Schiebepassung herausschwenken. Dadurch muss zum Wechseln
der Halbschalen nur ein Anschlag verschwenkt werden, wobei dazu
kein Werkzeug erforderlich ist.
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Die
Zangenbacken können
einstückig
ausgebildet sein, oder aus mehreren parallelen Platten zusammengesetzt
werden. Für
die Lagerung der Aufnahmebacke ist es vorteilhaft, wenn die jeweilige Zangenbacke
einen Aufnahmeabschnitt mit einer nutförmigen Ausnehmung besitzt.
Diese Ausnehmung kann aber auch durch zwei parallele Backenplatten
bereit gestellt werden, welche die Zangenbacke bilden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist in an sich bekannter Weise ein Kniehebeltrieb vorgesehen, um
auch bei einer Einhandbedienung der Zange ausreichende Presskräfte erzeugen
zu können.
Aus der oben genannten Patentanmeldung
DE 102 43 707 ist es in diesem Zusammenhang
bekannt, einen zwischen den Handhebeln verlaufenden Druckhebel an
einem Stützgelenk
zu befestigen, welches in einer Kulisse in einem Handhebel verschiebbar
ist. Eine zweckmäßige Weiterbildung
dieser Ausführungsform besteht
darin, an diesem Stützgelenk
einen Betätigungsknopf
vorzusehen, durch welchen das Stützgelenk
zwischen den beiden Endlagen der Kulisse manuell verschoben werden
kann. Auf diese Weise kann die Handzange mit geringer Kraft geöffnet und geschlossen
werden, wenn das Stützgelenk
in die jeweils günstige
Position gebracht worden ist.
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Weitere
Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform,
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine
erfindungsgemäße Handzange
zum zentrischen Verpressen von Werkstücken;
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2 eine Detailzeichnung einer
Zangenbacke mit einer Aufnahmebacke und einer daran befestigten
Halbschale;
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3 eine vereinfachte Schnittansicht
der Zangenbacke entlang einer in 2 gekennzeichneten
Schnittlinie A-A.
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1 zeigt eine vereinfachte
Darstellung einer Handzange zum zentrischen Verpressen von Werkstücken. Mit
derartigen Zangen werden beispielsweise Rohre mit entsprechenden
Verbindungsstücken
verpresst. Um eine dichte Verbindung herzustellen, müssen einerseits
ausreichend hohe Presskräfte
aufgebracht werden und andererseits ist eine möglichst zentrische Anlage des
Presswerkzeugs am Rohr erforderlich, damit die Materialverformung gleichmäßig erfolgt
und nicht zu einer Beschädigung des
Rohres führt.
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Die
Handzange besitzt eine erste Zangenbacke 1 und eine zweite
Zangenbacke 2, die über
ein Drehgelenk 3 schwenkbar miteinander verkoppelt sind.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist die erste Zangenbacke 1 einstückig mit einem ersten Handhebel 4 ausgebildet,
an dessen Ende ein nur angedeuteter Handgriff 5 angebracht
ist. Die erste Zangenbacke 1 und der erste Handhebel 4 können gemeinsam
als festes Zangenteil angesehen werden, obwohl die Bewegung der
beiden Zangenbacken relativ zueinander erfolgt. Die zweite Zangenbacke 2 ist über einen
Drehpunkt 6 beweglich mit einem zweiten Handhebel 7 verbunden,
an dessen betätigungsseitigem
Ende wiederum ein Handgriff 5 angebracht ist.
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Damit
auch bei weit geöffneter
Zange eine Einhandbedienung möglich
bleibt, umfasst die dargestellt Ausführungsform der Zange einen
verdeckt gezeichneten Ratschenhebel 8 mit einem Zahnsegment 9,
welches mit einer Sperrklinke 10 zusammenwirkt. Außerdem erstreckt
sich zwischen den Handhebeln 4, 7 ein Druckhebel 11,
der gemeinsam mit dem Ratschenhebel 8 einen Kniehebeltrieb
bildet. Beim Zusammenführen
der Handhebel werden die Zangenbacken 1, 2 aufeinander
zu bewegt, wobei eine Kraftübersetzung
erfolgt, die zu erhöhten
Presskräften
zwischen den Zangenbacken führt.
Das erneute Öffnen
der Zange ist erst nach Erreichen einer geschlossenen Endstellung
möglich.
Ist jedoch ein vorfristiges Öffnen
der Zange vom Bediener gewünscht,
kann er dies manuell durch Betätigung
der Sperrklinke 10 erreichen.
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Eine
weitere Bedienungsverbesserung ergibt sich durch die Anordnung eines
Stützgelenkes 12 des
Druckhebels 11 in einer Kulisse 13 im ersten Handhebel 4.
Das Stützgelenk 12 kann
in der Kulisse 13 verschoben werden, wodurch sich die wirksamen Hebellängen bzw.
-verhältnisse ändern und
dadurch die sich ergebende Kraftübersetzung
unterschiedlich ist. Um ein schnelles Schließen der Zange zu erreichen,
wird das Stützgelenk 12 in
die eine Endlage der Kulisse 13 gebracht, während für die Bereitstellung hoher
Presskräfte
die andere Endlage der Kulisse 13 zweckmäßig ist.
Damit der Bediener die Zange nicht in die jeweilige Endstellung
bringen muss, um eine selbsttätige
Verschiebung des Stützgelenks 12 zu
erreichen, ist am Stützgelenk 12 weiterhin
ein Betätigungsknopf 14 angebracht,
mit welchem der Bediener die Position des Stützgelenks 12 in der
Kulisse 13 manuell vorwählen
kann.
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Für die Durchführung des
Pressvorgangs ist ein an das spezielle Werkstück angepasstes Pressgesenk
vorgesehen, welches aus zwei Halbschalen 15 besteht, deren
Trennebene durch eine Pressgesenkachse 16 verläuft. Um
ein zentrisches Verpressen zu erreichen, muss die Pressgesenkachse 16 im Wesentlichen
identisch mit der Achse des zu verpressenden Werkstücks verlaufen.
Da es insbesondere unter schwierigen Montagebedingungen leicht dazu
kommt, dass die Handzange nicht optimal am Werkstück angesetzt
werden kann, besteht bei starr angeordneten Halbschalen die Gefahr,
dass das Pressgesenk unsymmetrisch am Werkstück angreift und die Presskräfte ungleichmäßig am Umfang
verteilt eingeleitet werden.
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Eine
selbsttätige
Zentrierung des Pressgesenks kann beim Schließen der erfindungsgemäßen Zange
erfolgen, wenn zumindest eine Halbschale mit ausreichend Spiel gelagert
ist, um selbsttätig
in die optimale Position zu gleiten.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist die eine Halbschale 15 im Wesentlichen spielfrei an der zweiten
Zangenbacke 2 befestigt. Ein minimales Spiel zwischen der
Halbschale und der Zangenbacke verbleibt gegebenenfalls in Abhängigkeit
von der Befestigungsart der Halbschale, die üblicher Weise austauschbar
an der Zangenbacke befestigt ist.
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Wie
insbesondere auch aus den 2 und 3 ersichtlich ist, wird die
andere Halbschale 15 nicht unmittelbar an der ersten Zangenbacke 1 befestigt. Vielmehr
ist die der ersten Zangenbacke 1 zugeordnete Halbschale 15 an
einer Aufnahmebacke 17 im Wesentlichen spielfrei befestigt.
Die Aufnahmebacke 17 ist als massives Element gestaltet
und wird ihrerseits mit Spiel in der ersten Zangenbacke 1 gelagert. Dazu
besitzt die ersten Zangenbacke 1 einen Aufnahmeabschnitt 18 mit
einer nutförmigen
Ausnehmung 19 an ihrer zur Pressgesenkachse 16 gerichteten
Stirnseite. Der Aufnahmebereich 18 oder auch die gesamte
Zangenbacke 1 können
aus parallelen Backenplatten bestehen oder auch als massives Element
ausgebildet sein. Die Lagerung der Aufnahmebacke 17 kann
auch in anderer Weise erfolgen, wobei das Lagerspiel in Richtung
der Pressgesenkachse möglichst
klein gehalten wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Aufnahmebacke
auch an der zweiten Zangenbacke angeordnet sein könnte oder dass
beide Zangenbacken bewegliche Aufnahmebacken tragen könnten.
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Um
das Bewegungsspiel der Aufnahmebacke 17 und der daran befestigten
Halbschale 15 in radialer Richtung bzw. in Umfangsrichtung
auf das gewünschte
Maß zu
begrenzen, ist weiterhin Distanzbolzen 20 vorgesehen, der
im Aufnahmeabschnitt 18 befestigt ist. Die Aufnahmebacke 17 besitzt
im Bereich des Distanzbolzens 20 ein Langloch 21,
welches eine Verschiebung der Aufnahmebacke gestattet. Das Langloch 21 hat
beispielsweise eine Längserstreckung,
die etwa 0,5 bis 2 mm größer als
der Durchmesser des Distanzbolzens 20 ist. Der mögliche Einstellweg
für die
Aufnahmebacke ergibt sich somit aus der Differenz der Abmessung
des Distanzbolzens zur Abmessung der Aussparung in der Aufnahmebacke.
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Das
Langloch könnte
bei abgewandelten Ausführungsformen
auch als vergrößerte zylindrische
Bohrung ausgelegt sein, wenn auch eine radiale Verschiebung der
Aufnahmebacke 17 gewünscht
ist. Die Kombination Distanzbolzen – Langloch kann selbstverständlich auch
durch andere Lagereinheiten ersetzt werden, welche ein Lagerung
der Aufnahmebacke mit großem
Spiel gestatten.
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Sobald
es beim Schließen
der Zange zur Anlage der an der Aufnahmebacke 17 befestigten
Halbschale 15 an dem zu pressenden Werkstück kommt, wird
die Halbschale mit der Aufnahmebacke entlang der durch die Lagerung
vorgegebenen Einstelllinie verschoben, wenn das Werkstück nicht
in optimal zentrierter Position im Pressgesenk liegt. Durch das Zusammenwirken
von Distanzbolzen und Langloch verschiebt sich der wirksame Drehpunkt,
wodurch die Pressgesenkachse mit der Werkstückachse in Übereinstimmung gebracht werden
kann.
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Um
die Handzange für
verschiedene Pressvorgänge
verwenden zu können,
lassen sich die beiden Halbschalen des Pressgesenks austauschen. Dazu
ist vorzugsweise eine Schiebepassung zwischen der Halbschale und
der zugeordneten Aufnahmebacke bzw. Zangenbacke vorgesehen, so dass die
Halbschalen durch eine axiale Verschiebung aus der Zange entnommen
werden können.
Um die Halbschalen 15 in axialer Richtung zu fixieren,
ist an den beiden Endseiten der Schiebepassung jeweils ein Anschlag
vorgesehen. Der untere Anschlag ist in den Figuren nicht dargestellt.
Ein oberer Anschlag 22 ist drehbar gelagert, vorzugsweise
am Drehgelenk 3. In einer Arretierungsposition, wie sie
in 1 gezeigt ist, überdeckt
der obere Anschlag 22 Teile der stirnseitigen Wandung der
beiden Halbschalen 15. Der untere Anschlag verhindert eine
Verschiebung der Halbschalen an der gegenüberliegenden Seite. Damit Halbschalen
mit unterschiedlicher axialer Länge in
die Zange eingesetzt werden können,
ist der obere Anschlag 22 federnd befestigt, so dass er
jederzeit optimal an den Halbschalen anliegt. Um die Halbschalen 15 auszuwechseln,
muss lediglich der obere Anschlag 22 verschwenkt werden,
so dass er die Schiebepassung beider Halbschalen freigibt. Zur Arretierung
der neu eingesetzten Halbschalen wird der obere Anschlag 22 in
die Arretierungsposition zurück geschwenkt.
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Die
beschriebene Handzange kann in vielen konstruktiven Einzelheiten
abgewandelt werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
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- 1
- erste
Zangenbacke
- 2
- zweite
Zangenbacke
- 3
- Drehgelenk
- 4
- erster
Handhebel
- 5
- Handgriff
- 6
- Drehpunkt
- 7
- zweiter
Handhebel
- 8
- Ratschenhebel
- 9
- Zahnsegment
- 10
- Sperrklinke
- 11
- Druckhebel
- 12
- Stützgelenk
- 13
- Kulisse
- 14
- Betätigungsknopf
- 15
- Halbschalen
- 16
- Pressgesenkachse
- 17
- Aufnahmebacke
- 18
- Aufnahmeabschnitt
- 19
- nutförmige Ausnehmung
- 20
- Distanzbolzen
- 21
- Langloch
- 22
- oberer
Anschlag