DE19813854A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Quetschverbindungen - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von QuetschverbindungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Quetschbefestigung von einem Rohr- oder Ringabschnitt umfassenden Teilen an einem Schlauch, Kabel, Rohr o. dgl. mit über den Umfang des Rohr- oder Ringabschnitts verteilt angreifenden, in Führungen bewegbaren Preßstempeln und mit einer Antriebseinrichtung für die Bewegung der Preßstempel in ihren Führungen. Erfindungsgemäß umfaßt die Antriebseinrichtung an den Preßstempeln angelenkte Antriebsglieder, durch welche ein verschleißarmer Betrieb der Quetschvorrichtung gewährleistet werden kann.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Quetschbefestigung von einen Rohr- oder Ringab
schnitt umfassenden Teilen, wie z. B. Schlauchanschluß- oder -verbindungsstücken, an einem
Schlauch, Kabel, Rohr o. dgl., mit über den Umfang des Rohr- oder Ringabschnitts verteilt
angreifenden, in Führungen bewegbaren Preßstempeln und mit einer Antriebseinrichtung für
die Bewegung der Preßstempel in ihren Führungen.
Es sind derartige Quetschbefestigungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Preßstempel
bewegt werden, indem das der Stempelfläche entgegengesetzte Ende der Preßstempel auf
einer relativ zum Stempel bewegten zur Stempellängsachse geneigten Fläche gleitet. Zum
Zurückziehen der Stempel aus ihrer Vorschubposition sind gesonderte Mechanismen erfor
derlich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Quetschbefestigungsvorrichtung der
eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie bei vereinfachtem konstruktiven Aufbau
verschleißärmer und genauer arbeitet.
Die diese Vorrichtung lösende Aufgabe nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung an den Preßstempeln angelenkte Antriebsglieder umfaßt.
Durch diese Erfindungslösung läßt sich der Stempelantrieb verschleißärmer durchführen,
indem die unmittelbare Übertragung einer Antriebsbewegung auf die Preßstempel über ein
Gelenk erfolgt und Zwangskräfte im wesentlichen nur durch die Führungen der Preßstempel
ausgeübt werden.
Die Erfindungslösung eröffnet Möglichkeiten zu einer einfachen konstruktiven Gestaltung, bei
der z. B. die Antriebsglieder zur gemeinsamen Bewegung der Preßstempel über ein gemein
sames Antriebselement bewegbar sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Antriebselement um die Achse des Rohr- oder Ringabschnitts drehbar
und die Antriebsglieder sind jeweils gelenkig sowohl mit einem Preßstempel als auch dem
Antriebselement verbunden, so daß zwangsweise durch Drehung des Antriebselements die
Preßstempel in ihren Führungen verschiebbar sind. Vorteilhaft braucht bei einer solchen,
Lenkerantriebsglieder aufweisenden einfachen Konstruktion zur Rückbewegung der Preß
stempel in ihre Ausgangsposition das Antriebselement nur in umgekehrter Richtung gedreht
zu werden.
Zur Ausübung der gleichen Vorschubbewegung durch alle Preßstempel unter über den
Umfang gleichmäßiger Quetschung des Rohr- oder Ringabschnitts sind die Gelenkachsen
der Anlenkungen am Antriebselement und an den Preßstempeln auf einem zur Achse des
Rohr- oder Ringabschnitts konzentrischen Kreis angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausübungsform der Erfindung ist das Antriebselement drehbar
auf einem die Preßstempel und Führungen aufnehmenden Trägerteil gelagert, wobei der
Trägerteil insbesondere durch eine Trägerplatte gebildet ist, von der zur Bildung radial ver
laufender Führungen Keilblöcke vorstehen. Die genannten Führungen für die Preßstempel
können dann jeweils durch die Trägerplatte, jeweils benachbarte Keilblöcke und eine insbe
sondere mit den Keilblöcken verbindbare Deckelplatte gebildet sein.
Eine in radialer Richtung kompakte Bauweise läßt sich erreichen, indem die Keilblöcke Aus
nehmungen entsprechend dem Schwenkbereich der Antriebsglieder aufweisen. Diese Aus
nehmungen brauchen sich nicht über die gesamte Höhe der Keilglieder zu erstrecken, so
daß im Ausnehmungsbereich noch ein Teil der Keilfläche als Führungsfläche wirksam bleibt.
Eine solche Ausbildung hat daher den weiteren Vorteil, daß die Preßstempel über einen
großen, wenigstens 2/3 umfassenden Teil ihrer Länge geführt sind, wodurch besonders
geringe Flächenpressungen auftreten und ein entsprechend geringer Verschleiß erzielt wird.
Zweckmäßig ist das Antriebselement als gegen den Trägerteil drehbarer Außenring ausge
bildet, wobei die Antriebsglieder an ihren Gelenkenden in an dem Antriebselement
und/oder Antriebsgliedern vorgesehene Ausnehmungen mit einander gegenüberliegenden
Bohrungen für die Aufnahme eines Gelenkachsenstiftes eingreifen. Eine solche Konstruktion
erlaubt eine kompakte Bauweise in axialer Richtung. Zum anderen kann dadurch die Kraft
einleitung in die Preßstempel zentral auf der Längsmittelachse erfolgen, wodurch Verkan
tungen der Preßstempel in ihren Führungen vermieden werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind den Drehbereich des auf dem Trä
gerteil gelagerten Antriebselements begrenzende Sicherungsanschläge gebildet. Im Nor
malbetrieb der Vorrichtung kommen diese Sicherungsanschläge nicht zum Einsatz. Hier ist
zweckmäßig die Stempelausgangsstellung durch die Endstellung eines zum Antrieb verwen
deten Pneumatik- oder Hydraulikzylinders und die dem Quetschmaß entsprechende Vor
schubendstellung der Preßstempel durch einen weiteren am Antrieb vorgesehenen
Anschlag gebildet, dessen Berührung durch einen Sensor erfaßt werden kann. Durch die
Sicherungsanschläge wird bei einem Havariefall, in dem letztere Anschläge versagen, eine
Überdrehung des Antriebselements, bei der insbesondere die Gelenkverbindungen Scha
den nehmen können, verhindert.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden, sich auf
dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben
werden. Es zeigen:
Fig. 1 wesentliche Teile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 2 die Ansicht von Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 3 ein Trägerteil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 4 der Trägerteil von Fig. 3 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 5 ein in der Vorrichtung von Figur und 2 verwendetes Ringantriebselement in einer
Draufsicht,
Fig. 6 das Ringantriebselement von Fig. 5 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 7 in der Vorrichtung von Fig. 1 und 2 verwendete Preßstempel in verschiedenen senk
rechten Längsansichten,
Fig. 8 ein in der Vorrichtung von Fig. 1 und 2 verwendetes Gelenkantriebsglied in verschie
denen Längsansichten, und
Fig. 9 ein durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 8 bearbeitetes Werkstück.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den Figuren eine runde Trägerplatte aus Stahl bezeichnet,
von der zur Bildung radial verlaufender Führungen 2 Keilblöcke 3 vorstehen. In dem gezeig
ten Ausführungsbeispiel sind insgesamt acht Keilblöcke 3 vorgesehen, welche einstückig mit
der Trägerplatte verbunden sind.
Mit dem Bezugszeichen 5 ist eine in der Trägerplatte 1 vorgesehene Mittenbohrung bezeich
net, durch die ein durch die Vorrichtung zu bearbeitendes Werkstück geführt werden kann.
Bohrungen 6 dienen zur Drehfixierung der Trägerplatte an einer nicht gezeigten Halterungs
einrichtung über Stifte. Weitere Durchgangsbohrungen 7 bei den Keilblöcken 3 sind zur
Schraubbefestigung einer Deckelplatte 8, welche neben der Trägerplatte 1 und den
Keilblöcken 3 die insgesamt acht Führungen 2 bildet, sowie zur Schraubbefestigung der
Trägerplatte an der Halterungseinrichtung vorgesehen.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist auf der Trägerplatte 1 (und in dem betreffenden
Ausführungsbeispiel auch auf der Deckelplatte 8) ein Antriebsring 9 drehbar gelagert. Der
Antriebsring 9 kann über eine (nicht gezeigte) mehrere Antriebszylinder umfassende
Antriebseinrichtung unter Krafteinleitung an mehreren vorzugsweise diametralen Punkten
gedreht werden.
Mit dem Bezugszeichen 10 sind in den Führungen 2 angeordnete Preßstempel mit einer
Preßfläche 11 bezeichnet. An jeden der einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Preß
stempel 10 ist ein Antriebshebel 12 mit einem Ende angelenkt, dessen anderes Ende in
Gelenkverbindung mit dem Antriebsring 9 steht.
Der Lenkerantriebshebel 12 greift mit einem eine Bohrung 21 aufweisenden Ende jeweils in
eine an dem Stempel 10 vorgesehene Ausnehmung 13 ein. Durch die Ausnehmung 13 sind
Gabelschenkel mit einander gegenüberliegenden Bohrungen 14 für die Aufnahme eines
Gelenkachsenstiftes 15 gebildet.
An ihrem anderen eine Bohrung 20 aufweisenden Ende greifen die Antriebshebel 12 jeweils
in eine an dem Antriebsring 9 gebildete Taschenausnehmung 16 ein, in deren gegenüber
liegenden Wänden Bohrungen 17 für die Aufnahme eines Gelenkachsenstiftes 18 vorge
sehen sind.
Die Keilblöcke 3 weisen Stufenausnehmungen 19 auf, die ein ungehindertes Verschwenken
der Antriebshebel 12 in einem vorgegebenen Drehbereich des Antriebsrings 9 ermöglichen.
Die Stufenausnehmungen 19 erlauben eine Anlenkung der Antriebshebel 12 an die Preß
stempel 10 derart, daß die Preßstempel in Preßvorschubrichtung unter Verringerung der
Flächenpressung sowohl vor als auch hinter dem Anlenkpunkt geführt sind.
Mit Strichlinien sind in der Fig. 4 über den Umfang der Trägerscheibe 1 vier verteilt angeord
nete Nuten 22 dargestellt, in welche Federn zur Bildung von den Drehbereich der Antriebs
scheibe 9 auf der Trägerscheibe 1 begrenzenden Anschlägen einsetzbar sind. Die vier
Federn greifen in Ausnehmungen 23 in der Antriebsscheibe 9 ein.
Im folgenden soll die Funktionsweise der anhand der Fig. 1 bis 8 beschriebenen Vorrichtung
erläutert werden.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Preßstempel 10 wird in die Mittenöffnung 5 ein Werk
stück eingeführt, wobei es sich z. B. um ein Schlauch- oder Kabelende handeln kann, auf das
ein Anschlußstück mit einem röhrenförmigen Verbindungsabschnitt aufgesteckt ist. Die
genaue Positionierung des Werkstücks kann durch geeignete Anschläge und einen die
Anschlagsberührung signalisierenden Sensor gewährleistet werden.
Wenn sich das Werkstück in der für eine Quetschbearbeitung erforderlichen Position befin
det, wird die pneumatische Antriebseinrichtung eingeschaltet, was automatisch über
Signale des genannten Sensors erfolgen kann.
Bei Verdrehung des Antriebsrings 9 im Uhrzeigersinn aus der in Fig. 1 gezeigten Position wer
den die in den Führungen 2 gelagerten Preßstempel 10 über die Antriebshebel 12 zwangs
weise bewegt, wobei der röhrenförmige Verbindungsabschnitt des erwähnten Anschluß
stücks durch die Preßstempel über den Umfang des röhrenförmigen Abschnitts gleichmäßig
radial zusammendrückt und so mit dem Kabel- oder Schlauchende durch Quetschung
verbunden wird.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine gewünschte Vorschubendstellung der Preß
stempel durch einen nicht gezeigten an der Antriebseinrichtung vorgesehenen Anschlag
begrenzt, wobei auch hier das Erreichen des Anschlags durch einen Sensor erfaßt wird, der
automatisch die Beaufschlagung der Antriebseinrichtung mit Pneumatikdruck beendet.
Über die pneumatische Antriebseinrichtung kann der Antriebsring 9 nun in umgekehrter
Richtung gedreht werden, wobei sich die Antriebsstempel 10 in die in Fig. 1 gezeigte Aus
gangslage zurückbewegen.
In dieser Ausgangslage befindet sich der Kolben eines Pneumatikdruckzylinders der
Antriebseinrichtung in einer Endanschlagstellung. Diese Endanschlagstellung, wie auch die
dem gewünschten Vorschub der Preßstempel entsprechende Endstellung, wird erreicht,
bevor die über die genannten Federn und Ausnehmungen 23 gebildeten Anschläge zur
Wirkung kommen. Letztere Anschläge dienen zur Sicherung der Vorrichtung gegen Beschä
digung durch Überdrehen des Antriebsrings 9 im Falle einer Havarie, bei der die anderen
Anschläge nicht wirksam werden können.
Die beschriebene Vorrichtung, in der die Preßstempel über mehr als 2/3 ihrer Länge geführt
sind und der Antrieb über einen insbesondere sowohl an den Preßstempeln als auch dem
Antriebsring angelenkten Antriebshebel erfolgt, ist ein leichtgängiger und entsprechend ver
schleißarmer Betrieb der Vorrichtung gewährleistet, so daß bei geringem Wartungsaufwand
über große Betriebszeiträume eine hohe Verfügbarkeit und Bearbeitungsgenauigkeit
erreicht werden kann.
Das Konstruktionsprinzip mit an die Preßstempel angelenkten Antriebsgliedern erlaubt ferner
eine schonende Quetschbearbeitung mit über den Quetschumfang hoher Gleichmäßigkeit,
indem sich in der Anfangsphase der Quetschbewegung je Drehwinkelintervall des
Antriebselements ein großer Vorschub der Preßstempel ergibt, der dann zum Ende des
Quetschvorgangs hin aufgrund der sich ändernden Hebelverhältnisse abnimmt.
Durch die beschriebene Bauweise mit den Stufenausnehmungen 19 in den Keilblöcken 3
ergibt sich neben der Möglichkeit, die Stempel über einen großen Teil ihrer Länge zu führen,
eine kompakte Bauweise in radialer Richtung.
Durch die Ausnehmungen 13 und Taschen 16 ist gewährleistet, daß in axialer Richtung für
die Antriebshebel 16 keine zusätzliche Bautiefe erforderlich wird, was eine kompakte Bau
weise auch in axialer Richtung ermöglicht. Über die in der beschriebenen Weise angeord
neten Antriebshebel 12 erfolgt ferner vorteilhaft eine zentrale, die Zwangsbewegung erleich
ternde Krafteinleitung in die Preßstempel.
Fig. 9 zeigt ein mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung an einem Schlauch 25 befestig
tes Anschlußstück 24, in dessen rohrförmigem Verbindungsabschnitt Druckstellen 26 durch
die Preßstempel 10 gebildet sind.
Im Unterschied zu dem erwähnten Antrieb des Antriebselements 9 über Zylinder wäre auch
ein Antrieb durch einen Elektromotor oder Handhebel denkbar. Das Antriebselement 9
könnte eine Außenzahnung für den Eingriff in ein antreibendes Ritzel aufweisen.
Claims (14)
1. Vorrichtung zur Quetschbefestigung von einen Rohr- oder Ringabschnitt umfassenden
Teilen, wie z. B. Schlauchanschluß- oder -verbindungsstücken, an einem Schlauch,
Kabel, Rohr o. dgl., mit über den Umfang des Rohr- oder Ringabschnitts verteilt angrei
fenden, in Führungen (2) bewegbaren Preßstempeln (10) und mit einer Antriebseinrich
tung für die Bewegung der Preßstempel in ihren Führungen (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung an den Preßstempeln (10) angelenkte Antriebsglieder (11)
umfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsglieder (12) zur gemeinsamen Bewegung der Preßstempel (10) über ein
gemeinsames Antriebselement (9) bewegbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebselement (9) um die Achse des Rohr- oder Ringabschnitts drehbar ist
und die Antriebsglieder (12) jeweils an dem Antriebselement (9) und einem Preßstempel
(10) angelenkt sind, so daß zwangsweise durch Drehung des Antriebselements (9) die
Preßstempel (10) in ihren Führungen (2) verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gelenkachsen am Antriebselement (9) und/oder an den Preßstempeln (10) auf
einem zur Achse des Rohr- oder Ringabschnitts konzentrischen Kreis angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebselement (9) drehbar auf einem die Preßstempel (10) und die Führungen
(2) aufnehmenden Trägerteil (1) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trägerteil eine Trägerplatte (1) aufweist, von der zur Bildung insbesondere
radial verlaufender Führungen (2) Keilblöcke (3) vorstehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilblöcke (3) Ausnehmungen (19) entsprechend dem Schwenkbereich der
Antriebsglieder (12) aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungen (2) jeweils durch die Trägerplatte (1), benachbarte Keilblöcke (3)
und eine insbesondere mit den Keilblöcken (3) verbindbare Deckelplatte (8) begrenzt
sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebselemente als gegen den Trägerteil (1) drehbarer Außenring (9) ausge
bildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsglieder (2) mit ihren Gelenkenden in an dem Antriebselement (9)
und/oder den Preßstempeln (10) vorgesehene Ausnehmungen (13; 16) mit einander
gegenüberliegenden Bohrungen (14; 17) für die Aufnahme von Gelenkachsenstiften
(15; 18) eingreifen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Preßstempel (10) in ihren Führungen (2) über wenigstens 2/3 ihrer Länge geführt
sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Drehbereich des auf dem Trägerteil (1) gelagerten Antriebselements (9)
begrenzende Anschläge (23) gebildet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bewegung des Antriebselements (9) eine pneumatische Pneumatik-, Hydraulik-
oder Motorantriebseinrichtung vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebselement (9) durch mehrere, insbesondere diametral angreifende,
Antriebszylinder drehbar ist.
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