DE19924086C2 - Zange zum Verpressen von Fassungen, Rohren, Kabelschuhen und dgl. - Google Patents
Zange zum Verpressen von Fassungen, Rohren, Kabelschuhen und dgl.Info
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Zange mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Solche Zangen werden oft
auch als Crimpzangen oder als Verpresszangen bezeichnet. Je nach
der Ausbildung des zu verpressenden Werkstückes, insbesondere
beim Verpressen von Fassungen, Rohren o. dgl., zur Herstellung
von Anschlüssen, müssen erhebliche Presskräfte aufgebracht wer
den. Andererseits können solche Werkstücke auch relativ große
Abmessungen aufweisen, so dass das durch die Pressbacken gebil
dete Pressgesenk in der Offenstellung der Zange eine große
Öffnungsweite besitzen muss, um die beiden Pressbacken in der
Offenstellung über das zu verpressende Werkstück hinüberführen
zu können. Zu Beginn einer Schließbewegung der Zange sind oft
keine oder nur sehr geringe Kräfte zu überwinden, während die
aufzubringenden Presskräfte im Bereich des eigentlichen
Pressvorganges eine beachtliche Größenordnung erreichen können.
Eine Zange der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE 197 09 639 A1
bekannt. Die Zange weist zwei in Einhandbedienung relativ
gegeneinander bewegbare Handhebel und zwei zusammen um ein ge
meinsames Drehgelenk zusammengefasste Schwenkbacken auf, von de
inen die eine Schwenkbacke mit dem einem festen Handhebel verbun
den ist und mit diesem einen festen Zangenteil bildet, während
die andere Schwenkbacke am festen Zangenteil über das Drehgelenk
schwenkbar angelenkt ist. Die Zange ist mit geteilten, ein
Pressgesenk bildenden Pressbacken an den Schwenkbacken versehen.
Zwischen dem festen Handhebel und dem beweglichen Handhebel ist
ein Zwangsgesperre zum Erreichen einer definierten Endstellung
der geteilten Pressbacken vorgesehen. Die Handhebel können erst
dann wieder geöffnet werden, wenn der eine Pressvorgang unter
Erreichung der Endstellung beendet wurde und das Zwangsgesperre
die Handhebel freigibt. Zwischen den beiden Handhebeln ist über
weitere Abstützgelenke schwenkbar ein Druckhebel vorgesehen, der
zusammen mit einem Abschnitt des beweglichen Handhebels einen
Kniehebeltrieb bildet. Die beiden Pressbacken sind mit den
jeweiligen Schwenkbacken einstückig ausgebildet. Die feste
Verbindung des einen Schwenk/Pressbackens mit dem festen
Handhebel bereitet Schwierigkeiten, so dass die aufbringbaren
Presskräfte begrenzt sind. Darüberhinaus ist die Präzision der
Verpressung des Werkstücks in hohem Maße von den einhaltbaren
Fertigungstoleranzen abhängig, mit denen die Bestandteile der
Zange hergestellt und zu der Zange montiert werden. Daher lässt
sich in vielen Fällen eine Nacharbeit der Pressbacken nicht
vermeiden. Die bekannte Zange weist tiefgezogene Handhebel auf.
Dies erbringt zwar eine hohe Stabilität jedoch eine verminderte
Genauigkeit. Durch das Fließen des Materials lassen sich
nachteilige Verformungen von z. B. vorher eingebrachte Bohrungen
nicht vermeiden. Die Verformung des Werkstücks erfolgt in einer
Pressstufe.
Aus der DE-AS 21 49 167 ist eine Zange zum Herstellen lötfreier
Verbindungen zwischen Stromleitungen und dazugehörigen Anschlussteilen
durch Verpressen der Werkstücke miteinander
bekannt. Die Zange ist grundsätzlich in Plattenbauweise erstellt
und weist damit die zugehörigen Vorteile auf. Vorteilhaft ist
die relativ einfache und genaue Herstellung der Platten, bei
spielsweise durch Stanzen. Auch die DE 34 11 397 C2 zeigt die
Plattenbauweise für linear angetriebene Pressbacken. Allerdings
sind die zum Herstellen lötfreier Verbindungen erforderlichen
Kräfte nicht sonderlich groß.
Aus der DE 25 59 656 B2 ist eine Klemmzange mit zwei relativ
gegeneinander bewegbaren Handhebeln, zwei zusammen um ein
gemeinsames Drehgelenk zusammengefassten Schwenkbacken, von
denen die eine Schwenkbacke mit dem einem festen Handhebel
verbunden ist und mit diesem einen festen Zangenteil bildet,
bekannt. Die andere Schwenkbacke ist am festen Zangenteil über
das Drehgelenk schwenkbar angelenkt. Zwischen den beiden
Handhebeln ist über je ein Abstützgelenk schwenkbar ein
Druckhebel vorgesehen, der zusammen mit einem Abschnitt des
festen Handhebels einen Kniehebeltrieb bildet. Um trotz der
festen Anlenkung des Druckhebels an beiden Enden an den
Handhebeln die wirksame Länge des Druckhebels einstellen zu
können, ist mindestens eines der Abstützgelenke mit einem in
verschiedenen Winkelstellungen festsetzbaren Exzenterzapfen
ausgestattet, um die kinematischen Verhältnisse der Klemmzange,
insbesondere die Endstellung während der Schließbewegung der
Schwenkbacken, justieren zu können. Die DE 25 55 071 C2 zeigt
zusätzlich die Verwendung eines Zwangsgesperres zwischen
Druckhebel und festem Handhebel, um das reproduzierbare
Erreichen einer definierten Endstellung sicherzustellen.
Aus der US-PS 3,324,702 ist eine Presszange mit zwei relativ ge
geneinander bewegbaren Handhebeln und zwei zusammen um ein ge
meinsames Drehgelenk zusammengefassten Schwenkbacken bekannt,
von denen die eine Schwenkbacke mit einer Pressbacke versehen
ist. Die andere Schwenkbacke ist mit dem, festen Handhebel
verbunden und bildet mit diesem einen festen Zangenteil. Die
Schließbewegung zwischen den beiden Handhebels wird mittels
eines vielstufigen Klinkengetriebes und einer Nockenscheibe in
einen vielschrittigen Pressvorgang mit einer von der Form, der
Nockenscheibe abhängigen Endstellung unterteilt, wobei zwischen
den beiden Handhebeln über je ein weiteres Abstützgelenk und ein
gemeinsames Verbindungsgelenk schwenkbar zwei in ihrer Länge
nicht veränderbare Druckhebel vorgesehen sind. Die Nockenscheibe
liegt an einer Rolle an, die an dem Verbindungsgelenk gelagert
ist. Auf diese Weise wird zwischen den Schwenkbacken ein Knie
hebeltrieb gebildet, dessen Maximalkraft nur einmal genutzt
wird. Ein keilförmiges Bremselement verhindert das selbständige
Weiterdrehen des Klinkengetriebes nach Erreichen der Endstellung
als Folge von Rückstellkräften aus dem zusammengedrückten
Werkstück.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zange der ein
gangs beschriebenen Art bereitzustellen, mit der bei kurzer Bau
weise besonders hohe Presskräfte aufbringbar sind, auch bei un
günstigen Montagebedingungen, z. B. überkopf und/oder wenn beeng
te Platzverhältnisse vorliegen. Die Zange soll im Einhandbetrieb
betätigbar sein und eine qualitativ hochwertige Verpressung un
ter enger Einhaltung der geforderten Pressgeometrien des Werk
stücks ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Zange der eingangs beschrie
benen Art dadurch erreicht, dass die Zange zum mehrstufigen
Verpressen des Werkstücks in einigen wenigen Pressstufen durch
zwischen den Pressstufen erfolgende Änderungen der wirksamen
Länge des in den beiden Abstützgelenken an den Handhebeln
gelagerten Druckhebels ausgebildet und das Zwangsgesperre
zwischen dem festen Handhebel und der über das Drehgelenk
schwenkbaren Schwenkbacke wirkend angeordnet ist.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Zange anwender
freundlich und zum Aufbringen sehr hoher Presskräfte geeignet
auszubilden. Dabei kommt es einerseits darauf an, die Einhandbe
dienung zu gewährleisten, also sicherzustellen, dass die Hand
hebel auch in der Offenstellung mit den Fingern einer Hand um
schlossen werden können. Andererseits sollen Presskräfte bis zu
etwa 3 bis 5 to und mehr auf das zu verformende Werkstück auf
bringbar sein. Solch hohe Presskräfte konnten bisher nur mit
Presswerkzeugen erreicht werden, die über einen elektrischen
oder hydraulischen Antrieb verfügen. Zur Erreichung dieser
besonders hohen Presskräfte ist die Zange zum mehrstufigen
Verpressen des Werkstücks ausgebildet. Durch Änderungen der
wirksamen Länge des Druckhebels zwischen den Pressstufen ergibt
sich die Möglichkeit, einige wenige Pressstufen, mindestens zwei
bis etwa fünf, hintereinanderzuschalten bzw. nacheinander
durchzuführen. Dabei wird jede Pressstufe in zunehmender Weise
relativ zu der Geometrie des Kniehebeltriebs, insbesondere
dessen Totpunktlage, verschoben, um bei jeder Pressstufe die
optimale Übersetzung des Kniehebeltriebes zu nutzen und so die
manuell erzeugbaren Betätigungskräfte auf die Handhebel niedrig
zu halten. Die Zange weist eine kurze Baulänge sowie vergleichs
weise geringes Gewicht auf. Sie ist nach wie vor durch eine Hand
bedienbar, d. h. die Handhebel können maximal in eine Stellung
geöffnet werden, in der die Handhebel Bereiche aufweisen, deren
gegenseitige Entfernung kleiner als etwa 110 mm ist.
Das Zwangsgesperre muss zwischen dem festen Handhebel und der
über das Drehgelenk schwenkbaren Schwenkbacke angeordnet sein.
Die Einschaltung des Zwangsgesperres in eine solche Zange ist
von grundsätzlicher Bedeutung. Die federnd beweglich, aber orts
fest gelagerte Klinke des Zwangsgesperres kann auf dem festen
Handhebel angeordnet sein, wobei das Zwangsgesperre ein Zahn
segment mit einer geringen Anzahl von Zähnen, also mit ver
gleichsweise großer Teilung, aufweisen sollte, das auf der be
weglichen Schwenkbacke angeordnet oder jedenfalls mit dieser
verbunden ist. Damit lässt sich die Zange so einstellen, dass
erst in der letzten Pressstufe verlässlich die Endschließ
stellung erreicht wird und der besonders hohe Pressdruck
reproduzierbar aufgebracht wird, bevor sich die Zange wieder
öffnen lässt bzw. durch eine eingeschaltete Feder öffnet.
Die Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels zwischen den
Pressstufen kann automatisch nachstellend ausgebildet sein. Die
wirksame Länge des Druckhebels wird also von Pressstufe zu
Pressstufe verlängert. Dem Fachmann bieten sich hierfür ver
schiedene Möglichkeiten an. Insbesondere kann während des
Schließhubes der ersten Pressstufe eine Feder gespannt werden,
die sich während des Lösehubes vor der zweiten Pressstufe
entspannt und so einen Antrieb für die automatische Nachstellung
bildet. Die wirksame Länge des Druckhebels kann z. B. dadurch
verändert werden, dass der Druckhebel dreiteilig ausgebildet ist
und ein verdrehbares Mittelstück mit Rechts/Links-Gewinde auf
weist. Eine andere Möglichkeit der Veränderung der wirksamen
Länge des Druckhebels besteht darin, eines der Abstützgelenke
des Druckhebels mit einer sich radial ändernden Nockenfläche zu
versehen und die Nockenfläche zwischen den Pressstufen zu
verdrehen.
Die Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels zwischen den
Pressstufen kann aber auch manuell nachstellbar ausgebildet
sein. Dabei findet die Veränderung der wirksamen Länge des
Druckhebels durch manuelle Betätigung statt. Auch dies geschieht
während des Löse- oder Öffnungshubes der Handhebel. Die Nach
stellung für die Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels
erfolgt also immer zwischen den Pressstufen im Öffnungs- oder
Lösehub der Handhebel.
Für die Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels kann ein
Klinkentrieb vorgesehen sein, dem ein Abstützgelenk des Druck
hebels zugeordnet ist, das entsprechend den Pressstufen eine
exzentrische Oberfläche aufweist, auf der der Druckhebel abge
stützt ist. Wenn z. B. vier Pressstufen in einem Verpressvorgang
eines Werkstücks verwirklicht werden sollen, kann der das
Abstützgelenk für den Druckhebel bildende Bolzen einen vier
eckigen, exzentrisch angeordneten Querschnitt aufweisen. Der
Bolzen wird durch den Klinkentrieb zwischen je zwei Pressstufen
um 90° weitergedreht, so dass sich der Druckhebel jeweils auf
einer radial anders bemessenen Oberfläche des vierkantigen
Querschnitts des Bolzens abstützt. Nach Durchführung der vier
Pressstufen steht der Bolzen wieder in seiner Anfangsstellung
und ist so für einen weiteren vierstufigen Pressvorgang an dem
nächsten Werkstück bereit.
Zur manuellen Änderung der wirksamen Länge des Druckhebels zwi
schen den Pressstufen kann ein Stufenbolzen vorgesehen sein, der
vorzugsweise an dem festen Handhebel vorgesehen, in Richtung
seiner Achse verschiebbar ausgebildet ist und ein Abstützgelenk
für den Druckhebel bildet. Der Stufenbolzen weist zwei im Durch
messer abgesetzte zylindrische Bereiche auf, die nacheinander in
einem zweistufigen Pressvorgang an einem Werkstück zur Ein
wirkung gelangen.
Die Schwenkbacken sollten mindestens zwei parallele, symmetrisch
zur Haupterstreckungsebene der Zange angeordnete Platten aufwei
sen. Die Pressbacken sind in Form von Halbschalen ausgebildet
und in die Schwenkbacken einsetzbar. Mindestens eine Halbschale
ist mit einem eine Zentrieranpassung in Richtung der Teilungs
ebene der Pressbacken gestattenden Spiel an der zugehörigen
Schwenkbacke gelagert. Diese Bauart trägt dazu bei, die Herstel
lungstoleranzen möglichst gering zu halten und auf diese Weise
in jeder Pressstufe die optimale Übersetzung des Kniehebel
triebes zu nutzen. Hierfür ist die Plattenbauweise besonders
geeignet. Die Plattenbauweise ermöglicht auch eine bessere
Einleitung und Verteilung der Presskräfte in die Pressbacken
bzw. Halbschalen. Die Verwendung von Halbschalen ermöglicht eine
hohe Genauigkeit bei einfacher Herstellung, z. B. durch Drehen.
Damit wird auch die Rundheit des verpressten Werkstücks
begünstigt. In diesem Zusammenhang wirkt sich das für die
Zentrieranpassung in Richtung der Teilungsebene der Pressbacken
gestattende Spiel positiv aus. Es tritt eine automatische
Mittelzentrierung beim Verpressen am Werkstück ein. Das Spiel
begünstigt darüberhinaus das leichte Auswechseln der Halb
schalen. Mit der neuen Zange können besonders hohe Presskräfte,
wie sie für eine plastische Verformung des Werkstücks erforder
lich sind, aufgebracht werden, und zwar in Einhandbedienung auch
bei ungünstigen Einsatzbedingungen. Die kurze Bauweise und das
geringe Gewicht erleichtern die Handhabung. Die Zange ist mit
dem Zwangsgesperre ausgestattet, das bereits frühzeitig ein
rastet, so dass die Zange nach der ersten Pressstufe nur einen
vergleichsweise kleinen Öffnungs- oder Lösehub ausführen kann.
Während dieses Lösehubes und im Spiel des Zwangsgesperres
zwischen zwei Zähnen erfolgt die Veränderung der wirksamen Länge
des Druckhebels. Die Zange ist für die nachfolgende Pressstufe
bereit. Es besteht auch die Möglichkeit, beide Hände um die
bereits einander angenäherten Handhebel zu legen und so die
Presskraft noch so zu erhöhen, dass sie auch mühelos zum
plastischen Verformen von Metallen ausreicht. Die Zange kann
aber auch bei der letzten Pressstufe mit einer Hand betätigt
werden. Die Zange lässt sich auch bei beengten Einbauverhält
nissen handhaben und im Bereich der Pressbacken vor der ersten
Pressstufe relativ weit öffnen, ohne dass die Einhandbedienung
verlorengeht.
In bevorzugter Ausführungsform sollten beide Schwenkbacken drei
Platten aufweisen, von denen eine Mittelplatte in der Haupt
erstreckungsebene der Zange angeordnet ist. Die Mittelplatte
ermöglicht in Verbindung mit den beiden symmetrisch zur Haupt
erstreckungsebene der Zange angeordnete Platten eine aufgeteilte
Krafteinleitung in die als Halbschalen ausgebildeten Press
backen. Darüberhinaus werden die Presskräfte beabstandet in die
Halbschalen eingeleitet und dabei vorteilhaft über die Länge der
Halbschalen zur Einwirkung gebracht.
Die Mittelplatte jeder Schwenkbacke kann gegenüber den anderen
Platten zwecks Austausch der Pressbacken verschwenkbar sein.
Damit erfüllt die Mittelplatte eine weitere Funktion. Die Halb
schalen sind auf ihrem äußeren Umfang mit einer umlaufenden Nut
versehen, in die die Mittelplatten zentrierend eingreifen.
Die Platten jeder Schwenkbacke können über einen zusätzlichen
Bolzen miteinander verbunden sein. Ein solcher Bolzen ist für
die Verschwenkung eigentlich nicht erforderlich. Er begünstigt
jedoch die Einhaltung der Parallelität der Platten und schützt
die Platten damit gegen Verwindung und Verkippung.
Der zusätzliche Bolzen sollte lösbar angeordnet sein. Er kann
damit auch zum Auswechseln der Halbschalen genutzt werden. Unter
einem solchen Auswechseln wird der Ersatz verschlissener oder
sonstwie beeinträchtigter Pressbacken durch Pressbacken gleicher
Geometrie oder durch Austausch der Pressbacken gegen Pressbacken
einer anderen Geometrie verstanden.
An einer der Schwenkbacken kann aber auch zwecks Austausch der
Pressbacken ein manuell betätigbarer Schwenkhebel vorgesehen
sein. Dies ermöglicht einen Schnellwechsel der Pressbacken. Der
Schwenkhebel kann in der Haupterstreckungsebene oder mit Abstand
dazu vorgesehen sein.
Die Handhebel der Zange sind mit aufsetzbaren Kunststoffformkör
pern versehen, die nach außen abstehende Fortsätze aufweisen.
Die Fortsätze verwirklichen einen Abgleitschutz in einen
ungünstigen Griffbereich. Sie verbessern das ordnungsgemäße
Ergreifen am richtigen Ort der Handhebel.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht auf eine erste Ausführungsform der Zange
am Ende einer ersten Pressstufe,
Fig. 2 eine Ansicht auf eine zweite Ausführungsform der Zange
in der Schließstellung,
Fig. 3 eine Ansicht auf eine dritte Ausführungsform der Zange
in der Schließstellung,
Fig. 4 eine Stirnansicht der Zangen nach den Fig. 1 bis 3 in
Plattenbauweise,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Ausschnitts der Zange gemäß
Fig. 3,
Fig. 6 eine Ansicht auf eine vierte Ausführungsform der Zange
in der Offenstellung,
Fig. 7 eine Ansicht auf eine weitere Ausführungsform der
Zange am Ende der letzten Pressstufe, und
Fig. 8 eine Ansicht auf eine weitere Ausführungsform der
Zange am Ende einer ersten Pressstufe.
Die Zange weist zwei Handhebel 1 und 2 auf. Der Handhebel 1 ist
drehfest mit einer Schwenkbacke 3 verbunden, so da von diesen
beiden Teilen ein fester Zangenteil gebildet wird. Die Schwenk
backe 3 kann auch einstückig mit dem Handhebel 1 ausgestaltet
sein. Der Handhebel 1 wird auch als fester Handhebel bezeichnet,
obwohl es bei der Betätigung der Zange nur auf die Relativbewe
gung der Handhebel 1 und 2 zueinander ankommt. Eine die feste
Schwenkbacke 3 ergänzende bewegliche Schwenkbacke 4 ist über ein
Drehgelenk 5 an dem festen Zangenteil 1, 3 schwenkbar gelagert.
Der feste Handhebel 1 kann als halbschalenartiges Teil geformt
oder in Plattenbauweise ausgebildet sein, so dass seine beiden
etwa symmetrisch zur Haupterstreckungsebene 19 der Zange vorge
sehenen Schenkel oder Platten 56, 57 von einem Bolzen 6 durch
setzt sind, um dessen Achse 7 die bewegliche Schwenkbacke 4
relativ zur festen Schwenkbacke 3 schwenkbar ist. An den
Schwenkbacken 3 und 4 ist ein Pressgesenk 8 untergebracht,
welches auswechselbar oder auch einstückig mit den Schwenkbacken
3 und 4 hergestellt sein kann. In der gezeigten Ausführungsform
wird das Pressgesenk 8 von zwei Pressbacken 35, 36 in Form von
Halbschalen 37, 38 gebildet, die in die Schwenkbacken 3, 4
lösbar, d. h. austauschbar oder auswechselbar eingesetzt sind und
deren axiale Länge senkrecht zur Haupterstreckungsebene 19, die
zugleich die Zeichenebene bildet, die Länge eines Schlauch
nippels überspannt, auf den z. B. ein Rohr verbindend und
dichtend aufgepresst werden soll. Eine Achse 9 (Fig. 2) des
Pressgesenks 8 ist möglichst nahe an dem Drehgelenk 5 angeord
net, also mit einem Abstand zwischen den Achsen 7 und 9, der
möglichst klein gewählt ist.
Die dem beweglichen Handhebel 2 zugeordnete bewegliche Schwenk
backe 4 ist seitlich zu dem festen Handhebel 1 ausladend ver
größert, um dort ein erstes Abstützgelenk 10 unterzubringen,
dessen Achse 11 von einem Bolzen 12 gebildet wird, der in
Langlöcher 31 des beweglichen Handhebels 2 eingreift.
Auf dem beweglichen Handhebel 2 ist ein zweites Abstützgelenk 13
vorgesehen, welches von einem Bolzen 14 mit einer Achse 15
gebildet wird. An diesem Bolzen 14 ist ein Druckhebel 16
schwenkbar abgestützt, der zwischen die beiden Handhebel 1 und
2 eingeschaltet ist. An seinem anderen Ende ist der Druckhebel
16 in einem dritten Abstützgelenk 17 schwenkbar gelagert. Das
Abstützgelenk 17 wird von einem Exzenterbolzen 18 gebildet, auf
dessen exzentrischer Oberfläche sich der Druckhebel 16 abstützt.
Der Exzenterbolzen 18 ist drehbar an dem festen Handhebel 1
gelagert, wobei beim Verdrehen sich der Exzenternocken relativ
zum Druckhebel 16 verlagert bzw. damit die Exzentrizität ihre
Lage ändert. Der Exzenterbolzen 18 weist auf seinem Umfang
mehrere Einkerbungen auf, über die die Exzentrizität und damit
die wirksame Länge des Druckhebels 16 verändert werden kann. Es
ist ein Klinkentrieb 22 mit einer Schaltklinke 30 vorgesehen,
die von einer Feder 32 angetrieben wird und in die Einkerbungen
des Exzenterbolzens 18 eingreift. Die Schaltklinke 30 und die
Einkerbungen sind so gerichtet und angeordnet, dass sie in der
einen Richtung überspringen und in der anderen Richtung den
Exzenterbolzen entsprechend dem Hub der Schaltklinke 30 um einen
Schritt weiterdrehen, so dass sich die Exzentrizität und damit
die wirksame Länge des Druckhebels 16 ändert. Das Weiterdrehen
erfolgt immer während eines Lösehubs, wenn also die Handhebel 1
und 2 etwas geöffnet werden, und damit zu einer Zeit, in der die
Zange frei von Presskräften ist. Um einen solchen Lösehub zu
ermöglichen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Eine erste Möglich
keit besteht darin, Langlöcher 31 an den den beweglichen Hand
hebel 2 bildenden Platten 56, 57 zu verwirklichen. Eine zweite
Möglichkeit besteht darin, die Teilung eines Zahnsegments 24
eines Zwangsgesperres 23 zu nutzen und diese Teilung insbe
sondere größer als üblich auszubilden. Weitere Möglichkeiten
werden noch beschrieben. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungs
beispiel möge vier Einkerbungen auf dem Exzenterbolzen 18
aufweisen, so dass damit drei Pressstufen hintereinander reali
sierbar sind. Die wirksame Länge des Druckhebels 16 wird damit
in drei Schritten oder Stufen so verändert, dass jeweils die
Totpunktslage oder eine angenäherte Totpunktslage des Kniehebel
triebes für eine optimale Übersetzung der Kräfte genutzt wird.
Die wirksame Länge des Druckhebels 16 wird durch die Entfernung
der Achse 15 des Abstützgelenks 13 von der Achse 20 des Exzen
terbolzens 18 bestimmt. Durch die Anordnung der Abstützgelenke
10 und 13 an dem beweglichen Handhebel 2 wird ein Abschnitt 21
festgelegt, dessen wirksame Länge dem Abstand zwischen den
Achsen 11 und 15 entspricht. Das erste Übersetzungsverhältnis
der wirksamen Länge des Druckhebels 16 zu dem Abstand zwischen
den Achsen 11 und 15, also der wirksamen Länge des Abschnittes
21, kann in der Größenordnung zwischen etwa 1,6 : 1 und 1 : 1,
vorzugsweise in der Größenordnung von 1,4 : 1, liegen. Es
handelt sich also um ein positives Übersetzungsverhältnis im
Sinne der Erzeugung einer hohen Presskraft.
Das zweite Übersetzungsverhältnis wird durch die Entfernung
zwischen den Achsen 7 und 11 zu der Entfernung zwischen den
Achsen 9 und 7 bestimmt. Das zweite Übersetzungsverhältnis wird
so groß wie möglich gewählt und liegt vorzugsweise in der
Größenordnung zwischen 1,6 : 1 und 2,0 : 1, insbesondere bei
etwa 1,8 : 1. Es ist also das zweite Übersetzungsverhältnis,
welches die Hauptübersetzung herbeiführt und in jeder Pressstufe
genutzt wird. Da aber auch das erste Übersetzungsverhältnis
positiv und größer als 1 ausgebildet ist und sich beide Über
setzungsverhältnisse multiplizieren, ist die Zange zur Ausbil
dung und Aufbringung besonders hoher Presskräfte in besonderer
Weise geeignet.
Die Anordnung und Dimensionierung der Teile, insbesondere des
Pressgesenks 8, des Drehgelenks 5 und der Abstützgelenke 10, 13
und 17 sowie des Druckhebels 16 sind so gewählt, dass die Hand
hebel 1 und 2 in der Offenstellung (Fig. 6) mit den Fingern
einer Hand ergriffen und in Richtung auf die Schließstellung
betätigt werden können. Auf die Handhebel 1 und 2 sind Kunst
stoffformkörper 33 mit nach außen vorstehenden Fortsätzen 34
aufgesetzt. Die Kunststoffformkörper 33 weisen außen im Bereich
der Fortsätze 34 in der Offenstellung (Fig. 6) nur eine Ent
fernung von bis etwa 110 mm auf, so dass die Handhebel 1, 2 hier
mit den Fingern einer Hand umgriffen und die Zange gehandhabt
werden kann (Einhandbedienung).
Die Zange weist das Zwangsgesperre 23 auf, das von dem Zahn
segment 24 und einer Klinke 25 gebildet wird. Das Zahnsegment 24
des Zwangsgesperres 23 weist nur einige wenige Zähne mit relativ
großer Teilung auf. Zwei Zähne genügen bereits prinzipiell. Das
Zahnsegment 24 ist auf dem Bolzen 6 des Drehgelenks 5 bzw. auf
der beweglichen Schwenkbacke 4 gelagert bzw. mit dieser ver
bunden. Das Zwangsgesperre 23 ist zwischen die bewegliche
Schwenkbacke 4 und den festen Handhebel 1 eingeschaltet, so dass
sich die Zange nach Erreichen der ersten Pressstufe nur noch in
die Lösestellung, nicht aber in die Offenstellung (Fig. 6)
überführen lässt. Beim Übergang von der Schließstellung am Ende
der ersten Pressstufe in der Lösestellung kann sich das Press
gesenk geringfügig öffnen, so dass die Pressbacken von der
Presskraft entlastet werden, oder auch nicht. Wichtig ist das
Erreichen der Lösestellung der Handhebel 1, 2, um die wirksame
Länge des Druckhebels 16 in dieser Zwischenstellung verändern zu
können. Wenn die wirksame Länge des Druckhebels 16 verändert
worden ist, erfolgt die weitere Verpressung des Werkstücks, also
die nächste Pressstufe usw..
Es versteht sich, dass das Zahnsegment 24 auch einstückig mit
der beweglichen Schwenkbacke 4 ausgebildet sein könnte. Die
Klinke 25 ist auf einem Drehzapfen 27 schwenkbar aufgehängt und
wird von einer Zugfeder 28 in die dargestellte und zum Druck
hebel 16 ausgerichtete Lage belastet. An die Zähne des Zahn
segmentes 24 schließt sich in Richtung auf den Druckhebel 16 ein
Freischwenkbereich 29 zum Erreichen der Drehrichtungsumkehr der
Klinke 25 an. Es ist erkennbar, dass beim Übergang aus der
Offenstellung (Fig. 6) in die Schließstellung am Ende einer
ersten Pressstufe (Fig. 1) zu Beginn eines Schließvorgangs das
Zwangsgesperre 23 einklinkt und selbst beim Loslassen der Zange
die Handhebel 1 und 2 nicht in ihre Offenstellung gemäß Fig. 6
zurückkehren können, sondern hieran gehindert sind. Der wesent
liche erste Teil dieses Schließvorgangs wird ohne nennenswerte
Gegenkraft durchlaufen, d. h. das Pressgesenk 8 schließt sich um
das Werkstück herum. Erst im letzten Teil der Schließbewegung
läuft der eigentliche Verpressvorgang der ersten Pressstufe ab,
bei dem sich die Presskraft aufbaut und in der in Fig. 1 darge
stellten Endstellung ihren größten Betrag reproduzierbar
erreicht. Nach der Veränderung der wirksamen länge des Druck
hebels 16 schließt sich die zweite Pressstufe an, deren End
stellung (Schließstellung) in Fig. 2 dargestellt ist. Die Anzahl
der verwirklichten Pressstufen kann variieren, etwa von min
destens 2 bis etwa 5.
Die Zange weist die Pressbacken 35 und 36 auf, die als geson
derte rotationssymmetrische Teile ausgebildet und in die
Schwenkbacken 3, 4 eingesetzt sind. Die Pressbacken 35, 36
bilden zusammen das Pressgesenk 8 und sind außen zylindrisch
begrenzt. Sie sind in einer Teilungsebene 26 geteilt und weisen
innen je nach Verwendungszweck unterschiedliche Formgebung auf.
Gemäß Fig. 1 sind die Halbschalen 37 und 38 innen auch
rotationssymmetrisch mit Rillen und Wulsten versehen, um z. B.
eine Fassung einer Armatur zu verpressen. Fig. 2 zeigt das
Pressgesenk 8 mit Sechskantform. Die Halbschalen 37 und 38 sind
mit Spiel 39 in die Schwenkbacken 3 bzw. 4 eingesetzt. Das Spiel
gestattet eine Relativverschiebung der einen Halbschale 37 zur
anderen Halbschale 38 in Richtung der Teilungsebene 26. Die
Halbschalen 37 und 38 können sich damit während des Verpres
sungsvorgangs am Werkstück zentrierend aneinander anpassen, und
zwar während aller Pressstufen. Dies begünstigt die Rundheit des
verpressten Werkstücks. Zum Verhindern des Herausfallens der
Halbschalen 37 und 38 aus den Schwenkbacken 3 und 4 sind an den
Schwenkbacken Vorsprünge 40, 41 vorgesehen. Das Spiel 39
erstreckt sich auch auf diese Vorsprünge 40, 41. Außen weisen
die Schwenkbacken 3, 4 Abrundungen 42, 43 auf, die das Ansetzen
der Zange auch bei beengten Einbaubedingungen ermöglicht bzw.
erleichtert. Die Abrundungen 42, 43 können auch als Abflachungen
ausgebildet sein und miteinander einen Winkel von etwa 90° ein
schließen, so dass die Zange auch bei beengten Einbaubedingungen
eingesetzt werden kann, beispielsweise dann, wenn ein Anschluss
rohr innerhalb eines Klosettspülkastens auf einen Nippel
bleibend aufgeformt werden soll.
Die in Fig. 2 dargestellte Schließstellung nach Beendigung der
zweiten oder letzten Pressstufe (Endlage) lässt erkennen, dass
das Pressgesenk 8 geschlossen ist. Die Ausführungsbeispiele der
Fig. 1 und 2 zeigen eine automatische Nachstellung der wirksamen
Länge des Druckhebels 16. Man braucht die Zange in Einhand
bedienung nur entsprechend der Anzahl der Pressstufen zu betäti
gen, d. h. die Handhebel 1, 2 zusammenzudrücken und zwischen den
einzelnen Pressstufen die jeweilige Lösestellung zu durchlaufen.
Dazu kann die Zange eine Öffnungsfeder (nicht dargestellt)
aufweisen.
Die Ausführungsform der Fig. 3 und 5 zeigt eine manuelle Nach
stellmöglichkeit der Veränderung der wirksamen Länge des Druck
hebels 16. Anstelle des Exzenterbolzens 18 ist ein Stufenbolzen
44 vorgesehen, der in Richtung seiner Achse 45, also senkrecht
zur Haupterstreckungsebene 19 im festen Handhebel 1 verschieb
lich gelagert ist. Der Stufenbolzen 44 weist bei Verwirklichung
zweier Pressstufen zwei im Durchmesser abgesetzte zylindrische
Bereiche 46 und 47 auf, auf denen sich der Druckhebel 16
nacheinander abstützt. Zum Erreichen der Lösestellung zwischen
den beiden Pressstufen wird das Spiel zwischen den beiden Zähnen
des Zahnsegments 24 des Zwangsgesperres 23 genutzt. Fig. 5 lässt
auch erkennen, dass die Zange auch im Bereich des festen
Handhebels 1 in Plattenbauweise erstellt ist und hier die beiden
Platten 48 und 49 aufweist. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die
Schwenkbacken 3 und 4 jeweils einstückig mit den Pressbacken 35
und 36 ausgebildet sind, die zusammen das Pressgesenk 8 bilden.
Es ist hier eine Dornverpressung dargestellt.
Fig. 4 zeigt die Plattenbauweise im Bereich des Zangenkopfes.
Die Schwenkbacke 3 wird von zwei Platten 50 und 51, die symmetrisch
zu der Haupterstreckungsebene 19 der Zange angeordnet
sind, sowie einer mittig angeordneten Mittelplatte 52 gebildet.
Die Schwenkbacke 4 wird von zwei Platten 53 und 54, die symme
trisch zu der Haupterstreckungsebene 19 der Zange angeordnet
sind, sowie einer mittig angeordneten Mittelplatte 55 gebildet.
Der bewegliche Handhebel 2 weist die beiden Platten 56 und 57
auf. Die Mittelplatten 52 und 55 dienen nicht nur der Über
tragung eines Teils der Presskraft, sondern auch noch der
axialen Festlegung der Pressbacken 35 und 36 bzw. Halbschalen 37
und 38 relativ zu den Schwenkbacken 3 und 4. Zu diesem Zweck
weisen die Halbschalen umlaufende Nuten (nicht dargestellt) auf,
die die Mittelplatten 52 und 55 eingreifen. Die Mittelplatten 52
und 55 sind auf Bolzen 58 bzw. 12 schwenkbar gelagert und mit
herausnehmbaren Sicherungsbolzen 59 fixiert. Nach dem Entfernen
der Sicherungsbolzen 59 können die Mittelplatten verschwenkt und
die Halbschalen 37, 38 ausgewechselt werden. Anstelle der
Mittelplatten 52, 55 können auch Schwenkhebel vorgesehen sein,
die manuell gegen Federdruck verschwenkbar einen Schnellwechsel
der Halbschalen 37, 38 ermöglichen.
Bei der Ausführungsform der Zange gemäß Fig. 6 ist eine
Verstellung der wirksamen Länge des Druckhebels 16 von Hand
vorgesehen. Der Druckhebel 16 besteht aus zwei Hebelteilen 60
und 61, die über eine Rändelstange 62 miteinander verbunden
sind. Die Rändelstange greift mit Rechts/Linksgewinde in die
Hebelteile 60 und 61 ein und kann diesen gegenüber relativ
verdreht werden. Zweckmäßig ist eine nicht dargestellte
Kennzeichnung vorgesehen, die z. B. drei Pressstufen I, II und
III markiert, und so eine Benutzungshilfe für die korrekte
Einstellung der drei Pressstufen nacheinander gibt. Das Zahn
segment 24 weist drei Zähne auf. Zwischen den Zähnen ergibt sich
in deren Spiel die Möglichkeit, die jeweiligen Lösestellungen zu
erreichen, ohne dass, die Öffnungsstellung der Zange (Fig. 6)
erreichbar ist.
In Fig. 7 ist eine weitere automatische Verstellung der Press
stufen angedeutet. Der Druckhebel 16 arbeitet mit einem verdreh
baren Vierkantbolzen 63 zusammen, der vier exzentrische Ober
flächenbereiche zum Abstützen in den vier Pressstufen aufweist.
Der Vierkantbolzen 63 wird über einen nicht dargestellten
Klinkentrieb, der ähnlich wie der Klinkentrieb 22 der Fig. 1
ausgebildet sein kann, bei bzw. nach jeder Pressstufe um 90°
weitergedreht. Die Endpressstellung wird nach der vierten
Pressstufe erreicht. Erst zu diesem Zeitpunkt öffnet das Zwangs
gesperre 23. Der Vierkantbolzen 63 steht automatisch wieder in
seiner Anfangsstellung, wie sie für die Durchführung der ersten
Pressstufe benötigt wird.
Fig. 8 zeigt eine Zange mit zwei Pressstufen und manueller Nach
stellung. Der Druckhebel 16 ist hier in Form zweier Gelenkhebel
64 und 65 vorgesehen, die gelenkig miteinander verbunden und an
einem ein Stützlager bildenden Bolzen 66 abgestützt sind. Der
Bolzen 66 ist in einem winkligen Langloch 67 verschiebbar. Der
Bolzen 66 ist in der Position dargestellt, in der er sich
während der ersten Pressstufe befindet. Die Lösestellung
zwischen den beiden Pressstufen wird dadurch ermöglicht, dass
das Zwangsgesperre 23 die beiden Pressbacken 3 und 4 am Ende der
ersten Pressstufe blockiert, aber die beiden Gelenkhebel 64 und
65 dennoch in ihre Strecklage überführt werden können, nämlich
durch Verschwenken des beweglichen Handhebels 2 um das Abstütz
gelenk 10. Dadurch wird auch der Bolzen 66 kraftfrei und ver
schiebbar. Er wird manuell an das andere Ende des winkligen
Langlochs 67 verschoben und verhakt. Es schließt sich dann die
zweite Pressstufe an, bei der die vergleichsweise höhere Press
kraft aufzubringen ist und das Werkstück in seine endgültige
Gestalt verformt wird.
1
Handhebel
2
Handhebel
3
Schwenkbacke
4
Schwenkbacke
5
Drehgelenk
6
Bolzen
7
Achse
8
Pressgesenk
9
Achse
10
Abstützgelenk
11
Achse
12
Bolzen
13
Abstützgelenk
14
Bolzen
15
Achse
16
Druckhebel
17
Abstützgelenk
18
Exzenterbolzen
19
Haupterstreckungsebene
20
Achse
21
Abschnitt
22
Klinkentrieb
23
Zwangsgesperre
24
Zahnsegment
25
Klinke
26
Teilungsebene
27
Drehzapfen
28
Zugfeder
29
Freischwenkbereich
30
Schaltklinke
31
Langloch
32
Feder
33
Kunststoffformkörper
34
Fortsatz
35
Pressbacke
36
Pressbacke
37
Halbschale
38
Halbschale
39
Spiel
40
Vorsprung
41
Vorsprung
42
Abrundung
43
Abrundung
44
Stufenbolzen
45
Achse
46
Bereich
47
Bereich
48
Platte
49
Platte
50
Platte
51
Platte
52
Mittelplatte
53
Platte
54
Platte
55
Mittelplatte
56
Platte
57
Platte
58
Bolzen
59
Sicherungsbolzen
60
Hebelteil
61
Hebelteil
62
Rändelstange
63
Vierkantbolzen
64
Gelenkhebel
65
Gelenkhebel
66
Bolzen
67
winkliges Langloch
Claims (11)
1. Zange zum Verpressen von Fassungen, Rohren, Kabelschuhen,
und ähnlichen Werkstücken, mit zwei in Einhandbedienung relativ
gegeneinander bewegbaren Handhebeln (1, 2), zwei zusammen um ein
gemeinsames Drehgelenk (5) zusammengefassten Schwenkbacken (3,
4), von denen die eine Schwenkbacke (3) mit dem einem festen
Handhebel (1) verbunden ist und mit diesem einen festen Zangen
teil bildet, während die andere Schwenkbacke (4) am festen
Zangenteil über das Drehgelenk (5) schwenkbar angelenkt ist, mit
geteilten, ein Pressgesenk (8) bildende Pressbacken (35, 36) an
den Schwenkbacken (3, 4) und mit einem Zwangsgesperre (23) zum
Erreichen einer definierten Endstellung während der Schließ
bewegung der geteilten Pressbacken (35, 36), wobei zwischen den
beiden Handhebeln (1, 2) über je ein weiteres Abstützgelenk (10,
13, 17) schwenkbar ein Druckhebel (16) vorgesehen ist, der
zusammen mit einem Abschnitt (21) des beweglichen Handhebels (2)
einen Kniehebeltrieb bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zange zum mehrstufigen Verpressen des Werkstücks in einigen
wenigen Pressstufen durch zwischen den Pressstufen erfolgende
Änderungen der wirksamen Länge des in den beiden Abstützgelenken
(10, 13, 17) an den Handhebeln (1, 2) gelagerten Druckhebels
(16) ausgebildet und das Zwangsgesperre (23) zwischen dem festen
Handhebel (1) und der über das Drehgelenk (5) schwenkbaren
Schwenkbacke (4) wirkend angeordnet ist.
2. Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels (16) zwischen den
Pressstufen automatisch nachstellend ausgebildet ist.
3. Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels (16) zwischen den
Pressstufen manuell nachstellbar ausgebildet ist.
4. Zange nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Nachstellung für die Änderungen der wirksamen Länge des
Druckhebels (16) im Lösehub der Handhebel (1, 2) wirkend ausge
bildet ist.
5. Zange nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
für die Änderungen der wirksamen Länge des Druckhebels (16) ein
Klinkentrieb (22) vorgesehen ist, dem ein Abstützgelenk (17) des
Druckhebels (16) zugeordnet ist, das entsprechend den Press
stufen eine exzentrische Oberfläche aufweist, auf der der
Druckhebel (16) abgestützt ist.
6. Zange nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
zur manuellen Änderung der wirksamen Länge des Druckhebels (16)
ein Stufenbolzen (44) vorgesehen ist, der vorzugsweise an dem
festen Handhebel (1) vorgesehen, in Richtung seiner Achse (45)
verschiebbar ausgebildet ist und ein Abstützgelenk für den
Druckhebel (16) bildet.
7. Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schwenkbacken (3, 4) mindestens zwei parallele, symmetrisch zur
Haupterstreckungsebene (19) der Zange angeordnete Platten (50,
51; 53, 54) aufweisen, die Pressbacken (35, 36) in Form von
Halbschalen (37, 38) ausgebildet und in die Schwenkbacken (3, 4)
einsetzbar sind, und mindestens eine Halbschale (37) mit einem
eine Zentrieranpassung in Richtung der Teilungsebene (26) der
Pressbacken (35, 36) gestattenden Spiel (39) an der zugehörigen
Schwenkbacke (3) gelagert ist.
8. Zange nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
beide Schwenkbacken (3, 4) drei Platten (50, 52, 51; 53, 55, 54)
aufweisen, von denen eine Mittelplatte (52, 55) in der Haupt
erstreckungsebene (19) der Zange angeordnet ist.
9. Zange nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mittelplatte (52, 55) jeder Schwenkbacke (3, 4) gegenüber den
anderen Platten (50, 51; 53, 54) zwecks Austausch der Press
backen (35, 36) verschwenkbar ist.
10. Zange nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
an einer der Schwenkbacken (3, 4) zwecks Austausch der Press
backen (35, 36) ein manuell betätigbarer Schwenkhebel vorgesehen
ist.
11. Zange nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Handhebel (1, 2) mit aufsetzbaren Kunst
stoffformkörpern (33) versehen sind, die nach außen abstehende
Fortsätze (34) aufweisen.
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