DE19946380A1 - Pressgerät zum Verbinden von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Ein Pressgerät zum Verbinden von Werkstücken, insbesondere von Pressfittings mit einem Rohr, hat ein auswechselbares Presswerkzeug, welches mindestens zwei Pressbacken umfaßt und einen Backenantrieb zum Bewegen der Pressbacken von einer Offenstellung in eine Endpressstellung sowie eine elektronische Steuer- und Überwachungseinrichtung. Im Presswerkzeug ist ein elektrischer Energiespeicher untergebracht, der mindestens ein im Presswerkzeug vorhandenes Funktionsteil mit Informationsübertragungs- und/oder Steuer- beziehungsweise Überwachungsfunktion speist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pressgerät zum Verbinden von Werkstücken, insbesondere von Pressfittings mit einem Rohr, mit einem auswechselbaren Presswerkzeug, welches mindestens zwei Pressbacken umfasst und einen Backenantrieb zum Bewegen der Pressbacken von einer Offenstellung in eine Endpressstellung, sowie mit einer elektronischen Steuer- und Überwachungseinrichtung.

Pressgeräte der eingangs genannten Art sind aus verschiedenen Dokumenten hinreichend bekannt. Hierzu wird insbesondere auf die EP-A-0'824'979, die DE-U-297'03'052 sowie auf EP-A-0'712'696 verwiesen. Da die zu verpressenden Pressfittings oftmals für Wasserleitungen in Gebäuden zum Einsatz kommen, deren korrekte Verpressung eine unabdingbare Voraus­ setzung. Die korrekte Verpressung ist dabei von Auge kaum feststellbar. Wesentlich ist, dass die Pressbacken den erforderlichen Pressweg zurücklegen, dass der erforderliche Endpressdruck erreicht wird und keine Materialfehler vorhanden sind. Das Nichterreichen dieser Vorgaben kann verschiedene Gründe haben. So kann beispielsweise durch die Abnutzung der Pressbacken schliesslich eine ungenügende Verpressung erfolgen. Um festzustellen, ob die beiden Pressbacken sich genügend genähert haben, kann diese Bewegung beispielsweise mit einem End- oder Berührungsschalter oder Näherungsschalter überwacht werden. Aber auch weitere Daten des Werkzeuges oder des Backenantriebes lassen sich überwachen.

Diese Überwachungsmittel sind bekannt und werden auch entsprechend eingesetzt. Am Pressgerät selber ist dann ein entsprechendes Tableau mit optischen Anzeigemitteln vorhanden. Dies sind oft Leuchtdioden in verschiedenen Farben. Im Einsatz werden die Pressgeräte selten gerade auf angenehmer Arbeitshöhe und in einer Lage verwendet, wie sie anlässlich von Demonstrationen erfolgt. Vielmehr verlaufen Wasserleitungen in Wandnischen, Eckbereichen, Bodenkanälen und sonstigen, nicht besonders gut zugänglichen Bereichen. Entsprechend muss das Pressgerät so gehalten werden, wie es die Räumlichkeiten zulassen. Dabei ist diese Lage meist so, dass die mit dem Pressgerät arbeitende Person nicht Einsicht hat auf das Anzeigetableau. Arbeitet sie somit nicht gerade im Halbdunkel, so kann sie oft die Anzeigen der Leuchtdioden nicht erkennen. Zwar sind verschiedene Pressgeräte auch mit akustischen Signalgebern ausgerüstet, doch ist der Geräuschpegel auf Bauplätzen oft kurzfristig so hoch, dass auch ein solches Signal nicht wahrgenommen wird.

Bei den bisher auf dem Markt vorhandenen Geräten sind Pressgeräte bekannt, deren Pressbacken mittels elektrischer Schalter überwacht werden. Die Signalleitung vom Presswerkzeug zum Pressgerät erfolgt dabei über elektrische Steckkontaktverbindungen. Beim Arbeiten auf der Baustelle leiden solche Steckverbindungen oft einerseits durch korrodierende Umgebung, andererseits durch mechanische Beeinflussung.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pressgerät der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile weitgehend vermieden sind.

Diese Aufgabe löst ein Pressgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dank der erfindungsgemässen Lösung ist es mäglich, ohne eine elektrische Verbindung des Presswerkzeuges mit dem Pressgerät eine optische und/oder akustische Signal­ gebung am Presswerkzeug selber anzubringen. Eine solche Lösung ist äusserst preisgünstig und sehr wenig störungs­ anfällig. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den weiteren abhängigen Patentansprüchen hervor und sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Press­ werkzeuges gemäss der Erfindung und

Fig. 2 ein Ablaufschema der Wirkungsweise der erfindungs­ gemässen Sicherheitseinheit.

In Fig. 1 ist ein Presswerkzeug für zylinderförmige Pressfittinge in einer perspektivischen Darstellung dar­ gestellt. Es besteht im wesentlichen aus einem pistolen­ förmigen Gehäuse mit einem Griff 1 und einem Lauf 2, welcher in einer gabelförmigen Aufnahme 3 endet. In dieser gabel­ förmigen Aufnahme 3 ist ein Presswerkzeug 4 auswechselbar gehalten, welches zwei Pressbacken 40 aufweist. Die Press­ backen 40 bilden eine gemeinsame kreisförmige Öffnung, den Pressraum 41, welcher entsprechend dem Durchmesser des zu pressenden Pressfittings angepasst ist. Auf der dem Gehäuse zugewandten Seite weist das Presswerkzeug 4 eine Zuglasche 42 auf, die von einer senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses verlaufenden Bohrung 43 durchsetzt ist. Diese Zuglasche 42 wird im montierten Zustand von der gabelförmigen Aufnahme 3 umschlossen.

Die gabelförmige Aufnahme 3 weist auf beiden Seiten je eine Bohrung 30 auf, die mit derjenigen der Zuglasche 42 fluchtet. Ein Verbindungsbolzen 5 ist durch diese Bohrungen einschieb­ bar und fixiert so das Presswerkzeug 4, das auch Klemmzange genannt wird, in der gabelförmigen Aufnahme 3. Die vollständig eingeschobene Lage des Verbindungsbolzens 5 wird durch mindestens ein Kontrollelement überwacht. Dieses mindestens eine Kontrollelement ist in EP-A-0'712'696 ausführlich beschrieben sind wird hier nicht mehr im Detail erläutert.

Ein im Gehäuse gelagerter, in Fig. 1 nicht sichtbarer Antrieb wirkt im Betriebszustand über eine Kolbenstange oder Spindel auf die Klemmzange 4, wodurch die Pressbacken 40 zusammengepresst werden. Die Kraft, mit welcher die Press­ backen 40 auf das zu verpressende Kopplungselement einwirken, hängt vom Pressdruck ab, welcher vom Antrieb erzeugt wird.

Das erfindungsgemässe Presswerkzeug weist eine elektronische Sicherheitseinheit auf, welche mindestens ein Überwachungs­ element umfasst. Das mindestens eine Überwachungselement überprüft den Antrieb und stellt fest, ob ein Pressdruckwert innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches erreicht worden ist. Stellt das Überwachungselement fest, dass der Pressdruck nicht den geforderten Toleranzbereich erreicht hat, so wird dies optisch und/oder akustisch angezeigt.

Die Sicherheitseinheit verfügt ferner über ein optisches Anzeigeelement, welches Fehlfunktionen und/oder die Einsatz­ bereitschaft des Presswerkzeuges anzeigt. Bevorzugterweise erfolgt die Anzeige derart, dass auf die Art des Fehlers rückgeschlossen werden kann. In der hier dargestellten Aus­ führungsform wird das optische Anzeigeelement durch zwei ver­ schiedenfarbige Leuchtdioden 6, nämlich eine rote und eine grüne, gebildet.

Ferner sind weitere Kontroll- und Messelemente vorhanden, welche mit der Sicherheitseinheit und somit mit dem optischen Anzeigeelement wirkverbunden sind. Ein derartiges Kontroll­ element ist die oben beschriebene Lageüberwachung des Verbin­ dungsbolzens 5. Als Messelement ist ferner beispielsweise ein Hubzahlzähler oder ein Betriebsstundenzähler vorhanden.

Das hier beschriebene Presswerkzeug verfügt über einen hydraulischen Antrieb. In Fig. 2 ist ein Ablaufschema darge­ stellt, aus welchem die Wirkungsweise der Sicherheitseinheit sowie der verschiedenen Überwachungs-, Kontroll- und Mess­ elemente für ein derartiges Presswerkzeug ersichtlich sind.

Als erstes Überwachungselement verfügt das Presswerkzeug über ein Öldruckmesselement, welches den Pressdruck in einer Ventilpatrone misst. Liegt dieser Messwert nicht innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches, so sperrt die Sicher­ heitseinheit den Antrieb und zeigt die Fehlfunktion über das optische Anzeigeelement an, indem beispielsweise die rote Leuchtdiode konstant aufleuchtet.

Ein zweites Überwachungselement ist ein Temperaturfühler, welches die Öltemperatur misst. Liegt der Messwert nicht innerhalb eines vordefinierten Toleranzbereiches, so sperrt die Sicherheitseinheit den Antrieb und zeigt die Fehlfunktion über das optische Anzeigeelement an, indem beispielsweise die rote und grüne Leuchtdiode konstant leuchten.

Auch die Fehlfunktion verursacht durch den unkorrekt oder gar nicht eingeführten Haltebolzen 5 wird über das optische Anzeigeelement dargestellt. Ebenfalls wird über die Sicherheitseinheit der Antrieb gesperrt oder unterbrochen und ein optisches Signal gegeben, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode konstant leuchtet und die rote Leuchtdiode blinkt.

Bestätigen jedoch alle Kontroll- und Überwachungselemente die Einsatzbereitschaft des Presswerkzeuges, so wird der Antrieb freigegeben. Bevorzugterweise wird dies ebenfalls optisch angezeigt, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode konstant aufleuchtet.

Ferner wird noch der Hubzahlzähler oder der Betriebsstunden­ zähler abgefragt. Erreicht er einen vordefinierten Wert, welcher einen fälligen Service anzeigt, so bleibt das Presswerkzeug zwar einsatzbereit. Dieser Status wird jedoch ebenfalls optisch angezeigt, beispielsweise indem die grüne Leuchtdiode, anstatt konstant zu leuchten, nun blinkt.

In der Fig. 2 ist eine rein schematische Reihenfolge der bestimmten Abfragen angegeben, bei der zuerst der Haltebolzen überwacht und der Öldruck, die Öltemperatur und die Hubzahl überwacht und kontrolliert werden. Diese Reihenfolge ist je nach Ausführungsform veränderbar. Zudem lassen sich einzelne Abfragen auch unabhängig von den übrigen durchführen. So wird beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens die Lage des Verbindungsbolzens kontinuierlich oder in regelmässigen Abständen auch während des Pressvorgangs überwacht.

Gemäss der Erfindung ist nun im auswechselbaren Presswerkzeug 4 eine Batterie 101 als Energiespeicher eingebaut. Diese Batterie, die vorzugsweise eine Batterie mit extrem langer Lebensdauer ist, steht hier mit mindesten einer Leuchtdiode 102 vorzugsweise jedoch mit einer roten und einer grünen Leuchtdiode 102, 103 in Verbindung. Diese Leuchtdioden können beispielsweise über einen Schalter 104 direkt oder indirekt verbunden sein und das Erreichen eines vollständigen Schliessvorganges des Presswerkzeuges 4 anzeigen. Der Schalter 104, der zwischen den beiden Pressbacken 40 angeordnet ist, ist lediglich symbolisch dargestellt.

Es ist eine besonders interessante Lösung, um zusätzlich zu den vorgenannten Daten auch den Hubweg der Kolbenstange oder der Spindel zu überwachen und eventuell zu steuern. Dies verlangt, dass die Steuerung S im Gehäuse 1, 2 weiss, welches auswechselbare Presswerkzeug 4 eingesetzt ist. Dies kann beispielsweise durch eine Leerhubbewegung mit dem ausgewechselten Werkzeug erfasst werden.

In der Lösung gemäss der Erfindung kann aber auch problemlos ein interaktiver Chip 106 eingebettet in einer Spannbacke 40 vorhanden sein. Dessen Informationen lassen sich durch einen drahtlosen Sender/Empfänger 107 zu einem entsprechenden Sender/Empfänger 108 im Gehäuse 1, 2 übertragen und können von dort an die Steuerung S zur Auswertung weitergeleitet werden.

Die drahtlose Übermittlung kann prinzipiell für Informationsaustausch zwischen Presswerkzeug und Pressgerät genutzt werden. Neben den Erfassungsdaten können dies auch Funktionsdaten sein, beispielsweise bezüglich der Schliess- oder Öffnungsstellung des Presswerkzeuges. Diese Information kann einen Endschalter auslösen oder auch einen berührungsfreien Schalter mittels zwei zueinander bewegten Spulen.

Sinnvollerweise bringt man die optischen Signalelemente 102, 103 an der Pressbacke 40 nicht auf derselben Sichtseite an wie die Leuchtdioden 6 am Gehäuse. Die Leuchtdioden 102, 103 können auch je beidseitig an derselben Pressbacke angebracht sein oder an beiden Pressbacken an gegenüberliegenden Flächen.

Ferner kann im Presswerkzeug selber auch ein akustischer Warngeber 105 angebracht sein. Es ist sinnvoll, den elektrischen Energiespeicher sowie die elektrischen aktiven Komponenten in einer Spannbacke 40 unterzubringen, um so nur eine spezielle Backe fertigen zu müssen und um möglichst kurze Leitungswege zu haben.

Wenn hier teilweise von Energiespeicher statt Batterie gesprochen wird, so soll damit zum Ausdruck gebracht werden, dass auch ein aufladbarer Akku eingebaut sein könnte. Generell ist jedoch der Energiebedarf für die Leuchtdioden derart gering, dass die Lebensdauer der Batterie die Lebenserwartung des Presswerkzeuges überschreitet. Daher wird man im Normalfall sogar davon absehen, eine auswechselbare Batterie zu verwenden, obwohl dies, wie in der Fig. 1 angedeutet, möglich ist. Die Verwendung einer fest eingegossenen oder sonst unauswechselbar montierten Batterie 101 ist zu bevorzugen, da hierdurch geringe Gefahr von Beschädigung oder unerwünschter Entfernung besteht.

Claims (8)

1. Pressgerät zum Verbinden von Werkstücken, insbesondere von Pressfittings mit einem Rohr, mit einem auswechselbaren Presswerkzeug (4), welches mindestens zwei Pressbacken (40) umfasst und einen Backenantrieb (2, 3) zum Bewegen der Pressbacken von einer Offenstellung in eine Endpressstellung sowie mit einer elektronischen Steuer- und Überwachungseinrichtung (S), dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Presswerkzeug (4) ein elektrischer Energiespeicher (101) untergebracht ist, der mindestens ein im Presswerkzeug (4) vorhandenes Funktionsteil (102- 107) mit Informationsübertragungs- und/oder Steuer­ beziehungsweise Überwachungsfunktion speist.

2. Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (101) mindestens einen optischen Informations- und/oder Warnsignalgeber (102, 103) speist.

3. Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (101) einen im Presswerkzeug unter­ gebrachte Chip (106) speist, der als Informationsträger und/oder Informationsauswerteinheit dient.

4. Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Presswerkzeug (4) ein Schalter (104) angeordnet ist, mit dem die Schliessfunktion des Presswerkzeuges (4) überwachbar ist, und wobei der Energiespeicher (101) im Schaltkreis des Schalters (104) angeordnet ist.

5. Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Presswerkzeug (4) ein Sender/Empfänger (107) angeordnet ist, der vom Energiespeicher (101) gespeist ist und mit einem Empfänger/Sender (108) im Pressgerät in drahtloser Verbindung steht und die Informations-, Überwachungs- und Steuerungsdaten vom Presswerkzeug (4) an die Überwachungs- und Steuereinheit (S) des Pressgerätes sendet.

6. Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (101) einen akustischen Warn- und/oder Informationssignalgeber (105) speist.

7. Pressgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (101) und die weiteren elektrisch aktiven Elemente (102-107) in einer Pressbacke (40) untergebracht sind.

8. Presswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (101) fest eingegossen im Presswerkzeug (4)1 vorzugsweise in einer Pressbacke (40), untergebracht ist.