DE202004000215U1

DE202004000215U1 - Handgeführtes Preßgerät

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Publication number: DE202004000215U1
Application number: DE200420000215
Authority: DE
Original assignee: Novopress GmbH Pressen und Presswerkzeuge and Co KG
Current assignee: Novopress GmbH Pressen und Presswerkzeuge and Co KG
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2014-01-09

Abstract

Handgeführtes Preßgerät (1) mit folgenden Merkmalen:
a) das Preßgerät hat einen Antriebsmotor (19);
b) der Antriebsmotor treibt eine Hydraulikpumpe (22) an;
c) die Hydraulikpumpe (22) ist über ein Hydrauliksystem mit einem Hydraulikmotor (20) zur Betätigung eines Preßwerkzeuges (5) verbunden;
d) in dem Hydrauliksystem befindet sich ein Überdruckventil (33), das mit einem Hydraulikreservoir (21) verbunden ist;
e) das Überdruckventil (33) ist derart ausgelegt, daß es bei Erreichen eines bestimmten Abschaltdruckes die Verbindung zu dem Hydraulikreservoir (21) öffnet;
f) der Hydraulikmotor (20) weist eine Rückstelleinrichtung (32) auf, die den Hydraulikmotor (20) nach Öffnen des Überdruckventils (33) in seine Ausgangsstellung zurück bewegt und hierdurch Hy draulikflüssigkeit aus dem Hydraulikmotor (20) in das Hydraulikreservoir (21) befördert;
g) in dem Hydrauliksystem ist ein Steuerventil (45, 61) angeordnet;
h) das Steuerventil (45, 61) ist derart ausgelegt, daß es bei Unterbrechung der Förderung der Hydraulikpumpe (22) eine Verbindung zum Hydraulikreservoir...

Description

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Preßgerät mit folgenden Merkmalen:

a) das Preßgerät hat einen Antriebsmotor;
b) der Antriebsmotor treibt eine Hydraulikpumpe an;
c) die Hydraulikpumpe ist über ein Hydrauliksystem mit einem Hydraulikmotor zur Betätigung eines Preßwerkzeuges verbunden;
d) in dem Hydrauliksystem befindet sich ein Überdruckventil, das mit einem Hydraulikreservoir verbunden ist;
e) das Überdruckventil ist derart ausgelegt, daß es bei Erreichen eines bestimmten Abschaltdruckes die Verbindung zu dem Hydraulikreservoir öffnet;
f) der Hydraulikmotor weist eine Rückstelleinrichtung auf, die den Hydraulikmotor nach Öffnen des Überdruckventils in seine Ausgangsstellung zurück bewegt und hierdurch Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikmotor in das Hydraulikreservoir befördert;
g) in dem Hydrauliksystem ist ein Steuerventil angeordnet;
h) das Steuerventil ist derart ausgelegt, daß es bei Unterbrechung der Förderung der Hydraulikpumpe eine Verbindung zum Hydraulikreservoir öffnet.

Zum Verbinden von Rohrleitungen mittels Preßfittings und für die Anbringung von Kabelschuhen an Elektroleitungen sind handgeführte Preßgeräte bekannt, die aus einer Antriebseinheit und einem endseitig angebrachten, an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Preßwerkzeug bestehen. Eine Gattung solcher Preßgeräte hat einen elektrohydraulischen Antrieb. Dabei treibt ein netz- oder batteriebgespeister Antriebsmotor eine Hydraulikpumpe an, die wiederum auf einen Hydraulikmotor wirkt. In der Regel ist ein solcher Hydraulikmotor als Kolben-Zylinder-Einheit mit einem in einem Hydraulikzylinder angeordneten Hydraulikkolben ausgebildet, dessen Kolbenstange eine oder mehrere Preßbacken in dem Preßwerkzeug in Preßrichtung bewegt (vgl. EP 0 860 245 A2 ; EP 0 944 937 B1 ; DE 101 24 267 A1 ). Bei dieser Art Antrieb wird also die Drehbewegung eines Antriebsmotor hydraulisch in eine Linearbewegung der Kolbenstange umgesetzt, um für eine Preßbewegung des Preßwerkzeuges zu sorgen.
Zu der Hydraulikpumpe gehört ein Hydraulikreservoir, aus dem die Hydraulikpumpe Hydraulikflüssigkeit über ihre Saugseite ansaugt und über ein Hydrauliksystem mit Druck in den Druckraum der Kolben-Zylinder-Einheit fördert. In dem Hydrauliksystem ist ein Überdruckventil angeordnet, das mit dem Hydraulikreservoir verbunden ist und das bei Erreichen eines bestimmten Höchstdruckes, auch Abschaltdruck genannt, zum Hydraulikreservoir öffnet. Der Abschaltdruck ist so hoch ausgelegt, daß ein Öffnen erst stattfindet, wenn der Preßvorgang abgeschlossen ist.
Mit dem Abschalten des Antriebsmotors und damit der Hydraulikpumpe wird der Hydraulikkolben mit Hilfe einer auf ihn oder die Kolbenstange einwirkenden Rückstellfeder in seine Ausgangsstellung zurück bewegt, wobei die hierdurch verdrängte Hydraulikflüssigkeit über das Überdruckventil in das Hydraulikreservoir zurückfließt. Bei dem Überdruckventil gemäß der EP 0 944 937 B1 ist das Überdruckventil so ausgebildet, daß es durch den Druck der zurücklaufenden Hydraulikflüssigkeit über den gesamten Rückstellweg des Hydraulikkolbens in der Offenstellung gehalten ist.
Ein länger zurückliegend vorbenutztes Preßgerät wies in dem Hydrauliksystem neben dem Überdruckventil ein Steuerventil auf, das ebenfalls Verbindung zu dem Hydraulikventil hatte. Das Steuerventil war derart ausgebildet, daß es in Öffnungsrichtung federbeaufschlagt war und bei Systemdruck im Hydrauliksystem, d.h. bei laufender Hydraulikpumpe, geschlossen war. Erst bei Abschalten des An triebsmotors und dem damit verbundenen Druckabfall im Hydrauliksystem gab das Steuerventil die Verbindung zum Hydraulikreservoir frei mit der Folge, daß der Hydraulikkolben zurück bewegt wurde, und zwar unabhängig davon, ob der Antriebsmotor beim Preßvorgang oder danach, also nach Ansprechen des Überdruckventils, abgeschaltet wurde.
Die Abschaltung des Antriebsmotors geschieht häufig versehentlich, beispielsweise wenn der den Schalter betätigende Finger der Bedienungsperson abrutscht und damit die Stromzufuhr zu dem Antriebsmotor unterbrochen wird. Insbesondere bei fortgeschrittenem Preßvorgang bestand dann bei dem vorbeschriebenen Preßgerät die Gefahr, daß die Bedienungsperson es unterließ, den Preßvorgang nach Rückstellung des Hydraulikkolbens erneut zu starten und vollständig zu Ende zu führen. Die Folge waren unvollständige Verpressungen und damit undichte Rohrverbindungen, wodurch hohe Schäden entstanden.
Bei den neueren Geräten ist man deshalb dazu übergegangen, das Steuerventil wegzulassen, so daß der Hydraulikkolben bei einer Abschaltung des Antriebsmotors nicht mehr automatisch zurückfährt, sondern in der jeweils erreichten Stellung stehen bleibt und somit das Preßgerät von der Preßstelle nicht gelöst werden kann. Die Bedienungsperson muß also den Preßvorgang durch erneutes Anschalten des Antriebsmotors bis zur Erreichung des Abschaltdrucks fortsetzen. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Preßvorgang bis zu seinem Ende durchgeführt und damit eine ordnungsgemäße Verpressung erzielt wird. Fehlver pressungen aufgrund ungewollter Unterbrechung der Funktion des Antriebsmotors werden hierdurch vermieden.
Gleichwohl ist es in manchen Fällen notwendig, den Verpreßvorgang abzubrechen. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß sich ein Körperteil der Bedienungsperson, z.B. ein Finger in den beweglichen Teilen des Preßwerkzeuges verfängt und eingeklemmt wird. Deshalb sind die bekannten Preßgeräte mit einer Ventilentriegelung versehen. Über einen von außen zugänglichen Bedienungsknopf kann damit das Überdruckventil geöffnet werden, so daß das Hydrauliksystem Verbindung zum Hydraulikreservoir bekommt und der Kolben durch die Rückstelleinrichtung in seine Ausgangsstellung zurück bewegt wird. Auf diese Weise kann das Preßgerät von der Preßstelle abgenommen und ein eventuell eingeklemmtes Körperteil der Bedienungsperson befreit werden.
Von Nachteil ist jedoch, daß der Bedienungsknopf der Ventilentriegelung gerade in einer Notsituation häufig nicht gleich gefunden wird oder wegen des eingeklemmten Fingers gar nicht erreichbar ist. Davon abgesehen besteht die Gefahr, daß der Bedienungsknopf versehentlich und unbemerkt betätigt und hierdurch das Überdruckventil geöffnet wird, so daß bei der Bedienungsperson der Eindruck entsteht, der Preßvorgang sei abgeschlossen, obwohl er es tatsächlich noch nicht ist. In diesem Fall kommt es zu einer Fehlverpressung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Preßgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Notsituation besser beherrschbar ist und daß andererseits bei einem versehentlichen oder gewollten Aussetzen der Hydraulikpumpe Fehlverpressungen weitestgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuerventil derart ausgebildet ist, daß es bei Aussetzen der Hydraulikpumpe nicht öffnet, wenn und solange der Druck im Hydrauliksystem oberhalb eines vorbestimmten, unterhalb des Abschaltdruckes liegenden Zwischenhydraulikdrucks liegt. Grundgedanke der Erfindung ist es also, das Steuerventil so auszubilden und auszulegen, daß es im ersten Abschnitt des Verpreßvorgangs wirksam bleibt, d.h. daß bei einem Aussetzen der Hydraulikpumpe in diesem Abschnitt des Verpreßvorgangs eine automatische Rückstellung der Hydraulikpumpe erfolgt. Kommt es in diesem Abschnitt des Verpreßvorgangs zu einer Notsituation, beispielsweise dem Einklemmen eines Körperteils der Bedienungsperson, erfolgt die Rückstellung nach Ausschalten des Antriebsmotors automatisch, so daß zusätzliche Handhabungen zur Bedienung eines Geräteteils nicht erforderlich sind und die Rückstellung schnell erfolgt. Setzt die Hydraulikpumpe in diesem Abschnitt des Verpreßvorgangs, beispielsweise durch versehentliches Abrutschen vom Bedienungsschalter, aus, ist es für die Bedienungsperson ohne weiteres erkennbar, daß der Verpreßvorgang noch nicht abgeschlossen sein kann, und er wird den Verpreßvorgang wiederholen. Im zweiten Abschnitt des Verpreßvor gangs, in dem es für die Bedienungsperson nicht mehr eindeutig erkennbar ist, ob der Verpreßvorgang schon zu Ende ist oder nicht, ist gesichert, daß keine Rückstellung des Hydraulikmotors oder eine Rückstellung erst nach längerer Zeit erfolgt, wenn der Systemdruck aufgrund interner Leckagen unterhalb des Zwischenhydraulikdrucks abgefallen ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der Verpreßvorgang erst nach dessen Vollendung und Erreichen des Abschaltdrucks beendet wird. Hierdurch werden unbemerkt gebliebene Fehlverpressungen vermieden.
Es versteht sich, daß man den Zwischenhydraulikdruck optimalerweise so einstellt, daß er höher liegt, als der Hydraulikdruck, bei dem bei einem Einklemmen eines Körperteils der Bedienungsperson aufgrund des hierdurch entstehenden Schmerzgefühls eine unwillkürliche Abschaltung des Antriebsmotors erfolgt und es demnach wichtig ist, daß dann der Hydraulikmotor rückgestellt wird, daß er andererseits aber noch so niedrig liegt, daß die Bedienungsperson bei einer versehentlichen Abschaltung des Antriebsmotors deutlich erkennt, daß die Verpressung noch nicht beendet ist, die Verpressung also wiederholt werden muß.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Steuerventil einen Ventilkörper aufweist, der derart ausgebildet ist, daß er bei laufender Hydraulikpumpe über den Systemdruck im Hydrauliksystem gegen die Wirkung einer Ventilfeder in Schließstellung gehalten ist. Dabei ergibt sich eine besonders kompakte Ausbildung des Steuerventils, wenn der Ventilkörper als ein in einen Strömungskanal des Hydrauliksystems eingesetzter Ventilkolben ausgebildet ist, der einen axialen Durchströmkanal aufweist, wobei ein Verbindungskanal zum Hydraulikreservoir seitlich vom Ventilkolben abgeht. Dies kann so ausgebildet sein, daß der Ventilkolben in Schließstellung ringförmig auf einem Ventilsitz aufsitzt und dabei den Verbindungskanal abdeckt.
Der Durchströmkanal kann mit einem Rückschlagventil ausgelegt sein, das so ausgebildet ist, daß es sich bei Förderung der Hydraulikpumpe gegen die Wirkung einer Feder in Offenstellung befindet, bei Rückstellung des Hydraulikmotors und dann umgekehrter Strömungsrichtung jedoch schließt. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß der Querschnitt des Durchströmkanals derart ausgebildet ist, daß bei laufender Hydraulikpumpe eine den Ventilkolben in Schließstellung haltende Kraftkomponente am Hydraulikkolben wirksam ist.
Das Steuerventil ist zweckmäßigerweise im Gehäuse des Hydraulikmotors angeordnet. Sofern der Hydraulikmotor in an sich bekannter Weise als Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Hydraulikzylinder und einem Hydraulikkolben ausgebildet ist, bietet es sich an, das Steuerventil in einem Zylinderboden der Kolben-Zylinder-Einheit anzuordnen, und zwar vorzugsweise in einer sich quer zur Längsachse der Kolben-Zylinder-Einheit verlaufenden Bohrung.
Eine kompakte Ausgestaltung insbesondere des Hydraulikmotors ergibt sich dann, wenn das Überdruckventil in dem Hydraulikkolben und/oder in der Kolbenstange des Hydraulikkolbens angeordnet ist, wie dies schon in der DE 203 03 877.0 U1 vorgeschlagen ist. Dabei sollte das Überdruckventil so ausgebildet sein, daß es nach Erreichen des Abschaltdruckes und der dann folgenden Rückstellbewegung des Hydraulikkolbens infolge der Einwirkung der Rückstelleinrichtung zumindest für einen Teil des Rückstellweges in Offenstellung verbleibt. Für den Restweg bleibt dann das Steuerventil geöffnet.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:
1 eine schräge Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Preßgerätes;
2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Antriebes des Preßgerätes gemäß 1;
3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Antriebes des Preßgerätes gemäß 1 und
4 ein Diagramm, das den Systemdruck im Hydrauliksystem des Preßgerätes in Abhängigkeit vom Verpreßweg darstellt.
Das in 1 dargestellte Preßgerät 1 wird typischerweise für das Verpressen von Preßfittings an Rohrverbindungen verwendet. Es hat ein Antriebsgehäuse 2, in dem der Antrieb untergebracht ist. Das Antriebsgehäuse 2 läuft rechts in eine Gabel 3 aus, die zwei beabstandete, im Querschnitt halbkreisförmige Gabelarme aufweist, von denen hier nur der vorn liegende Gabelarm 4 zu sehen ist.
Die Gabelarme 4 umfassen beidseitig ein Preßwerkzeug 5. Es hat zwei T-förmige Halteplatten 6, 7, die teilweise in den Raum zwischen den Gabelarmen 4 hineinragen und dort mittels eines Querbolzens 8 gelenkig an den Gabelarmen 4 gehalten sind. Der Querbolzen 8 durchsetzt beide Gabelarme 4 und die Halteplatten 6, 7 und verbindet auf diese Weise das Preßwerkzeug 5 mit dem Antriebsgehäuse 2. Der Querbolzen 8 kann herausgenommen werden, so daß das Preßwerkzeug 5 von dem Antriebsgehäuse 2 abgenommen und durch ein anderes Preßwerkzeug ersetzt werden kann.
Zwischen den Halteplatten 6, 7 sind zwei spiegelbildlich ausgebildete Preßbackenhebel 9, 10 angeordnet. Sie sind über Lagerbolzen 11, 12 an den Halteplatten 6, 7 verschwenkbar gelagert. Die Preßbackenhebel 9, 10 haben Antriebsarme 13, 14, die sich teilweise in den Zwischenraum zwischen den Gabelarmen 4 erstrecken. Zur anderen Seite setzen sich die Antriebsarme 13, 14 als Preßbackenträger 15, 16 fort. Die Preßbackenträger 15, 16 bilden an den einander zugewandten Seiten spiegelbildliche Preßbacken 17, 18 aus. Sie dienen dazu, ein Preßfitting radial zu stauchen.
Vor einem Verpreßvorgang werden die Antriebsarme 13, 14 von Hand aus der gezeigten Position in den Zwischenraum zwischen den Gabelarmen 4 hineingedrückt, so daß sich die freien Enden der Preßbackenträger 15, 16 derart öffnen, daß die Preßbacken 17, 18 an einem Preßfitting beidseits angelegt werden können. Dann werden die Antriebsarme 13, 14 mit Hilfe des Antriebs auseinandergespreizt. Dies geschieht dadurch, daß in den Zwischenraum zwischen den Antriebsarmen 13, 14 ein in Längsrichtung des Antriebsgehäuses 2 durch den Antrieb bewegter Spreizkopf eingefahren wird. Hierdurch werden die Preßbacken 17, 18 einander angenähert und komprimieren bzw. stauchen das Preßfitting, bis die Preßbackenträger 15, 16 zur gegenseitigen Anlage gekommen sind.
In 2 ist der Antrieb des Preßgerätes 1 in teilweise schematischer Darstellung unter Weglassung des Antriebsgehäuses 2 gezeigt. Der Antrieb besteht im wesentlichen aus einer nur schematisch dargestellten Hydraulikfördereinrichtung 19, einer Kolben-Zylinder-Einheit 20 und einem Hydraulikreservoir 21 in Form eines Tanks.
Die Hydraulikfördereinrichtung 19 besteht aus einem hier nicht dargestellten Elektromotor und einer Hydraulikpumpe 22, die von dem Elektromotor angetrieben ist. Sie kann als Kolbenpumpe, aber auch als Zahnradpumpe ausgebildet sein. Die Hydraulikpumpe 22 hat – was hier nicht näher dargestellt ist – eine Verbindung zu dem Hydraulikreservoir 21. Bei angeschaltetem Elektromotor saugt sie über eine Saugleitung Hydrauliköl aus dem Hydraulikreservoir 21 an und fördert es über einen Zulaufkanal 23 in Richtung auf die Kolben-Zylinder-Einheit 20.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 20 weist ein Zylindergehäuse 24 mit einem Zylinderboden 25, einer Zylinderwandung 26 und einer Abschlußplatte 27 auf. In dem von diesen Teilen umgebenen Hohlraum ist ein Hydraulikkolben 28 eingesetzt, der stufenartig in eine Kolbenstange 29 übergeht, welche durch eine passende Öffnung in der Abschlußplatte 27 nach außen vorsteht. An dem freien Ende der Kolbenstange 29 ist der schon oben erwähnte Spreizkopf befestigbar, der durch Ausfahren der Kolbenstange 29 zwischen die Antriebsarme 13, 14 der Preßbackenhebel 9, 10 (vgl. 1) einfahrbar ist.
Der Hydraulikkolben 28 teilt den von dem Zylindergehäuse 24 umgebenen Raum in einen Druckraum 30 und in einen Rückraum 31 auf. In den Rückraum 31 ist eine die Kolbenstange 29 umgebende, als Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder 32 eingesetzt, die sich einerends an der Abschlußplatte 27 und anderenends an der dem Rückraum 31 zugewandten Seite des Hydraulikkolbens 28 abstützt. Auf diese Weise ist der Hydraulikkolben 28 in Richtung auf den Zylinderboden 25 federkraftbeaufschlagt.
In dem Hydraulikkolben 28 bzw. der Kolbenstange 29 ist konzentrisch ein Überdruckventil 33 eingebaut. Das Über druckventil 33 ist als Nadelventil ausgebildet und hat einen Ventilkörper 34, dessen Nadelspitze 35 in einen zum Druckraum 30 offenen Überdruckkanal 36 hineinragt. In der gezeigten Stellung dichtet die Nadelspitze 35 den Überdruckkanal 36 ab. Der Ventilkörper 34 ist in einer Bohrung axial beweglich geführt und an seiner der Nadelspitze 35 abgewandten Seite von einer ebenfalls als Schraubenfeder ausgebildeten Ventilfeder 37 kraftbeaufschlagt. Die Ventilfeder 37 stützt sich an einer Einstellschraube 38 ab, die in einem Gewinde 39 geführt ist. Über eine Bohrung 40 kann die Einstellschraube 38 gedreht und hierdurch axial bewegt werden. Entsprechend kann die Vorspannung der Ventilfeder 37 eingestellt werden.
Der Ventilkörper 34 hat ein vergleichsweise großes Spiel in der ihn aufnehmenden Bohrung. Bei geöffnetem Überdruckventil 33 kann deshalb die über den Überdruckkanal 36 einfließende Hydraulikflüssigkeit an dem Ventilkörper 34 vorbei fließen und gelangt dort in den Raum, in dem die Ventilfeder 37 angeordnet ist. Von dort fließt die Hydraulikflüssigkeit über Radialkanäle 41 in den Rückraum 31.
In dem Zylinderboden 25 ist ein Steuerventil 45 eingebaut. Hierzu ist in den Zylinderboden 25 eine gestufte Sackbohrung 46 eingeformt, deren Längsachse sich quer zur Längsachse der Kolben-Zylinder-Einheit 21 erstreckt. In den mittleren Teil der Sackbohrung 46 ist ein Ventilkolben 47 eingesetzt und wird dort axial verschieblich geführt. Obenseitig liegt er an einer Einstellschraube 48 an, die in einem dort vorhandenen Gewinde 49 eingeschraubt ist.
Der Ventilkolben 47 wird axial von einem Durchströmkanal 50 durchsetzt. Zum unteren Ende verjüngt sich der Ventilkolben 47 sowohl innen- als auch außenseitig, so daß eine ringförmige Sitzfläche 51 stirnseitig ausgebildet wird. Sie korrespondiert mit einem als Absatz ausgebildeten Ventilsitz 52. Die Sitzfläche 51 ist geringer als ein Absatz 53 im oberen Bereich des Ventilkolbens 47. Oberhalb des Absatzes 53 wird der Ventilkolben 57 von Querbohrungen 54 durchsetzt. In diesen Bereich mündet der Zulaufkanal 23.
Unmittelbar oberhalb des Ventilsitzes 52 geht ein erster Rücklaufkanal 55 ab, der in das Hydraulikreservoir 21 mündet. Ein zweiter Rücklaufkanal 56 geht von dem Rückraum 31 ab, durchsetzt die Zylinderwandung 26 und mündet gleichfalls in das Hydraulikreservoir 21.
Das Steuerventil 45 ist mit einem Rückschlagventil 57 kombiniert. Dieses weist eine Ventilkugel 58 auf, die in den Durchströmkanal 50 hineinragt und dort in einem kegelförmigen Ventilsitz des Ventilkolbens 40 anliegt. Die Ventilkugel 58 ist von einer Ventilfeder 59 kraftbeaufschlagt, die auf Druck beansprucht wird und sich am geschlossenen Ende der Sackbohrung 56 abstützt. In der gezeigten Stellung sorgt die Ventilfeder 59 nicht nur dafür, daß die Ventilkugel 58 an dem unteren Ende des Ventilkolbens 47 abdichtend anliegt, sondern daß hierdurch der Ventilkolben 47 an der Unterseite der Einstellschraube 48 anstößt.
Vor Inbetriebnahme der Hydraulikfördereinrichtung 19 befindet sich das Hydrauliksystem in einem drucklosen Zustand, so daß die einzelnen Teile des Antriebs die gezeigte Stellung einnehmen. Wird ein Verpreßvorgang durch Einschalten des Elektromotors in Gang gesetzt, fördert die Hydraulikpumpe 22 Hydraulikflüssigkeit von dem Hydraulikreservoir 21 über den Zulaufkanal 23 in die Sackbohrung 46 des Steuerventils 45. Aufgrund der größeren Fläche des Absatzes 53 gegenüber der Sitzfläche 51 wird hierdurch der Ventilkolben 47 gegen die Wirkung der Ventilfeder 59 nach unten gedrückt, so daß die Sitzfläche 51 auf dem Ventilsitz 52 zur Anlage kommt und hierdurch den Zugang zu dem Hydraulikreservoir 21 über den ersten Rücklaufkanal 55 sperrt. Die Hydraulikflüssigkeit durchsetzt die Querbohrungen 54 und strömt dann durch den Durchströmkanal 50 in Richtung auf die Ventilkugel 58. Diese wird durch den Strömungsdruck nach unten bewegt, so daß die Hydraulikflüssigkeit in dem Bereich der Sackbohrung einströmen kann, in dem die Ventilfeder 59 sitzt. von diesem Bereich geht ein Zuströmkanal 60 zu dem Druckraum 30.
Die so in den Druckraum 30 einströmende Hydraulikflüssigkeit drückt den Hydraulikkolben 28 und damit die Kolbenstange 29 unter Vergrößerung des Druckraumes 30 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 32 nach links, so daß die Kolbenstange 29 axial herausbewegt wird. Die in dem Rückraum 31 vorhandene Hydraulikflüssigkeit wird im Umfang der Verkleinerung des Rückraums 31 über den zweiten Rücklaufkanal 56 in das Hydraulikreservoir 21 befördert. Dabei bleibt das Überdruckventil 33 vorerst geschlossen.
Wird der Elektromotor während des Verpreßvorgangs ausgeschaltet, beispielsweise weil der den Schaltknopf haltende Finger der Bedienungsperson abrutscht oder weil ein Finger der Bedienungsperson eingeklemmt ist, wird die Ventilkugel 58 mangels Förderung von Hydraulikflüssigkeit wieder nach oben in die gezeigte Stellung gedrückt. Dabei ist die Ventilfeder 59 so stark ausgelegt, daß sie auch den Ventilkolben 57 zusammen mit der an ihm anliegenden Ventilkugel 58 nach oben in die gezeigte Stellung verschiebt und hierdurch die Sitzfläche 51 vom Ventilsitz 52 abhebt. Dies öffnet eine Verbindung zwischen Druckraum 30 und erstem Rücklaufkanal 55 und damit zum Hydraulikreservoir 21. Die Rückstellfeder 32 drückt den Hydraulikkolben 28 wieder in Richtung auf den Zylinderboden 25, und die hierdurch aus dem Druckraum 30 verdrängte Hydraulikflüssigkeit fließt über den Zuströmkanal 60, die Sackbohrung 46 und den ersten Rücklaufkanal 55 in das Hydraulikreservoir 21. Dadurch wird das Preßwerkzeug 5 (siehe 1) von der Beaufschlagung durch den Spreizkopf befreit. Sollte das Abschalten des Antriebsmotors durch Einklemmen beispielsweise eines Fingers der Bedienungsperson verursacht sein, kann dieser Finger dann befreit werden.
Der vorbeschriebene automatische Rücklauf des Hydraulikkolbens 28 erfolgt allerdings nur solange, wie der im Be reich des Steuerventils 45 herrschende Systemdruck an dem Ventilkolben 47 nach Abschalten des Elektromotors eine Kraftresultierende erzeugt, die geringer ist als die entgegengesetzt wirkende Kraft der Ventilfeder 59. Übersteigt der nach Abschalten des Antriebsmotors noch vorhandene Systemdruck einen bestimmten Schwellenwert, weil der Preßwiderstand größer geworden ist, reicht die Kraft der Ventilfeder 59 nicht mehr aus, den Ventilkolben 47 nach Abschalten des Elektromotors von dem Ventilsitz 52 abzuheben mit der Folge, daß die Verbindung zum Hydraulikreservoir 21 über den ersten Rücklaufkanal 55 versperrt bleibt und deshalb keine Rückstellung des Hydraulikkolbens 28 erfolgt. In diesem zweiten Abschnitt des Verpreßvorgangs kann somit das Preßgerät 1 nicht mehr von dem Preßfitting abgenommen werden. Der Preßvorgang muß durch erneutes Starten des Elektromotors weitergeführt werden, bis die Endpreßstellung erreicht ist.
Der Systemdruck im Druckraum 30 steigt hierdurch so stark an, daß schließlich der Abschaltdruck erreicht wird und das Überdruckventil 33 durch axiale Verschiebung des Ventilkörpers 34 gegen die Wirkung der Ventilfeder 37 öffnet. Hierdurch strömt Hydraulikflüssigkeit in den Ringraum um die Nadelspitze 35^` und an dem Ventilkörper 34 vorbei in die Radialkanäle 41 und in den Rückraum 31. Wegen der sich nach Öffnen des Überdruckventils 33 stark vergrößernden Fläche des Ventilkörpers 34 bleibt dieses durch den Strömungsdruck auch dann in seiner Offenstellung, wenn der Hydraulikkolben 28 durch die Rückstellfeder 32 wieder in Richtung auf den Zylinderboden 25 bewegt wird und hierdurch der Systemdruck absinkt. Je nach Auslegung der Flächen am Absatz 53 und der Sitzfläche 51 des Ventilkolbens 47 und der Stärke der Ventilfeder 59 wird der Ventilkolben 47 durch die Ventilfeder 49 wieder in die gezeigte, obere Stellung verschoben, selbst wenn der Elektromotor noch eingeschaltet ist. Spätestens geschieht dies dann, wenn der Elektromotor abgeschaltet wird. Dies öffnet den Zugang zu dem Hydraulikreservoir 21 über den ersten Rücklaufkanal 55 und beschleunigt die Rückstellung des Hydraulikkolbens 28. Das Steuerventil 45 bleibt dann solange offen, bis der Hydraulikkolben 28 wieder in die gezeigte Ausgangsstellung rückgestellt ist. Das Überdruckventil 33 ist so ausgelegt, daß es nicht über den gesamten Rückstellweg offen bleibt, vielmehr durch den weiteren Abfall des Systemdrucks vorher schließt, so daß die dann noch aus dem Druckraum 30 verdrängte Hydraulikflüssigkeit allein über das Steuerventil 45 und den ersten Rücklaufkanal 55 in das Hydraulikreservoir 21 verdrängt wird.
Die in 3 dargestellte Ausführungsform des Antriebes für das Preßgerät 1 gemäß 1 ist in weiten Teilen identisch mit dem Antrieb gemäß 2, weshalb für gleiche Teile die in 2 verwendeten Bezugsziffern dargestellt sind. Insoweit wird auch auf die Beschreibung des Antriebes gemäß 2 Bezug genommen. Nachstehend wird nur auf die Unterschiede eingegangen.
Die Unterschiede beschränken sich auf eine andere Ausbildung des Steuerventils 61 und hier insbesondere des Ven tilkolbens 62. Der Ventilkolben 62 reicht in der gezeigten Offenstellung lediglich bis zur Unterkante des Zulaufkanals 23 und liegt an einer Verlängerung 64 der Einstellschraube 48 an. An seiner Unterseite hat er keinen Ventilsitz. Die bei dem Steuerventil 45 vorhandene Ventilkugel 58 ist weggelassen, so daß die Ventilfeder 59 direkt an dem Ventilkolben 62 anliegt. Am der Einstellschraube 48 zugewandten Ende weist der Ventilkolben 62 eine Blendenöffnung 65 auf, deren Durchmesser geringer ist als der sich daran anschließende Durchströmkanal 66.
Die Funktion des Antriebes gemäß 3 entspricht der des Antriebs gemäß 2. Nach Einschalten des Elektromotors fördert die Hydraulikpumpe 22 Hydraulikflüssigkeit in die Sackbohrung 46 des Steuerventils 45. Aufgrund der großen Fläche an der Oberseite des Ventilkolbens 62 und der Blendenöffnung 65 wird der Ventilkolben 62 gegen die Wirkung der Ventilfeder 59 nach unten gedrückt, so daß die Sitzfläche 51 auf dem Ventilsitz 52 zur Anlage kommt. Dabei strömt die Hydraulikflüssigkeit durch die Blendenöffnung 65 und den Durchströmkanal 66 sowie den Zuströmkanal 60 in den Druckraum 30.
Wird der Elektromotor während des Verpreßvorgangs ausgeschaltet, sorgt die Ventilfeder 59 dafür, den Ventilkolben 62 wieder in die gezeigte Ausgangsstellung zurück zu schieben. Hierdurch öffnet die Verbindung zwischen Druckraum 30 und erstem Rücklaufkanal 55, so daß der Hydraulikkolben 28 durch die Rückstellfeder 32 wieder in Richtung auf den Zylinderboden 25 verschoben wird. Dadurch wird das Preßwerkzeug 5 (siehe 1) von der Beaufschlagung durch den Spreizkopf befreit.
Auch in diesem Fall erfolgt der vorbeschriebene automatische Rücklauf des Hydraulikkolbens 28 nur so lange, wie der im Bereich des Steuerventils 61 wirkende Systemdruck an dem Ventilkolben 62 nach Abschalten des Elektromotors eine Kraftresultierung erzeugt, die geringer ist als die entgegengesetzt wirkende Kraft der Ventilfeder 59. Übersteigt der nach Abschalten des Elektromotors noch vorhandene Systemdruck einen bestimmten Schwellenwert, reicht die Kraft der Ventilfeder 59 nicht mehr aus, den Ventilkolben 62 von dem Ventilsitz 52 abzuheben. In diesem zweiten Abschnitt des Verpreßvorgangs kann somit das Preßgerät 1 mangels Rückstellung des Hydraulikkolbens 28 nicht mehr von dem Preßfitting abgenommen werden. Der Preßvorgang muß durch erneutes Starten des Elektromotors weitergeführt werden, bis die Endpreßstellung erreicht ist. Dann geschieht das, was schon zu dem Antrieb gemäß 2 oben beschrieben worden ist.
4 zeigt die Druckentwicklung im Hydrauliksystem anhand eines Diagramms bei einem typischen Verpreßvorgang. Nach dem Ansetzen des Preßgeräts 1 gemäß 1 an einem über ein Rohrende gestülpten Preßfitting wird der Elektromotor in Gang gesetzt. Hierdurch wird die Kolbenstange 29 aus dem Zylindergehäuse 24 ausgefahren. Der an der Kolbenstange 29 endseitig befestigte Spreizkopf (nicht dargestellt) legt zunächst einen Leerhub von 5 mm zurück, wobei der Systemdruck nur wenig bis auf 10 bar – dem Zwi schenhydraulikdruck – ansteigt. Im Bereich dieses Leerhubs kann es zu einer Notsituation kommen, da dann noch offene Klemmstellen für Finger etc. der Bedienungsperson vorhanden sind.
Die Steuerventile 47 (2) bzw. 61 (3) sind so ausgebildet, daß ihre Ventilkolben 47 bzw. 62 aus der jeweils den ersten Rücklaufkanal 55 abdeckenden Schließstellung wieder in die gezeigten Offenstellungen bewegt werden, wenn der Elektromotor in diesem Hubbereich abgeschaltet wird, so daß es zu einer automatischen Rückstellung des Hydraulikkolbens 28 in der oben beschriebenen Weise kommt. Dieser Hubbereich ist also der oben als erster Abschnitt bezeichnete Bereich.
Nach Anlage des Spreizkopfes an den Antriebshebeln 13, 14 und weiter der Anlage der Preßbacken 17, 18 an dem Preßfitting beginnt die Verformungsarbeit. Hierdurch steigt der Druck im Hydrauliksystem (Systemdruck) wesentlich an, was durch die Kurve zwischen 5 und 35 mm angezeigt wird. Im dargestellten Beispiel geht der Druckanstieg bis 160 bar. In diesem Hubbereich (5 bis 35 mm) gibt es keine offenen Klemmstellen mehr, so daß es nicht mehr zu einer Notsituation kommen kann. Deshalb sind die Steuerventile 45 bzw. 61 so ausgebildet, daß deren Ventilkolben 47 bzw. 62 nach einem Abschalten des Elektromotors aufgrund des dann herrschenden Systemdrucks nicht mehr von dem Ventilsitz 52 abheben, sondern ihre den ersten Rücklaufkanal 55 abdeckende Stellung beibehalten. Der Hydraulikkolben 28 bleibt deshalb in der Position zum Zeitpunkt des Abschal tens des Elektromotors, wird also nicht rückgestellt. Die Verpressung wird durch erneutes Starten des Elektromotors auf der Kurve zwischen 5 und 35 mm fortgesetzt. Eine automatische Rückstellung erfolgt allenfalls dann, wenn der Systemdruck auf Grund interner Leckage wieder auf einen Wert von 10 bar oder darunter gefallen ist, was erst nach längerer Zeit geschieht.
Nach einem weg von 35 mm ist das Preßfitting fertig verpreßt. Der Systemdruck beträgt ca. 160 bar, und die Preßbackenträger 15, 16 kommen zur gegenseitigen Anlage. Aufgrund des erzeugten Systemdruckes legt der Spreizkopf noch einen geringen Hubweg zurück, bei dem die Antriebshebel 13, 14 elastisch auf gefedert werden. Dadurch steigt der Druck steil bis zum Abschaltdruck 190 bar an. Bei diesem Druck öffnet das Überdruckventil 33 mit der Folge, daß der Systemdruck schlagartig abfällt und der Hydraulikkolben 28 aufgrund Einwirkung der Rückstellfeder 32 zurückgefahren wird. Bei 10 bar, d.h. nach 35 mm Rückstellung, öffnet das Steuerventil 45 bzw. 61 und sorgt somit für eine beschleunigte Rückstellung des Hydraulikkolbens 28 in die Ausgangsstellung.

Claims

Handgeführtes Preßgerät (1) mit folgenden Merkmalen: a) das Preßgerät hat einen Antriebsmotor (19); b) der Antriebsmotor treibt eine Hydraulikpumpe (22) an; c) die Hydraulikpumpe (22) ist über ein Hydrauliksystem mit einem Hydraulikmotor (20) zur Betätigung eines Preßwerkzeuges (5) verbunden; d) in dem Hydrauliksystem befindet sich ein Überdruckventil (33), das mit einem Hydraulikreservoir (21) verbunden ist; e) das Überdruckventil (33) ist derart ausgelegt, daß es bei Erreichen eines bestimmten Abschaltdruckes die Verbindung zu dem Hydraulikreservoir (21) öffnet; f) der Hydraulikmotor (20) weist eine Rückstelleinrichtung (32) auf, die den Hydraulikmotor (20) nach Öffnen des Überdruckventils (33) in seine Ausgangsstellung zurück bewegt und hierdurch Hy draulikflüssigkeit aus dem Hydraulikmotor (20) in das Hydraulikreservoir (21) befördert; g) in dem Hydrauliksystem ist ein Steuerventil (45, 61) angeordnet; h) das Steuerventil (45, 61) ist derart ausgelegt, daß es bei Unterbrechung der Förderung der Hydraulikpumpe (22) eine Verbindung zum Hydraulikreservoir (21) öffnet; gekennzeichnet durch folgende Merkmale: i) das Steuerventil (45, 61) ist derart ausgebildet, daß es bei Aussetzen der Hydraulikpumpe (22) nicht öffnet, wenn und solange der Druck im Hydrauliksystem oberhalb eines vorbestimmten, unterhalb des Abschaltdruckes liegenden Zwischenhydraulikdrucks liegt.
Preßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (45, 61) einen Ventilkörper (47, 62) aufweist, der derart ausgebildet ist, daß er bei laufender Hydraulikpumpe (22) über den Systemdruck im Hydrauliksystem gegen die Wirkung einer Ventilfeder (59) in Schließstellung gehalten ist.
Preßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (47, 62) als in einem Strömungskanal (46) des Hydrauliksystems eingesetzter Ventil kolben (47, 62) ausgebildet ist, der einen axialen Durchströmkanal (50, 66) aufweist, wobei ein Verbindungskanal (55) zum Hydraulikreservoir (21) seitlich vom Ventilkolben (47, 62) abgeht.
Preßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (47, 62) in Schließstellung ringförmig auf einem Ventilsitz (52) aufsitzt und dabei den Verbindungskanal (55) abdeckt.
Preßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal (50) mit einem Rückschlagventil (57) versehen ist, das so ausgebildet ist, daß es sich bei Förderung der Hydraulikpumpe (22) gegen die Wirkung einer Feder (59) in Offenstellung befindet.
Preßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Durchströmkanals (66) derart ausgebildet ist, daß bei laufender Hydraulikpumpe (22) eine den Ventilkolben (62) in Schließstellung haltende Kraftkomponente am Ventilkolben (62) wirksam ist.
Preßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (45, 61) im Gehäuse (24) des Hydraulikmotors (20) angeordnet ist.
Preßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor als Kolben- Zylinder-Einheit (20) mit einem Hydraulikzylinder (24) und einem Hydraulikkolben (28) ausgebildet ist.
Preßgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (45, 61) in einem Zylinderboden (25) der Kolben-Zylinder-Einheit (20) angeordnet ist.
Preßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (45, 61) in einer Bohrung (46) eingebaut ist, die quer zur Längsachse der Kolben-Zylinder-Einheit (20) verläuft.
Preßgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (33) in dem Hydraulikkolben (28) und/oder in der Kolbenstange (29) des Hydraulikkolbens (28) angeordnet ist.
Preßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (33) so ausgebildet ist, daß es nach Erreichen des Abschaltdruckes und der dann folgenden Rückstellbewegung des Hydraulikkolbens (28) in Folge der Einwirkung der Rückstelleinrichtung (32) in Offenstellung verbleibt.