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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialpresse in Jochpressenbauweise, umfassend ein Unterjoch, zwei längs ihrer Achse verschiebbar durch dieses hindurch geführte Zuganker und ein an den Zugankern fixiertes, diese miteinander verbindendes Oberjoch, wobei auf die Zuganker eine Antriebseinheit wirkt und wobei in einem zwischen den Jochen ausgeführten, durch Stützflächen und Steuerflächen definierten Einbauraum ein Presswerkzeug mit mehreren um die Pressachse herum angeordneten, zumindest teilweise kraftübertragend an den Stützflächen oder den Steuerflächen der Joche anliegenden Presskörpern aufgenommen ist, wobei jeder Presskörper eine Grundbacke umfasst und die Gesamtheit der Grundbacken eine senkrecht zur Pressachse liegende Werkzeugmittelebene definiert. Typischerweise liegt die Werkzeugmittelebene dabei mittig zu der - bezogen auf die Pressachse - axialen Erstreckung der Grundbacken, so dass sie diese jeweils in zwei im Wesentlichen zueinander symmetrische Abschnitte unterteilt. Zwei Abschnitte einer Grundbacke sind dabei im vorstehenden Sinne auch dann noch im Wesentlichen zueinander symmetrisch, wenn sie sich in einigen Merkmalen (z. B. in der Position von Bohrungen, Fugen oder Federn) voneinander unterscheiden und somit im streng geometrischen Sinne nicht vollständig symmetrisch zueinander sind.
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Radialpressen nach der vorstehend angegebenen, gattungsgemäßen Art sind in vielfältigen
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Ausführungsformen aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus
DE 41 35 465 A1 , bekannt. Bei sachgerechter Anwendung lassen sich beispielsweise langlebige, sehr hohen Anforderungen genügende Verbindungen zwischen mehreren Bauteilen herstellen. Radialpressen kommen dabei für diverse Anwendungen zum Einsatz und werden unter anderem als Schlauchpressen genutzt, um eine - einen radial-innenliegenden Nippel sowie eine radial-außenliegende hülsenförmige Pressfassung aufweisende - Armatur und einen Schlauch miteinander zu verpressen, wobei Armatur und Schlauch dann das Werkstück bilden. Ungeachtet dessen, dass sich bekannte gattungsgemäße Radialpressen in der Praxis durchaus bewährt haben, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radialpresse der eingangs beschriebenen Art hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit noch weiter zu verbessern, und zwar insbesondere dahingehend, dass die Radialpresse noch flexibler auch für sperrig ausgeformte Werkstücke (z. B. Werkstücke mit engen Rohrbögen) einsetzbar ist und dass die Ergonomie für den Benutzer noch weiter erhöht wird, ohne dass dabei Abstriche an Effizienz und Langlebigkeit gemacht werden müssten.
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Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, indem bei einer gattungsgemäßen Radialpresse die Werkzeugmittelebene verschieden ist von der durch die Achsen der beiden Zuganker aufgespannten Zugankerebene. Die Abkehr vom bei gattungsgemäßen Radialpressen seit Jahrzehnten etablierten Konstruktionsprinzip, welches aus Symmetriegründen (und den mit symmetrischem Kraftfluss innerhalb der Radialpresse einhergehenden Vorteilen) auf der Identität von Zugankerebene und Werkzeugmittelebene basiert, ermöglicht dabei völlig neue Möglichkeiten und Freiheitsgrade bei der Gestaltung und Nutzung einer Radialpresse. Dadurch werden erfindungsgemäße Jochpressen ermöglicht, die - im Gegensatz zu typischen bekannten gattungsgemäßen Jochpressen - sperrig geformte Werkstücke bearbeiten können, da eine Kollision des sperrig geformten Werkstücks mit der Jochpresse unter Ausnutzung der größeren Freiheitsgrade bei der Gestaltung der Jochpresse vermieden werden kann. Ferner können diese neuen Gestaltungsmöglichkeiten und Freiheitsgrade bei der Jochpressenkonstruktion auch dahingehend genutzt werden, um die Ergonomiebedürfnisse der Benutzer noch besser zu berücksichtigen, indem beispielsweise die Werkzeugmittelebene weiter in Richtung Benutzer verlegt wird, um auf diese Weise das Einlegen sowie das Entnehmen der Werkstücke komfortabler zu gestalten. Durch die Beibehaltung der Jochpressenbauweise können diese Vorteile dabei erzielt werden, während gleichzeitig Merkmale wie Langlebigkeit, Übertragbarkeit sehr hoher Kräfte und hohe Effizienz keine Einschränkung erfahren.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Werkzeugmittelebene parallel versetzt ist zu der Zugankerebene. Die Pressachse verläuft dabei senkrecht zur Zugankerebene. Diese parallele Auskragung der Werkzeugmittelebene gegenüber der Zugankerebene ermöglicht beispielsweise das Bearbeiten von sperrig ausgeformten Werkstücken, bei denen die jeweilige Anschlussarmatur einen eng geformten Rohrbogen enthält, welcher bei einer typischen, gattungsgemäßen Radialpresse mit dieser kollidieren würde. Je nach den individuellen Umständen (u. a. abhängig vom spezifischen Werkstück) kann sich dabei ein Versatz der Werkzeugmittelebene relativ zur Zugankerebene in Richtung auf den Bediener hin oder aber von diesem weg als besonders günstig erweisen. Im zuerst genannten Fall, d. h. bei einer benutzerseitigen parallelen Auskragung der Werkzeugmittelebene, kann sich ein erleichterter Zugriff auf das Werkstück durch den Benutzer und zudem eine verbesserte Einsehbarkeit des Werkzeugs durch den Benutzer erreichen lassen, was der Ergonomie, dem Komfort sowie der Sicherheit zugutekommt.
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Auch die Qualität der Radialverpressung kann in Anwendung der vorliegenden Erfindung (ggf. sogar signifikant) verbessert werden. Dies gilt namentlich, wenn das Werkstück - was durchaus üblich ist - in dem zu verpressenden Bereich in axialer Richtung unterschiedliche Verformungswiderstände aufweist (z. B. bedingt durch eine hülsenförmige Pressfassung mit einseitiger Verdickung durch einen Kragen). Bei gattungsgemäßen Radialpressen nach dem Stand der Technik kann es dann nämlich dazu kommen, dass das Werkstück im Pressbereich - dies ist der axiale Abschnitt des Werkstücks, in dem sich der Kontaktbereich zwischen dem Werkstück und den Presskörpern erstreckt - nicht in eine zylindrische, sondern in eine konische Form gepresst wird, wobei der Werkstückdurchmesser in einem Abschnitt mit relativ hohem Verformungswiderstand größer ist als in einem Abschnitt mit relativ niedrigem Verformungswiderstand. Eine solche - durch in axialer Richtung unterschiedliche Verformungswiderstände des Werkstücks verursachte - regelmäßig unerwünschte Werkstückkonizität kann allerdings mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Radialpresse, bei der die Werkzeugmittelebene parallel zu der Zugankerebene versetzt ist, in vorteilhafter Weise verhindert werden. Denn bei Ausrichtung eines Werkstücks, welches im Pressbereich in axialer Richtung unterschiedliche Verformungswiderstände aufweist, in dem Werkzeug einer solchen Radialpresse dergestalt, dass der Abschnitt mit relativ hohem Verformungswiderstand näher an der Zugankerebene liegt als der Abschnitt mit relativ niedrigem Verformungswiderstand, kann eine mehr oder weniger vollständige wechselseitige Kompensation zweier - in gegensinniger Deformation der Radialpresse unter Last resultierender - Effekte erreicht werden, so dass im Ergebnis das Werkstück im Pressbereich in eine zylindrische (oder zumindest gegenüber dem Stand der Technik weniger ausgeprägt konische) Form gepresst wird.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eines der Joche zu einer auf der Zugankerebene senkrecht stehenden Ebene spiegelsymmetrisch ausgeführt. Dies begünstigt symmetrische Kraftflüsse, was der Langlebigkeit der Radialpresse sowie der Qualität des Pressens zugutekommt. Darüber hinaus wird dem Benutzer der erfindungsgemäßen Radialpresse ein gleichermaßen komfortabler Zugriff auf das Werkstück ermöglicht, und zwar unabhängig davon, ob sich der Benutzer rechtsseitig- oder linksseitig von der Pressachse positioniert. Somit kann der Benutzer auch unabhängig von seiner rechts- oder linkshändigen Veranlagung gleichermaßen komfortabel auf das Werkstück zugreifen.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfinderischen Radialpresse ist das mindestens eine spiegelsymmetrische Joch im Wesentlichen U-förmig ausgeführt. Dies ermöglicht die Realisierung einer besonders kompakten, ggf. dem Benutzer zugewandten C-Presse, d. h. einer Presse mit einem seitlich offenen, von der Seite her zu beschickenden Werkzeug.
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Eine alternative, gleichermaßen besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfinderischen Radialpresse ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine spiegelsymmetrische Joch doppelt gekröpft ist. Diese Fortbildung ermöglicht die Realisierung besonders schlanker Joche, wodurch erreicht werden kann, dass auch besonders sperrig ausgeformte Werkstücke von der zugehörigen Radialpresse verarbeitet werden können, da die besonders schlanken Joche nur besonders wenig Angriffsfläche für Kollisionen mit dem Werkstück bieten.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform schneiden die Werkzeugmittelebene und die Zugankerebene einander in einer zu den Zugankerachsen parallelen Schnittgerade. Die Pressachse steht hier nicht senkrecht auf der Zugankerebene. Die damit einhergehende Verschränkung von Werkzeugmittelebene und Zugankerebene gegeneinander schafft die Grundlage für völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten bei der Auslegung einer Radialpresse und ermöglicht die Bearbeitung von sperrig ausgeformten Werkstücken.
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In einer besonders vorteilhaften Fortbildung der Erfindung verläuft die Schnittgerade mittig oder zumindest im Wesentlichen mittig zwischen den beiden Zugankern. Dadurch wird erreicht, dass der Pressbereich des Werkstücks beidseitig der Zugankerebene positioniert werden kann. Die Gefahr einer durch eine Deformation der Radialpresse bedingten Konizität des Werkstücks kann hierdurch reduziert werden.
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In einer weiteren ganz besonders vorteilhaften Fortbildung der erfinderischen Radialpresse ist mindestens eines der Joche punktsymmetrisch doppelt gekröpft. Die Anordnung eines der Zuganker bedienerseitig und des anderen Zugankers auf der dem Bediener abgewandten Seite relativ zur Werkzeugmittelebene ermöglicht ein besonders großes Maß an Flexibilität hinsichtlich der Verarbeitung geometrisch unterschiedlich gestalteter Werkstücke. Zudem ermöglicht diese Fortbildung wiederum die Realisation vergleichsweise schlanker Joche, mit den bereits weiter oben ausgeführten Vorteilen für die Fähigkeit der Radialpresse ganz besonders sperrig ausgeformte Werkstücke zu bearbeiten.
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Gemäß einer alternativen bevorzugten Weiterbildung fällt die Schnittgerade - zumindest im Wesentlichen - mit einer der Zugankerachsen zusammen. Die Asymmetrie, durch die sich diese Weiterbildung auszeichnet, kann im Hinblick auf die Bearbeitung entsprechend speziell ausgeformter Werkstücke besonders günstig sein. In einer besonders bevorzugten Fortbildung ist dabei mindestens eines der Joche asymmetrisch einseitig gekröpft. Die dadurch ermöglichte Realisation besonders schlanker Joche geht mit den bereits ausgeführten Vorteilen einher.
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Eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, bei der die Werkzeugmittelebene schräg zur Zugankerebene verläuft und diese längs einer Schnittgeraden unter einem spitzen Winkel schneidet, ist dadurch gekennzeichnet, dass ungekröpfte Joche vorgesehen sind. Diese Weiterbildung ermöglicht wiederum beispielsweise das besonders einfache Verpressen von Werkstücken mit engen Rohrbögen. Darüber hinaus lässt sie sich, da sie vergleichsweise eng an die kinematischen Verhältnisse bekannter gattungsgemäßer Radialpressen in Jochpressenbauweise angelehnt ist, besonders einfach auf Basis typischer, gattungsgemäßer Jochpressen realisieren, was sich vorteilhaft auf die Konstruktions- und Herstellkosten auswirkt. Ferner ermöglicht diese Weiterbildung eine besonders flache Ausführung der gesamten Radialpresse, was sich angesichts eines beschränkten Platzangebots vorteilhaft auswirkt.
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Nachfolgend werden ein Vergleichsbeispiel einer bekannten gattungsgemäßen Radialpresse sowie mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
- 1 die schematische Darstellung einer gattungsgemäßen Radialpresse in der Frontalansicht,
- 2 einen Axialschnitt durch den Einbauraum der Radialpresse nach 1 samt Werkzeug und darin aufgenommenem Werkstück und
- 3a, 3b, 4a, 4b und 4c jeweils ein Oberjoch verschiedener erfindungsgemäß ausgeführter Radialpressen in schematischer Draufsicht.
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Die in den 1 und 2 - überwiegend schematisch - veranschaulichte Radialpresse 1 ist in bekannter Weise als Jochpressenbauweise ausgeführt. Sie umfasst ein Unterjoch 2, zwei längs ihrer Achse ZA verschiebbar durch dieses hindurch geführte Zuganker 3 und ein an den Zugankern 3 fixiertes, diese miteinander verbindendes Oberjoch 4. Auf die beiden Zuganker 3 wirkt eine Antriebseinheit 5. In einem zwischen dem Unterjoch 2 und dem Oberjoch 4 ausgeführten, durch Stützflächen 6 und Steuerflächen 7 der Joche 2, 4 definierten Einbauraum E ist ein Presswerkzeug 8 mit acht um eine Pressachse PA herum angeordneten Presskörpern 9 aufgenommen. Jeweils ein Presskörper 9 liegt dabei kraftübertragend (unbeweglich) an einer Stützfläche 6 des Unterjochs 2 bzw. des Oberjochs 4 an. Zwei weitere Presskörper liegen kraftübertragend (gleitend verschiebbar) an jeweils zwei Steuerflächen 7 der beiden Joche 2, 4 an. Und die verbleibenden vier Presskörper 9 liegen kraftübertragend (gleitend verschiebbar) an Steuerflächen der beiden jeweils benachbarten Presskörper an. Nicht gezeigt sind in üblicher Weise vorgesehene, zwischen jeweils zwei einander benachbarten Presskörpern 9 wirkende Rückstellfedern.
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Jeder Presskörper 9 umfasst (vgl. 2) eine Grundbacke 10, eine Zwischenbacke 11 sowie eine Pressbacke 12. Eine senkrecht zur Pressachse PA liegende Werkzeugmittelebene WE unterteilt die Grundbacken 10 jeweils in zwei im Wesentlichen zueinander symmetrische Abschnitte. Gemäß 2 ist die Radialpresse als Schlauchpresse ausgeführt. Das Werkstück W umfasst dabei typischerweise einen Schlauch 13 sowie eine Armatur 14, welche wiederum eine radial-außenliegende Pressfassung 15 sowie einen radial-innenliegenden Nippel 16 umfasst. Bei sachgerechter Anwendung der Schlauchpresse lassen sich diese drei Bauteile miteinander verpressen. Der Pressbereich des Werkstücks W ist dabei als der axiale Abschnitt des Werkstücks W definiert, in dem sich der Kontaktbereich zwischen dem Werkstück W und den Presskörpern 9 erstreckt. Der Pressbereich liegt somit zwischen den Pressbereichsgrenzebenen PBE1 und PBE2.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Radialpressen, deren jeweiliges Oberjoch 4 in den Zeichnungen 3a, 3b, 4a, 4b und 4c dargestellt ist, sind gemeinsam dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Werkzeugmittelebene WE verschieden ist von der durch die Achsen der beiden Zuganker 3 aufgespannten Zugankerebene ZE.
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Gemäß 3a und 3b ist die Werkzeugmittelebene WE dabei parallel versetzt zu der Zugankerebene ZE, wobei die Oberjoche 4 zu einer auf der Zugankerebene ZE senkrecht stehenden Ebene E spiegelsymmetrisch ausgeführt sind. Jeweils steht hier die Pressachse PA senkrecht auf der Zugankerebene ZE.
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In 3a ist das spiegelsymmetrische Oberjoch 4 darüber hinaus doppelt gekröpft. Aus Gründen der Veranschaulichung ist ein im zugehörigen Werkzeug aufgenommenes, sperrig ausgeformtes Werkstück W mit rohrbogenförmiger Armatur 14 angedeutet. Dabei ist ersichtlich, dass dieses Werkstück W in einer typischen, gattungsgemäßen Radialpresse, bei der die Werkzeugmittelebene WE und die Zugankerebene ZW identisch sind, nicht bearbeitbar wäre, da das Werkstück W im Verlauf des Pressvorgangs mit der Radialpresse kollidieren würde. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Radialpresse gemäß 3a ermöglicht es dabei, solch eine Kollision zwischen Werkstück W und Radialpresse zu vermeiden, wodurch eine Bearbeitung des Werkstücks W möglich wird.
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3b stellt das spiegelsymmetrische Oberjoch 4 einer erfindungsgemäßen Radialpresse dar, welches im Wesentlichen U-förmig ausgeführt ist. Die kinematischen und geometrischen Verhältnisse ähneln ansonsten denen des Ausführungsbeispiels nach 3a.
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In den Zeichnungen 4a, 4b und 4c sind hingegen Oberjoche 4 erfindungsgemäßer Radialpressen dargestellt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass jeweils die Werkzeugmittelebene WE und die Zugankerebene ZE einander in einer zu den Zugankerachsen ZA parallelen Schnittgerade S schneiden. Jeweils steht die Pressenachse PA nicht senkrecht auf der Zugankerebene ZE.
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Das in 4a dargestellte Oberjoch 4 ist dabei punktsymmetrisch doppelt gekröpft, wobei die Schnittgerade S im Wesentlichen mittig zwischen den beiden Zugankern 3 verläuft.
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4b hingegen zeigt ein asymmetrisch einseitig gekröpftes Oberjoch 4, bei dem die Schnittgerade S mit einer Zugankerachse ZA im Wesentlichen zusammenfällt.
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Gemäß 4c ist ein ungekröpftes Oberjoch 4 vorgesehen, wobei die kinematischen und geometrischen Verhältnisse ansonsten denen des Ausführungsbeispiels nach 4a ähneln. Aus Gründen der Veranschaulichung ist auch hier ein im zugehörigen Werkzeug aufgenommenes sperrig ausgeformtes Werkstück W mit rohrbogenförmiger Armatur 14 angedeutet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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