DE2827774C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art.

Die FR-OS 22 75 670 offenbart eine hydraulische Hubvorrichtung mit einem Hydraulikzylinder, an dessen Kolben über eine Stange ein Ventilglied anliegt. Eine feste Verbindung zwischen der Stange und dem Kolben ist nicht vorgesehen und es wird eine Feder benötigt, um das obere Ende der Stange gegen den Kolben zu drücken und einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Ventilglied und dem Kolben aufrechtzuerhalten. Befindet sich das Ventilglied in der Schließstellung kann sich der Kolben ohne weiteres vom oberen Ende der Stange entfernen. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist eine exakte Hubbegrenzung des Kolbens, und erst recht eine einstell­ bare Hubbegrenzung, nicht möglich.

Die US-PS 34 07 710 offenbart eine Vorrichtung zum Einstellen des Kolben­ hubes, welche als Endanschlag eine axial verschiebbare Mutter enthält, in welche eine Spindel verdrehbar eingeschraubt ist. Bei dieser Vorrich­ tung wird die Kolbenhubbegrenzung mechanisch vorgenommen. Mit dieser Vor­ richtung ist es nicht möglich, die Klemmkraft einzustellen. Hat die ver­ wendete Mutter ihre Endposition erreicht, wird der Kolben immer noch mit dem vollen hydraulischen Druck beaufschlagt. Für die Aufhebung und Umleitung des hydraulischen Druckes müssen dementsprechend andere hier nicht offenbarte Vorkehrungen getroffen sein.

Aus der US-PS 37 62 209 ist eine Vorrichtung zum Einstellen einer Maschine zur radialen Klemmverbindung zweier rohrförmiger Teile bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist der Hub des zum Verstellen des Klemmwerkzeuges benutzten Kolbens zwar verstellbar, eine exakte Begrenzung der Hubbewegung des Kolbens ist aber nicht möglich, da dieser stets über die von den betreffen­ den elektrischen Schaltern vorgegebene Umsteuerstellung aufgrund der Massenträgheit des bewegten Teiles hinausfahren wird, sofern er nicht durch das Zusammenwirken zwischen Klemmwerkzeug und den zusammenzuklemmen­ den Teilen bzw. der Klemm-Matrize angehalten wird. Eine exakte Einstellung der Klemmkraft ist so nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum Einstellen des Kolbenhubes einer Maschine zum radialen Klemmverbinden von zwei rohrförmigen Teilen, insbesondere eines Metall- Endverbundstücks mit einem flexiblen Schlauch, wobei die Vorrichtung einfach und exakt auf verschiedene Klemmdurchmesser einstellbar sein soll.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Vorrichtung der genannten Art erfindungsgemäß durch die in dem Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den jeweiligen Unter­ ansprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sozusagen das Ventil und der Zylinder zu einer Baueinheit zusammengefaßt, in dem das Ventilglied und der Kolben starr, jedoch mit veränderbarem Abstand aneinander befestigt ist. Dadurch läßt sich die Strecke, um welche der Kolben in Klemmrichtung vorfährt, exakt einstellen und damit die auf die Verbindungsstelle der miteinander zu verbindenden Teile ausgeübte Klemmkraft, weil die Bewegung des Kolbens in Klemmrichtung angehalten wird, sobald das Ventilglied sich auf den Ventilsitz legt. Mit dem Anhalten der Kolbenbewegung wird zugleich auch die Zufuhr weiteren Druckmittels unterbunden, worauf sich der Kolben aus der Klemmstellung zurückschieben läßt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten be­ vorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer Vorderansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen des Kolbenhubes einer Maschine zum radialen Klemm­ verbinden zweier rohrförmiger Teile, wobei Abschnitte geschnit­ ten dargestellt sind und sich der Kolben in einer Rückzug­ position befindet,

Fig. 2 in einer vergrößerten schaubildlichen Schnittansicht einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit dem Kolben in vorbe­ wegter Position, wobei ein Teil der Skalenabdeckung abgebrochen ist zur besseren Erläuterung,

Fig. 3 in einer vergrößerten, auseinandergezogenen, perspekti­ vischen Ansicht einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Maschine.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum radialen Klemmverbinden, die eine Grundplatte 11, eine untere Zylinderendplatte 12 und eine obere Zylinderendplatte 14 enthält. Die Platten 11, 12 und 14 sind jeweils allgemein ebene rechtwink­ lige Platten. Vier Zugstangen 15 sind an den vier Ecken der rechtwinkligen Platten 11, 12 und 14 angeordnet. Die Zugstangen 15 sind abgestuft, um einen Abschnitt größeren Durchmessers zwi­ schen der Grundplatte 11 sowie der unteren Endplatte 12 und einen Abschnitt kleineren Durchmessers zwischen der unteren Endplatte 12 sowie der oberen Endplatte 14 zu bilden.

Zwischen den Endplatten 12 und 14 ist ein Zylinder 19 angeordnet. Eine gummiartige Dichtung 20 verhindert eine Druckmittelleckerscheinung zwischen dem Zylinder 19 und der oberen Endplatte 14. Ein zylin­ drischer Stößel oder Kolben 21 ist in dem Zylinder 19 verschieb­ bar angeordnet. Eine Druckmittelleckerscheinung zwischen dem Kolben 21 und dem Zylinder 19 wird durch eine gummiartige Dichtung 22 ver­ hindert. Die obere Endplatte 14 und der Zylinder 19 sowie der Kolben 21 bestimmen zusammen eine volumenvariable Druckmitteldruckkam­ mer 23.

Ein umgekehrt napfförmiges zylindrisches Schieberglied 24 ist an dem unteren Ende des Kolbens 21 durch eine Schraube 25 befestigt. Das Schieberglied 24 ist mit einem Schlitz (nicht dargestellt) versehen, der sich von sei­ nem offenen Ende aufwärts erstreckt, um es zu ermöglichen, daß ein einem Klemm-Verbindevorgang zu unterwerfendes Verbundstück auf der Grundplatte 11 seitlich in das und aus dem Schieberglied 24 verschoben werden kann.

Eine Schraubenfeder 26 wirkt zwischen der unteren Endplatte 12 und dem Kolben 21, um diesen zu einer vollständig zurückgezogenen Posi­ tion gemäß Fig. 1 zurückzubewegen, wenn der Druck in der Kammer 23 aufgehoben wird.

Gemäß Fig. 1 ist die Grundplatte 11 mit einem Schlitz 29 verse­ hen, der sich von der Vorderkante der Grundplatte 11 seitlich rückwärts erstreckt. Ein konischer Sockel 30 ist verschiebbar auf der Grundplatte 11 angeordnet und axial mit dem Kolben 21 und dem Schieberglied 24 sowie dem Schlitz 29 ausgerichtet. Eine zum Klemm-Verbinden dienende Form 31 mit einer konischen äußeren Umfangsfläche 32 ist in dem Sockel 30 aufgenommen. Die Form 31 enthält eine Mehrzahl von Backensegmenten 33, die durch ein elastisches Abstandshaltermaterial 34 gemäß Fig. 1 zu einer freien radial äußeren Position vorgespannt sind. Ein abnehmbarer ebener bzw. flacher Ring 27 ruht auf der Oberseite der Form 31, um für eine Kraftübertragung zwischen dem Schieberglied 24 und jedem der Seg­ mente 33 der Form 31 zu sorgen.

Ein Metallschlauch-Endverbundstück 35 sitzt auf einem Ende eines flexiblen Schlauches 36. Das Endverbundstück 35 wird in der in Fig. 1 dargestellten Weise in der Form 31 angeordnet, wenn es radial einwärts verformt bzw. einem Klemm-Verbindungsvorgang unterworfen werden soll, um das Endverbundstück 35 auf dem Ende des Schlauches 36 zu befestigen.

Gemäß Fig. 1 ist eine durch einen elektrischen Motor 41 angetrie­ bene Pumpe 40 vorgesehen, um Druckmittel von einem Behälter 42 zu einem Ventil 43 zu leiten. Eine hydraulische Leitung 44 verbindet das Ventil 43 mit einem zu der Kammer 23 führenden Druckmittelkanal. Gemäß Fig. 2 erstreckt sich ein Druckmittelkanal 48 axial vollständig durch die obere Endplatte 14, um Druckmittel zu der Kammer 23 zu leiten und hiervon abzulassen. Ein austauschbares Ventilsitzglied 49 ist in dem Kanal 48 durch ein Gehäuse 50 festgelegt, das in den Kanal 48 eingeschraubt ist. Ein Ventilglied 54 zum Schließen und Öffnen des Kanals 48 ist in diesem für eine Bewegung zu und von dem Ven­ tilsitzglied 49 angeordnet. Eine Verbindungsstange 55 ist mit dem Ventilglied 54 einstückig ausgebildet und erstreckt sich von diesem nach unten zu einem unteren Gewindeab­ schnitt, der in ein Gewindeloch 56 eingeschraubt ist, welches sich von der oberseitigen Oberfläche des Kolbens 21 erstreckt. Durch diesen Aufbau ist das Ventilglied 54 an dem Kolben 21 fest­ gelegt, um sich mit diesem axial hin- und herzubewegen.

Ein zylindrischer Ventilschaft 57 erstreckt sich von dem Ventil­ glied 54 durch den Kanal 48 aufwärts. Das untere Ende des Ventil­ schafts 57 ist an dem Ventilglied 54 durch einen Stift 58 ange­ lenkt, der sich durch ausgerichtete Löcher in dem Ventilglied 54 und dem Ventilschaft 57 erstreckt. Der obe­ re Teil des Kanals 48 in dem Gehäuse 50 ist mit einer gummiarti­ gen O-Ringdichtung 59 versehen, die mit der Oberseite des Ventil­ schafts 57 in Eingriff tritt, um eine Druckmittelleckerscheinung zwi­ schen dem Gehäuse 50 und dem Ventilschaft 57 zu vermeiden.

Eine umgekehrt napfförmige Kappe 60 ist an der Oberseite des Ventilschafts 57 durch eine Klemmschraube 61 befestigt. Eine Drehung der Kappe 60 führt zu einer Drehung des Ventilschafts 57, um die Verbindungsstange 55 in das Gewindeloch 56 einzuschrauben und aus diesem herauszu­ schrauben. Wie es am besten in Fig. 3 dargestellt ist, wo die Kappe 60 von dem Gehäuse 50 abgenommen ist, ist der untere Umfangsrand 62 der Kappe 60 unter gleichmäßigen Abständen mit den Zahlen 0 bis 9 markiert. Die äus­ sere Oberfläche des oberen Abschnitts des Gehäuses 50 ist mit einer Skala versehen, die in zehn gleiche Abschnitte unterteilt ist, wobei jeder Abschnitt eine Länge hat, die der axialen Bewe­ gung der Kappe 60 entspricht, welche auftritt, wenn die Kappe 60 eine volle Umdrehung durchführt. Durch diesen Auf­ bau kann, wenn der Kolben 21 zurückgezogen wird, die axiale Di­ stanz zwischen dem Ventilglied 54 und dem Kolben 21 präzis einge­ stellt werden, in dem die Kappe 60 bis zu einer vorbestimm­ ten Zahlenposition an den Skalen gedreht wird, die an dem Gehäuse 50 und an der Kappe 60 vorgesehen sind.

Eine Schulter 63 an dem Ventilschaft 57 kommt mit einer axial ausgerichteten Schulter an dem Gehäuse 50 in Eingriff, wenn der Ventilschaft 57 in einer Richtung gedreht wird, um die Verbin­ dungsstange 55 aus dem Gewindeloch 56 herauszuschrauben. Hierdurch wird die maximale Distanz begrenzt, die zwischen dem Ventilglied 54 und dem Kolben 21 vorgesehen werden kann, wenn sich dieser in seiner zurückgezogenen Position befindet, um den maximalen Hub des Kolbens 21 zu begrenzen. Die Tiefe der Gewindes in dem Gewindeloch 56 begrenzt den Einschraubvorgang der Verbin­ dungsstange 55 in das Gewindeloch 56, um die minimale Di­ stanz zwischen dem Ventilglied 54 und dem Kolben 21 zu begrenzen, wenn der Kolben 21 zurückgezogen ist. Dieses begrenzt den minima­ len Hub des Kolbens 21.

Ein T-förmiger Rückströmungskanal 64 erstreckt sich axial und ra­ dial durch das Ventilglied 54. Der Rückströmungskanal 64 hat einen konischen Ventilsitz, der mit einer Kugel 65 zusammenarbeitet, um ein Einweg-Rückströmungs-Rückschlagventil zu bilden. Wenn sich der Kolben 21 am Ende seines Hubes befindet, so daß das Ventil­ glied 54 mit dem Ventilsitzglied 49 in Eingriff kommt, um den Ka­ nal 48 zu verschließen, und wenn der Kolben zurückgezogen werden soll, ermöglicht eine Abnahme des Druckmitteldrucks an der Pumpseite des Ventilgliedes 54, daß die Kugel 65 in dem Rückströmungskanal 64 von ihrem Ventilsitz abgehoben wird, um einen anfänglichen Druckmittelrückstrom von der Kammer 23 zuzulassen. Nachdem ein sehr kleines Druckmittelvolumen durch den Rückströmungskanal 64 gelangt, er­ folgt ein Trennen des Ventilgliedes 54 von dem Ventilsitzglied 49, um einen weiteren Druckmittelrückstrom von der Kammer 23 zu ermög­ lichen.

Wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die Größe der radialen Deformation des Endverbundstücks 35 durch die Distanz bestimmt, um die die Form 31 in den konischen Sockel 30 geschoben wird.

Wenn verschiedene Formen für verschiedene Größen von Schläuchen und Endverbindungsstücken be­ nutzt werden, ändert sich diese Distanz. Gemäß der vorlie­ genden Erfindung wird diese Distanz, um die die Form 31 in den Sockel 30 geschoben wird, durch Ändern des Hubes des Kolbens 21 und des Schiebergliedes 24 bestimmt.

Vor dem Klemm-Verbinden des Endverbundstücks 35 wird die Kappe 60 in der in Fig. 1 dargestellten vollständig zurückgezogenen Position des Kolbens 21 bis zu einer vorbestimm­ ten Position relativ zum Gehäuse 50 gedreht, wie es durch die Skalen an der äußeren Oberfläche des Gehäuses 50 und an der Unter­ seite des Umfangsrandes der Kappe 60 angezeigt wird. Für ein Endverbundstück, das einem Klemm-Verbindungsvorgang zu unterwerfen ist, kann die pas­ sende Position der Kappe 60 von einer Tabelle (nicht dar­ gestellt) abgelesen werden, die an einer Stelle der Klemm-Verbindungsmaschine befestigt ist. Ein Drehen der Kappe 60 bis zu dieser vorbestimmten Einstellung in bezug auf das Gehäuse 50 führt zu einem Positionieren des Ventilgliedes 54 an einer vorbestimmten Position in bezug auf das Ventilsitzglied 49. Die Distanz zwischen der konischen Ventiloberfläche des Ven­ tilgliedes 54 und der zusammenpassenden konischen Ventiloberfläche des Ventilsitzgliedes 49 bestimmt den Hub des Kolbens 21.

Nachdem die Kappe 60 auf die passende Zahl eingestellt wor­ den ist, werden das Ventil 43 nach rechts bewegt und der Motor 41 zum Betreiben der Pumpe 40 angeschaltet. Die Pumpe 40 leitet un­ ter hohem Druck stehendes Druckmittel durch die Leitung 44 zu dem zu der Druckkammer 23 führenden Kanal 48. Da das Ventilglied 54 einen Abstand von dem Ventilsitzglied 49 hat, strömt dieses Druckmittel in die Druckkammer 23, um den Kolben 21 gegen die Kraft der Rückhol- bzw. Schraubenfeder 26 axial nach unten vorzu­ bewegen. Wenn der untere Rand des Schiebergliedes 24 mit der oberseitigen Oberfläche der Form 31 in Eingriff kommt, beginnt sich die Form 31 axial nach unten in den konischen Sockel 30 zu bewegen. Dieses axiale Vorbewegen der Form 31 in den konischen Sockel 30 verlagert die verschiedenen Segmente 33 der Form 31 ra­ dial einwärts, um das Schlauch-Endverbundstück 35 auf dem flexib­ len Schlauch 36 einen Klemm-Verbindungsvorgang zu unterwerfen.

Durch dieses Vorbewegen des Kolbens 21 wird das Ventilglied 54 über die Verbindungsstange 55 zu dem Ventilsitzglied 49 ge­ zogen. Wenn das Ventilglied 54 mit dem Ventilsitzglied 49 in Ein­ griff kommt, wird der sich in die Druckkammer 23 erstreckende Ka­ nal 48 verschlossen, so daß das Vorbewegen des Kolbens 21 beendet wird. Jeglicher weiterer Druckanstieg des Druckmittels an der Pumpseite des Ventilgliedes 54 wirkt hierauf in einer Richtung ein, um das Ven­ tilglied 54 gegen das Ventilsitzglied 49 zu drücken.

Wenn dieses auftritt und der Entlastungsdruck der Pumpe erreicht ist, bewegt die Bedienungsperson das Steuer­ ventil 43 nach links, und der elektrische Motor 41 wird abge­ schaltet. Somit wird die obere Seite des Ventilgliedes 54 über die Leitung 44 mit dem Behälter 42 verbunden. Wenn der Druck an der oberen Seite des Ventilgliedes 54 bis zu einem Druck abfällt, der kleiner als der Druck in der Kammer 23 ist, wird die Kugel 65 von ihrem Sitz abgehoben, so daß Druckmittel von der Kammer 23 durch den Rückströmungskanal 64 strömen kann. Wenn das Druckmittel in der Kammer 23 durch die Leitung 44 und das Ventil 43 zu dem Behälter 42 zurückkehrt, bewegt die Rückhol- bzw. Schraubenfeder 26 den Kolben 21 in seine Rückzugposition zurück. Da das Druckmittelvolumen in der Kammer 23 ziemlich groß und die Querschnittsfläche zwischen dem Ventilglied 54 sowie dem Ventilsitzglied 49 bei dem anfängli­ chen Trennungsvorgang ziemlich klein sind, sorgt ein Hochgeschwin­ digkeitsdruckmittelstrom zwischen dem Ventilsitzglied 49 und dem Ventil­ glied 54 für ein Wegwaschen jeglicher Verunreinigungen von dem Ventilsitzglied 49 und dem Ventilglied 54.

Nachdem der Kolben 21 vollständig zu der in Fig. 1 dargestellten Position zurückgezogen ist, wird das Endverbundstück 35 von der Form 31 abgenommen. Die Maschine ist dann dazu bereit, das näch­ ste Werkstück (nicht dargestellt) aufzunehmen und in der obenbe­ schriebenen Weise einem Klemm-Verbindungsvorgang zu unterwerfen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Einstellen des Kolbenhubes einer Maschine zum radialen Klemmverbinden zweier rohrförmiger Teile, mit einem Sockel, mit einem relativ zum Sockel axial bewegbaren, im Sockel aufnehmbaren Klemmwerk­ zeug, mit einem in einem Zylinder geführten, koaxial zum Klemmwerkzeug angeordneten Kolben zum Bewegen des Klemmwerkzeuges, mit einem Kanal zum Zuführen von hydraulischem Druckmittel in den Kolbenraum des Zylinders, mit einem zum Schließen und Öffnen des Kanals in diesem verschiebbaren Ventilglied, mit einer Einrichtung zum Betätigen des Ventilgliedes in Abhängigkeit von der Hublage des Kolbens und mit einer Einrichtung zum Einstellen des Kolbenhubes, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilglied (54) eine Verbindungsstange (55) mit einem Ende fest angebracht ist und die Verbindungsstange (55) zum Einstellen des Kolbenhubes mit einem am anderen Ende befindlichen Gewindeabschnitt drehbar in ein Gewindeloch (56) des Kolbens (21) eingeschraubt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemm­ werkzeug (31), der Kolben (21), die Verbindungsstange (55), das Ventil­ glied (54) und ein drehfest mit dem Verbindungsglied (54) verbundener Ventilschaft (57) axial zueinander ausgerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ventilschaft (57) eine Kappe (60) axial unverschiebbar und drehfest verbunden ist, die eine Skala zum Anzeigen der Einschraubtiefe der Verbindungsstange (55) im Kolben (21) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (54) mit dem Ventilschaft (57) schwenkbar verbun­ den ist.