DE3737417A1 - Boerdelvorrichtung und verfahren zu ihrer betaetigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bördelvorrichtung und ein Verfahren zur ihrer Betätigung, insbesondere zu Befestigung eines Beschlags (Fitting) am Ende eines flexiblen Schlauches durch Verengen einer äußeren Metall­ hülse um einen Endabschnitt des Schlauches.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Bördelverfahren und eine zuge­ hörige Vorrichtung, wobei eine Zeitverzögerung zwischen dem seitlichen Schließen von zwei Schiebern und dem Zeitpunkt des Beginns eines Stoß­ zyklus vorgesehen ist. Während des Stoßvorganges werden die Schieber, die mit einem Kolben oder Stößel verbunden sind, axial in Kontakt mit einem Klemmring gebracht, der locker in einem koaxial ausgerichteten kegelstumpfförmigen Gesenkring angeordnet ist. Segmente des Klemm­ ringes werden radial einwärts gepreßt, wodurch die Hülse verformt und verengt wird, während der Klemmring axial tiefer in den kegel­ stumpfförmigen Gesenkring gepreßt wird.

Vorzugsweise werden die Schieberhälften manuell durch mechanische Mittel geschlossen. Dies und die Verzögerung des Beginns des Preß­ vorganges führt zu einem Sicherheitsspielraum und ermöglicht es der Bedienungsperson den Vorgang augenblicklich umzukehren, ehe eine größere Kraft auf den Stößel ausgeübt wird, falls er z.B. mit der Hand in den Bereich der Presse kommt oder das Werkstück nicht richtig belastet ist.

Die hier beschriebene Bördelvorrichtung besteht aus Komponenten, die unterteilt werden können in Gruppen, die sich auf den Rahmen, den Stößel, die Schieber, die Verengungsvorrichtung und den Arbeits­ mechanismus beziehen. Der Rahmen hat eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten parallelen Säulen, die stabil an einem Ende durch eine Grundplatte verbunden sind und am anderen Ende durch stationäre Teile des Stößels. Die Verengungseinrichtung umfaßt einen axial beweglichen Klemmring oder ein Futter, der locker in einem stationären Gesenkring oder einem Matritzenhalter sitzt, der in der Basisplatte angeordnet ist. Eine axiale Bewegung des Klemmringes vom weiten Ende des Gesenkringes aus auf sein schmaleres Ende zu bewirkt, daß die Segmente dieser Anord­ nun radial einwärts gedrückt werden und dadurch den Endabschnitt eines Werkstückes, das im Klemmring oder Futter angeordnet ist, verengend ver­ formen.

Auf das weite Ende des Klemmringes oder Futters wird eine Kraft ausge­ übt mittels eines koaxial ausgerichteten Stößels über ein Paar Schieber­ elemente, die zwischen dem Arbeitsende des Stößels und dem Futter ange­ ordnet sind. Wenn der Stößel sich in seiner zurückgezogenen Position be­ findet, können die Schieberelemente seitlich zwischen geschlossenen und offenen Positionen weggeschwenkt werden mit Hilfe von Hebeln des Arbeits­ mechanismus, der außerdem den Stempel betätigt. Der Arbeitsmechanismus ist so aufgebaut, daß er eine positive mechanische Verzögerung zwischen dem Schließen der Schieberelemente und dem Beginn des Pressenzyklus bewirkt. Dies wird erreicht durch eine elastische Verbindung zwischen einem manuell betätigbaren hin- und herbeweglichen Element und den angrenzenden Enden der Schieberelementhebel. Dies erlaubt eine Über­ fahrung des hin- und herbewegbaren Elementes, nachdem die Schieber­ elemente voll geschlossen worden sind. Ein Betätigungsschalter für den Stößel ist so positioniert, daß seine Einschaltung und Ausschaltung entsprechend eintreten nachdem die Schieberelemente geschlossen und ehe sie wieder geöffnet worden sind.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Vorderansicht einer Bördelvorrichtung zeigt, deren Teile sich in einer Position am Beginn des Bördel­ zyklus mit zurückgezogenem Stößel befinden, wobei die Schieber­ elemente nach oben geschwenkt sind und das Werkstück in das Bördel­ werkzeug eingelegt ist.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht ähnlich wie Fig. 1, wobei jedoch der Stößel voll ausgefahren ist und der Klemmring bzw. das Futter sich in seiner zusammengezogenen Position befindet.

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1, wobei Details der Bördelvorrichtung dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2.

Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2, wobei Komponenten des Arbeitsmechanismus in ihrer ersten vorgerückten Position dargestellt sind.

Fig. 6 zeigt einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 5 im Schnitt, wobei die Positionen dieser Komponenten gezeigt sind, wenn der Be­ triebsmechanismus voll vorgerückt ist.

Die Bördelvorrichtung 20 nach Fig. 1 hat einen Rahmen bestehend aus drei parallelen aufrechten Säulen 22, 24, 26, die einen gleichen Abstand von­ einander haben und in Form eines Dreiecks angeordnet sind. Zwei Säulen 22, 24 bilden die vorderen Säulen und die Säule 26 bildet die hintere Säule. Die oberen Enden der Säulen sind stabil mit im Abstand liegenden Kopf­ platten 27, 28 einer Pressenanordnung 30 verbunden, die einen axial beweglichen Stößel 32 hat. Die unteren Enden der Säulen 22, 24, 26 sind ebenfalls stabil mit einer Grundplatte 34 verbunden, die eine relativ große Öffnung mit einer ringförmigen Schulter hat zur Aufnahme eines Gesenkringes 36. Der Gesenkring, der ein äußerer Teil eines Gesenkes 38 ist, hat eine nach unten sich verjüngende kegelstumpfförmige innere Arbeitsfläche, die koaxial ausgerichtet ist mit der Bahnachse des Stößels 32. Ein Spannfutter 40 besteht aus einer Mehrzahl von nachgiebig angelenkten radial beweglichen Segmenten. Es sitzt locker in dem Gesenkring 36. Das Spannfutter 40 nimmt ein zylindrisches Arbeitsstück 42 auf, vorzugs­ weise von Seiten seines schmalen oder unteren Endes aus. Im vorliegenden Beispiel ist das Arbeitsstück ein Endabschnitt eines flexiblen Schlauches, auf den ein Anschlußstück 44 aufgesetzt ist, das mit einer ungebördelten metallisch äußeren Hülse oder einem Beschlag 46 versehen ist. Die Teile des Spannfutters sind so geformt und haben solche Größe, daß wenn der ungebördelte Teil des Ringes oder Beschlages 46 darin geeignet positioniert wird, das obere Ende des Spannfutters über das obere Ende des Gesenkringes 36 übersteht. Bei einer solchen Anordnung wird durch die auf das obere Ende des Spannfutters ausgeübte axiale Kraft das letztere tiefer in den Gesenk­ ring geschoben und als Folge hiervon werden durch die konvergierenden kegelstumpfförmigen Wände des Gesenkringes die Segmente des Futters radial einwärts gedrückt. Diese ihrerseits drücken radial auf die Außenseite des Ringes oder der Büchse 46, buchstäblich unter allen Winkeln, mit einer ausreichenden Kraft, um die Büchse 46 zu verengen und dauerhaft einwärts zu verformen in engem Kontakt mit der Außen­ fläche des Schlauches.

Die Axialkraft wird durch den Stößel aufgebracht und indirekt über ein Paar Schieberelemente 50, 52 übertragen, die zwischen der Stößelfläche und dem Gesenk 38 angeordnet sind. Die Schieber 50, 52 sind schwenkbar an einem Gelenkzapfen 54 montiert, der mit seinem oberen Ende an einer kreisförmigen Platte 55 befestigt ist, die ihrerseits fest an der Stirn­ fläche des Stößels angebracht ist. Der Gelenkzapfen 54 liegt benachbart zur hinteren Säule 26 des Rahmens und ist parallel zu dieser, ebenso wie zur Bahnachse des Stößels. Jeder der Schieber hat eine allgemein halbzylindrische Gestalt mit Augen 56, 58 für das Gelenk, die von ihren Seiten aus vorstehen. Die Schieber können daher axial zusammen mit dem Stößel auf das Spannfutter zu und von diesem weg bewegt werden und sie können ferner seitlich ausgeschwenkt werden zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position. Die oberen vorderen Teile der Schieber können abgeschnitten sein, wie dargestellt, um visuellen Zugang zum Inneren zu haben nachdem sie in ihre geschlossene Position geschwenkt worden sind. Längs der gelenkig verbundenen Ecken der Schieber kann ein Entlastungsspalt 59 vorgesehen sein.

Ein manueller Betätigungsmechanismus 60 zum Öffnen und Schließen der Schieber und zum Einleiten des Preßzyklus ist an einem hinteren Ansatz der Platte 56 montiert, so daß er sich zusammen mit dem Stößel auf- und abbewegt. Dies ermöglicht es einer Bedienungsperson die Be­ wegung des Stößels zu sehen oder zu bemerken und insbesondere festzu­ stellen, wenn die Bewegung aufhört. Der Betriebsmechanismus 60 umfaßt ein langgestrecktes hin- und herbewegbares Element, z.B. eine Zahn­ stange 62, ein drehbares Element, wie z.B. ein Stirnrad 64, das in Ein­ griff steht mit der Zahnstange, sowie einen radial angeordneten Handgriff 66, der mit dem Stirnrad fest verbunden ist. Die Zahnstange 62 ist ober­ halb des Stirnrades 64 angeordnet und ihre Längsmittellinie fluchtet mit der Mittellinie der hinteren Säule 26 und der axialen Mittellinie des Rahmens. Ein Schlitz 68 gleichmäßiger Breite erstreckt sich vertikal durch die Zahnstange 62 von oben nach unten längs eines Teils ihrer Mittellinie, vorzugsweise angrenzend an den Kopf oder das vordere Ende der Zahnstange. In dem Schlitz 68 ist vertikal ein seitlich verschieb­ barer Kupplungszapfen angeordnet, der federnd im vorderen Ende des Schlitzes 68 durch elastische Mittel, beispielsweise eine Schrauben­ feder 72 gehalten ist, die sich gegen die hintere Seite des Zapfens abstützt. Die Feder 72 ist in einer Bohrung 74 angeordnet, die sich in Längsrichtung durch das hintere Ende der Zahnstange 62 und in das hintere Ende des Schlitzes erstreckt. Ein Stopfen 76, der in das hintere Ende der Bohrung eingesetzt ist, hält die Feder an Ort und Stelle.

Der Kupplungszapfen 70 und die Schieber 50, 52 sind operativ mitein­ ander durch ein Paar allgemein paralleler Hebel 80, 82 verbunden. Die hinteren Enden der Hebel haben seitliche Arme 84, 86, die sich aufeinander zu erstrecken und schwenkbar am Kupplungszapfen montiert sind. Vorzugs­ weise sind die Enden der Arme 84, 86 vertikal im Abstand angeordnet und mit den oberen und unteren Enden des Kupplungszapfens verbunden. Die vorderen Enden der Hebel 80, 82 sind entsprechend mit im Abstand liegenden Drehzapfen am linken und rechten Schieber verbunden.

Ein Mikroschalter 90 zum Steuern des Flusses des Fluids in den Stößel von einer entfernten Quelle aus ist direkt in der Bewegungsbahn des Kopfes der Zahnstange angeordnet. Er liegt an einem festen Punkt zwischen der ersten vorgerückten Position, die von dem Zahnstangenkopf in dem Moment erreicht wird, in welchem die Vorwärtsbewegung des Kupplungs­ zapfens durch das Schließen der Schieber blockiert wird, und der zweiten vorgerückten Position des Zahnstangenkopfes, die durch die nachgiebige Verbindung zwischen dem Kupplungszapfen und der Zahnstange ermöglicht wird. In dieser zweiten Position hat die fortgesetzte Vor­ wärtsbewegung der Zahnstange die Kraft der Schraubenfeder überwunden und bewirkt, daß der Kupplungszapfen vom vorderen Ende seines Schlitzes aus zu dessem hinteren Ende verschoben wird.

Die Bördeloperation umfaßt die Arbeitsschritte, axiales Einlegen eines Werkstückes in das Spannfutter vom Boden aus, visuelles Bestimmen, daß das Werkstück richtig im Spannfutter sitzt und dieses richtig im kegel­ stumpfförmigen Gesenkring sitzt, Bewegen der Schieber aus einer offenen Position in eine geschlossene Position durch Vorrücken eines hin- und herbewegbaren Elementes des Arbeitsmechanismus in eine erste Position, Einleitung des Hubzyklus durch weiteres Vorrücken des hin- und herbeweg­ baren Elementes nachdem die Schieber geschlossen sind, Bestimmung des Endes der Stößelbewegung, automatische Rückführung der Komponenten des Betriebsmechanismus in ihre Ausgangspositionen mit Hilfe einer Rückhol­ feder 92, die mit dem Handgriff des Betriebsmechanismus verbunden ist, worauf schließlich das Werkstück axial aus dem oberen Ende des Spannfutters herausgenommen wird.

Claims (9)

1. Bördelvorrichtung insbesondere zum Befestigen eines Schlauchanschlusses am Ende eines flexiblen Schlauches indem eine äußere metallische Hülse rund um ein Endstück des Schlauches verengt wird, gekennzeichnet durch einen Rahmen mit zwei Enden, eine Grundplatte an einem Ende, ein Spannfutter, das axial in einem kegelstumpfförmigen Gesenkring be­ wegbar ist, der zentrisch in der Grundplatte eingebaut ist, ein koaxial ausgerichteter ausfahrbarer und rückziebarer Stößel am anderen Ende, ein Paar Schieber, die zwischen dem Stößel und dem Spannfutter angeordnet sind und die axial beweglich sind in Ver­ bindung mit dem Stößel, sowie seitlich zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position, wenn der Stößel sich in seiner zurück­ gezogenen Position befindet, ferner durch Einrichtungen zum Öffnen und Schließen der Schieber und zum Betätigen des Stößels, wobei diese Einrichtungen ein elastisches Verbindungsstück aufweisen, das es ermöglicht, ein Element dieser Einrichtungen vorzurücken in Kontakt mit einem den Stößel betätigenden Schalter nachdem die Schieber voll geschlossen worden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element eine Zahnstange ist mit einem Schlitz gleichmäßiger Breite, der sich längs eines Abschnittes ihrer Längsachse erstreckt, daß ein quer verschiebbarer Kupplungszapfen in dem Schlitz angeordnet ist, daß ein Paar Hebel sich von dem Kupplungszapfen zu den Schiebern erstrecken und elastische Mittel vorgesehen sind, die gegen eine Seite des Kupplungszapfens anliegen und diesen federnd gegen ein Ende des Schlitzes halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kupplungszapfen hin liegenden Enden der Hebel oberhalb der Zahn­ stange angeordnet sind und mit den gegenüberliegenden Enden des Kupplungszapfens verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel in Form einer Schraubenfeder ausgebildet sind, die in einer längsverlaufenden Bohrung in der Zahnstange sitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange ein vorderes Ende und ein hinteres Ende hat, daß ein Schaltfinger des Schalters im vorderen Weg der Zahnstange so angeordnet ist, daß er im Abstand vor dem vorderen Ende liegt, während der Kupplungs­ zapfen sich am vorderen Ende des Schlitzes befindet und daß er in Kontakt mit dem vorderen Ende ist, wenn der Kupplungszapfen sich am anderen Ende des Schlitzes befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen drei in gleichen Abständen angeordneten aufrechten Säulen aufweist, die in Form eines Dreiecks angeordnet sind, daß die Säulen an einem Ende fest durch die Grundplatte und am anderen Ende durch Teile des Stößels verbunden sind, daß die Schieber schwenkbar an einem Gelenk­ zapfen montiert sind, daß die eine Säule angrenzend an die angelenkten Seiten der Schieber die hintere Säule ist, während die anderen beiden Säulen angrenzend an die aufschwenkbaren Seiten der Schieber die vorderen Säulen sind und daß die Hebel oberhalb der hinteren Säule und der Zahnstange angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kupplungszapfen hin gerichteten Enden der Hebel einwärts gerichtete Querenden haben.

8. Verfahren zum Betätigen einer Bördelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück in ein Gesenk eingelegt wird während die Schieber sich in offener Position befinden, daß die Schieber geschlossen werden durch Vorrücken eines Elements des Arbeitsmechanismus in eine erste vordere Position, daß dieses Element weiter vorgerückt wird in eine zweite vordere Position, worauf der Stößel betätigt wird, daß axial das Spannfutter in den kegelstumpfförmigen Gesenkring gedrückt wird, daß dieses Element in seine ursprüngliche erste Position zurückgezogen wird, worauf der Stößel in seine zurückgezogene Position geführt wird, daß die Schieber geöffnet werden, indem dieses Element weiterhin zurückge­ zogen wird und daß das Werkstück aus dem Gesenk herausgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Werk­ stück beim Einlegen axial in das äußere Ende des Gesenkes einge­ bracht und beim Herausnehmen axial vom inneren Ende durch die offenen Schieber hindurch herausgenommen wird.