DE4446502A1 - Werkzeugaggregat mit Handwerkzeug und tragbarer Hydraulikpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugaggregat, bestehend aus einem Handwerkzeug mit einem eingebauten Hydraulikantrieb sowie aus einer tragbaren, über einen Druckschlauch mit dem Handwerkzeug verbundenen, elektrisch angetriebenen Hydraulikpumpe mit einem über eine Steuerleitung angeschlossenen Steuerschalter.

Ein Handwerkzeug der vorstehend beschriebenen Art, jedoch ohne Steuerschalter und Steuerleitung und nur mit einem Anschluß für einen Druckschlauch ist durch die DE-PS 21 36 742 bekannt. Dieses bekannte Werkzeug kann nur mit einem externen Steuerschalter eingesetzt werden.

Durch den Prospekt "WALKPAC" der Firma Enerpac Applied Power GmbH in Düsseldorf ist eine tragbare, batteriebetriebene Hydraulikpumpe bekannt, für die Anwendungen zum Antrieb von Werkzeugen angegeben sind. Das kofferähnliche Gehäuse, das einen Tragegriff und einen Schultergurt aufweist, ist über eine flexible Leitung mit einem Steuerschalter verbunden, um die Pumpe von Hand ein- und ausschalten zu können. Die Schalterbetätigung erweist sich jedoch für eine Reihe von Handwerkzeugen als extrem schwierig, die selbst mit beiden Händen gehalten werden müssen, sei es wegen des hohen Gewichts, sei es wegen des präzisen Werkzeugeinsatzes im Hinblick auf das Werkstück, sei es im Hinblick auf die Notwendigkeit, am Handwerkzeug selbst noch weitere Manipulationen vornehmen zu müssen. Für derartige Handwerkzeuge würde die bekannte Hydraulikpumpe die sogenannte "dritte Hand" erforderlich machen.

Zu den vorstehend beschriebenen Handwerkzeugen gehören beispielhaft Preßzangen und Schiebezangen, die zur Verbindung von Rohrleitungsenden unter Zwischenschaltung von Kupplungsstücken dienen, die aus einer Hülse und zwei muffenförmigen Teilen bestehen, zwischen denen die Rohrleitungsenden formschlüssig und absolut dicht festgelegt werden müssen. Für die Verbindung von Rohrleitungsenden wurden konfektioniert im Handel befindliche Kupplungseinheiten entwickelt, die sich in zwei Gruppen einteilen lassen.

Bei der ersten Gruppe werden zwei Rohrleitungsenden, die auf eine Hülse aufgeschoben worden sind, durch radiales Verpressen verformbarer Muffen festgelegt. Bei der zweiten Gruppe werden zwei auf einer Hülse festgelegte Rohrleitungsenden durch axiales Aufschieben von Muffen entsprechend geringen Durchmessers miteinander verbunden. In beiden Fällen muß die Verbindung zuverlässig und dauerhaft gegenüber Zug- und Druckbeanspruchungen erfolgen, insbesondere müssen die Leitungsverbindungen absolut dicht hergestellt werden. Je nach der Herstellungsart der Verbindung spricht man von Preßwerkzeugen oder von Schiebewerkzeugen bzw. Preßzangen und Schiebezangen. Als Leitungsmaterial für die Rohrleitungen kommt hierbei Metall, wie beispielhaft Kupfer, sehr wohl aber auch Kunststoff in Frage. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist dabei die Herstellung von Heizungssystemen, insbesondere von Fußbodenheizungen.

Sowohl beim Einsatz von Preßzangen als auch von Schiebezangen muß die Achse des Zangenmauls bzw. die Bewegungsrichtung der Schiebebacken mit der Achse der Leitungsverbindung zusammenfallen. In der Regel muß also die Längsachse des Handwerkzeugs genau rechtwinklig zur Achse der Leitungsverbindung ausgerichtet und in dieser Lage für die Dauer des Preß- bzw. Schiebevorganges gehalten werden. Die betreffenden Handwerkzeuge sind verhältnismäßig schwer, und bei den sogenannten Preßzangen müssen zum Aufsetzen der Preßbacken auf die Leitungsverbindung noch die beiden Zangenbacken von Hand geöffnet werden, weil derartige Preßzangen nur einen einseitig wirkenden Antrieb aufweisen. Auf diese Besonderheit wird noch im Zusammenhang mit der Detailbeschreibung näher eingegangen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugaggregat der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei dem das Handwerkzeug vor, während und nach dem Bearbeitungsvorgang zuverlässig und ermüdungsfrei mit beiden Händen gehalten werden kann, so daß ein präziser Werkzeugeinsatz ermöglicht wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Werkzeugaggregat erfindungsgemäß dadurch, daß der Steuerschalter mit dem Handwerkzeug baulich vereint ist.

Durch diese Einheit von Steuerschalter und Handwerkzeug wird gewährleistet, daß die Bedienungsperson nicht erst nach einem herumliegenden oder herumhängenden Steuerschalter suchen muß, sondern diesen im Griffbereich des Handwerkzeugs selbst vorfindet. Beim Erfindungsgegenstand ist somit das hydraulische Handwerkzeug nicht nur über einen Druckschlauch, sondern auch über eine Steuerleitung mit der hydraulischen Pumpe und deren Steuereinrichtungen verbunden. Dadurch kann die Bedienungsperson nicht nur das Werkzeug im Hinblick auf den erforderlichen Arbeitsvorgang sorgfältig und genau führen und über die Dauer des Arbeitsvorganges auch halten, sondern weiterhin weitere Manipulationen am Werkzeug selbst vornehmen, falls dies bei bestimmten Werkzeugtypen erforderlich sein sollte. Die Handhabung ist dabei auch weitgehend ermüdungsfrei, obwohl die meisten hydraulisch angetriebenen Werkzeuge ein nicht unbeträchtliches Gewicht haben.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn das Handwerkzeug mindestens eine Grifffläche aufweist und wenn der Steuerschalter derart in der Nähe der Grifffläche in das Handwerkzeug integriert ist, daß er ohne Loslassen der Grifffläche betätigbar ist.

Es ist dabei weiterhin von Vorteil, wenn die Hydraulikpumpe, ihr elektrischer Antriebsmotor und eine aufladbare Stromquelle in ein tragbares Gehäuse eingebaut sind, das mit Haltevorrichtungen zum Befestigen auf dem Rücken einer Bedienungsperson versehen ist.

Hierdurch entfällt das bei den bekannten Gehäusen, die mit einem einfachen Tragegurt nach Art von Umhängetaschen versehen sind, zu beobachtende Pendeln des sehr schweren Gehäuses mit Inhalt, wodurch die Bedienungsperson, die ihre Arbeit häufig in gebückter Haltung ausführen muß, erheblich behindert würde. Diese Behinderung tritt beim Tragen des Gehäuses mit der Hydraulikpumpe auf dem Rücken der Bedienungsperson nicht ein.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn der Hydraulikantrieb in der Weise ausgelegt ist, daß nach Maßgabe von Druck und Liefergrad der tragbaren, über eine aufladbare Stromquelle antreibbaren Hydraulikpumpe und der Verformungseigenschaften der Leitungsverbindung der Preßvorgang in maximal 6 Sekunden, vorzugsweise in maximal 4 Sekunden, beendet ist.

Eine solche Auslegung ist keineswegs selbstverständlich, denn Versuche mit einer tragbaren, batteriebetriebenen Hydraulikpumpe nach dem Stand der Technik in Verbindung mit einem gleichfalls handelsüblichen Handwerkzeug zum radialen Verpressen von Leitungsverbindungen haben gezeigt, daß der Preßvorgang wegen des großen Kolbendurchmessers des Hydraulikantriebes etwa 9 bis 10 Sekunden dauert. Da eine Bedienungsperson nacheinander eine Vielzahl von Leitungsverbindungen in gebeugter Haltung mit einem relativ sehr schweren Werkzeug verpressen muß, tritt hierbei rasch eine Ermüdung ein, so daß im Laufe der Zeit ein ungenaues Ansetzen des Handwerkzeugs zu beobachten ist. Die Dauer des Arbeitsvorganges ist bei dem gegebenen Betriebsparametern der bekannten tragbaren Hydraulikpumpe vorrangig durch den Durchmesser des Hydraulikkolbens im Handwerkzeug und durch den Hub des Kolbens bedingt. Nun hat sich überraschend gezeigt, daß eine entsprechende Verringerung des Kolbendurchmessers keineswegs zu fehlerhaften Leitungsverbindungen führt. Ganz offensichtlich werden die Preßkräfte durch die hohe Verformungsgeschwindigkeit begünstigt, und durch die kurzzeitige hohe Belastung des Elektroantriebs der Hydraulikpumpe wird auch eine Überlastung problemlos verkraftet. Umfangreiche Versuche haben jedenfalls gezeigt, daß bei einer Verringerung der Kolbenfläche auf etwa die Hälfte bei ansonsten unverändertem Übertragungssystem die gewünschten kurzen Verformungszeiten möglich sind, und daß dennoch in kurzer Taktfolge eine Vielzahl von Verbindungsvorgängen durchführbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der einzigen Figur näher erläutert, die eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Handwerkzeugs sowie eine Seitenansicht eines Gehäuses mit einer aufladbaren Stromquelle, einer Hydraulikpumpe und einem Elektroantrieb in Phantomdarstellung zeigt.

Das Werkzeugaggregat besteht aus einem Handwerkzeug 1 und einem tragbaren Gehäuse 2, in dem eine aufladbare Stromquelle 3, ein Pumpensumpf 4, eine Hydraulikpumpe 5 und zu deren Antrieb ein Elektromotor 6 angeordnet sind. Der Elektromotor 6 wird bei entsprechender Ansteuerung von der Stromquelle 3 gespeist. Das Gehäuse 2 ist an seiner einen Stirnseite mit einem Anschlußstutzen 7 für eine Kupplung 8 eines Druckschlauches 9 sowie mit einer Steckverbindung 10 für den Anschluß einer Kupplung 11 einer Steuerleitung 12 versehen. Das Gehäuse 2 besitzt einen Tragegriff 13 sowie hier nicht näher gezeigte Haltevorrichtungen zum Befestigen auf dem Rücken einer Bedienungsperson.

Das Handwerkzeug 1 besteht aus einem sogenannten Grundgerät 14 und einem auswechselbar daran befestigbaren Werkzeugkopf 15. Zum Grundgerät 14 gehört ein Gehäuse 16 mit einem Handgriff 17, der auf seinem Umfang eine Grifffläche 18 bildet. In unmittelbarer Nähe dieser Grifffläche 18 ist ein elektrischer Steuerschalter 19 im Gehäuse 16 angeordnet, der an die Steuerleitung 12 angeschlossen ist. Zur feuchtigkeitsdichten Durchführung der Steuerleitung 12 dient eine Stopfbuchsverschraubung 20.

Im Innern des Gehäuses 16 befindet sich ein Hydraulikantrieb 21, der aus einem Hydraulikzylinder 22 mit einem Kolben 23, Kolbenringen 24 und einer Kolbenstange 25 besteht. Der Hydraulikzylinder 22 ist in das Gehäuse 16 eingeschraubt und durch eine Kontermutter 26 festgelegt. Im Hydraulikzylinder 22 befindet sich eine Druckfeder 27, die teilweise von der Kolbenstange 25, teilweise von einer Führungshülse 28 geführt ist. Auf das Ende des Hydraulikzylinders 22 ist weiterhin ein Zwischenstück 29 mit einem Flanschteil 30 aufgeschraubt, das in einer koaxialen Bohrung einen Lagerring 31 für die Kolbenstange 25 trägt.

Mit dem besagten Flanschteil 30 ist über mehrere Schrauben 32, von denen nur eine sichtbar ist, der bereits erwähnte Werkzeugkopf 15 verbunden, zu dem ein Preßbackengehäuse 33 gehört, das mit einem weiteren Flanschteil 34 versehen ist. Im Innern des Preßbackengehäuses 33 befindet sich ein Kreuzkopf 35 mit zwei Steuerrollen 36, von denen wegen des gewählten Schnittes nur die obere sichtbar ist. Die beiden Steuerrollen sind auf zueinander parallelen Zapfen 37 gelagert, deren Enden wiederum im Kreuzkopf 35 festgelegt sind. Der Kreuzkopf 35 steht mit der Kolbenstange 25 auf die gezeigte Weise in Verbindung und wird von dieser angetrieben. Das Preßbackengehäuse 33 besteht aus zwei schalenförmigen Hälften, die über eine Schraube 38 zusammengehalten werden. Jenseits der Zapfen 37 ist das Preßbackengehäuse 33 gabelförmig ausgebildet und mit einer diametral durchgehenden Ausnehmung 39 versehen, in die zwei doppelarmige Preßbacken 40 und 41 teilweise hineinragen. Die Preßbacken 40 und 41 sind auf zwei parallel zueinander verlaufenden Gelenkzapfen 42 und 43 gelagert und werden durch eine Druckfeder 44 in der gezeigten stabilen Lage gehalten. Die Gelenkzapfen 42 und 43 sind am Ende des Preßbackengehäuses 33 gelagert. Jenseits der Gelenkzapfen 42 und 43 wird zwischen den Preßbacken 40 und 41 ein Zangenmaul 45 gebildet, das zum radialen Verpressen sogenannter Leitungsverbinder dient. Um das Zangenmaul 45 öffnen zu können, besitzen die diesseitigen Schenke der Preßbacken 40 und 41 auf ihren Außenseiten weitere Griffflächen 46 und 47, mittels welcher die Preßbacken 40 und 41 von Hand weiter in die Ausnehmung 39 hineingedrückt werden können. Sobald das Zangenmaul 45 den Leitungsverbinder übergreift, werden die Griffflächen 46 und 47 entlastet, so daß die zuvor komprimierte Druckfeder 44 das Zangenmaul 45 soweit schließt, wie dies der darin befindliche Leitungsverbinder mit den Leitungsenden zuläßt.

Nach genauer Ausrichtung des Handwerkzeugs 1 wird nunmehr der Steuerschalter 19 betätigt, der über die Steuerleitung 12 die Hydraulikpumpe 5 in Betrieb setzt, so daß der Kolben 23 über den Druckschlauch 9 unter Druck gesetzt und nach rechts verschoben wird. Dieser Kolbenbewegung folgen die Steuerrollen 36, die hierbei auf zwei Steuerflächen 48 auflaufen, von denen gleichfalls nur die obere sichtbar ist. Die Steuerflächen 48 haben in bezug auf die Werkzeugachse A-A die Wirkung schiefer Ebenen, d. h. unter der Wirkung der Steuerrollen 36 und der Steuerflächen 48 wird das Zangenmaul 45 mit großer Kraft geschlossen und der Preßvorgang durchgeführt. Hierbei dient - nach dem Loslassen der Griffflächen 46 und 47 - die Außenfläche des Preßbackengehäuses 33 als weitere Grifffläche, um das Werkzeug zuverlässig in der gewählten Position halten zu können. Mit anderen Worten: Die Bedienungsperson hat beide Hände am Handwerkzeug 1.

Die Preßbacken 40 und 41 sind zusammen mit den Gelenkzapfen 42 und 43 als Baueinheit auswechselbar und zu diesem Zweck mittels einer Lasche 49 und eines Zylinderstiftes 50 im Preßbackengehäuse 33 gehalten. Nach dem Lösen des Zylinderstiftes 50 ist es auf einfache Weise möglich, den äußeren Teil des Werkzeugkopfes 15 auszuwechseln und durch einen Satz von Preßbacken mit einem Zangenmaul 45 unterschiedlichen Durchmessers bzw. unterschiedlich geformter Preßflächen zu ersetzen.

Es ist der Figur zu entnehmen, daß das erfindungsgemäße Werkzeugaggregat ein leicht transportables Arbeitsgerät darstellt, mit dem Leitungsverbindungen zuverlässig, schnell und kraftsparend hergestellt werden können.

Claims (7)

1. Werkzeugaggregat, bestehend aus einem Handwerkzeug (1) mit einem eingebauten Hydraulikantrieb (21) sowie aus einer tragbaren, über einen Druckschlauch (9) mit dem Handwerkzeug (1) verbundenen, elektrisch angetriebenen Hydraulikpumpe (5) mit einem über eine Steuerleitung (12) angeschlossenen Steuerschalter (19), dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (19) mit dem Handwerkzeug (1) baulich vereint ist.

2. Werkzeugaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Handwerkzeug (1) mindestens eine Grifffläche (18) aufweist und daß der Steuerschalter (19) derart in der Nähe der Grifffläche (18) in das Handwerkzeug (1) integriert ist, daß er ohne Loslassen der Grifffläche (18) betätigbar ist.

3. Werkzeugaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (12) eine elektrische Leitung und der Steuerschalter (19) ein elektrischer Schalter ist.

4. Werkzeugaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (5), ihr elektrischer Antriebsmotor (6) und eine aufladbare Stromquelle (3) in ein tragbares Gehäuse (2) eingebaut sind, das mit Haltevorrichtungen zum Befestigen auf dem Rücken einer Bedienungsperson versehen ist.

5. Werkzeugaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) lösbar auf einem Traggestell befestigt ist, das mit den Haltevorrichtungen ausgestattet ist.

6. Werkzeugaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Handwerkzeug (1) einen vom Hydraulikantrieb (21) lösbaren Werkzeugkopf (15) aufweist, der mit mindestens zwei Werkzeugbacken (40, 41) zum axialen oder radialen Verpressen von Leitungsverbindungen ausgestattet ist.

7. Werkzeugaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikantrieb (21) in der Weise ausgelegt ist, daß nach Maßgabe von Druck und Liefergrad der tragbaren, über eine aufladbare Stromquelle (3) antreibbaren Hydraulikpumpe (5) und der Verformungseigenschaften der Leitungsverbindung der Preßvorgang in maximal 6 Sekunden, vorzugsweise in maximal 4 Sekunden, beendet ist.