EP0451806B1 - Presswerkzeug - Google Patents

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EP0451806B1
EP0451806B1 EP91105662A EP91105662A EP0451806B1 EP 0451806 B1 EP0451806 B1 EP 0451806B1 EP 91105662 A EP91105662 A EP 91105662A EP 91105662 A EP91105662 A EP 91105662A EP 0451806 B1 EP0451806 B1 EP 0451806B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compression
jaws
pressing
tool according
abutment
Prior art date
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EP91105662A
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English (en)
French (fr)
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EP0451806A1 (de
Inventor
Helmut Dipl.-Ing. Dischler
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP94110655A priority Critical patent/EP0628362B1/de
Priority to EP94110654A priority patent/EP0627273B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/046—Connecting tubes to tube-like fittings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/14—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same
    • B25B27/146—Clip clamping hand tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5367—Coupling to conduit

Definitions

  • the invention relates to a pressing tool, in particular for connecting tubular workpieces, with arcuate pressing jaws, which sit on pivoting levers and can be moved relative to one another in such a way that they can be opened for placement on the workpiece and that all pressing jaws are closed towards the end of the pressing Complement the press room, the pivot levers being pivotable in the pressing direction via a drive device for the purpose of moving the movable press jaws.
  • Coupling sleeves are used to connect pipe ends, which are plastically deformable and made of metal, preferably steel. Their inner diameter is so much larger than the outer diameter of the pipe ends to be connected that they are permanently deformed in the event of radial compression until they abut the outer surface of the pipe ends.
  • coupling sleeves can additionally have an annular groove on the inside near each end, into which an elastic sealing ring is inserted.
  • the radial compression takes place by means of pressing tools, as are known for example from DE-PS 21 36 782.
  • This pressing tool has two clamping arms, each with two arms, at least one of which is pivotably mounted on the pressing tool.
  • the press jaws have press surfaces which form circular arc sections and have the same radii, which enclose a press space.
  • the pressing surfaces can also be contoured instead of as circular arc sections be, for example, to form a polygonal or oval press room.
  • the arms of the press jaws located distant from the press chamber can be spread against the action of a spring, with the result that the press jaws are moved against one another in the region of the press chamber.
  • the spreading takes place by means of pressure rollers which are arranged next to one another and abut one another and which are moved together between the arms by means of a drive device in the form of a working cylinder and in this way pivot the press jaws.
  • this pressing tool is the pressing tool according to the preamble of claim 1 and is described in DE-OS 34 23 283.
  • two press jaws are provided which are each pivotably mounted on a drive lever, which in turn are pivotably guided on the press tool.
  • the drive levers have opposite arms which can be spread by means of pressure rollers which can be moved into the intermediate space by a working cylinder and in this way move the pressing jaws towards one another.
  • the press jaws are additionally guided in scenes in such a way that when the drive levers are pivoted in the opening direction, they are pivoted open about their articulation points on the drive levers, so that a wide, mouth-like opening is created between the end faces of the press jaws, which accommodates the pipe ends to be connected or a coupling sleeve facilitated.
  • the clamping jaws When pivoting the drive lever in the opposite direction, the clamping jaws are pivoted again so that the perpendicular to their arc sections approximately collapse and the clamping jaws are moved parallel to each other when the drive lever is pivoted further.
  • the jaws are moved against each other until they have a circular area at the end of the press enclose and have deformed the pipe ends or the coupling sleeve accordingly while reducing the diameter.
  • This press tool has proven itself when a not too large diameter reduction or insertion depth is required. For larger press-in depths, which are required if the pipe connection is to withstand higher internal pressures, it is necessary to provide more than two press jaws so that there is no formation of outwardly projecting webs between the end faces of the press jaws, which leads to a complete closing of the press jaws would prevent.
  • Such pressing tools are described for example in DE-OS 21 18 782, DE-OS 35 13 129, DE-AS 25 11 942 and DE-AS 19 07 956. All pressing tools disclosed therein have in common that all pressing jaws are movable and guided in the radial direction. This requires complex guides and drive devices, which makes the pressing tools difficult and therefore difficult to handle and also expensive.
  • the invention is therefore based on the object of designing a press tool of the type mentioned in such a way that, despite the arrangement of more than two press jaws, it is as simple as possible and thus easy to handle and can be produced inexpensively.
  • a further press jaw is provided, which is designed as an abutment attachable to the workpiece and that the other press jaws are guided such that they each move towards the center of the press chamber in the closed state of the press tool during the pressing process move. It is expedient if the press jaws are guided such that they can move relative to one another in such a way that their respective opposite end faces have the same spacing at the start of the press.
  • the pressing tool according to the invention is characterized by simple structure, since one of the press jaws is designed as an abutment and thus requires neither a guide nor a drive device.
  • the remaining press jaws are guided and driven so that they move in very specific directions during the pressing process, specifically towards the center of the pressing chamber in the closed state of the pressing tool. This is very important for the same forces acting on the workpiece from all sides.
  • the press jaws have circular arc sections of equal length in the circumferential direction, that is to say the gaps between the opposite end faces of the press jaws are distributed uniformly over the circumference.
  • the directions of movement of the two movable press jaws should enclose an angle of 60 °, which lies symmetrically to the perpendicular to the abutment and opens away from it.
  • the directions of movement of the two pressing jaws adjacent to the abutment should include an angle of 90 ° during the pressing process, which lies symmetrically to the perpendicular to the abutment and opens away from it.
  • the abutment is designed as an abutment bracket located at the free end of the pressing tool, which is pivotably mounted on one side and which can be released or locked on the opposite side.
  • This abutment bracket can be pivoted away when the pressing tool is attached to the pipe ends to be connected or to the coupling sleeve. After swiveling back and locking, the movable press jaws can then be moved in the direction of the abutment by means of the drive device.
  • the swivel levers can be fixed in place on the pressing tool, at least as far as the actuation of the pressing jaws adjacent to the abutment is concerned.
  • the pressing tool according to DE-OS 34 23 283 there is the possibility of arranging the pressing jaws on pressing jaw carriers which are pivotably mounted on the pivot levers.
  • a link guide can be provided, as can also be found in DE-AS 34 23 283.
  • Two drive levers (34, 35) are mounted in the tool housing (32) as a mirror image of the longitudinal axis (33) so that they can rotate about pivot bolts (36, 37) extending perpendicular to the plane of the drawing.
  • the downward-pointing arms (38, 39) of the drive levers (34, 35) are spread for pivoting in the directions of arrows E, F, against the action of a spring (not shown here) which contracts the arms (38, 39) .
  • a pair of pressure rollers is used to spread the arms (38, 39), which can be moved into the space between the arms (38, 39) with the aid of a pneumatically or hydraulically actuated working cylinder.
  • Such a drive device is known per se from DE-PS 21 36 782 and DE-OS 34 23 382.
  • Press jaws (42, 43) are received in the arms (40, 41) of the drive levers (34, 35) which extend upwards from the pivot bolts (36, 37).
  • the pressing jaws (42, 43) each have pressing surfaces (44, 45) on the inside, each of which forms circular arc sections extending over 120 °.
  • Both press jaws (42, 43) are movably mounted on the arms (40, 41) of the drive levers (34, 35) in the circumferential directions according to double arrows G, H. For this purpose, they rest with their outer sides on corresponding circular-arc-shaped guide surfaces (46, 47) in the arms (40, 41) which run coaxially with the circular-arc sections of the respective pressing surfaces (44, 45).
  • the press jaws (42, 43) have lugs (48, 49) projecting laterally outwards, on both sides of the guide surfaces (46, 47). Wear the noses (48, 49) Guide projections (50, 51) which form-fit into the scenes (52, 53) which are molded into the inside of the tool housing (32). In this way, the pressing jaws (42, 43) are positively guided in the circumferential directions G, H when the drive lever (34, 35) pivots.
  • Another pressing jaw is formed by an abutment (54) which is arranged in a fixed manner within the tool housing (32) and has a pressing surface (55) on the top, which is designed as a circular arc section extending over 120 °.
  • the circular arc section has the same radius as that of the other pressing surfaces (44, 45).
  • the arms (38, 39) of the drive levers (34, 35) are first pressed together by hand, that is, contrary to the arrows E, F.
  • the arms (40, 41) open like a mouth and give in between the end faces of the press jaws (42, 43) free space so that the press tool (31) can be pushed across a coupling sleeve (56) transversely to its longitudinal axis.
  • the pressing jaws (42, 43) can be closed. This is done by spreading the lower arms (38, 39) of the drive lever (34, 35) using the drive device, not shown.
  • the press jaws (42, 43) then come to rest on the jacket of the coupling sleeve (56). Since the radii of the pressing surfaces (44, 45, 55) are smaller than the radius of the coupling sleeve (56) before the pressing by the intended insertion depth, the pressing surfaces (44, 45, 55) lie only with their outer transverse edges on the circumference of the coupling sleeve (56).
  • the scenes (52, 53) are shaped such that the pressing jaws (42, 43) in the circumferential direction relative to the arms (40, 41) of the drive lever (34, 45) are shifted accordingly, ie the the left press jaw (42) clockwise and the right press jaw (43) counterclockwise.
  • the radii of the circular arc sections of the pressing surfaces (44, 45, 55) start from centers which lie in the tips of an equilateral triangle.
  • the lower arms (38, 39) of the drive lever (34, 35) are additionally spread.
  • the pressing jaws (42, 43) are moved further inwards, the two directions of movement essentially enclosing an angle of 60 °, which is symmetrical to the longitudinal axis (33) and opens away from the abutment (54).
  • the pivot pins (36, 37) each lie on straight lines that start from the center of the circular arc section of the abutment (54) and enclose an angle that is twice as large as that of the directions of movement of the press jaws (42, 43 ) included angles, namely 120 °.
  • the scenes (52, 53) bend afterwards downwards in such a way that the pressing jaws (42, 43) are displaced in the circumferential direction relative to the arms (40, 41), namely the left pressing jaw (42) counterclockwise and the right pressing jaw (43) clockwise.
  • the guide in the scenes (52, 53) is such that the gaps (57, 58, 59) remain the same throughout the pressing process until the end faces of the press jaws (42, 43) and the abutment (54) at the end of the press Plant come.
  • the coupling sleeve (56) is compressed radially and its diameter is reduced by the desired press-in depth.
  • the lower arms (38, 39) of the drive lever (34, 35) are pushed together again, so that the upper arms (40, 41) open like a mouth.
  • the press tool (31) can then be removed from the coupling sleeve (56).
  • a pressing tool (61) - also only partially - is shown, this pressing tool (61) being very similar to the pressing tool (31) shown in Figures (1) and (2). It has an internally hollow tool housing (62) which extends downwards for receiving a drive and for the purpose of handling, which is not shown here.
  • Two drive levers (64, 65) are mounted in the tool housing (62) as a mirror image of the longitudinal axis (63) so that they can rotate about pivot bolts (66, 67) extending perpendicular to the plane of the drawing.
  • the downward-pointing arms (68, 69) of the drive levers (64, 65) are spread out for pivoting in the directions of the arrows I, J, against the action of a lower arm (68, 69) that does not show here in detail Feather.
  • a pair of pressure rollers is used to spread the arms (68, 69), as has already been described for the pressing tool (31) in FIGS. (1) and (2).
  • Press jaws (72, 73) are received in the arms (70 ⁇ , 71) of the drive levers (64, 65) which extend upwards from the pivot bolts (66, 67). They each have inside pressing surfaces (74, 75) which each form circular sections extending over 120 °. Both press jaws (72, 73) are movably mounted on the upper arms (70 ⁇ , 71) of the drive levers (64, 65) in the circumferential directions according to the double arrows K, L. For this purpose, you lie with your outer sides on corresponding, circular arc-shaped guide surfaces (76, 77) in the arms (70 ⁇ , 71), which run coaxially to the circular arc sections of the respective pressing surfaces (74, 75).
  • the pressing jaws (72, 73) have notches (78, 79) on their outer circumferences, into which notches in the upper arms (70 ⁇ , 71) Hold axially displaceable pins (80, 81). These pins (80, 81) are spring-loaded via compression springs (82, 83) in the direction of the notches (78, 79).
  • the pins (80, 81) and the notches (78, 79) are arranged so that the pins (80, 81) endeavor to move the pressing jaws (72, 73) against each other in the circumferential direction, that is to say the left pressing jaw (74 ) clockwise and the right press jaw (73) counterclockwise.
  • Stops not shown here ensure that the press jaws (72, 73) cannot be moved further in these two directions beyond a certain maximum dimension.
  • the guiding of the press jaws (72, 73) is such that they do not fall inwards from the receptacles of the arms (70, 71), ie a corresponding positive guidance is provided.
  • Another press jaw is formed by an abutment (84) which is arranged in a fixed manner within the tool housing (62) and has a press surface (85) on the top, which is designed as a circular arc section extending over 120 °.
  • the circular arc section has the same radius as that of the other pressing surfaces (74, 75).
  • the lower arms (68, 69) of the drive lever (64, 65) are first pressed together by hand, that is, contrary to the arrows I, J.
  • the upper arms (70, 71) open mouth-like and give a space between the end faces of the press jaws (72, 73) so that the press tool (61) can be pushed transversely to its longitudinal axis via a coupling sleeve (86).
  • the pressing jaws (72, 73) can be closed by spreading the lower arms (68, 69) with the aid of the drive device, which is not shown here.
  • the press jaws (72, 73) then come to rest on the jacket of the coupling sleeve (86). Since the radii of the press surfaces (74, 75, 85) are smaller than the intended insertion depth the radius of the coupling sleeve (86) before pressing, the pressing surfaces (74, 75, 85) rest only on the circumference of the coupling sleeve (86) with their outer transverse edges.
  • the stops for limiting the movement of the press jaws (72, 73) are arranged accordingly in the circumferential direction.
  • the radii of the circular arc sections of the pressing surfaces (74, 75, 85) start from centers which lie in the tips of an equilateral triangle.
  • the lower arms (68, 69) of the drive lever (64, 65) are additionally spread.
  • the press jaws (72, 73) are moved further inwards, the two directions of movement essentially enclosing an angle of 60 °, which is symmetrical to the longitudinal axis (63) and opens away from the abutment (84).
  • the pivot pins (66, 67) each lie on straight lines that start from the center point of the circular arc section of the abutment (84) and enclose an angle of 120 °.
  • the pressing jaws (72, 73) move automatically in the circumferential direction relative to the upper arms (70 ⁇ , 71), namely the left pressing jaw (72) counterclockwise and the right pressing jaw (73) clockwise. It has been shown that the gaps (87, 88, 89) remain essentially the same even in this embodiment, despite the inaccurate guidance during the entire pressing process, until the end faces of the pressing jaws (72, 73) and the abutment (84) on Press end come to the system, as can be seen in Figure (4).
  • the coupling sleeve (86) is compressed radially and its diameter is reduced by the desired press-in depth.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug, insbesondere zum Verbinden von rohrförmigen Werkstücken, mit bogenförmigen Preßbacken, die an Schwenkhebeln sitzen und über diese derart relativ zueinander beweglich sind, daß sie zum Aufsetzen auf das Werkstück öffenbar sind und daß sich alle Preßbacken zum Preßende hin zu einem geschlossenen Pressenraum ergänzen, wobei die Schwenkhebel über eine Antriebseinrichtung zwecks Bewegung der beweglichen Preßbacken in Preßrichtung verschwenkbar sind.
  • Zur Verbindung von Rohrenden werden Kupplungshülsen verwendet, die plastisch verformbar sind und aus Metall, vorzugsweise aus Stahl bestehen. Ihr Innendurchmesser ist um so viel größer als der Außendurchmesser der zu verbindenden Rohrenden, daß sie bei radialer Zusammenpressung bis zum Anliegen an der Mantelfläche der Rohrenden bleibend verformt werden. Nach der
    DE-PS 1 187 870 können solche Kupplungshülsen an ihrer Innenseite in der Nähe jedes Endes zusätzlich eine Ringnut aufweisen, in die ein elastischer Dichtungsring eingelegt ist.
  • Das radiale Zusammenpressen geschieht mittels Preßwerkzeugen, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 21 36 782 bekannt sind. Dieses Preßwerkzeug weist zwei jeweils zweiarmig ausgebildete Klemmbacken auf, von denen wenigstens einer schwenkbar an dem Preßwerkzeug gelagert ist. Die Preßbacken weisen Kreisbogenabschnitte bildende Preßflächen mit gleichen Radien auf, die einen Preßraum einschließen. Statt als Kreisbogenabschnitte können die Preßflächen auch konturiert sein, um beispielsweise einen mehreckigen oder ovalen Preßraum zu bilden.
  • Die dem Preßraum entfernt liegenden Arme der Preßbacken können gegen die Wirkung einer Feder gespreizt werden mit der Folge, daß die Preßbacken im Bereich des Preßraums gegeneinander bewegt werden. Das Spreizen geschieht mittels nebeneinander angeordneter und aneinander anliegender Druckrollen, die gemeinsam mittels einer Antriebeseinrichtung in Form eines Arbeitszylinders zwischen die Arme gefahren werden und auf diese Weise die Preßbacken verschwenken.
  • Eine Weiterentwicklung dieses Preßwerkzeuges stellt das Preßwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dar und ist in der DE-OS 34 23 283 beschrieben. Bei diesem Preßwerkzeug sind zwei Preßbacken vorgesehen, die jeweils an einem Antriebshebel schwenkbar gelagert sind, welche wiederum schwenkbar an dem Preßwerkzeug geführt sind. Die Antriebshebel weisen gegenüberliegende Arme auf, die mittels von einem Arbeitszylinder in den Zwischenraum einfahrbaren Druckrollen gespreizt werden können und auf diese Weise die Preßbacken aufeinanderzu bewegen. Die Preßbacken sind dabei zusätzlich in Kulissen derart geführt, daß sie beim Verschwenken der Antriebshebel in Öffnungsrichtung um ihre Anlenkpunkte an den Antriebshebeln aufgeschwenkt werden, so daß zwischen den Stirnseiten der Preßbacken eine weite, maulartige Öffnung entsteht, die die Aufnahme der zu verbindenden Rohrenden bzw. einer Kupplungshülse erleichtert.
  • Beim Verschwenken der Antriebshebel in umgekehrter Richtung werden die Klemmbacken wieder so verschwenkt, daß die Mittelsenkrechten auf ihre Bogenabschnitte in etwa ineinanderfallen und die Klemmbacken beim weiteren Verschwenken der Antriebshebel parallel gegeneinander verschoben werden. Während des Preßvorgangs werden die Klemmbacken weiter gegeneinander bewegt, bis sie am Preßende eine Kreisfläche einschließen und dabei die Rohrenden bzw. die Kupplungshülse entsprechend unter Durchmesserverringerung verformt haben.
  • Dieses Preßwerkzeug hat sich bewährt, wenn eine nicht zu große Durchmesserverkleinerung bzw. Einpreßtiefe gefordert wird. Bei größeren Einpreßtiefen, die dann erforderlich sind, wenn die Rohrverbindung höheren Innendrücken standhalten soll, ist es erforderlich, mehr als zwei Preßbacken vorzusehen, damit es zwischen den Stirnseiten der Preßbacken nicht zum Ausbilden von nach außen vorstehenden Stegen kommt, welche ein vollständiges Schließen der Preßbacken verhindern würden. Solche Preßwerkzeuge sind beispielsweise in der DE-OS 21 18 782, DE-OS 35 13 129, DE-AS 25 11 942 und DE-AS 19 07 956 beschrieben. Allen darin offenbarten Preßwerkzeugen ist gemeinsam, daß sämtliche Preßbacken beweglich und in radialer Richtung geführt sind. Dies bedingt aufwendige Führungen und Antriebseinrichtungen, wodurch die Preßwerkzeuge schwer und deshalb schlecht handhabbar und ferner auch teuer sind.
  • Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Preßwerkzeug der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß es trotz der Anordnung von mehr als zwei Preßbacken möglichst einfach und damit leicht handhabbar ausgebildet sowie kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine weitere Preßbacke vorgesehen ist, die als ein am Werkstück ansetzbares Widerlager ausgebildet ist und daß die übrigen Preßbacken derart geführt sind, daß sie sich beim Preßvorgang jeweils in Richtung auf den Mittelpunkt des Preßraumes im geschlossenen Zustand des Preßwerkzeuges bewegen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Preßbacken derart beweglich zueinander geführt sind, daß ihre jeweils benachbart gegenüberliegenden Stirnflächen zu Preßbeginn gleiche Abstände haben.
  • Das Preßwerkzeug nach der Erfindung zeichnet sich durch einfachen Aufbau aus, da eine der Preßbacken als Widerlager ausgebildet ist und somit weder einer Führung noch einer Antriebseinrichtung bedarf. Dabei werden die übrigen Preßbacken so geführt und angetrieben, daß sie sich beim Preßvorgang in ganz bestimmten Richtungen bewegen, und zwar auf den Mittelpunkt des Preßraumes in geschlossenem Zustand des Preßwerkzeuges hin. Dies ist ganz wesentlich dafür, daß auf das Werkstück von allen Seiten gleiche Kräfte wirken.
  • In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Preßbacken in Umfangsrichtung gleichlange Kreisbogenabschnitte aufweisen, die Spalte zwischen den jeweils gegenüberliegenden Stirnseiten der Preßbacken also über den Umfang gleichmäßig verteilt sind.
  • Wenn drei Preßbacken vorgesehen sind, sollten die Bewegungsrichtungen der beiden beweglichen Preßbacken einen Winkel von 60° einschließen, der symmetrisch zur Mittelsenkrechten auf das Widerlager liegt und sich von diesem weggerichtet öffnet. Bei vier Preßbacken sollten die Bewegungsrichtungen der beiden dem Widerlager benachbarten Preßbacken beim Preßvorgang einen Winkel von 90° einschließen, der symmetrisch zur Mittelsenkrechten auf das Widerlager liegt und sich von diesem weggerichtet öffnet.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Widerlager als am freien Ende des Preßwerkzeuges befindlicher Widerlagerbügel ausgebildet ist, der auf einer Seite schwenkbar gelagert ist und der an der gegenüberliegenden Seite lösbar bzw. verriegelbar ist. Dieser Widerlagerbügel kann weggeschwenkt werden, wenn das Preßwerkzeug an die zu verbindenden Rohrenden bzw. an die Kupplungshülse angesetzt wird. Nach Zurückschwenken und Verriegeln können dann die beweglichen Preßbacken mittels der Antriebseinrichtung in Richtung auf das Widerlager bewegt werden.
  • Die Schwenkhebel können ortsfest am Preßwerkzeug gelagert sein, zumindest was die Betätigung der dem Widerlager benachbarten Preßbacken angeht. Dabei besteht in Analogie zu dem Preßwerkzeug nach der DE-OS 34 23 283 die Möglichkeit, die Preßbacken an Preßbackenträgern anzuordnen, die an den Schwenkhebeln verschwenkbar gelagert sind. Zur Steuerung der Bewegung der Preßbackenhalter kann eine Kulissenführung vorgesehen sein, wie sie ebenfalls schon der DE-AS 34 23 283 zu entnehmen ist.
  • Damit die stirnseitigen Abstände der Preßbacken zu Beginn des Preßvorgangs exakt gleich sind, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß zumindest ein Teil der Preßbacken in Preßbackenträgern relativ zu diesen bewegbar geführt ist, wobei entsprechende Führungseinrichtungen vorgesehen sind, die garantieren, daß die stirnseitigen Abstände der Preßbacken zu Beginn des Preßvorgangs gleich sind. Dabei können die Preßbacken im wesentlichen in Umfangsrichtung beweglich geführt sein. Als Führungseinrichtungen kommen Kulissenführungen aber auch eine gegen Anschläge gerichtete Federbeaufschlagung in Frage.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:
    • Figur ( 1)
    ein Preßwerkzeug in Offenstellung;
    Figur ( 2)
    das Preßwerkzeug gemäß Figur (1) in Schließstellung;
    Figur ( 3)
    ein weiteres Preßwerkzeug in Offenstellung;
    Figur ( 4)
    das Preßwerkzeug gemäß Figur (3) in Schließstellung;
    In den Figuren (1) und (2) ist ein Preßwerkzeug (31) nur teilweise dargestellt, und zwar der Kopfbereich. Das Preßwerkzeug (31) weist ein Werkzeuggehäuse (32) auf, daß innen hohl ausgebildet ist und das sich nach unten hin für die Aufnahme eines Antriebes und zum Zwecke der Handhabung verlängert, was hier nicht näher dargestellt ist.
  • In dem Werkzeuggehäuse (32) sind spiegelbildlich zur Längsachse (33) zwei Antriebshebel (34, 35) um sich senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckende Schwenkbolzen (36, 37) verdrehbar gelagert. Die nach unten zeigenden Arme (38, 39) der Antriebshebel (34, 35) werden zum Verschwenken in den Richtungen der Pfeile E, F gespreizt, und zwar gegen die Wirkung einer hier nicht näher dargestellten, die Arme (38, 39) zusammenziehenden Feder. Zum Spreizen der Arme (38, 39) wird ein Druckrollenpaar verwendet, das mit Hilfe eines pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Arbeitszylinders in den Zwischenraum zwischen die Arme (38, 39) einfahrbar ist. Eine solche Antriebseinrichtung ist an sich aus der DE-PS 21 36 782 und DE-OS 34 23 382 bekannt.
  • In den von den Schwenkbolzen (36, 37) nach oben sich erstreckenden Armen (40, 41) der Antriebshebel (34, 35) sind Preßbacken (42, 43) aufgenommen. Die Preßbacken (42, 43) weisen jeweils innenseitige Preßflächen (44, 45) auf, die jeweils sich über 120° erstreckende Kreisbogenabschnitte bilden. Beide Preßbacken (42, 43) sind an den Armen (40, 41) der Antriebshebel (34, 35) in den Umfangsrichtungen gemäß Doppelpfeilen G, H beweglich gelagert. Hiezu liegen sie mit ihren Außenseiten an entsprechenden kreisbogenförmigen Führungsflächen (46, 47) in den Armen (40, 41) an, welche koaxial zu den Kreisbogenabschnitten der jeweiligen Preßflächen (44, 45) verlaufen.
  • Die Preßbacken (42, 43) weisen seitlich nach außen vorstehende Nasen (48, 49) auf, und zwar zu beiden Seiten der Führungsflächen (46, 47). Die Nasen (48, 49) tragen Führungsvorsprünge (50, 51), die in Kulissen (52, 53) formschlüssig einfassen, welche in die Innenseiten des Werkzeuggehäuses (32) eingeformt sind. Auf diese Weise werden die Preßbacken (42, 43) bei einer Schwenkbewegung der Antriebshebel (34, 35) in den Umfangsrichtungen G, H zwangsgeführt.
  • Eine weitere Preßbacke wird von einem Widerlager (54) gebildet, das ortsfest innerhalb des Werkzeuggehäuses (32) angeordnet ist und obenseitig eine Preßfläche (55) aufweist, welche als sich über 120° erstreckender Kreisbogenabschnitt ausgebildet ist. Der Kreisbogenabschnitt hat denselben Radius wie diejenigen der übrigen Preßflächen (44, 45).
  • Für den Gebrauch des Preßwerkzeuges (31) werden zunächst die Arme (38, 39) der Antriebshebel (34, 35) von Hand zusammengedrückt, also entgegen den Pfeilen E, F. Hierdurch öffnen sich die Arme (40, 41) maulartig und geben zwischen den Stirnseiten der Preßbacken (42, 43) einen Raum frei, so daß das Preßwerkzeug (31) über eine Kupplungshülse (56) quer zu deren Längsachse geschoben werden kann. Nach Anlage der Kupplungshülse (56) an der Preßfläche (55) des Widerlagers (54) können die Preßbacken (42, 43) geschlossen werden. Dies geschieht durch Spreizen der unteren Arme (38, 39) des Antriebshebels (34, 35) mit Hilfe der nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung. Die Preßbacken (42, 43) kommen dann an dem Mantel der Kupplungshülse (56) zur Anlage. Da die Radien der Preßflächen (44, 45, 55) um die vorgesehene Einpreßtiefe kleiner sind als der Radius der Kupplungshülse (56) vor dem Verpressen, liegen die Preßflächen (44, 45, 55) nur mit ihren äußeren Querkanten auf dem Umfang der Kupplungshülse (56) an. Damit zwischen den Stirnseiten der Preßbacken (42, 43) und des Widerlagers (54) gleich große Spalte (57, 58, 59) entstehen, sind die Kulissen (52, 53) derart geformt, daß die Preßbacken (42, 43) in Umfangsrichtung gegenüber den Armen (40, 41) der Antriebshebel (34, 45) entsprechend verschoben sind, d.h. die linke Preßbacke (42) im Uhrzeigersinn und die rechte Preßbacke (43) gegen den Uhrzeigersinn. Die Radien der Kreisbogenabschnitte der Preßflächen (44, 45, 55) gehen dabei von Mittelpunkten aus, die in den Spitzen eines gleichseitigen Dreieckes liegen.
  • Durch weitere Druckbeaufschlagung der Antriebseinrichtung werden die unteren Arme (38, 39) der Antriebshebel (34, 35) zusätzlich gespreizt. Dies hat zur Folge, daß die Preßbacken (42, 43) weiter nach innen bewegt werden, wobei die beiden Bewegungsrichtungen im wesentlichen einen Winkel von 60° einschließen, der symmetrisch zur Längsachse (33) liegt und sich vom Widerlager (54) weg öffnet. Dies beruht darauf, daß die Schwenkbolzen (36, 37) jeweils auf Geraden liegen, die vom Mittelpunkt des Kreisbogenabschnittes des Widerlagers (54) ausgehen und einen Winkel einschließen, der doppelt so groß ist, wie der von den Bewegungsrichtungen der Preßbacken (42, 43) eingeschlossene Winkel, nämlich 120°. Da sich beim Preßvorgang der obere Spalt (57) zwischen den Stirnflächen der Preßbacken (42, 43) schneller verkleinern würde als die Spalte zwischen den Preßbacken (42, 43) und dem Widerlager, (54) biegen die Kulissen (52, 53) nach innen derart nach unten ab, daß die Preßbacken (42, 43) relativ zu den Armen (40, 41) in Umfangsrichtung verschoben werden, und zwar die linke Preßbacke (42) entgegen dem Uhrzeigersinn und die rechte Preßbacke (43) im Uhrzeigersinn. Dabei ist die Führung in den Kulissen (52, 53) derart, daß die Spalte (57, 58, 59) während des gesamten Preßvorgangs gleich bleiben, bis die Stirnseiten der Preßbacken (42, 43) und des Widerlagers (54) am Preßende zur Anlage kommen. Dabei wird die Kupplungshülse (56) radial gestaucht und in ihrem Durchmesser um die gewünschte Einpreßtiefe verringert.
  • Für das Entfernen des Preßwerkzeuges (31) von der Kupplungshülse (56) werden die unteren Arme (38, 39) des Antriebshebels (34, 35) wieder zusammengeschoben, so daß sich die oberen Arme (40, 41) maulartig öffnen. Das Preßwerkzeug (31) kann dann von der Kupplungshülse (56) abgezogen werden.
  • In den Figuren (3) und (4) ist ein Preßwerkzeug (61) - ebenfalls nur teilweise - dargestellt, wobei dieses Preßwerkzeug (61) große Ähnlichkeit mit dem in den Figuren (1) und (2) dargestellten Preßwerkzeug (31) hat. Es weist ein innen hohles Werkzeuggehäuse (62) auf, das sich nach unten hin für die Aufnahme eines Antriebes und zum Zweck der Handhabung verlängert, was hier nicht näher dargestellt ist.
  • In dem Werkzeuggehäuse (62) sind spiegelbildlich zur Längsachse (63) zwei Antriebshebel (64, 65) um sich senkrecht zur Zeichnungsebene erstreckende Schwenkbolzen (66, 67) verdrehbar gelagert. Die nach unten zeigenden Arme (68, 69) der Antriebshebel (64, 65) werden zum Verschwenken in den Richtungen der Pfeile I, J gespreizt, und zwar gegen die Wirkung einer hier nicht näher dargestellten, die unteren Arme (68, 69) zusammenziehenden Feder. Zum Spreizen der Arme (68, 69) wird ein Druckrollenpaar verwendet, wie dies schon zu dem Preßwerkzeug (31) in den Figuren (1) und (2) beschrieben ist.
  • In den von den Schwenkbolzen (66, 67) nach oben sich erstreckenden Armen (70̸, 71) der Antriebshebel (64, 65) sind Preßbacken (72, 73) aufgenommen. Sie weisen jeweils innenseitige Preßflächen (74, 75) auf, die jeweils sich über 120̸° erstreckende Kreisabschnitte bilden. Beide Preßbacken (72, 73) sind an den oberen Armen (70̸, 71) der Antriebshebel (64, 65) in den Umfangsrichtungen gemäß den Doppelpfeilen K, L beweglich gelagert. Hierzu liegen Sie mit Ihren Außenseiten an entsprechenden, kreisbogenförmigen Führungsflächen (76, 77) in den Armen (70̸, 71) an, welche koaxial zu den Kreisbogenabschnitten der jeweiligen Preßflächen (74, 75) verlaufen.
  • Die Preßbacken (72, 73) weisen an ihren äußeren Umfängen Einkerbungen (78, 79) auf, in die in den oberen Armen (70̸, 71) axial verschieblich gelagerte Stifte (80, 81) einfassen. Diese Stifte (80, 81) sind über Druckfedern (82, 83) in Richtung auf die Einkerbungen (78, 79) federbeaufschlagt. Die Stifte (80, 81) und die Einkerbungen (78, 79) sind dabei so angeordnet, daß die Stifte (80, 81) bestrebt sind, die Preßbacken (72, 73) in Umfangsrichtung gegeneinander zu bewegen, also die linke Preßbacke (74) im Uhrzeigersinn und die rechte Preßbacke (73) gegen den Uhrzeigersinn. Hier nicht näher dargestellte Anschläge sorgen dafür, daß die Preßbacken (72, 73) über ein gewisses Maximalmaß hinaus nicht weiter in diesen beiden Richtungen bewegt werden können. Selbstverständlich ist die Führung der Preßbacken (72, 73) so beschaffen, daß diese nicht aus den Aufnahmen der Arme (70, 71) nach innen fallen, d.h. es ist eine entsprechende Zwangsführung vorgesehen.
  • Eine weitere Preßbacke wird von einem Widerlager (84) gebildet, das ortsfest innerhalb des Werkzeuggehäuses (62) angeordnet ist und obenseitig eine Preßfläche (85) aufweist, welche sich als über 120° erstreckender Kreisbogenabschnitte ausgebildet ist. Der Kreisbogenabschnitt hat den selben Radius wie diejenigen der übrigen Preßflächen (74, 75).
  • Für den Gebrauch des Preßwerkzeuges (61) werden zunächst die unteren Arme (68, 69) der Antriebshebel (64, 65) von Hand zusammengedrückt, also entgegen den Pfeilen I, J. Hierdurch öffnen sich die oberen Arme (70, 71) maulartig und geben zwischen den Stirnseiten der Preßbacken (72, 73) einen Raum frei, so daß das Preßwerkzeug (61) über eine Kupplungshülse (86) quer zu deren Längsachse geschoben werden kann. Nach Anlage der Kupplungshülse (86) an der Preßfläche (85) des Widerlagers (84) können die Preßbacken (72, 73) durch Spreizen der unteren Arme (68, 69) mit Hilfe der hier nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung geschlossen werden. Die Preßbacken (72, 73) kommen dann an dem Mantel der Kupplungshülse (86) zur Anlage. Da die Radien der Preßflächen (74, 75, 85) um die vorgesehene Einpreßtiefe kleiner sind als der Radius der Kupplungshülse (86) vor dem Verpressen, liegen die Preßflächen (74, 75, 85) nur mit ihren äußeren Querkanten auf dem Umfang der Kupplungshülse (86) an.
  • Damit zwischen den Stirnseiten der Preßbacken (72, 73) und des Widerlagers (84) gleichgroße Spalte (87, 88, 89) entstehen, sind die Anschläge für die Begrenzung der Bewegung der Preßbacken (72, 73) in Umfangsrichtung entsprechend angeordnet. Die Radien der Kreisbogenabschnitte der Preßflächen (74, 75, 85) gehen dabei von Mittelpunkten aus, die in den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks liegen.
  • Durch weitere Druckbeaufschlagung der Antriebseinrichtung werden die unteren Arme (68, 69) der Antriebshebel (64, 65) zusätzlich gespreizt. Dies hat zur Folge, daß die Preßbacken (72, 73) weiter nach innen bewegt werden, wobei die beiden Bewegungrichtungen im wesentlichen einen Winkel von 60̸° einschließen, der symmetrisch zur Längsachse (63) liegt und sich vom Widerlager (84) weg öffnet. Auch hier beruht dies darauf, daß die Schwenkbolzen (66, 67) jeweils auf Geraden liegen, die vom Mittelpunkt des Kreisbogenabschnittes des Widerlagers (84) ausgehen und einen Winkel von 120̸° einschließen.
  • Beim Preßvorgang verschieben sich die Preßbacken (72, 73) relativ zu den oberen Armen (70̸, 71) selbstätig in Umfangsrichtung, und zwar die linke Preßbacke (72) entgegen dem Uhrzeigersinn und die rechte Preßbacke (73) im Uhrzeigersinn. Es hat sich gezeigt, daß die Spalte (87, 88, 89) auch bei dieser Ausführungsform trotz der nicht exakten Führung während des gesamten Preßvorgangs im wesentlichen gleich bleiben, bis die Stirnseiten der Preßbacken (72, 73) und des Widerlagers (84) am Preßende zur Anlage kommen, wie dies in Figur (4) zu sehen ist. Dabei wird die Kupplungshülse (86) radial gestaucht und in ihrem Durchmesser um die gewünschte Einpreßtiefe verringert.

Claims (13)

  1. Preßwerkzeug (31, 61) insbesondere zum Verbinden von rohrförmigen Werkstücken (56, 86) mit bogenförmigen, beweglichen Preßbacken (42, 43; 72, 73), die an Schwenkhebeln (34, 35; 64, 65) sitzen und über diese derart relativ zueinander beweglich sind, daß eine maulartige Öffnung zum seitlichen Aufsetzen auf das Werkstück (56, 86) erzeugbar ist und daß sich alle Preßbacken (42, 43, 54; 72, 73, 84) zum Preßende hin zu einem geschlossenen Pressenraum ergänzen, wobei die Schwenkhebel (34, 35; 64, 65) über eine Antriebseinrichtung zwecks Bewegung der beweglichen Preßbacken (42, 43; 72, 73) in Preßrichtung verschwenkbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Preßbacke (54; , 84) vorgesehen ist, die als ein am Werkstück ansetzbares Widerlager (54, 84) ausgebildet ist, und daß die beweglichen Preßbacken (42, 43; 72, 73) derart geführt sind, daß sie sich beim Preßvorgang jeweils in Richtung auf den Mittelpunkt des Preßraumes in geschlossenem Zustand des Preßwerkzeuges (31, 61) bewegen.
  2. Preßwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Preßbacken (42, 43, 72, 73) derart zueinander geführt sind, daß ihre jeweils benachbart gegenüberliegenden Stirnflächen zu Preßbeginn gleiche Abstände haben.
  3. Preßwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Preßbacken (42, 43, 54; 72, 73, 84) in Umfangsrichtung gleichlang ausgebildet sind.
  4. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß drei Preßbacken (42, 43, 54; 72, 73, 84) vorgesehen sind und die Bewegungsrichtungen der beiden beweglichen Preßbacken (42, 43; 72, 73) einen Winkel von 60̸° einschließen, der symmetrisch zur Mittelsenkrechten auf das Widerlager (4, 54,84) liegt und sich von diesem weggerichtet öffnet.
  5. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß vier Preßbacken vorgesehen sind, wobei die Bewegungsrichtungen der beiden dem Widerlager benachbarten Preßbacken beim Preßvorgang einen Winkel von 90̸° einschließen, der symmetrisch zur Mittelsenkrechten auf das Widerlager liegt und sich von diesem weggerichtet öffnet.
  6. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager als am freien Ende des Preßwerkzeuges befindlicher Widerlagerbügel ausgebildet ist, der auf einer Seite schwenkbar gelagert ist und der an der gegenüberliegenden Seite lösbar bzw. verriegelbar ist.
  7. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkhebel (34, 35; 64, 65) ortsfest am Preßwerkzeug (31, 61) gelagert sind.
  8. Preßwerkzeug nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken an Preßbackenträgern sitzen, die an den Schwenkhebeln verschwenkbar gelagert sind.
  9. Preßwerkzeug nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Bewegung der Preßbackenträger eine Kulissenführung vorgesehen ist.
  10. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Preßbacken (42, 43; 72, 73) in Preßbackenträgern (40, 41; 70, 71) relativ zu diesen bewegbar geführt ist; wobei Führungseinrichtungen (50, 52, 53, 54) für diese Preßbacken (42, 43; 72, 73) dergestalt vorgesehen sind, daß deren stirnseitigen Abstände zu Beginn des Preßvorgangs gleich sind.
  11. Preßwerkzeug nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken (42, 43; 72, 73, 95; 111) im wesentlichen in Umfangsrichtung beweglich geführt sind.
  12. Preßwerkzeug nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen (50 bis 53) eine Kulissenführung aufweisen.
  13. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen eine gegen Anschläge gerichtete Federbeaufschlagung (78 bis 83) aufweisen.
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