EP1231027A2 - Pressenkopf für das Verbinden von Rohrleitungen - Google Patents

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Publication number
EP1231027A2
EP1231027A2 EP02000189A EP02000189A EP1231027A2 EP 1231027 A2 EP1231027 A2 EP 1231027A2 EP 02000189 A EP02000189 A EP 02000189A EP 02000189 A EP02000189 A EP 02000189A EP 1231027 A2 EP1231027 A2 EP 1231027A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press head
pieces
pressing
head according
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02000189A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1231027A3 (de
Inventor
Bernd Lienemann
Gerhard Hellebrandt
Gerhard Goldbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rothenberger Werkzeuge AG
Original Assignee
Rothenberger Werkzeuge AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rothenberger Werkzeuge AG filed Critical Rothenberger Werkzeuge AG
Publication of EP1231027A2 publication Critical patent/EP1231027A2/de
Publication of EP1231027A3 publication Critical patent/EP1231027A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a press head for connecting pipes according to the preamble of claim 1.
  • Pipe couplings designed as sliding connections are by the EP 0 159 997 B1 known. Trained as radial press connections Pipe couplings are known from DE 27 09 946 C2 and GB 2 205 373 A. known.
  • DE 31 29 204 A1 discloses an axial pressing tongs with an exchangeable one Press jaw head, which is provided with two spreading rollers and is driven by a wedge-shaped expansion body.
  • the parallel guidance the press jaws are made by a cylindrical pin on which the Significant tendency of the widely protruding press jaws to tilt Frictional losses arise.
  • This is the closest state of the Technology, but here are the spreading rollers on the press jaw head arranged so that each press jaw head with such spreading rollers must be provided, which increases the cost of manufacture.
  • Remote state of the art are DE 21 36 782 C2, the DE 27 09 946 C2, the already mentioned DE 27 09 946 C2, which already mentioned GB 2 205 373 A and DE 27 25 280 A1, in which the approximately radially acting curved work surfaces at the ends of two arms Levers are arranged that perform pure swivel movements and form two-piece jaws. This changes the distances different between the edges of the forceps jaws, and it arise initially pear-shaped deformations of the pipes, which later Close the jaws because of the friction between the work surfaces and the pipe surface can hardly be undone.
  • these known tools are neither of pipe components provided still suitable.
  • non-round press results by three and four press jaws At least partially to be compensated for in EP 0 451 806 A1, EP 0 504 490 A1, FR 2 528 750 A and in DE 42 06 439 A1 described.
  • more than two press jaws are required Synchronization of the press jaws complex and difficult: all Press jaws must be guided and controlled so that they can move relative to one another become.
  • WO 98/28110 and US Pat. No. 4,955,652 do not disclose press heads for connecting pipes, i.e. powered tools, with which generates considerable pressing forces over considerable displacement distances can be.
  • a centering and clamping tool is known from WO 98/28110, at the free ends of two angle levers from a slotted centering head can be moved out and in again.
  • the drive of the Angle levers are operated via two pistons driven by a piston rod Tabs that attach a scissor joint to the inner ends of the angle levers form.
  • the free ends of the angle levers are provided with sprags, that do not perform a parallel movement, but with the angle levers are pivotable, for example around the inner edge of a funnel-shaped Sheet metal body in the axial direction against the radial edge of the Tension tool housing, resulting from a comparison of the figures 1 and 2 emerges.
  • the known arrangement has no parallelogram handlebars and is for longer and parallel under power Movement paths are neither intended nor suitable.
  • US-PS 4 955 652 is a gripping tool for remote control Establishing and releasing axial plug connections of electrical, hydraulic and pneumatic type with connected lines or Cables are provided, which are fed to the side of the gripping tool have to.
  • the device has two pairs of parallelogram links that but are not directly driven on the device side.
  • the clamping rather takes place under the action of springs and is by axial Forces between the gripping tool and the plug connection are supported. It is expressly said that the clamping is done almost exclusively by Longitudinal forces occur.
  • the jaws form a fork, because of the Passing the cables or cables sideways eccentrically to one Center plane of the parallelogram is arranged. Already from that it follows that the clamping forces can only be very low. None of the Parallelogram handlebar is part of a power-operated double lever. Also this known arrangement is for those to be carried out with high deformation forces longer and parallel displacements neither provided nor suitable.
  • the invention is therefore based on the object of a press head Specify the genus described above, with simple and reliable means exact parallel movements of only two antiparallel Movable work surfaces generated by pressing devices, in which the internal friction is significantly reduced and that also for large pipe diameters suitable is.
  • Figure 1 is a press head 1 for the axial pressing of pipes shown, which has two double-armed pliers levers 2 and 3, which around first fixedly spaced joint axes 4 and 5 pivotable in a holding device 6 are stored.
  • the holding device 6 consists of approximately two T-shaped plates parallel to each other and used to be placed on a Drive machine, not shown here, of which only the spreading rollers 7 and 8 are shown.
  • a Drive machine is in DE 195 35 691 C1 described. Bores 6a are used to push a bolt through Locking with the drive machine.
  • the machine ends 2a and 3a of the pliers levers 2 and 3 are with Control surfaces 2b and 3b for rolling the spreading rollers 7, 8 and Merging the other ends 2c and 3c remote from the machine Pliers levers 2 and 3 are provided, the arrangement being mirror-symmetrical to a center plane E of the press head 1.
  • This middle level is also the parting line between pliers levers 2 and 3, by a spreading spring 9 in the closed state according to FIG. 1 being held.
  • the control surfaces 2b and 3b are slightly S-shaped, which makes it has the following evidence.
  • the lower and upper end areas of the Control surfaces 2b and 3b have with respect to the direction of movement (Arrow 10) of the spreading rollers 7 and 8 a relatively steep angle of attack, while the middle areas in between are relatively pointed Have angle of attack to this direction.
  • Arrow 10 the direction of movement
  • the spreading rollers hit 7 and 8 on the control surfaces 2b and 3b according to Figure 2 must first an idle stroke can be overcome with little force. Then there is a force consuming working stroke for the production of the pipe connection, and finally the process comes to a standstill according to FIG. 1 the very last movement phase of the spreading rollers 7 and 8 move them on the upper steep areas of the control surfaces 2b and 3b and generate a reaction force to their drive, the control technology detected and used to stop the engine can.
  • the holding device 6 has two further firmly spaced second Joint axes 11 and 12, on which two pivotable brackets 13 and 14th are stored.
  • the ends of the tong levers 2 and 3 are two thirds which can be changed at a distance Joint axes 15 and 16 arranged on which mutually movable Thrust pieces 17 and 18 are mounted, which in turn are fourth articulated axes 19 and 20 wear that over said tabs 13 and 14 with the second joint axes 11 and 12 are connected.
  • the first, second, third and fourth joint axes are on each side the center plane E on the corners of two variable virtual parallelograms P1 and P2 (drawn in bold lines) such that two Mirror-symmetrical parallelogram linkage arrangements are formed.
  • the through the joint axes 4, 11, 15 and 19 or 5, 12, 16 and 20 formed pivot or swivel bearings are extremely low-friction and resistant, so that large pressing forces are transmitted and absorbed can be, even if the work surfaces 21 and 22nd of the press head 1 compared to the parallelogram linkage arrangements Lever arms of considerable length form as shown in the figures.
  • the Press head 1 can also be opened extremely easily by hand, such as this will be described in more detail with reference to Figure 2.
  • the first joint axes 4 and 5 are the swivel axes for pliers levers 2 and 3 are in the parallelogram linkage arrangements included, and the third hinge axes 15 and 16 are at the same time the drive axles for the pressing and retracting movement.
  • the pressure pieces 17 and 18 can either themselves with work surfaces be provided, or - as shown in the figures - with interchangeable Receiving elements 23 and 24 for the positive insertion of Press pieces 25 and 26 with the work surfaces 21 and 22 for the connection of the pipes.
  • the receiving elements 23 and 24 designed as dovetail connections.
  • Detachable locking means serve spring-loaded locking bodies 27 and 28.
  • the complete tool (with the drive machine) can be used for Put on the pipes by manual pressure according to the Arrows 29 and 30 open slightly against the force of the spreading spring 9, causing the work surfaces 21 and 22 which are always parallel to one another, the distance D2 receive, in which the axially still unpressed pipe coupling introduced can be.
  • the spreading rollers 7 and 8 By retracting the spreading rollers 7 and 8 from the in in Figure 2 shown position, the spreading rollers 7 and 8 arrive on the control surfaces 2b and 3b and all moving parts of the press head 1 in the position shown in Figure 1.
  • the difference between D2 and D1 corresponds to about the axial press travel.
  • FIGS. 3 and 4 it can be seen from FIGS. 3 and 4 that the pressure pieces 17 and 18 one U-shaped open towards the bottom (with reference to the drawings) Cross section with holes in the legs and in the manner of "Riders" on pliers levers 2 and 3 and tabs 13 and 14 are put on.
  • the third joint axes 15 and 16 are through aligned holes in the remote ends 2c and 3c of the Pliers levers 2 and 3 and the fourth hinge axes 19 and 20 through aligned holes in the upper ends of the tabs 13 and 14 passed through.
  • the parallelogram linkages (P1 and P2) are on both sides covered by fenders 32 to exclude the risk of injury.
  • the mudguards 32 are clearly shown in FIGS. 1 and 2 omitted for the sake of it.
  • the pressing pieces 25 and 26 have upwards (based on the drawings) open U-shaped recesses 25a and 26a which are transverse to the direction of movement run, protrude beyond the pipe axes A, into the Work surfaces 21 and 22 pass over, and against pressing pieces for others Pipe diameter can be exchanged.
  • FIG. 5 shows the press head according to FIGS. 1 to 4 in one analog open position according to FIG. 2, but with the difference that in this case the pressing pieces 25 and 26 against other pressing pieces 33rd and 34 which have been replaced with semi-cylindrical (or equivalent polygonal) recesses 35 and 36 are provided Working surfaces 37 and 38 for the radial pressing of pipe couplings or wear pipe connections.
  • the on both sides of the work surfaces 37 and 38 lying end faces 33a and 33b or 34a and 34b of the pressing pieces 33 and 34 are each in one plane, with these two levels at closed press pieces 33 and 34 collide in the center plane E. and always run parallel to each other throughout their journey , as is already the case for the spatial positions of work surfaces 21 and 22 has been described in Figures 1 to 4. This also applies analogously to the variant described below.
  • the pressing pieces 33 and 34 are on the opposite side in addition with smaller recesses 35a and 36a or work surfaces 35b and 36b provided so that by simply repositioning the receiving elements 23 and 24 an adaptation of the press head 1 to different pipe diameters is possible. It is then only necessary for the locking body 27 and 28 to adjust accordingly.
  • the work surfaces 21, 22, 35b, 36b, 37 and 38 are those surfaces referred to, which act directly on the pipe couplings.
  • the press pieces shown can also be used with such Cutting to separate bolts, ropes and cables can be replaced.
  • press heads shown in Figures 1 to 5 are so designed are that they are interchangeable with conventional prime movers can be connected to machine-side spreading rollers (through the Bores 6a), the press heads can also be constructed with analog Drive machines connected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Ein Pressenkopf (1) für das Verbinden von Rohrleitungen besitzt zwei doppelarmige Zangenhebel (2, 3), die um erste fest beabstandete Gelenkachsen (4, 5) schwenkbar in einer Haltevorrichtung (6) gelagert und durch Spreizrollen (7, 8) antreibbar sind. Dabei sind die einen Enden (2a, 3a) der Zangenhebel (2, 3) mit Steuerflächen (2b, 3b) zum Abrollen der Spreizrollen (7, 8) und zum Zusammenführen der anderen Enden (2c, 3c) der Zangenhebel (2, 3) zusammen mit dort gelagerten Druckstücken (17, 18) versehen. Die Anordnung ist spiegelsymmetrisch zu einer Mittenebene (E) des Pressenkopfes (1) ausgebildet. Um dabei mit einfachen und zuverlässigen Mitteln exakte und praktisch reibungsfreie Parallelbewegungen von nur zwei antiparallel beweglichen Arbeitsflächen an den Druckstücken (17, 18) zu erzeugen, sind die Druckstücke (17, 18) durch zwei gegeneinander wirkende Parallelogrammlenker-Anordnungen (P1, P2) an der Haltevorrichtung (6) und an den Zangenhebeln (2, 3) gelagert. Der Pressenkopf kann dabei Preßstücke (25, 26) mit Arbeitsflächen (21, 22) für das axiale oder für das radiale Verpressen von Rohrkupplungen tragen, und er kann entweder fest oder auswechselbar mit einer Antriebsmaschine verbunden sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pressenkopf für das Verbinden von Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Beim Verbinden von Rohrleitungen durch einen Pressvorgang mittels Pressbacken, sei es durch radiales fliessendes Verpressen von Leitungskomponenten, sei es durch axiales Zusammenschieben von Leitungskomponenten, ist es aus Sicherheitsgründen (Dichtheit) erforderlich, die Pressbacken bzw. deren Arbeitsflächen über den gesamten Pressweg möglichst parallel zueinander zu bewegen. Dadurch sollen unrunde Pressverbindungen und/oder ein Verkanten der Leitungskomponenten vermieden werden. Beim Verkanten kommt entweder der Schiebevorgang durch hohe Kraftspitzen zum Stillstand, und/oder es entsteht eine undichte Rohrverbindung.
Als Schiebeverbindungen ausgebildete Rohrkupplungen sind durch die EP 0 159 997 B1 bekannt. Als radiale Pressverbindungen ausgebildete Rohrkupplungen sind durch die DE 27 09 946 C2 und die GB 2 205 373 A bekannt.
Hierfür gibt es Zangen mit Handhebeln und einem Zangenmaul, dessen Arbeitsflächen durch bogenförmige Gleitführungen an den Handhebeln parallel zueinander bewegt und gehalten werden (DE 44 11 292 C2 und DE 44 19 862 C1 der gleichen Anmelderin). Mit solchen rein manuellen Werkzeugen lassen sich aber nur relativ geringe Presskräfte erzeugen, zumal die Gleitführungen stark reibungsbehaftet sind, wodurch sich ein schlechter Wirkungsgrad und eine Einsatzmöglichkeit nur für kleine Rohrdurchmesser ergibt. Ähnliche Zangen mit Scherengelenken und gleitenden Parallelführungen sind durch die DE 28 51 282 C2 und das DE 93 07 957 U1 bekannt.
Durch die DE 39 21 055 A1 ist es bei hydraulisch angetriebenen Greifern für Roboter bekannt, zwei mit Zahnleisten versehene Greifbacken parallel zueinander durch Rollen an einem Tragelement zu führen und durch zwei Ritzel und eine zentrale Zahnstange anzutreiben. Die Ritzel liegen jedoch auf der gleichen Seite der Trennfuge zwischen den Greifern wie die Greifer selbst. Dadurch ergeben sich kurze Führungen und eine Verkantungsneigung. Die Zahnstange gehört jedoch zu einem Spezialantrieb, und der Greiferkopf ist nicht dafür vorgesehen, mit Standardantrieben vereinigt zu werden. Für die Erzeugung von Presskräften ist diese bekannte Greifvorrichtung weder vorgesehen noch geeignet.
In der DE 44 46 503 C1 wird dieses Antriebsprinzip für eine hydraulische Presszange weiter entwickelt, wobei die beiden Ritzel jeweils auf die der Trennfuge zwischen den Pressbacken gegenüberliegenden Pressbacken einwirken. Dadurch ist eine Verlängerung der Gleitführungen möglich. Die Pressbacken sind jedoch komplizierte Bauteile und erfordern eine aufwändige spanabhebende Bearbeitung. Die Zahnstange gehört auch hierbei zu einem Spezialantrieb, und der Pressbackenkopf ist nicht dafür vorgesehen, mit Standardantrieben mit Spreizrollen vereinigt zu werden.
Ein derartiger Standardantrieb in Form eines elektrohydraulischen Handwerkzeugs mit Spreizrollen ist in der DE 195 35 691 C1 beschrieben, die für das Verständnis der Erfindung förderlich ist.
Die DE 31 29 204 A1 offenbart eine axiale Presszange mit einem austauschbaren Pressbackenkopf, der mit zwei Spreizrollen versehen ist und von einem keilförmigen Spreizkörper angetrieben wird. Die Parallelführung der Pressbacken erfolgt durch einen Zylinderstift, an dem durch die Verkantungsneigung der weit ausladenden Pressbacken erhebliche Reibungsverluste entstehen. Dies ist der nächstkommende Stand der Technik, allerdings sind hierbei die Spreizrollen am Pressbackenkopf angeordnet, so dass jeder Pressbackenkopf mit solchen Spreizrollen versehen sein muss, was die Herstellung verteuert.
Fernliegender Stand der Technik sind die DE 21 36 782 C2, die DE 27 09 946 C2, die bereits genannte DE 27 09 946 C2, die bereits genannte GB 2 205 373 A und die DE 27 25 280 A1, bei denen die etwa radial einwirkenden gekrümmten Arbeitsflächen an den Enden zweiarmiger Hebel angeordnet sind, die reine Schwenkbewegungen ausführen und zweiteilige Zangenmäuler bilden. Dadurch ändern sich die Abstände zwischen den Kanten der Zangenmäuler unterschiedlich, und es entstehen anfänglich birnenförmige Verformungen der Rohre, die bei weiterem Schliessen der Zangenmäuler wegen der Reibung zwischen den Arbeitsflächen und der Rohroberfläche kaum noch rückgängig zu machen sind. Für die Herstellung von Rohrverbindungen durch axiales Zusammenschieben von Rohrkomponenten sind diese bekannten Werkzeuge weder vorgesehen noch geeignet.
Man hat daher auch bereits gemäss der DE 34 23 283 C2 versucht, an den Enden der zweiarmigen Hebel schwenkbare Pressbacken anzuordnen und deren Parallelbewegungen durch komplizierte eingefräste Kulissenführungen zu erzwingen.
Weitere Versuche, unrunde Pressergebnisse durch drei und vier Pressbacken wenigstens teilweise zu kompensieren sind in der EP 0 451 806 A1, der EP 0 504 490 A1, der FR 2 528 750 A und in der DE 42 06 439 A1 beschrieben. Ausserdem ist bei mehr als zwei Pressbacken die erforderliche Synchronisation der Pressbacken aufwendig und schwierig: Alle Pressbacken müssen relativ zueinander beweglich geführt und gesteuert werden.
Die WO 98/28110 und die US-PS 4 955 652 offenbaren keine Pressenköpfe für das Verbinden von Rohrleitungen, d.h. angetriebene Werkzeuge, mit denen erhebliche Presskräfte über erhebliche Verschiebewege erzeugt werden können.
Durch die WO 98/28110 ist ein Zentrier- und Klemmwerkzeug bekannt, bei dem die freien Enden zweier Winkelhebel aus einem geschlitzten Zentrierkopf heraus und wieder in diesen hinein bewegbar sind. Der Antrieb der Winkelhebel erfolgt über zwei von einer Kolbenstange angetriebene Laschen, die mit den inneren Enden der Winkelhebel ein Scherengelenk bilden. Die freien Enden der Winkelhebel sind mit Klemmkörpern versehen, die keine Parallelbewegung ausführen, sondern mit den Winkelhebeln verschwenkbar sind, um beispielsweise den inneren Rand eines trichterförmigen Blechkörpers in axialer Richtung gegen den radialen Rand des Werkzeuggehäuses zu verspannen, was aus einem Vergleich der Figuren 1 und 2 hervorgeht. Die bekannte Anordnung besitzt keine Parallelogrammlenker und ist für unter Kraft stehende längere und parallele Verschiebewege weder vorgesehen noch geeignet.
Durch die US-PS 4 955 652 ist ein Greifwerkzeug für das ferngesteuerte Herstellen und Lösen von axialen Steckverbindungen elektrischer, hydraulischer und pneumatischer Art mit angeschlossenen Leitungen oder Kabeln vorgesehen, die seitlich am Greifwerkzeug vortbeigeführt werden müssen. Das Gerät besitzt zwei Paare von Parallelogrammlenkern, die jedoch geräteseitig nicht unmittelbar angetrieben sind. Die Klemmung erfolgt vielmehr unter der Wirkung von Federn und wird durch axiale Kräfte zwischen dem Greifwerkzeug und der Steckverbindung unterstützt. Es heisst ausdrücklich, dass die Klemmung nahezu ausschliesslich durch Längskräfte erfolgt. Die Klemmbacken bilden eine Gabel, die wegen der seitlichen Vorbeiführung der Leitungen oder Kabel exzentrisch zu einer Mittenebene der Parallelogrammlenker angeordnet ist. Schon daraus ergibt sich, dass die Klemmkräfte nur sehr gering sein können. Keiner der Parallelogrammlenker ist Teil eines kraftgetriebenen Doppelhebels. Auch diese bekannte Anordnung ist für mit hohen Verformungskräften durchzuführende längere und parallele Verschiebungen weder vorgesehen noch geeignet.
Der gesamte Stand der Technik zeigt, dass es extrem schwierig ist, mit einfachen und zuverlässigen Mitteln exakte Parallelbewegungen von Arbeitsflächen von Pressvorrichtungen zu erzeugen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Pressenkopf der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, der mit einfachen und zuverlässigen Mitteln exakte Parallelbewegungen von nur zwei antiparallel beweglichen Arbeitsflächen von Pressvorrichtungen erzeugt, bei dem die innere Reibung ganz erheblich reduziert ist und der auch für grosse Rohrdurchmesser geeignet ist.
Im Zuge weiterer Ausgestaltungen der Erfindung soll auch die zusätzliche Aufgabe gelöst werden, den Pressenkopf auswechselbar auf herkömmliche Antriebsmaschinen mit Spreizrollen aufzusetzen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem Pressenkopf der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Durch eine derartige Lösung wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst; insbesondere wird ein Pressenkopf der eingangs beschriebenen Gattung angegeben, der mit einfachen und zuverlässigen Mitteln exakte Parallelbewegungen von nur zwei antiparallel beweglichen Arbeitsflächen von Pressvorrichtungen erzeugt, bei dem die innere Reibung ganz erheblich reduziert und ausschliesslich auf solche an Schwenklagern beschränkt ist, der auch für grosse Rohrdurchmesser geeignet ist und leicht manuell geöffnet werden kann. Weitere Vorteile sind in der Detailbeschreibung angegeben.
Es ist dabei im Zuge weiterer Ausgestaltungen der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - :
  • Erste, zweite, dritte und vierte Gelenkachsen vorgesehen sind, von denen
  • a) zwei weitere fest beabstandete zweite Gelenkachsen, auf denen schwenkbare Laschen gelagert sind, an der Haltevorrichtung angeordnet sind, während
  • b) weitere, im Abstand veränderbare dritte Gelenkachsen in den den Steuerflächen abgekehrten anderen Enden der Zangenhebel angeordnet sind, auf denen die gegeneinander beweglichen Druckstücke gelagert sind, die ihrerseits vierte Gelenkachsen tragen, die über die besagten Laschen mit den zweiten Gelenkachsen verbunden sind.
  • die Druckstücke Arbeitsflächen aufweisen, oder wenn die Druckstücke mit Aufnahmeelementen für das formschlüssige Einsetzen von Pressstücken mit Arbeitsflächen, versehen sind,
  • die Pressstücke über quer zur Pressbewegung verlaufende Schiebeführungen und Rastkörper lösbar mit den Druckstücken verbunden sind,
  • die Druckstücke im Querschnitt U-förmig mit Bohrungen in den Schenkeln ausgebildet sind und die antriebsfernen Enden der Zangenhebel und der Laschen übergreifen, und wenn die dritten und vierten Gelenkachsen durch fluchtende Bohrungen in den Schenkeln und in den besagten Enden der Zangenhebel und der Laschen hindurch geführt sind,
  • die Pressstücke mit Arbeitsflächen für das axiale Verpressen von Rohrkupplungen versehen sind, oder wenn die Preßstücke mit Arbeitsflächen für das radiale Verpressen von Rohrkupplungen versehen sind,
  • die Preßstücke auf gegenüberliegenden Seiten mit unterschiedlichen Arbeitsflächen für das radiale Verpressen von Rohrkupplungen versehen sind,
  • der Pressenkopf fest mit einer Antriebsmaschine verbunden ist und/oder, wenn der Pressenkopf zum auswechselbaren Aufsetzen auf eine Antriebsmaschine ausgebildet ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
Es zeigen :
Figur 1
eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Pressenkopfes für ein axiales Zusammenschieben von Rohrkupplungen in geschlossenem Zustand,
Figur 2
eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Figur 1 in geöffnetem Zustand,
Figur 3
eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Figur 2 in Richtung des Pfeils III in Figur 2,
Figur 4
einen teilweisen Schnitt durch den Gegenstand nach Figur 2 entlang der Linie IV-IV in Figur 2 und
Figur 5
eine Draufsicht auf weitere Ausführungsbeispiele eines Pressenkopfes für ein radiales Verpressen von Rohrkupplungen in geöffnetem Zustand.
In Figur 1 ist ein Pressenkopf 1 für das axiale Verpressen von Rohrleitungen gezeigt, der zwei doppelarmige Zangenhebel 2 und 3 besitzt, die um erste fest beabstandete Gelenkachsen 4 und 5 schwenkbar in einer Haltevorrichtung 6 gelagert sind. Die Haltevorrichtung 6 besteht aus zwei etwa T-förmigen zueinander parallelen Platten und dient zum Aufsetzen auf eine hier nicht gezeigte Antriebsmaschine, von der nur die Spreizrollen 7 und 8 gezeigt sind. Eine derartige Antriebsmaschine ist in der DE 195 35 691 C1 beschrieben. Bohrungen 6a dienen zum Durchstecken eines Bolzens zur Verriegelung mit der Antriebsmaschine.
Die maschinenseitigen Enden 2a und 3a der Zangenhebel 2 und 3 sind mit Steuerflächen 2b und 3b zum Abrollen der Spreizrollen 7, 8 und zum Zusammenführen der anderen, maschinenfernen Enden 2c und 3c der Zangenhebel 2 und 3 versehen, wobei die Anordnung spiegelsymmetrisch zu einer Mittenebene E des Pressenkopfes 1 ausgebildet ist. Diese Mittenebene ist gleichzeitig die Trennfuge zwischen den Zangenhebeln 2 und 3, die durch eine Spreizfeder 9 in geschlossenem Zustand gemäß Figur 1 gehalten werden.
Die Steuerflächen 2b und 3b sind schwach S-förmig gekrümmt, womit es folgende Bewandnis hat. Die unteren und die oberen Endbereiche der Steuerflächen 2b und 3b haben in Bezug auf die Bewegungsrichtung (Pfeil 10) der Spreizrollen 7 und 8 einen relativ steilen Anstellwinkel, während die dazwischenliegenden mittleren Bereiche einen relativ spitzen Anstellwinkel zu dieser Richtung aufweisen. Beim Auftreffen der Spreizrollen 7 und 8 auf die Steuerflächen 2b und 3b gemäß Figur 2 muß zunächst kräftearm ein Leerhub überwunden werden. Alsdann erfolgt ein Kräfte verzehrender Arbeitshub für die Herstellung der Rohrverbindung, und schließlich kommt der Vorgang zum Stillstand gemäß Figur 1. In der allerletzten Bewegungsphase der Spreizrollen 7 und 8 bewegen sich diese auf den oberen steilen Bereichen der Steuerflächen 2b und 3b und erzeugen gegenüber ihrem Antrieb eine Reaktionskraft, die steuerungstechnisch erfaßt und zum Stillsetzen der Antriebsmaschine verwendet werden kann.
Die Haltevorrichtung 6 besitzt zwei weitere fest beabstandete zweite Gelenkachsen 11 und 12, auf denen zwei schwenkbare Laschen 13 und 14 gelagert sind. In den den Steuerflächen 2b und 3b abgekehrten anderen Enden der Zangenhebel 2 und 3 sind zwei im Abstand veränderbare dritte Gelenkachsen 15 und 16 angeordnet, auf denen gegeneinander bewegliche Druckstücke 17 und 18 gelagert sind, die ihrerseits vierte Gelenkachsen 19 und 20 tragen, die über die besagten Laschen 13 und 14 mit den zweiten Gelenkachsen 11 und 12 verbunden sind.
Die ersten, zweiten, dritten und vierten Gelenkachsen liegen auf jeder Seite der Mittenebene E auf den Ecken zweier variabler virtueller Parallelogramme P1 und P2 (in fetten Linien gezeichnet), und zwar derart, daß zwei spiegelsymmetrische Parallelogrammlenker-Anordnungen gebildet werden. Die durch die Gelenkachsen 4, 11, 15 und 19 bzw. 5, 12, 16 und 20 gebildeten Dreh- oder Schwenklager sind extrem reibungsarm und widerstandsfähig, so daß damit große Preßkräfte übertragen und aufgenommen werden können, und zwar auch dann, wenn die Arbeitsflächen 21 und 22 des Pressenkopfes 1 gegenüber den Parallelogrammlenker-Anordnungen Hebelarme beträchtlicher Länge bilden, wie in den Figuren gezeigt. Der Pressenkopf 1 läßt sich auch extrem leicht von Hand öffnen, wie dies anhand von Figur 2 noch näher beschrieben wird.
Dabei sind die ersten Gelenkachsen 4 und 5, die gleichzeitig die Schwenkachsen für die Zangenhebel 2 und 3 sind, in die Parallelogrammlenker-Anordnungen einbezogen, und die dritten Gelenkachsen 15 und 16 sind gleichzeitig die Antriebsachsen für die Preß- und Rückzugsbewegung.
Die Druckstücke 17 und 18 können entweder selbst mit Arbeitsflächen versehen sein, oder - wie in den Figuren gezeigt - mit auswechselbaren Aufnahmeelementen 23 und 24 für das formschlüssige Einsetzen von Preßstücken 25 und 26 mit den Arbeitsflächen 21 und 22 für das Verbinden der Rohrleitungen. Im vorliegenden Fall sind die Aufnahmeelemente 23 und 24 als Schwalbenschwanz-Verbindungen ausgebildet. Für eine lösbare Arretierung dienen federbelastete Rastkörper 27 und 28.
Das komplette Werkzeug (mit der Antriebsmaschine) läßt sich zum Aufsetzen auf die Rohrleitungen durch manuellen Druck entsprechend den Pfeilen 29 und 30 gegen die Kraft der Spreizfeder 9 leicht öffnen, wodurch die zueinander stets parallelen Arbeitsflächen 21 und 22 den Abstand D2 erhalten, in den die axial noch unverpreßte Rohrkupplung eingebracht werden kann. Durch Einfahren der Spreizrollen 7 und 8 aus der in in Figur 2 gezeigten Position gelangen die Spreizrollen 7 und 8 auf den Steuerflächen 2b und 3b und alle beweglichen Teile des Pressenkopfes 1 in die in Figur 1 gezeigte Position. Die Differenz von D2 und D1 entspricht in etwa dem axialen Preßweg. Die anderen, maschinenfernen Enden 2c und 3c der Zangenhebel 2 und 3 sind jetzt wieder in der in der Ebene E liegenden Trennfuge geschlossen und der Preßvorgang ist zuverlässig beendet, wobei im Antriebssystem eine Kraftspitze entsteht, die zum Abschalten verwendet wird, wie bereits beschrieben.
Aus den Figuren 3 und 4 geht hervor, daß die Druckstücke 17 und 18 einen nach unten (bezogen auf die Zeichnungen) offenen U-förmigen Querschnitt mit Bohrungen in den Schenkeln besitzen und nach Art von "Reitern" auf die Zangenhebel 2 und 3 und die Laschen 13 und 14 aufgesetzt sind. Dabei sind die dritten Gelenkachsen 15 und 16 durch fluchtende Bohrungen in den maschinenfernen Enden 2c und 3c der Zangenhebel 2 und 3 und die vierten Gelenkachsen 19 und 20 durch fluchtende Bohrungen in den oberen Enden der Laschen 13 und 14 hindurch geführt.
Die Parallelogrammlenker-Anordnungen (P1 und P2) sind beiderseits durch Schutzbleche 32 abgedeckt, um Verletzungsgefahren auszuschließen. Die Schutzbleche 32 sind in den Figuren 1 und 2 der übersichtlichkeit halber weggelassen.
Die Preßstücke 25 und 26 haben nach oben (bezogen auf die Zeichnungen) offene U-förmige Ausnehmungen 25a und 26a, die quer zur Bewegungsrichtung verlaufen, über die Rohrachsen A überstehen, in die Arbeitsflächen 21 und 22 übergehen, und die gegen Preßstücke für andere Rohrdurchmesser ausgetauscht werden können.
Die Figur 5 zeigt den Pressenkopf nach den Figuren 1 bis 4 in einer analogen geöffneten Stellung gemäß Figur 2, jedoch mit dem Unterschied, daß in diesem Fall die Preßstücke 25 und 26 gegen andere Preßstücke 33 und 34 ausgetauscht worden sind, die mit halbzylindrischen (oder entsprechenden polygonalen) Ausnehmungen 35 und 36 versehen sind, die Arbeitsflächen 37 und 38 zum radialen Verpressen von Rohrkupplungen oder Rohrverbindungen tragen. Die beiderseits der Arbeitsflächen 37 und 38 liegenden Stirnflächen 33a und 33b bzw. 34a und 34b der Preßstücke 33 und 34 liegen jeweils in einer Ebene, wobei diese beiden Ebenen bei geschlossenen Preßstücken 33 und 34 in der Mittenebene E zusammenstoßen und auf ihrem gesamten Weg stets parallel zueinander geführt werden, wie dies bereits für die Raumlagen der Arbeitsflächen 21 und 22 in den Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde. Dies gilt analog auch für die nachfolgend beschriebene Variante.
Gestrichelt dargestellt ist noch eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit: Die Preßstücke 33 und 34 sind auf der gegenüber liegenden Seite zusätzlich mit kleineren Ausnehmungen 35a und 36a bzw. Arbeitsflächen 35b und 36b versehen, so daß durch einfaches Umstecken der Aufnahmeelemente 23 und 24 eine Anpassung des Pressenkopfes 1 an unterschiedliche Rohrdurchmesser möglich ist. Es ist dann lediglich erforderlich, die Rastkörper 27 und 28 entsprechend anzupassen.
Als Arbeitsflächen 21, 22, 35b, 36b, 37 und 38 werden diejenigen Flächen bezeichnet, die unmittelbar auf die Rohrkupplungen einwirken. Die Universalität des Pressenkopfes kann noch dadurch erhöht werden, daß Preßstücke eingesetzt werden, die für das Verpressen von Seilkauschen, Kontakten, Armaturen von Hydraulikschläuchen und dergleichen ausgebildet sind. Auch können die gezeigten Preßstücke durch solche mit Schneiden zum Trennen von Bolzen, Seilen und Kabeln ersetzt werden.
Während die in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Pressenköpfe so ausgebildet sind, daß sie auswechselbar mit herkömmlichen Antriebsmaschinen mit maschinenseitigen Spreizrollen verbunden werden können (durch die Bohrungen 6a), können die Pressenkopfe auch baueinheitlich mit analogen Antriebmaschinen verbunden sein.
Bezugszeichenliste :
1
Pressenkopf
2
Zangenhebel
2a
Ende
2b
Steuerfläche
2c
Ende
3
Zangenhebel
3a
Ende
3b
Steuerfläche
3c
Ende
4
erste Gelenkachse
5
erste Gelenkachse
6
Haltevorrichtung
6a
Bohrungen
7
Spreizrolle
8
Spreizrolle
9
Spreizfeder
10
Pfeil
11
zweite Gelenkachse
12
zweite Gelenkachse
13
Lasche
14
Lasche
15
dritte Gelenkachse
16
dritte Gelenkachse
17
Druckstück
18
Druckstück
19
vierte Gelenkachse
20
vierte Gelenkachse
21
Arbeitsfläche
22
Arbeitsfläche
23
Aufnahmeelement
24
Aufnahmeelement
25
Preßstück
25a
Ausnehmung
26
Preßstück
26a
Ausnehmung
27
Rastkörper
28
Rastkörper
29
Pfeil
30
Pfeil
31
Pfeil
32
Schutzbleche
33
Preßstück
33a
Stirnfläche
33b
Stirnfläche
34
Preßstück
34a
Stirnfläche
34b
Stirnfläche
35
Ausnehmung
35a
Ausnehmung
35b
Arbeitsfläche
36
Ausnehmung
36a
Ausnehmung
36b
Arbeitsfläche
37
Arbeitsfläche
38
Arbeitsfläche
A
Rohrachse
D1
Abstand
D2
Abstand
E
Mittenebene
P1
Parallelogramm
P2
Parallelogramm

Claims (12)

  1. Pressenkopf für das Verbinden von Rohrleitungen mit doppelarmigen Zangenhebeln (2, 3), die um erste fest beabstandete Gelenkachsen (4, 5) schwenkbar in einer Haltevorrichtung (6) gelagert, mit Druckstücken (17, 18) versehen und durch Spreizrollen (7, 8) antreibbar sind, wobei die einen Enden (2a, 3a) der Zangenhebel (2, 3) mit Steuerflächen (2b, 3b) zum Abrollen der Spreizrollen (7, 8) und zum Zusammenführen der anderen Enden (2c, 3c) der Zangenhebel (2, 3) zusammen mit den dort gelagerten Druckstücken (17, 18) versehen sind und die Anordnung spiegelsymmetrisch zu einer Mittenebene (E) des Pressenkopfes (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (17, 18) durch zwei gegeneinander wirkende spiegelsymmetrische Parallelogrammlenker-Anordnungen mit weiteren Gelenkachsen (11, 12, 15, 16) an der Haltevorrichtung (6) und an den Zangenhebeln (2, 3) gelagert sind, indem die Gelenkachsen auf jeder Seite der Mittenebene (E) auf den Ecken zweier virtueller Paralellogramme (P1, P2) liegen, derart, dass die beiden Parallelogrammlenker-Anordnungen gebildet sind.
  2. Pressenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste, zweite, dritte und vierte Gelenkachsen vorgesehen sind, von denen
    a) zwei weitere fest beabstandete zweite Gelenkachsen (11, 12), auf denen schwenkbare Laschen (13, 14) gelagert sind, an der Haltevorrichtung (6) angeordnet sind, während
    b) weitere, im Abstand veränderbare dritte Gelenkachsen (15, 16) in den den Steuerflächen (2b, 3b) abgekehrten anderen Enden (2c, 3c) der Zangenhebel (2, 3) angeordnet sind, auf denen die gegeneinander beweglichen Druckstücke (17, 18) gelagert sind, die ihrerseits vierte Gelenkachsen (19, 20) tragen, die über die besagten Laschen (13, 14) mit den zweiten Gelenkachsen (11, 12) verbunden sind.
  3. Pressenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (17, 18) Arbeitsflächen aufweisen.
  4. Pressenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (17, 18) mit Aufnahmeelementen (23, 24) für das formschlüssige Einsetzen von Pressstücken (25, 26, 33, 34) mit Arbeitsflächen (21, 22, 35b, 36b, 37, 38) versehen sind.
  5. Pressenkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstücke (25, 26, 33, 34) über quer zur Pressbewegung verlaufende Schiebeführungen und Rastkörper (27, 28) lösbar mit den Druckstücken (17, 18) verbunden sind.
  6. Pressenkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke (17, 18) im Querschnitt U-förmig mit Bohrungen in den Schenkeln ausgebildet sind und die antriebsfernen Enden (2c, 3c) der Zangenhebel (2, 3) und der Laschen (13, 14) übergreifen, und die dritten und vierten Gelenkachsen (15, 16; 19, 20) durch fluchtende Bohrungen in den Schenkeln und in den besagten Enden der Zangenhebel (2, 3) und der Laschen (13, 14) hindurch geführt sind.
  7. Pressenkopf nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstücke (25, 26) mit Arbeitsflächen (21, 22) für das axiale Verpressen von Rohrkupplungen versehen sind.
  8. Pressenkopf nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstücke (33, 34) mit Arbeitsflächen (35b, 36b; 37, 38) für das radiale Verpressen von Rohrkupplungen versehen sind.
  9. Pressenkopf nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstücke (33, 34) auf gegenüberliegenden Seiten mit unterschiedlichen Arbeitsflächen (35b, 36b; 37, 38) für das radiale Verpressen von Rohrkupplungen versehen sind.
  10. Pressenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressenkopf (1) fest mit einer Antriebsmaschine verbunden ist.
  11. Pressenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressenkopf (1) zum auswechselbaren Aufsetzen auf eine Antriebsmaschine ausgebildet ist.
  12. Pressenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steuerflächen (2b, 3b) spiegelsymmetrisch zur Mittenebene (E) derart bogenförmig gekrümmt verlaufen, dass die antriebsnahen und die antriebsfernen Endbereiche der Steuerflächen (2b, 3b) einen steileren Anstellwinkel zur Mittenebene (E) aufweisen und dass die dazwischenliegenden Mittenbereiche der Steuerflächen (2b, 3b) einen weniger steilen Anstellwinkel zur Mittenebene aufweisen.
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