EP1839814A2 - Presswerkzeug, Pressring und Presszange - Google Patents

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EP1839814A2
EP1839814A2 EP07104101A EP07104101A EP1839814A2 EP 1839814 A2 EP1839814 A2 EP 1839814A2 EP 07104101 A EP07104101 A EP 07104101A EP 07104101 A EP07104101 A EP 07104101A EP 1839814 A2 EP1839814 A2 EP 1839814A2
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pressing
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press
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    • 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 pressing tool according to the preamble of claim 1, a pressing ring according to the preamble of claim 7 and a pressing tongs according to the preamble of claim 8.
  • Known press tools for permanent connection by pressing of workpieces are generally composed of two tool units - a first and a second press component.
  • the first pressing component is designed as a press ring or press loop, etc. - hereinafter referred to as press ring - formed
  • the second press component as a press device for actuating the press ring - hereinafter referred to as pressing tongs.
  • the press ring usually has two or more articulated pressing elements, wherein two adjoining elements are not connected, but form a closing point. At the two pressing elements forming the closing point, the pressing tongs are applied and applied by pressing force on the elements.
  • pressing tools are known in which the pressing tongs can be attached to the same and actuated in this position only in the plane of the press ring.
  • a press ring with at least three pressing elements is a press ring with at least three pressing elements known.
  • drawbars are arranged with coupling lugs.
  • Engagement approaches of the pressing tongs tension the tension bands in engagement with the coupling projections and press the pressing elements radially inwards.
  • the engagement between the engagement lugs and the coupling lugs takes place substantially positively between a part-cylindrical outer and a corresponding inner surface.
  • the pressing tongs must be exactly aligned with the pressing ring and the structure of the pressing ring is complex.
  • the pressing jaws of a pressing tongs In order to be able to intervene in the partially cylindrical coupling approaches with known part-cylindrical engagement approaches, the pressing jaws of a pressing tongs must be precisely aligned, which is not always possible, at least in narrow conditions.
  • the EP 1 201 371 describes a pressing tool with a pressing tongs, which is pivotable relative to the plane of a pressing ring. Pressing tongs and press ring are articulated via coupling means.
  • the crimping tool has teilkugelige calottes and the pressing ring teilkugelige cams.
  • the elements of the press ring are made with the cams as one-piece castings, as well as the pressing jaws of the pressing tongs with their calottes. This is the case of wear, which have an insufficient compression result, the replacement of an entire pressing component - press ring / press jaw - or a new tool required. Also, the movement between the pressing ring and crimping pliers is limited to pivoting about an axis through the calotte.
  • a pressing tool with pressing ring and pressing tongs are associated with pairs of cooperating engagement surfaces, wherein each one engagement surface of a pair is flat and the other curved.
  • the planar engagement surfaces have an outer edge which is preferably substantially circular and projects slightly beyond the plane of the engagement surface.
  • the curved engagement surfaces can be slightly moved in contact with a flat engagement surface in all directions.
  • the curved engaging surfaces can each rest slightly in any direction from the center of the plane engaging surface.
  • both curved engagement surfaces are offset substantially equally from the center of the planar engagement surfaces. Escape from the area of the planar engagement surface is preferably prevented by a boundary line.
  • the boundary line protrudes slightly at the edge and is preferably substantially circular.
  • the curved engagement surface is concave, in particular substantially formed as part of an outer surface of a cylinder, a barrel or a ball.
  • the cross section in the middle of the barrel is larger than at the two end faces.
  • a curved engagement surface with ball or barrel shape can be spoken of a curvature of the engagement surface in two orthogonal directions. Engagement surfaces with bends in two orthogonal directions can be slightly tilted in any direction.
  • the size of the planar engagement surface, the edge design and the size and curvature of the curved engagement surface are chosen so that the desired inaccuracies during engagement are possible.
  • the pressing ring is composed of at least two articulated pressing elements, wherein two pressing elements are not connected, but form a closing point.
  • the pressing ring is preferably formed with only two pressing elements.
  • For larger diameters usually three, but possibly also more than three, pressing elements are used.
  • the pressing tongs are actuated via an electro-mechanical or electro-hydraulic drive in a known manner. Important for a perfect pressing is a complete closure of the press ring. In case of faulty closure - e.g. due to wear - the pressure is insufficient.
  • Figures 1 and 2 show a first embodiment of the inventive pressing tool 1 with press ring 2 and pressing tongs 3.
  • the pressing tongs 3 can be rotated about a vertical axis but also tilted slightly tilted downwards or upwards.
  • the pressing ring 2 comprises two pressing elements 5 connected via a joint 4, which form a substantially circular holder into which workpieces to be connected can be received. At a closing point 6, the pressing ring 2 is not completely closed.
  • the pressing jaws 8 of the pressing tongs 3 are moved against each other.
  • the pressing ring 2 has on both sides of the closing point 6 planar engagement surfaces 9 in the form of circular surfaces.
  • the flat engagement surfaces 9 are preferably aligned parallel to a radial plane through the closing point 6. As a result, the pressing forces of the pressing tongs 3 are transmitted symmetrically to the pressing ring 2.
  • Around the flat engagement surfaces 9 each leads a projecting edge 9a, which prevents slippage of the curved engagement surfaces.
  • the pressing jaws 8 comprise convexly curved engagement surfaces 10.
  • the second engagement surfaces 10 are formed as barrel partial surfaces.
  • the curved engagement surfaces 10 extend over the barrel height.
  • the barrel height is slightly smaller than the diameter of the flat engagement surface 9, so that the curved engagement surface 10 in contact with the planar engagement surface 9 is given a freedom of movement. As a result, the pressing tongs receives more alignment freedom when engaging the press ring.
  • the curved engagement surface 10 is preferably formed on a replaceable engagement member 11.
  • the engagement member 11 includes a positive engagement portion 12 to which a tool can be applied to tighten or unscrew the engagement member 11.
  • the engagement element with the curved engagement surface 10 is arranged on the pressing ring 2.
  • the planar engagement surface 9 is formed on a replaceable engagement member 11, wherein the engagement member 11 is fixed to the pressing jaw 8.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Ein Presswerkzeug (1) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken mit einem Pressring (2), der mindestens zwei gelenkig verbundene Presselemente (5) und eine Schließstelle (6) umfasst, und einer Presszange (3), die zumindest zwei Pressbacken (8) umfasst, wobei der Eingriff der Presszange (3) am Pressring (2) über zwei Eingriffsflächen-Paare erfolgt und die beiden Eingriffsflächen eines Eingriffsflächen-Paares im Eingriff in Kontakt sind, weist für beide Eingriffsflächen-Paare je eine ebene Eingriffsfläche (9) und eine gekrümmte Eingriffsfläche (10) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Pressring nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 und eine Presszange nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Bekannte Presswerkzeuge zum unlösbaren Verbinden durch Verpressen von Werkstücken, wie Fittings mit Rohr-Enden, sind im Allgemeinen aus zwei Werkzeug-Einheiten - einer ersten und zweiten Presskomponente - zusammengesetzt. Die erste Presskomponente ist dabei als Pressring oder Pressschlinge, etc. - im Folgenden Pressring genannt - ausgebildet, die zweite Presskomponente als Press-Einrichtung zur Betätigung des Pressrings - im Weiteren als Presszange bezeichnet. Mit der Presszange wird der an den zu verbindenden Werkstücken möglichst schlüssig angesetzte Pressring in die Presslage gebracht.
  • Der Pressring weist meist zwei oder mehrere gelenkig miteinander verbundene Presselemente auf, wobei zwei aneinander anschliessende Elemente nicht verbunden sind, sondern eine Schliessstelle bilden. An den zwei die Schliessstelle bildenden Presselementen wird die Presszange angesetzt und durch Betätigung Presskraft auf die Elemente aufgebracht.
  • Zum Ansetzen der Presszange sind im Stand der Technik viele Ausführungsformen beschrieben. So sind Presswerkzeuge bekannt, bei welchen die Presszange nur in der Ebene des Pressrings an denselben ansetzbar und in dieser Lage betätigbar ist.
  • Aus der EP 451 806 A1 ist ein Pressring mit mindestens drei Presselementen bekannt. Um die Presselemente sind Zugbänder mit Kupplungsansätzen angeordnet. Eingriffsansätze der Presszange spannen im Eingriff mit den Kupplungsansätzen die Zugbänder und pressen dabei die Presselemente radial nach innen. Der Eingriff zwischen den Eingriffsansätzen und den Kupplungsansätzen erfolgt im Wesentlichen formschlüssig zwischen einer teilzylindrischen Aussen und einer entsprechenden Innenfläche. Beim Verpressen bewegen sich die Kupplungsansätze relativ zu den anliegenden Presselementen. Die Presszange muss genau auf den Pressring ausgerichtet sein und der Aufbau des Pressrings ist aufwändig.
  • Aus der EP 922 537 A2 ist ein Pressring mit Presselementen bekannt, bei dem die Presselemente beidseits der Schliessstelle je einen taschenförmigen Kupplungsansatz umfassen. Zum Pressen greifen die Pressbacken mit entsprechend geformten Eingriffsansätzen in die Kupplungsansätze ein. Die flächig aneinander anliegenden Teile werden beim Pressen mit hoher Kraft gegeneinander bewegt, was zu einer Abnützung führt. Je ein Eingriffsansatz und eine Pressbacke sind einstückig ausgebildet und müssen daher jeweils gesamthaft ausgewechselt werden.
  • Um mit bekannten teilzylindrischen Eingriffsansätzen in die teilzylindrischen Kupplungsansätze eingreifen zu können, müssen die Pressbacken einer Presszange genau ausgerichtet werden, was zumindest bei engen Verhältnissen nicht immer möglich ist.
  • Die EP 1 201 371 beschreibt ein Presswerkzeug mit einer Presszange, die gegenüber der Ebene eines Pressrings verschwenkbar ist. Presszange und - Pressring sind über Kopplungsmittel gelenkartig gekoppelt. Die Presszange weist teilkugelige Kalotten und der Pressring teilkugelige Nocken auf. Die Elemente des Pressrings sind mit den Nocken als einstückige Gussteile gefertigt, ebenso die Pressbacken der Presszange mit ihren Kalotten. Damit ist bei Verschleisserscheinungen, welche eine ungenügende Verpressung zur Folge haben, der Austausch jeweils einer gesamten Presskomponente - Pressring/Pressbacke - bzw. ein neues Werkzeug erforderlich. Auch ist die Bewegung zwischen Pressring und Presszange auf ein Schwenken um eine Achse durch die Kalotten eingeschränkt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zu finden, bei der die Presszange beim Eingreifen am Pressring mehr Ausrichtungsfreiheiten hat.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 7 und 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.
  • Erfindungsgemäss sind einem Presswerkzeug mit Pressring und Presszange Paare von zusammenwirkenden Eingriffsflächen zugeordnet, wobei je eine Eingriffsfläche eines Paares eben ist und die andere gekrümmt. Die ebenen Eingriffsflächen weisen einen äusseren Rand auf, der vorzugsweise im Wesentlichen rund ist und etwas über die Ebene der Eingriffsfläche vorsteht. Die gekrümmten Eingriffsflächen können im Kontakt zu einer ebenen Eingriffsfläche in allen Richtungen etwas bewegt werden.
  • Beim Eingreifen der Presszange am Pressring können die gekrümmten Eingriffsflächen je in einer beliebigen Richtung etwas vom Zentrum der ebenen Eingriffsfläche versetzt anliegen. Am Ende des Pressvorganges sind beide gekrümmten Eingriffsflächen im Wesentlichen gleich vom Zentrum der ebenen Eingriffsflächen versetzt. Ein Austreten aus dem Bereich der ebenen Eingriffsfläche wird vorzugsweise von einer Berandungslinie verhindert. Die Berandungslinie steht am Rand etwas vor und ist vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig. Die Presszange erhält beim Eingreifen am Pressring mehr Ausrichtungsfreiheiten - nebst dem verdrehten auch ein verkipptes Eingreifen - ohne dass sie vom Pressring abrutschen könnte.
  • Die gekrümmte Eingriffsfläche ist konkav, insbesondere im Wesentlichen als Teil einer Aussenfläche eines Zylinders, eines Fasses oder einer Kugel ausgebildet. Bei einer Fassfläche ist der Querschnitt in der Mitte des Fasses grösser als an den beiden Abschlussflächen. Bei einer gekrümmten Eingriffsfläche mit Kugel- oder Fassform kann von einer Krümmung der Eingriffsfläche in zwei orthogonalen Richtungen gesprochen werden. Eingriffsflächen mit Krümmungen in zwei orthogonalen Richtungen können in beliebige Richtungen etwas gekippt in Eingriff gebracht werden.
  • Die Grösse der ebenen Eingriffsfläche, deren Randgestaltung sowie die Grösse und Krümmung der gekrümmten Eingriffsfläche werden so gewählt, dass die gewünschten Ungenauigkeiten beim Eingriff möglich sind.
  • Im Folgenden wird die Erfindung in der Ausführung mit ebenen Eingriffsflächen am Pressring beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch eine Ausführung mit ebenen Eingriffsflächen an der Presszange möglich ist. Wenn die Eingriffsflächen der Presszange an auswechselbaren Eingriffseinsätzen ausgebildet sind, so ist es vorteilhaft die ebenen Eingriffsflächen am Pressring und die gekrümmten Eingriffsflächen an diesen Eingriffseinsätzen vorzusehen, weil die gekrümmten Eingriffsflächen im Kontaktbereich schneller abgenützt werden als die ebenen Eingriffsflächen.
  • Der Pressring ist aus mindestens zwei gelenkig miteinander verbundenen Presselementen zusammengesetzt, wobei zwei Presselemente nicht verbunden sind, sondern eine Schliessstelle bilden. Für kleine Rohrdurchmesser wird der Pressring vorzugsweise mit nur zwei Presselementen ausgebildet. Für grössere Durchmesser werden meist drei, gegebenenfalls aber auch mehr als drei, Presselemente eingesetzt.
  • Die Presszange wird über einen elektro-mechanischen oder elektro-hydraulischen Antrieb in bekannter Art und Weise betätigt. Wichtig für eine einwandfreie Pressung ist ein vollständiges Schliessen des Pressrings. Bei fehlerhaftem Schliessen - z.B. durch Verschleiss bedingt - ist die Pressung ungenügend.
  • Die erfindungsgemässe Lösung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beispielhaft näher beschrieben. Im Einzelnen zeigen:
    • Fig.1 und 2
    perspektivische Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Presswerkzeugs und
    Fig.3.
    eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Presswerkzeugs.
  • Figur 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Presswerkzeugs 1 mit Pressring 2 und Presszange 3. Beim Ansetzen der Presszange 3 an den Pressring 2 kann die Presszange um eine vertikale Achse verdreht aber auch etwas nach unten oder oben gekippt ausgerichtet sein. Diese Ausrichtungs-Möglichkeiten machen das Presswerkzeug zu einem äusserst handlichen Gerät.
  • Der Pressring 2 umfasst zwei über ein Gelenk 4 verbundene Presselemente 5, welche eine im Wesentlichen kreisförmige Halterung bilden, in die zu verbindende Werkstücke aufnehmbar sind. Bei einer Schliessstelle 6 ist der Pressring 2 nicht vollständig geschlossen.
  • Durch Betätigung der Zangenarme 7 werden die Pressbacken 8 der Presszange 3 gegeneinander bewegt. Um mit der Pressbackenbewegung den Pressring 2 zusammen zu pressen, weißt der Pressring 2 beidseits der Schließstelle 6 ebene Eingriffsflächen 9 in der Form von Kreisflächen auf. Die ebenen Eingriffsflächen 9 sind vorzugsweise parallel zu einer Radialebene durch die Schließstelle 6 ausgerichtet. Dadurch werden die Presskräfte von der Presszange 3 symmetrisch auf den Pressring 2 übertragen. Rund um die ebenen Eingriffsflächen 9 führt je ein vorstehender Rand 9a, der ein Abrutschen der gekrümmten Eingriffsflächen verhindert.
  • Die Pressbacken 8 umfassen konvex gekrümmte Eingriffsflächen 10. In der dargestellten Ausführungsform sind die zweiten Eingriffsflächen 10 als Fass-Teilflächen ausgebildet. Die gekrümmten Eingriffsflächen 10 erstrecken sich über die Fasshöhe. Die Fasshöhe ist etwas kleiner als der Durchmesser der ebenen Eingriffsfläche 9, so dass die gekrümmte Eingriffsfläche 10 im Kontakt zur ebenen Eingriffsfläche 9 einen Bewegungsspielraum erhält. Dadurch erhält die Presszange beim Eingreifen am Pressring mehr Ausrichtungsfreiheiten.
  • Die gekrümmte Eingriffsfläche 10 ist vorzugsweise an einem austauschbaren Eingriffselement 11 ausgebildet. Das Eingriffselement 11 umfasst einen Formschlussbereich 12, an dem ein Werkzeug angesetzt werden kann, um das Eingriffselement 11 fest- oder loszuschrauben.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Presswerkzeugs gemäss Fig. 3 ist das Eingriffselement mit der gekrümmten Eingriffsfläche 10 am Pressring 2 angeordnet. Die ebene Eingriffsfläche 9 ist an einem austauschbaren Eingriffselement 11 ausgebildet, wobei das Eingriffselement 11 an der Pressbacke 8 befestigt ist.

Claims (8)

  1. Presswerkzeug (1) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken mit einem Pressring (2), der mindestens zwei gelenkig verbundene Presselemente (5) und eine Schließstelle (6) umfasst, und einer Presszange (3), die zumindest zwei Pressbacken (8) umfasst, wobei der Eingriff der Presszange (3) am Pressring (2) über zwei Eingriffsflächen-Paare erfolgt und die beiden Eingriffsflächen eines Eingriffsflächen-Paares im Eingriff in Kontakt sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    beide Eingriffsflächen-Paare je eine ebene Eingriffsfläche (9) und eine gekrümmte Eingriffsfläche (10) umfassen.
  2. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Eingriffsflächen des Pressrings (2) ebene Eingriffsflächen (9) und die Eingriffsflächen der Presszange (3) gekrümmte Eingriffsflächen (10) sind.
  3. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die gekrümmten Eingriffsflächen (10) an austauschbaren Eingriffselementen (11) ausgebildet sind.
  4. Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die gekrümmten Eingriffsflächen (10) als Fass-Teilflächen ausgebildet sind.
  5. Presswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ebenen Eingriffsflächen (9) von einem vorstehenden Rand (9a) umgeben sind.
  6. Presswerkzeug (1) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ebenen Eingriffsflächen (9) parallel zu einer Radialebene durch die Schließstelle (6) ausgerichtet sind.
  7. Pressring (2) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken, als Teil eines Presswerkzeugs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit mindestens zwei gelenkig verbundenen Presselementen (5) und einer Schließstelle (6), wobei eine Presszange (3) mit zumindest zwei Pressbacken (8) einen Eingriff am Pressring (2) über zwei Eingriffsflächen-Paare erzielt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Eingriffsflächen des Pressrings (2) ebene Eingriffsflächen (9) sind.
  8. Presszange (3) zum verpressenden Verbinden von Werkstücken, als Teil eines Presswerkzeugs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit zumindest zwei Pressbacken (8), wobei die Presszange (3) mit den Pressbacken (8) einen Eingriff an einem Pressring (2) mit mindestens zwei gelenkig verbundenen Presselementen (5) und einer Schließstelle (6) über zwei
    Eingriffsflächen-Paare erzielt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsflächen der Presszange (3) ebene Eingriffsflächen (9) sind.
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