EP2500140B1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Rundkörpern - Google Patents

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EP2500140B1
EP2500140B1 EP12159790.0A EP12159790A EP2500140B1 EP 2500140 B1 EP2500140 B1 EP 2500140B1 EP 12159790 A EP12159790 A EP 12159790A EP 2500140 B1 EP2500140 B1 EP 2500140B1
Authority
EP
European Patent Office
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handle
wälzkörperhalterung
rolling body
rotation
round
Prior art date
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Active
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EP12159790.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2500140A2 (de
EP2500140A3 (de
Inventor
Daniel Knipping
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Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
Original Assignee
Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
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Publication date
Application filed by Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH filed Critical Ke Kelit Kunststoffwerk GmbH
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Priority to SI201231528T priority patent/SI2500140T1/sl
Priority to PL12159790T priority patent/PL2500140T3/pl
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Publication of EP2500140A3 publication Critical patent/EP2500140A3/de
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Publication of EP2500140B1 publication Critical patent/EP2500140B1/de
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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
    • 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
    • B21D17/00—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/04—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by rolling
    • 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
    • B21D39/048—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 using presses for radially crimping tubular elements

Definitions

  • the invention relates to a device for processing of round bodies, in particular for pressing round bodies such as pipes or of support sleeves, with which pipes and / or fittings are to be connected.
  • a device for rotational operations which can be used in particular for the pressing of round bodies.
  • the device includes a handle and a WälzSystemung which is rotatably mounted in the handle in one direction.
  • About radially inwardly adjustable rolling elements can be pressed with such a device grooves in a pipe joint.
  • a rolling element holder is rotatably mounted in a handle and the rotation is done for example via a coupled power tool.
  • a hand tool for chopping nuts and the like which includes a hand-rotatable cylindrical rubbing drum with outwardly facing rub tips.
  • the rubbing drum is rotatably mounted in a first half-shell, which is arranged at the first end of a handle.
  • the other end of the handle is pivotally connected to one end of a bracket, the other end has a cylindrically curved pressure surface, with which regrind can be pressed onto the rubbing drum.
  • a device for pressing metal sleeves on hoses in which radially displaceably mounted jaw body by radial inward movement, the desired compression cause.
  • the radial inward movement of the jaw body is generated by a rotation of annular plates which surround the jaw members in an annular manner and have at their inner contour in the circumferential direction inclined pressure surfaces with which they press the jaw body radially inwardly.
  • the device is characterized in that the handle has two bearing shells, which can be moved apart like a pair of pliers and which can receive the rolling element holder in a rotatable manner between them.
  • the pincer-like receiving the WälzSystemung between the bearings can be achieved that the WälzSystemung "closed pliers" is firmly and captively connected to the holder. At the same time can be achieved in this way a particularly simple connection of WälzSystemhalterung and handle.
  • the position of the rolling element holder can be fixed on a round body to be pressed, in particular its radial (rotationally fixed) and axial position on a support sleeve (compression sleeve).
  • a holding means for a rotationally fixed connection of the round body with the handle (or other stationary element) can be provided.
  • the device may optionally include a locking mechanism by which the rotation of the rolling element holder can be locked relative to the handle in one direction.
  • a locking mechanism by which the rotation of the rolling element holder can be locked relative to the handle in one direction.
  • the handle may have a drive shaft to which a manual or mechanical rotary drive can be attached, wherein a rotation of the drive shaft rotation of the roller body relative to the handle to the handle Working axis causes.
  • the drive shaft may be formed, for example, as a pin of round or polygonal cross-section, which fits into the drill chuck of a drill or a cordless screwdriver, so that the drive shaft can be machined.
  • a (polygonal) shaft optionally also a wrench can be applied, for example, a ratchet wrench to turn the drive shaft manually.
  • the rotation of the drive shaft can be implemented, for example via gears in a rotation of WälzSystem Highway relative to the handle.
  • the described pressing device has the advantage that it enables the simple use of mechanical rotary drives for the machining (eg the pressing) of round bodies.
  • the rolling element can also be or contain a cutting blade. Then z. B. pipes are cut off with the device.
  • each processing body In embodiments of the invention in which two or more processing bodies are present, they are preferably arranged axially spaced with respect to the working axis. When rotating around a round body, each processing body thus acts on a different circumferential line.
  • the round body For machining a round body, this is to be introduced into the press room of the rolling element holder. If the rolling element holder surrounds the pressing space in an annular manner, the round body can only be introduced from the side into the pressing space. This is unfavorable or even impossible with long pipes.
  • the round body (tubes) into the pressing space of WälzSystemhalterung even in such cases, the latter is preferably constructed of at least two components which can be separated for insertion of the round body in the press room and then closed in a ring around the round body.
  • the WälzSystemung consist of two partial circles, which together form a ring and which are hingedly connected together at one end, so that they can be transferred to an open position and a closed position.
  • the handle on storage means for a positive engagement on the workpiece may have key surfaces which engage an external hexagonal shape of the workpiece in order to fix it rotationally fixed relative to the handle.
  • the device consists essentially of two components, namely a handle 100 and a separable trained WälzSystemung 200th
  • the WälzSystemung 200 serves to record a machined round body (not shown) in a press room P, wherein the WälzSystemung then by rotation about a working axis A, which leads through the pressing space P, can edit the round body from all sides.
  • the machining consists in particular in that rolling elements 204 press in the form of pressure rollers on the round body and so for example encircle circumferential grooves in this.
  • three rolling elements 204 are provided, which are arranged offset in the direction of the working axis A and which can each rotate about an axis parallel to the working axis A.
  • the aforementioned pressure rollers are just one example of the general case of "rolling elements” with which a workpiece can be machined under pressure.
  • Another example of a rolling element 204 is a cutting blade (eg disc-shaped), with which a pipe or the like can be cut off.
  • the following explanations thus also apply analogously to other rolling elements 204.
  • said rolling element holder 200 is mounted in the handle 100.
  • the inclusion of WälzSystemung 200 in the handle 100 is gradually in the FIGS. 1 . 2 and 3 illustrated.
  • the handle 100 in an open Condition in which a clamping lever 108 is issued from a handle 113. Since the cocking lever 108 and the handle 113 are rotatably connected via a bearing pin 114, components of the handle 100 fastened in this way at the opposite ends can be moved apart like tongs.
  • These components comprise, in particular, a first bearing shell in the form of a key disk 102 and a mirror-inverted second bearing shell in the form of a guide disk 110.
  • the guide disk 110 and / or the key disk 102 can optionally be shaped and dimensioned in such a way that they form-fittingly engage corresponding key surfaces of the round body (pipe, compression sleeve, etc.) to be machined, and thus prevent it against rotation (together with the rolling body support 200). can fix. Additionally or alternatively, an axial fixation on the round body can be carried out in this way.
  • the handle 100 has a drive shaft 111 which protrudes laterally from a support bearing plate 104.
  • the drive shaft 111 has at its end a polygonal cross section, to which, for example, a polygonal wrench or ratchet wrench for a manual rotation of the drive shaft can be attached.
  • a polygonal wrench or ratchet wrench for a manual rotation of the drive shaft can be attached.
  • the chuck of a machine such as a drill or a cordless screwdriver can be set in order to turn the shaft 111 by machine relative to the handle 100 can.
  • a (small) gear 116 is mounted in the axially inner region on the shaft 111, which in the assembled state of Handle 100 and WälzSystemung 200 engages the gear 207, 208 of the WälzSystemung.
  • a rotation of the drive shaft 111 thus leads to a rotation of the WälzSystemung 200 about the working axis A.
  • standard tools cordless screwdriver, drill
  • the pressing can also be performed manually, in which a corresponding tool key is attached to the drive shaft 111 and moved by hand.
  • a locking mechanism between the handle 100 and the WälzSystemung 200, which allows rotation of the tool body holder 200 only in one direction of rotation.
  • This could be achieved, for example, by a pawl (not shown) mounted on the handle 100 meshing with the teeth of the toothed wheel 207, 208 and thus allowing rotation of the roller body support 200 in one direction only.
  • a rotation of the WälzSystemung could be generated by a round body by an oscillating reciprocation of the handle (see. DE 103 42 172 A1 ).
  • FIGS. 4 and 5 separate views of WälzSystemung 200 are shown, wherein for better visibility of the inner parts, the side plate 202, the clamping lever 206, and a pawl 216 are shown detached. From the figures, in particular the mechanism for a radial readjustment of the rolling elements 204 can be seen.
  • the rolling elements 204 are each mounted rotatably on a support / lever 203, wherein the lever 203 in turn about pivot pin 205 are pivotable.
  • the rolling elements 204 opposite end of the lever 203 abuts an eccentric shaft 209, wherein each of the three existing lever 203 scans another contour of the eccentric shaft 209.
  • each of the rolling elements 204 can thus be radially adjusted according to its own program. In particular, it is possible that initially only a first rolling element 204 is moved radially inwardly until it has reached an end position. Subsequently, a second rolling element is moved radially inwardly until he has reached its final position. Finally, finally, the last rolling element is moved radially inward until it reaches its final position. With further rotation of the eccentric 209 all scanned contours can then jump back to their initial value, whereby the rolling elements 204 back to their radially outer starting position and thus release the machined pipe for removal.
  • the various scanned contours of the eccentric shaft 209 are best viewed in the exploded view of FIG. 6 recognizable.
  • a latching disc 210 is provided at each end of the eccentric shaft.
  • the pawls ensure on the one hand that the eccentric shaft 209 can only rotate in one direction of rotation.
  • an active rotational thrust of the eccentric shaft 209 can be generated by the pawl 216 engaging in the locking disk 210 entraining the eccentric shaft 209.
  • the radial adjustment of the pressure rollers can be easily adapted to different types of pipes to be compressed by a tube-specific eccentric shaft 209 is inserted into the WälzSystemhalterung 200.
  • the WälzSystemung 200 is shown closed annular. In this state, it can only be slipped over from the front side over a pipe (not shown). If this is not possible, the WälzSystemung 200 are also opened to be placed on the side of a pipe. After placing the rolling element holder can then be closed around the pipe. For unfolding, the toothed wheel on the side of the rolling body holder is formed, for example, in two parts from a C-shaped segment 207 and a shorter folding segment 208, which can be unfolded if necessary. In FIG.
  • a pivotable bracket 213 can be seen, which connects the pressure shell 201 and the flap segment 208 of the gear with the rest of the WälzSystemhalterung in the closed state. By disengaging this clip, the said parts can then move about an axis X ( FIG. 5 ), whereby the ring of WälzSystemhalterung opens.
  • FIG. 8 shows a one-sided support sleeve S (press sleeve) before attaching an associated plastic pipe R on the provided with annular gaps support sleeve.
  • the state after the insertion of the plastic pipe R and after the compression of the support sleeve S and plastic pipe R with the device according to the invention is in FIG. 9 shown.
  • Clearly visible are three compression grooves V, which were generated by the pressure rollers 204.
  • any other workpieces / fittings can be processed or pressed with the device, in particular double nipple to which a tube can be connected on both sides (mirror-symmetrical).
  • the radial (circumferential) and the axial position of the handle on the workpiece fixed.
  • a positive engagement can take place on a non-circular outer contour of the workpiece (in particular on wrench surfaces) or on radially protruding collar of the workpiece.
  • FIG. 10 thus shows on the left a page prepared for pressing and on the right a still free side of a two-sided support sleeve S '.
  • the figures further show a handle 100 of the type described above in which substantially only the key plate 102 'is different from the previous embodiments.
  • the key disk 102 'is in fact provided with key surfaces with which it can engage the outer hexagon AS of the compression sleeve H in order to support the sleeve in a rotationally fixed manner relative to the handle 100. In this way, co-rotation of the compression sleeve H during the pressing process is excluded.
  • the guide plate 110 'of the handle 100 is mounted in a receptacle N of the workpiece to be pressed with lateral stops to fix this in the axial direction.
  • FIG. 12 A separate perspective view of the compression sleeve H with the external hexagon AS is in FIG. 12 shown.
  • FIG. 13 shows a side view (right partially in section) and FIG. 14 a perspective of the two-sided support sleeve S 'of Figures 10 and 11 , Symmetrical to the central receptacle N has the support sleeve S 'two extensions with circumferential sealing teeth on the outer surface, which dig when pressed into a tube. Furthermore, optionally, an anti-rotation device can be provided, which prevents rotation between the support sleeve S 'and a plugged-on tube (during compression and also later in continuous use with flowing media in the load change of hot / cold liquids and pressure surges in the pipe system).
  • the anti-rotation device may for example consist of a knurling (not shown), which is preferably mounted in the region marked "X" near the receptacle N on the outer surface of the support sleeve S 'and / or on the sealing teeth (eg realized by approx. 1 mm deep and about 1 mm wide grooves).
  • a knurling (not shown), which is preferably mounted in the region marked "X" near the receptacle N on the outer surface of the support sleeve S 'and / or on the sealing teeth (eg realized by approx. 1 mm deep and about 1 mm wide grooves).
  • a set of these elements can be used in each case for a range of pipe diameters (for example, 20-40 mm, 50-110 mm).

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Rundkörpern, insbesondere zum Verpressen von Rundkörpern wie beispielsweise von Rohren bzw. von Stützhülsen, mit denen Rohre und/oder Armaturen verbunden werden sollen.
  • Aus der DE 103 42 172 A1 , ist eine Vorrichtung für Rotationsarbeitsvorgänge bekannt, die insbesondere auch zum Verpressen von Rundkörpern verwendet werden kann. Die Vorrichtung enthält eine Handhabe und eine Wälzkörperhalterung, welche in der Handhabe drehbeweglich in eine Richtung gelagert ist. Über radial einwärts verstellbare Wälzkörper können mit einer derartigen Vorrichtung Nuten in eine Rohrverbindung eingepresst werden.
  • Aus der EP 1 712316 A1 , der US 4 769 911 , der US 5 528 919 und der US 2010/166516 A1 sind Vorrichtungen für Rotationsarbeitsvorgänge bekannt, bei denen eine Wälzkörperhalterung in einer Handhabe drehbeweglich gelagert ist und die Drehung beispielsweise über ein angekoppeltes Elektrowerkzeug erfolgt. Aus der US 2 587 186 ist ein Handwerkzeug zum Zerkleinern von Nüssen und dergleichen bekannt, welches eine von Hand drehbare zylindrische Reibtrommel mit nach außen weisenden Reibspitzen enthält. Die Reibtrommel wird drehbar in einer ersten Halbschale gelagert, welche am ersten Ende eines Handgriffes angeordnet ist. Das andere Ende des Handgriffes ist schwenkbeweglich mit einem Ende eines Bügels verbundenen, dessen anderes Ende eine zylindrisch gebogene Druckfläche aufweist, mit welcher Mahlgut auf die Reibtrommel gedrückt werden kann.
  • Aus der DE 25 11 942 B1 ist eine Vorrichtung zum Aufpressen von Metallhülsen auf Schläuche bekannt, bei welcher radial verschiebebeweglich gelagerte Backenkörper durch radiale Einwärtsbewegung die gewünschte Verpressung bewirken. Die radiale Einwärtsbewegung der Backenkörper wird erzeugt durch eine Drehung von Ringplatten, die die Backenkörper ringförmig umgeben und an ihrer Innenkontur in Umfangsrichtung schräg verlaufende Druckflächen aufweisen, mit denen sie die Backenkörper radial einwärts pressen.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verbesserungen für eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Rundkörpern, insbesondere zum Verpressen von Rohren oder zum Schneiden von Rohren. Weitere typische Anwendungen einer solchen Vorrichtung sind beispielsweise in der DE 103 42 172 A1 genannt. Die Vorrichtung enthält die folgenden Komponenten:
    1. a) Eine Wälzkörperhalterung mit mindestens einem drehbar gelagerten Wälzkörper, welcher Druck auf einen Rundkörper ausüben kann, wenn sich dieser in einem dafür vorgesehenen Pressraum der Wälzkörperhalterung befindet. Typischerweise umschließt die Wälzkörperhalterung den Rundkörper bzw. den Pressraum um mindestens 180°, so dass sie ein Gegenlager für den Rundkörper bereitstellt, wenn auf diesen von der gegenüberliegenden Seite Druck durch den Wälzkörper ausgeübt wird. Des Weiteren sind typischerweise zwei, drei oder sogar noch mehr Wälzkörper vorhanden, welche parallel Druck auf einen Rundkörper ausüben können. Die im Folgenden getroffenen Aussagen für "den Wälzkörper" gelten daher sinngemäß für alle derartigen Wälzkörper. Bei diesen Bearbeitungskörpern handelt es sich insbesondere um drehbar gelagerte Wälzkörper in Form von Rollen bzw. Scheiben, welche auf dem Umfang eines Rundkörpers abrollen können.
    2. b) Eine Handhabe, in welcher die Wälzkörperhalterung drehbeweglich um eine Arbeitsachse gelagert werden kann, die durch den Pressraum führt. Die Form der Handhabe ist im Allgemeinen beliebig. Wie ihr Name andeutet, weist sie jedoch vorzugsweise Elemente wie Griffe oder dergleichen auf, an denen sie von einem Benutzer gefasst und gehalten werden kann. Durch Drehung der Wälzkörperhalterung relativ zur Handhabe um die Arbeitsachse kann ein im Pressraum befindlicher, sich entlang der Arbeitsachse erstreckender Rundkörper umfänglich bearbeitet werden, indem der auf ihn drückende Wälzkörper um den Rundkörper rotiert.
  • Weiterhin ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe zwei Lagerschalen aufweist, welche zangenartig auseinander bewegt werden können und welche zwischen sich die Wälzkörperhalterung drehbeweglich aufnehmen können.
  • Durch das zangenartige Aufnehmen der Wälzkörperhalterung zwischen den Lagerschalen kann erreicht werden, dass die Wälzkörperhalterung bei "geschlossener Zange" fest und unverlierbar mit dem Halter verbunden ist. Gleichzeitig kann auf diese Weise eine besonders einfache Verbindung von Wälzkörperhalterung und Handhabe erreicht werden. Des Weiteren kann bei diesem System vorteilhafterweise die Lage der Wälzkörperhalterung auf einem zu verpressenden Rundkörper fixiert werden, insbesondere seine radiale (drehfeste) und axiale Lage auf einer Stützhülse (Pressmuffe).
  • Um zu vermeiden, dass sich der Rundkörper zusammen mit der Wälzkörperhalterung dreht, kann optional ein Haltemittel für eine drehfeste Verbindung des Rundkörpers mit der Handhabe (oder einem anderen stationären Element) vorgesehen werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung optional einen Sperrmechanismus enthalten, durch welchen die Drehung der Wälzkörperhalterung relativ zur Handhabe in einer Richtung gesperrt werden kann. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Wälzkörperhalterung durch eine hin und her oszillierende Bewegung der Handhabe in einer Richtung um den Pressraum einen Rundkörper gedreht werden kann. Weitere Erläuterungen zu einem solchen Mechanismus sind in der DE 103 42 172 A1 zu finden.
  • Die Handhabe kann eine Antriebswelle aufweis, an welche ein manueller oder maschineller Drehantrieb angesetzt werden kann, wobei eine Drehung der Antriebswelle eine Drehung der Wälzkörperhalterung relativ zur Handhabe um die Arbeitsachse bewirkt. Die Antriebswelle kann beispielsweise als ein Stift mit rundem oder polygonalem Querschnitt ausgebildet sein, welcher in das Bohrfutter einer Bohrmaschine oder eines Akkuschraubers passt, so dass die Antriebswelle maschinell gedreht werden kann. Des Weiteren kann an eine solche (polygonale) Welle optional auch ein Schraubenschlüssel angesetzt werden, beispielsweise ein Ratschenschlüssel, um die Antriebswelle manuell zu drehen. Die Drehung der Antriebswelle kann beispielsweise über Zahnräder in eine Drehung der Wälzkörperhalterung relativ zur Handhabe umgesetzt werden.
  • Die beschriebene Pressvorrichtung hat den Vorteil, dass sie die einfache Nutzung maschineller Drehantriebe für das Bearbeiten (z. B. das Verpressen) von Rundkörpern ermöglicht.
  • Gemäß einer Anwendung kann der Wälzkörper auch ein Schneidmesser sein oder ein solches enthalten. Dann können z. B. Rohre mit der Vorrichtung abgeschnitten werden.
  • In Ausführungsformen der Erfindung, in denen zwei oder mehr Bearbeitungskörper vorhanden sind, sind diese vorzugsweise axial beabstandet in Bezug auf die Arbeitsachse angeordnet. Bei Rotation um einen Rundkörper wirkt jeder Bearbeitungskörper somit an einer anderen Umfangslinie.
  • Für die Bearbeitung eines Rundkörpers ist dieser in den Pressraum der Wälzkörperhalterung einzubringen. Wenn die Wälzkörperhalterung den Pressraum ringförmig geschlossen umgibt, kann der Rundkörper nur von der Seite her in den Pressraum eingeführt werden. Dies ist bei langen Rohren ungünstig oder sogar unmöglich. Um auch in solchen Fällen die Rundkörper (Rohre) in den Pressraum der Wälzkörperhalterung einführen zu können, ist letztere vorzugsweise aus mindestens zwei Komponenten aufgebaut, welche zum Einführen des Rundkörpers in den Pressraum getrennt und dann ringförmig um den Rundkörper geschlossen werden können. Beispielsweise kann die Wälzkörperhalterung aus zwei Teilkreisen bestehen, die zusammen einen Ring ergeben und die an einem Ende gelenkig miteinander verbunden sind, so dass sie in eine Öffnungsposition und eine geschlossene Position überführt werden können.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Handhabe Lagerungsmittel für einen formschlüssigen Angriff am Werkstück auf. Beispielsweise kann die Handhabe Schlüsselflächen haben, welche an einer Außensechskantform des Werkstückes angreifen, um dieses relativ zur Handhabe drehfest zu fixieren.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verpressen von Rundkörpern im geöffnetem Zustand der Handhabe vor Aufnahme einer Wälzkörperhalterung, welche bereits um eine Arbeitsachse geschlossen ist, wobei Seitenteile der Handhabe zur besseren Erkennbarkeit abgerückt sind;
    Fig. 2
    die Vorrichtung von Figur 1 im zusammengebauten Zustand der Handhabe;
    Fig. 3
    die Vorrichtung von Figur 1 bei Eingriff der Wälzkörperhalterung in die Handhabe, wobei Seitenteile der Handhabe wiederum zur besseren Erkennbarkeit abgerückt dargestellt sind;
    Fig. 4
    eine separate perspektivische Ansicht der Wälzkörperhalterung mit abgerücktem Seitenteil aus einer ersten Ansichtsrichtung;
    Fig. 5
    die Wälzkörperhalterung von Figur 4 aus einer zweiten Ansichtsrichtung;
    Fig. 6
    eine perspektivische Explosionsansicht der Wälzkörperhalterung;
    Fig. 7
    eine perspektivische Explosionsansicht der Handhabe;
    Fig. 8
    eine Stützhülse vor Einsetzen eines Kunststoffrohres;
    Fig. 9
    die Stützhülse von Figur 8 nach Einsetzen und Verpressen des Kunststoffrohres;
    Fig. 10
    die erfindungsgemäße Handhabe mit Schlüsselflächen für den Angriff an einer Presshülse, wobei zur besseren Erkennbarkeit die Wälzkörperhalterung weggelassen und ein Seitenteil abgedrückt dargestellt ist;
    Fig. 11
    die Handhabe von Figur 10 mit den Seitenteilen in Arbeitsstellung;
    Fig. 12
    eine perspektivische Ansicht der in den Figuren 10 und 11 verwendeten Presshülse;
    Fig. 13
    eine Schnittansicht der in den Figuren 10 und 11 verwendeten zweiseitigen Stützhülse;
    Fig. 14
    eine perspektivische Ansicht der in den Figuren 10 und 11 verwendeten zweiseitigen Stützhülse.
  • Mit Hilfe der Figuren 1 bis 7 soll eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verpressen von Rundkörpern, beispielsweise von Rohren, näher erläutert werden. Wie in Figur 1 erkennbar ist, besteht die Vorrichtung im Wesentlichen aus zwei Komponenten, nämlich einer Handhabe 100 sowie einer davon trennbar ausgebildeten Wälzkörperhalterung 200.
  • Die Wälzkörperhalterung 200 dient dazu, einen zu bearbeitenden Rundkörper (nicht dargestellt) in einem Pressraum P aufzunehmen, wobei die Wälzkörperhalterung anschließend durch Rotation um eine Arbeitsachse A, die durch den Pressraum P führt, den Rundkörper von allen Seiten bearbeiten kann. Das Bearbeiten besteht dabei insbesondere darin, dass Wälzkörper 204 in Form von Druckrollen auf den Rundkörper drücken und so beispielsweise umlaufende Rillen in diesen einpressen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Wälzkörper 204 vorgesehen, welche in Richtung der Arbeitsachse A versetzt angeordnet sind und die sich jeweils um eine zur Arbeitsachse A parallele Achse drehen können.
  • Die vorgenannten Druckrollen sind nur ein Beispiel für den allgemeinen Fall von "Wälzkörpern", mit denen ein Werkstück unter Druckausübung bearbeitet werden kann. Ein anders Beispiel für einen Wälzkörper 204 ist ein (z. B. scheibenförmiges) Schneidmesser, mit dem ein Rohr oder dergleichen abgeschnitten werden kann. Die nachfolgenden Ausführungen gelten somit analog auch für andere Wälzkörper 204. Weiterhin ist es möglich, dass verschiedene Arten von Wälzkörpern austauschbar montiert sind, so dass die Vorrichtung für verschiedene Anwendungen leicht umgerüstet werden kann.
  • Während eines Bearbeitungsvorganges wird die genannte Wälzkörperhalterung 200 in der Handhabe 100 gelagert. Die Aufnahme der Wälzkörperhalterung 200 in die Handhabe 100 ist dabei schrittweise in den Figuren 1, 2 und 3 veranschaulicht. In den Figuren 1 und 2 befindet sich die Handhabe 100 in einem geöffneten Zustand, in welcher ein Spannhebel 108 aus einem Handgriff 113 ausgestellt ist. Da der Spannhebel 108 und der Griff 113 über einen Lagerbolzen 114 drehbeweglich verbunden sind, können auf diese Weise an den gegenüberliegenden Enden befestigte Komponenten der Handhabe 100 zangenartig auseinander bewegt werden. Diese Komponenten umfassen insbesondere eine erste Lagerschale in Form einer Schlüsselscheibe 102 sowie eine spiegelbildlich gegenüberliegende zweite Lagerschale in Form einer Führungsscheibe 110. Im zusammengefügten Zustand von Handhabe 100 und Wälzkörperhalterung 200 (Figur 3) liegt die Wälzkörperhalterung 200 mit einer Seitenplatte 202 formschlüssig in der Schlüsselscheibe 102. Auf der gegenüberliegenden Seite greift die Führungsscheibe 110 mit einem Innenkragen in die Öffnung eines Zahnrades 207, 208 an der Wälzkörperhalterung ein. Schlüsselscheibe 102 und Führungsscheibe 110 sind dabei durch Schließen der "Zange" aus Griff 113 und Spannhebel 108 axial zusammengefügt worden, so dass sie die Wälzkörperhalterung 200 fest (bis auf eine Drehbeweglichkeit) zwischen sich einschließen.
  • Des Weiteren können die Führungsscheibe 110 und/oder die Schlüsselscheibe 102 optional so geformt und dimensioniert sein, dass sie an entsprechende Schlüsselflächen des zu bearbeitenden Rundkörpers (Rohr, Pressmuffe etc.) formschlüssig ansetzen und dieses somit gegen eine Rotation (zusammen mit der Wälzkörperhalterung 200) fixieren können. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine axiale Fixierung auf dem Rundkörper auf diese Weise erfolgen.
  • Wie beispielsweise aus Figur 2 erkennbar ist, weist die Handhabe 100 eine Antriebswelle 111 auf, welche seitlich aus einer Stützlager-Platte 104 herausragt. Die Antriebswelle 111 hat an ihrem Ende einen polygonalen Querschnitt, an welchem beispielsweise ein Mehrkantschlüssel oder Ratschenschlüssel für ein manuelles Drehen der Antriebswelle angesetzt werden kann. Insbesondere kann jedoch auch das Bohrfutter einer Maschine wie beispielsweise eines Bohrers oder eines Akkuschraubers angesetzt werden, um die Welle 111 maschinell relativ zur Handhabe 100 drehen zu können.
  • Wie aus Figur 3 erkennbar ist, ist im axial inneren Bereich an der Welle 111 ein (kleines) Zahnrad 116 angebracht, welches im zusammengefügten Zustand von Handhabe 100 und Wälzkörperhalterung 200 in das Zahnrad 207, 208 der Wälzkörperhalterung eingreift. Eine Drehung der Antriebswelle 111 führt somit zu einer Drehung der Wälzkörperhalterung 200 um die Arbeitsachse A. So ist es auf einfache Weise möglich, mit Standardwerkzeugen (Akkuschrauber, Bohrmaschine) eine Rollverpressung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzunehmen. Sollte ein maschineller Drehantrieb nicht vorhanden oder aus anderen Gründen nicht einsetzbar sein, so kann optional die Verpressung auch manuell vorgenommen werden, in dem ein entsprechender Werkzeugschlüssel an der Antriebswelle 111 angesetzt und von Hand bewegt wird.
  • Des Weiteren ist es möglich, einen Sperrmechanismus zwischen der Handhabe 100 und der Wälzkörperhalterung 200 vorzusehen, welcher eine Drehung der Werkzeugkörperhalterung 200 nur in einer Drehrichtung erlaubt. Dies könnte beispielsweise erreicht werden, indem eine an der Handhabe 100 gelagerte Sperrklinke (nicht dargestellt) in die Zähne des Zahnrades 207, 208 eingreift und so eine Rotation der Wälzkörperhalterung 200 nur in einer Richtung erlaubt. Mit einem solchen Mechanismus könnte eine Drehung der Wälzkörperhalterung um einen Rundkörper auch durch eine oszillierende Hin- und Herbewegung der Handhabe erzeugt werden (vgl. DE 103 42 172 A1 ).
  • In den Figuren 4 und 5 sind separate Ansichten der Wälzkörperhalterung 200 wiedergegeben, wobei zur besseren Erkennbarkeit der inneren Teile die Seitenplatte 202, der Spannhebel 206, und eine Klinke 216 abgerückt dargestellt sind. Aus den Figuren ist insbesondere der Mechanismus für ein radiales Nachstellen der Wälzkörper 204 erkennbar. Die Wälzkörpern 204 sind jeweils an einem Träger/Hebel 203 drehbeweglich gelagert, wobei die Hebel 203 ihrerseits um Lagerbolzen 205 schwenkbeweglich sind. Das den Wälzkörpern 204 gegenüberliegende Ende der Hebel 203 liegt an einer Exzenterwelle 209 an, wobei jeder der drei vorhandenen Hebel 203 eine andere Kontur dieser Exzenterwelle 209 abtastet. Durch Drehung der Exzenterwelle 209 um ihre Achse kann somit jeder der Wälzkörper 204 gemäß einem eigenen Programm radial verstellt werden. Insbesondere ist es möglich, dass zunächst nur ein erster Wälzkörper 204 radial einwärts bewegt wird, bis er eine Endposition erreicht hat. Anschließend wird ein zweiter Wälzkörper radial einwärts bewegt, bis auch er seine Endposition erreicht hat. Zum Schluss wird schließlich der letzte Wälzkörper radial einwärts bewegt, bis er seine Endposition erreicht. Bei noch weiterer Drehung des Exzenters 209 können alle abgetasteten Konturen dann zurück auf ihren Ausgangswert springen, wodurch die Wälzkörper 204 wieder in ihre radial außen liegende Ausgangsposition zurückfahren und das bearbeitete Rohr somit zur Entnahme freigeben. Die verschiedenen abgetasteten Konturen der Exzenterwelle 209 sind am besten in der Explosionsansicht von Figur 6 erkennbar.
  • Um die Exzenterwelle 209 im Laufe eines Pressvorganges weiterzustellen und die Wälzkörper 204 somit programmgemäß radial zu verstellen, ist an jedem Ende der Exzenterwelle eine Rastscheibe 210 vorgesehen. In die Zähne dieser Rastscheiben 210 greifen jeweils Klinken 216 ein, welche an einem Spannhebel 206 bzw. einem Gegenhalter 212 (Figur 6) gelagert sind. Die Klinken sorgen zum einen dafür, dass die Exzenterwelle 209 nur in einer Drehrichtung rotieren kann. Zum anderen kann durch ein Schwenken des Spannhebels 206 ein aktiver Rotationsschub der Exzenterwelle 209 erzeugt werden, indem die in die Rastscheibe 210 eingreifende Klinke 216 die Exzenterwelle 209 mitnimmt. Ein solcher Rotationsschub wird immer dann erzeugt, wenn die nach außen vorstehende Nase des Spannhebels 206 an der Handhabe 100 anschlägt und daher bei einer weiteren Drehung der Wälzkörperhalterung 200 geschwenkt wird, bis sie am Anschlag vorbeigeführt ist und wieder in die Ausgangsposition zurückspringen kann (vgl. Figur 3). Nach jeder vollständigen 360°-Umdrehung der Wälzkörperhalterung 200 in der Handhabe 100 wird somit die Exzenterwelle 209 ein kurzes Stück weitergedreht und damit das radiale Verstellprogramm der Druckrollen 204 einen Schritt vorangetrieben.
  • Mit dem beschriebenen Mechanismus lässt sich die Radialverstellung der Druckrollen einfach an verschiedene Arten von zu verpressenden Rohren anpassen, indem eine rohrspezifische Exzenterwelle 209 in die Wälzkörperhalterung 200 eingesetzt wird.
  • In den Figuren 1 bis 5 ist die Wälzkörperhalterung 200 ringförmig geschlossen dargestellt. In diesem Zustand kann sie nur von der Stirnseite her über ein Rohr (nicht dargestellt) gestülpt werden. Falls dies nicht möglich ist, kann die Wälzkörperhalterung 200 auch aufgeklappt werden, um von der Seite her auf ein Rohr aufgesetzt zu werden. Nach Aufsetzen kann die Wälzkörperhalterung dann rund um das Rohr geschlossen werden. Zum Aufklappen ist das Zahnrad an der Seite der Wälzkörperhalterung zum Beispiel zweiteilig aus einem C-förmigen Segment 207 und einem kürzeren Klappsegment 208 ausgebildet, welche bei Bedarf auseinandergeklappt werden können. In Figur 4 ist diesbezüglich eine schwenkbewegliche Klammer 213 erkennbar, welche im geschlossenen Zustand die Druckschale 201 und das Klappsegment 208 des Zahnrades mit dem Rest der Wälzkörperhalterung verbindet. Durch Ausrasten dieser Klammer können die genannten Teile dann um eine Achse X (Figur 5) geschwenkt werden, wodurch sich der Ring der Wälzkörperhalterung öffnet.
  • Figur 8 zeigt eine einseitige Stützhülse S (Pressmuffe) vor Aufstecken eines zugehörigen Kunststoffrohres R auf die hierfür mit Ringspalten versehene Stützhülse. Der Zustand nach dem Einsetzen des Kunststoffrohres R und nach dem Verpressen von Stützhülse S und Kunststoffrohr R mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Figur 9 dargestellt. Deutlich erkennbar sind drei Verpressungs-Rillen V, die von den Druckrollen 204 erzeugt wurden.
  • Selbstverständlich können auch beliebige andere Werkstücke/Fittings mit der Vorrichtung bearbeitet bzw. verpresst werden, insbesondere Doppelnippel, an die beidseitig (spiegelsymmetrisch) ein Rohr angeschlossen werden kann.
  • Während des Verpressens ist vorzugsweise die radiale (umfängliche) und die axiale Lage der Handhabe auf dem Werkstück (z. B. der Stützhülse S und dem Kunststoffrohr R von Figur 8, 9) fixiert. Beispielsweise kann ein formschlüssiger Eingriff an einer unrunden Außenkontur des Werkstücks (insbesondere an Schlüsselflächen) oder an radial abstehenden Kragen des Werkstücks erfolgen.
  • Die vorstehend genannten Möglichkeiten sind in den Figuren 10-12 für einen Sonderfall näher erläutert. Zur besseren Übersichtlichkeit ist in den Figuren 10 und 11 die Wälzkörperhalterung nicht dargestellt worden. Gezeigt wird ein Rohr R, welches durch eine Presshülse H mit einer zweiseitigen Stützhülse S' (Doppelnippel) verbunden werden soll. Von der Stützhülse S' ist in den Figuren 10 und 11 nur die rechte Hälfte zu sehen. Im Gegensatz zu der Stützhülse S der Figuren 8 und 9 ist diese Stützhülse S' zweiseitig und spiegelbildlich ausgebildet, wobei der nicht sichtbare Teil vom Rohr R und der Presshülse H überdeckt wird. Figur 10 zeigt somit links eine zum Verpressen vorbereitete Seite und rechts eine noch freie Seite einer zweiseitigen Stützhülse S'.
  • Die Figuren zeigen weiterhin eine Handhabe 100 der oben beschriebenen Art, bei welcher im Wesentlichen nur die Schlüsselscheibe 102' anders als bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist. Die Schlüsselscheibe 102' ist nämlich mit Schlüsselflächen versehen, mit welchen sie am Außensechskant AS der Presshülse H angreifen kann, um die Hülse drehfest gegenüber der Handhabe 100 zu lagern. Auf diese Weise wird ein Mitdrehen der Presshülse H während des Pressvorganges ausgeschlossen.
  • Wie Figur 10 weiterhin erkennen lässt, ist die Führungsscheibe 110' der Handhabe 100 in einer Aufnahme N des zu verpressenden Werkstücks mit seitlichen Anschlägen gelagert, um dieses in axialer Richtung zu fixieren.
  • Eine separate perspektivische Ansicht der Presshülse H mit dem Außensechskant AS ist in Figur 12 dargestellt.
  • Figur 13 zeigt eine Seitenansicht (rechts teilweise im Schnitt) und Figur 14 eine Perspektive der zweiseitigen Stützhülse S' der Figuren 10 und 11. Symmetrisch zur mittigen Aufnahme N hat die Stützhülse S' zwei Fortsätze mit umlaufenden Dichtungszähnen an der Außenoberfläche, welche sich beim Verpressen in ein Rohr eingraben. Des Weiteren kann optional eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, welche eine Drehung zwischen der Stützhülse S' und einem aufgesteckten Rohr verhindert (beim Verpressen und auch später im Dauereinsatz mit fließenden Medien im Lastwechsel heißer/kalter Flüssigkeiten sowie bei Druckstößen im Leitungssystem). Die Verdrehsicherung kann beispielsweise aus einer Rändelung (nicht dargestellt) bestehen, welche vorzugsweise im mit "X" gekennzeichneten Bereich nahe der Aufnahme N auf der Außenoberfläche der Stützhülse S' und/oder an den Dichtungszähnen angebracht ist (z. B. realisiert durch ca. 1 mm tiefe und ca. 1 mm breite Rillen).
  • Vorzugsweise sind die Schlüsselscheiben 102, 102' und die Führungsscheiben 110, 110' sowie optional auch die Seitenplatte 101 und das Stützlager 104 austauschbar bzw. leicht ummontierbar, um verschiedene Rohr-und WerkstückDurchmesser verarbeiten zu können. Vorteilhafterweise kann dabei ein Satz dieser Elemente jeweils für einen Bereich von Rohrdurchmessern nutzbar sein (beispielsweise von 20-40 mm, 50-110 mm).

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Rohren (R) und anderen Rundkörpern (S), enthaltend:
    a) eine Wälzkörperhalterung (200) mit mindestens einem drehbar gelagerten Wälzkörper (204), welcher Druck auf einen im Pressraum (P) der Wälzkörperhalterung befindlichen Rundkörper ausüben kann;
    b) eine Handhabe (100), in welcher die Wälzkörperhalterung (200) drehbeweglich um eine Arbeitsachse (A), die durch den Pressraum (P) führt, gelagert werden kann,
    wobei die Handhabe zwei Lagerschalen (102, 110) aufweist, welche zangenartig in Richtung der Arbeitsachse (A) auseinander bewegt werden können und welche zwischen sich die Wälzkörperhalterung (200) drehbeweglich aufnehmen können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Sperrmechanismus enthält, durch welchen die Drehung der Wälzkörperhalterung (200) relativ zur Handhabe (100) in einer Richtung gesperrt werden kann.
  3. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe eine Antriebswelle (111) für den Ansatz eines manuellen oder maschinellen Drehantriebes aufweist, wobei eine Drehung der Antriebswelle eine Drehung der Wälzkörperhalterung um die Arbeitsachse bewirkt.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (204) ein Schneidmesser ist.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörperhalterung (200) mindestens zwei Komponenten (207, 208) enthält, welche zum Einführen eines Rundkörpers in den Pressraum getrennt und dann ringförmig um den Rundkörper geschlossen werden können.
  6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (100) Lagerungsmittel (102') für einen formschlüssigen Ansatz am Werkstück (H) aufweist.
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