EP3012923A1 - Presszange - Google Patents
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- EP3012923A1 EP3012923A1 EP14189548.2A EP14189548A EP3012923A1 EP 3012923 A1 EP3012923 A1 EP 3012923A1 EP 14189548 A EP14189548 A EP 14189548A EP 3012923 A1 EP3012923 A1 EP 3012923A1
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- H01R43/042—Hand tools for crimping
- H01R43/0425—Hand tools for crimping with mandrels actuated in axial direction to the wire
Definitions
- the invention relates to a pressing tongs for pressing a workpiece.
- This may be any pressing tongs, for example a pressing tongs for pressing pipe or pipe connections or a pressing tongs (which is also referred to as crimping tool) for pressing electrical line connections or plugs, sleeves or jacks with any electrical conductors.
- the crimping pliers may in principle have any of the various known constructive embodiments and drive mechanisms, wherein crimping with two or more dies or spikes (hereinafter collectively referred to as "dies") may take place during the pressing process.
- the crimping tool is operated by external force, for example by means of an electric drive.
- it is a hand-operated pressing tongs.
- a pressing tongs can be used not only for pressing workpieces with a single geometry, a material rigidity and / or cross-sectional area (in the following simplified "" cross-sectional area), but also multifunctional for different workpieces with different cross-sectional areas
- Design of the components of the pressing tongs the pressing tongs designed for the compression of a workpiece with a predetermined cross-sectional area the use of the pressing tongs for a workpiece with a smaller cross-sectional area with the result that in this application the required maximum pressing forces are not achieved while using the pressing tongs for Workpieces with a larger cross-sectional area after a partial stroke of the hand lever, the maximum pressing forces are generated so that the complete closure of the hand lever would lead to excessive pressing forces or the complete closure of the hand lever by manual operating forces is not possible.
- Remedy could only be provided in the past by equipping the pressing tongs with replaceable heads or interchangeable dies for the different cross-sectional areas of the workpieces.
- a pressing tool with a drive mechanism which has a mechanical pressing force limiting device.
- the mechanical pressing force limiting device limits the pressing force brought about by the pressing tool, irrespective of the size of a pressing stroke, to a predetermined set pressing force.
- the driving mechanism of the pressing tool can be designed so that when pressing a workpiece having a small cross sectional area, the required pressing force is brought about. If workpieces with larger cross-sectional areas are then used in such a pressing tool, excessive pressing forces or excessive actuating forces are avoided by triggering the mechanical pressing force limiting device.
- the mechanical pressing force limiting device drastically increases the design effort.
- DE 31 09 289 C2 also proposes resiliently supporting a pressure lever, here for a pressing tongs with scissor-type pressing jaws.
- the elastic support of the pressure lever is ensured by the lever in the region of the articulation point for the pressure lever has a taper in the form of a slot which leads to a branch of the fixed hand lever with a reduction in the material cross section of the fixed hand lever in the branch. This reduction of the material cross-section leads to an elastic deformation of the fixed hand lever in the acting pressing forces.
- the non-prepublished European patent application EP 14 154 206.8 relates to a pressing tongs in which the drive mechanism is formed with a toggle mechanism.
- the elasticity of the drive mechanism is not provided in the region of the bearing of the pressure lever, but rather in the pressure lever itself.
- the pressure lever is curved or cranked and flexible formed.
- the invention has for its object to provide an alternative and / or improved embodiment of a pressing tongs, which for pressing workpieces with different Cross-sectional surfaces can be used.
- the invention has for its object to equip the crimping pliers with an alternative or improved force-displacement compensation element.
- the pressing tool according to the invention has two drive elements, in which it may be in the formation of pressing tongs as a manually operated pressing tongs to handle or hereby coupled components.
- the pressing tongs invention also has a pliers head. In the region of the pliers head actuating elements are arranged, which actuate the dies, between which the workpiece is pressed. These actuators can be fixed (but quite replaceable) coupled with the dies or directly interact with them (see, the documents EP 0 732 779 B1 .
- a spring element is provided in the pressing tongs.
- the spring element is arranged in the power flow between the drive elements and the dies and forms a force-displacement compensation element.
- a force-displacement compensating element is understood in particular to be a spring element which can be applied to the drive forces that can be applied to the drive elements (ie the maximum force of a power-operated drive or the maximum manual force) during a blocking of the closing movement of the dies (in particular with a Workpiece with too large a cross-section or as rigid a test specimen) allows a closing movement of the drive elements of at least 10% (for example, at least 20%, 30%, 50% or even 70% or 100%) of the entire working stroke of the drive elements.
- the range of application of the pressing tongs can be extended for pressing workpieces with different cross-sectional areas.
- the spring element, which forms the force-displacement compensating element is formed in the region of the pliers head.
- the force-displacement compensating element may for example be integrated into a kind of housing of the pliers head, where this is only partially or not visible from the outside.
- the spring element which forms the force-displacement compensating element may be at least partially disposed between cover plates of the pliers head.
- a drive mechanism of any configuration is provided, which is interposed between the drive elements and the actuating elements.
- this drive mechanism can be designed as a toggle mechanism.
- the spring element which interposed the force-displacement compensating element in the power flow between the drive mechanism and the actuators.
- the spring element is arranged in the power flow after the drive mechanism, in which case the spring element is not part of the toggle mechanism for the design of the drive mechanism as a toggle mechanism.
- the integrated into the pliers head and the force-displacement compensating element forming spring element can be arbitrarily coupled to the other components of the pressing pliers, for example be integrally connected with another component or be attached in several pieces to this, be hinged to this in the region of a Federfuß;s or be performed in the region of a Federfuß;s or in any area of the spring element.
- a spring base of the spring element is attached to one of the actuating elements, this also being understood to mean a one-piece design of the spring element with this actuating element.
- the spring base of the spring element may be fastened to an actuating element designed as a pivot ring.
- the spring element may be formed for example as a tension or compression spring.
- the spring element is designed as a bending beam.
- the bending beam may have any geometry, for example, be formed straight or curved.
- the spring element formed as a bending beam is designed in plate construction. This allows a particularly simple production of the spring element, wherein depending on the design of the individual plates of the spring element targeted and with high accuracy, the elastic behavior of the spring element can be specified. It is even possible that pressing tongs are provided with different characteristics of KraftWeg-Ausreteselements by a different number of otherwise identical plates is used for the different spring elements. Under some circumstances, a plate construction may also be advantageous if the spring element is formed integrally with another component of the pressing tongs, in particular an actuating element or the swivel ring, so that both the spring element and the other component can be manufactured by means of the same plate and the production method used therefor ,
- the spring element (at least partially) extends in the circumferential direction about a Gesenkachse. This can happen extend the spring element with a circumferential direction of, for example, more than 90 °, more than 180 ° or even more than 270 ° about the Gesenkachse. It is possible that the spring element extends with a plurality of rectilinear, mutually inclined portions in the circumferential direction. But is also possible any curved course of the spring element in the circumferential direction.
- the spring element is designed as circular arc spring or coil spring.
- a circular-arc spring or coil spring results in a particularly favorable characteristic of the spring element, under certain circumstances, large spring travel are possible.
- an elasticity is brought about, which acts both in the circumferential direction about the Gesenkachse and in the radial direction to the Gesenkachse, which may be advantageous for the integration of the spring element in the power flow between the drive elements, the drive mechanism and the actuators or dies.
- the course of the flexural rigidity over the longitudinal axis of the bending beam can be arbitrary.
- the bending beam has a bending stiffness varying in the direction of its (straight or curved longitudinal axis).
- the area moment of inertia of the bending beam increases from the spring base point, which is acted on by the drive mechanism, to a circumferential cross-section of the bending beam opposite that spring base, which increase can be continuous or in steps.
- the area moment of inertia of the bending beam is symmetrical to an axis of symmetry.
- the axis of symmetry runs approximately or exactly through the spring base on which the action by the drive mechanism takes place, and the cross section of the bending beam, which is opposite to this spring base in the circumferential direction.
- the die axis is preferably located on the said axis of symmetry.
- the dies can be fastened directly to an actuating element.
- an actuator on guides for dies The other actuator has actuating surfaces for the dies.
- relative movement of the actuators results in movement of the dies relative to the guides caused by the contact of the actuation surfaces with the dies.
- the actuating elements are pivoted relative to each other about the Gesenkachse, in which case, for example, an actuating element is designed as a pivot ring.
- the dies can be mounted pivotably relative to the guides, in particular by means of bearing bolts, which are held on the pliers head and store the dies with pliers head fixed bearing axis.
- the relative pivoting of the actuators has a pivoting of the dies relative to the guides result. This pivoting of the dies is caused by the contact of the actuating surfaces of the one actuating element with the dies.
- the end regions of the knee levers facing away from a knee joint of the knee lever mechanism can be mounted on a fixed storage location, for example on a drive element such as a hand lever and / or an actuating element such as a swivel ring.
- a drive element such as a hand lever and / or an actuating element such as a swivel ring.
- the effective lengths of the toggle lever and the course of the toggle lever over the working stroke of the toggle mechanism are structurally predetermined.
- the toggle mechanism is formed with a roller and a guide part.
- the working roller rolls off the roller on the guide part, which may be caused by the closure of the die with the pressing of the workpiece and on the other hand by an elastic deformation of the force-displacement compensating element in the invention, this rolling movement between roller and guide part Shape of the spring element.
- the design of the roll diameter, the shape of the curved path of the guide member and the choice of the component and the location at which the roller and the guide member are arranged a further influence on the characteristics of the drive mechanism can take place.
- guide member and roller can be arranged on any component or on any drive element
- the invention also proposes an embodiment in which the guide member is fixed to the drive element, to which an actuating element is attached.
- the drive element to which the guide part is fastened is a hand lever rigidly connected to an actuating element.
- the roller on the other drive element (in particular on a pivotally hinged to an actuating element hand lever) rotatably mounted.
- This configuration has the consequence that by means of the rolling of the roller on the guide part, a knee angle of the toggle mechanism can be changed.
- a knee angle can be predetermined in each case specifically via the working stroke, which meets the requirements.
- the knee angle always remains within an angular range, for example from 130 ° to 180 °, in particular 145 ° to 180 °, due to the rolling movement of the roller relative to the curved path of the guide part.
- the force ratios of the pressing tongs for the pressing of the workpiece are influenced exclusively by a single spring element, which then forms the force-displacement compensation element.
- a further spring element is provided, which provides a contact force of the roller to the curved path of the guide member, which also includes that a contact force of the roller to the curved path through the further spring element in addition to other the contact pressure supplementary funds.
- the invention proposes for a further embodiment, that the pressing tongs is formed with a Zwangsgesperre.
- a locking mechanism is understood, which on the one hand during the passage of the working stroke of the Crimping pliers once reached secures against an opening movement and on the other hand, the opening movement of the crimping pliers allows only when the working stroke of the crimping pliers is completely traversed.
- reliability can be increased by, on the one hand during the power stroke encompassing the pressing tongs with a temporary relief of the hand lever is possible with securing this Operapressease by Zwangsgesperre.
- it can be avoided that the pressing tongs are opened again and the workpiece is removed from the pressing tongs before the working stroke has been completed, and thus before a proper pressing of the workpiece has taken place.
- the invention proposes that the Zwangsgesperre is formed with a Sperrveriereungshebel.
- the ratchet lever is rotatably supported about the axis of rotation of the roller. Off the axis of rotation of the pawl lever this forms two lever parts. An outer end region of a lever part forms the locking teeth of the Zwangsgesperres.
- the outer end portion of the other lever member is connected via a slot with the drive element to which the guide member is attached. About this slot, which may have any contour, despite the coupling of the axis of rotation of the pawl lever on the roller and the guide member with the drive element allows an articulation of the slot equipped end portion of the pawl lever on this drive element.
- the pressing tongs can also be used exclusively for a type, a geometry and / or a cross-sectional area of the workpiece.
- a preferred embodiment of the invention are with the pressing tongs using the force-displacement compensation as a result of the force-displacement compensating element and / or using the movement of the roller along the curved path with a change in the size and angular relationships of the toggle mechanism workpieces with different Pressed to be pressed cross-sectional areas.
- the cross-sectional areas of the different workpieces which can be pressed with the same pressing tongs (without replacement of a replaceable head or replacement of dies), at least by a factor of 30 (in particular at least by a factor of 45, 50, 75, 100, 115 or even 200) from each other differ.
- workpieces having a cross-sectional area of 0.08 mm 2 , 0.14 mm 2 , 0.25 mm 2 , 0.35 mm 2 , 0.5 mm 2 , 0.75 mm can be produced with the same crimping pliers 2 , 1.0 mm 2 , 1.5 mm 2 , 2.5 mm 2 , 4 mm 2 , 6 mm 2 , 10 mm 2 and 16 mm 2 are pressed.
- the invention proposes alternatively or cumulatively that a positioning device can be arranged on the pliers head, by means of which a workpiece with a predetermined cross-sectional area in a receptacle (preferably also workpieces of different cross-sectional area in several receptacles) in a predetermined position and orientation on the Pliers head can be kept.
- the positioning device is preferably equipped only with suitable receptacles for a subset of the workpieces and cross-sectional areas to be pressed by the pressing tongs.
- the spring element is guided over a guide.
- This guide is preferably designed as an additional guide to other couplings of the spring element with the adjacent components of the pressing pliers, ie in particular in addition to the drive connection of the spring element with the actuating element and in addition to the coupling of the spring element in the region of the other Federfußins with the drive element or lever.
- the additional guidance can be effected in the region of a spring base point or at any location of the spring element between the spring base points.
- the guide may be permanent or only temporary during part of the power stroke.
- the guide By means of the guide, a guidance of the spring element in the circumferential direction about the Gesenkachse and / or radially to the Gesenkachse. It is also possible that in the guide, the spring element is acted upon by a bias against a projection or paragraph or in an end position. Only with overcoming the bias for passing through a portion of the power stroke of the pressing tongs can be done a solution of the spring element and thus a movement along the guide.
- the spring element can be equipped with a targeted "nonlinearity", since with the solution of the spring element of the Projection or paragraph change the boundary conditions for the elastic deformation of the spring element.
- the guide can be done for example by a housing or a cover plate of the pliers head.
- the guide of the spring element is effected by a component of the pressing tongs moving in the course of the working stroke.
- the leadership of a region of the spring element relative to another region of the spring element is effected.
- Fig. 1 shows a crimping pliers 1 in a representation in which one of two cover plates 2a, 2b, with which a solid hand lever 3 and a pliers head 4, in particular a kind of "housing" of the pliers head 4, is disassembled.
- the pressing tongs 1 is formed with a fixed hand lever 3 and a movable hand lever 5.
- a pivoting of the hand lever 3, 5 towards each other via a drive mechanism 6 and a spring element 7, which forms a force-displacement compensating element 8, a relative movement of actuators 9, 10.
- the actuator 9 is integral with the part of the cover plate 2, which extends in the region of the pliers head 4 formed so that it is a fixed actuator 9 here.
- the actuating element 10 is designed as a movable actuating element 10 in the form of a pivot ring 11, which relative to the fixed actuating element 9 to the vertical to the plane according to Fig.
- the dies 12 are pivotable about axes, which are oriented parallel to the Gesenkachse 13, mounted opposite bearing pins 14, which are held on the actuating element 9 and the cover plate 2.
- the pivot pin 11 thus forms guides 15 for the dies 12.
- the pivot ring 11 forms radially inwardly in the region of grooves actuating surfaces 16 on which abutment surfaces 17 of the dies 12 abut such that a pivoting of the pivot ring 11 about the Gesenkachse 13 pivoting the dies 12 has around the bearing pin 14 result.
- This pivoting of the dies 12 in turn has the consequence that a die contour 18 formed by the dies 12, which is closed in the circumferential direction about the die axis 13 with the formation of minimal gaps between the adjacent dies 12, changes in size.
- the die contour 18 is formed hexagonal regardless of the size thereof in the first approximation.
- the spring element 7 is formed by an integral projection of the swivel ring 11, which extends in a circular arc or here in a spiral around the swage axis 13 in the circumferential direction.
- the circumferential angle is approximately 360 °, wherein the formed in the connection region with the pivot ring 11 Federfußdazzling 19 and the outer Federfußddling 20 of the spring element 7 approximately in a 4:00 clock position with respect to the Gesenkachse 13 as shown in FIG Fig. 1 are arranged with horizontally oriented fixed lever 3.
- the Federfußddling 20 is pivotable, here via a bearing pin 21, hinged to the movable hand lever 5.
- a roller 23 is rotatably mounted.
- the roller 23 abuts on a cam track 24 of a guide member 25.
- the guide member 25 performs the roller 23 only on one side about the cam track 24, while for a different embodiment Also, a recording of the roller 23 between two curved paths can be done, which can be the case with a game or without play.
- the guide member 25 is rigid, here via bearing pins 26, 27, fixed to the fixed hand lever 3.
- the bearing pin 22 is also pivotally mounted a Sperrver fixtureungslander 28, which is formed with lifting parts 29, 30.
- the lever part 29 forms a locking toothing 31.
- the lever member 30 has a radially oriented to the bearing pin 22 slot 32 through which the bearing pin 27 passes.
- the drive mechanism 6 is designed as a toggle mechanism 33. This has a toggle lever 34, which corresponds to the connection between the contact point of the roller 23 with the guide track 24, and a second toggle 35, which corresponds to the connection between the bearing pins 21, 22 predetermined bearing axes. Between the toggle levers 34, 35 a knee angle 36 is formed.
- a pivoting of the locking toothed lever 28 is accompanied, during which a locking lug 39 of a pawl 40, which is under the action of a spring 93 also pivotable on the hand lever. 5 is stored, ratchet-like along the locking teeth 31 slides. If the hand forces applied to the hand levers 3, 5 are temporarily reduced or eliminated, the engagement of the locking nose 39 in the locking toothing 31 blocks the opening movement of the hand levers 3, 5 and thus also the opening movement of the dies 12.
- the spring element 7 is formed here as a kind of bending beam 43.
- force components in the circumferential direction 37 and / or in the radial direction 38 are introduced into this bending beam 43, which stresses the bending beam 43 about a bending axis which is vertical to the plane of the drawing Fig. 1 is oriented.
- a stress of the bending beam 43 with a compressive force on buckling.
- the bending beam 43 is subjected to a tensile force in the circumferential direction 37.
- the bending beam 43 is in accordance with a in the drawing plane Fig. 1 extending spiral spring or circular arc spring 44 is formed.
- the spiral or circular arc spring extends in the circumferential direction 37 about the Gesenkachse 13.
- the bending beam 43 in this case has a circular arc-shaped or spiral-shaped neutral fiber or longitudinal axis 45, along which the bending stiffness changes, in particular by a change in the area moment of inertia.
- the design of the height of the cross section of the bending beam 43 which is the area moment of inertia determined, symmetrical to an axis of symmetry, which passes through the Gesenkachse 13 and the Federfußddling 20. Accordingly, the height and the cross-sectional area of the spring element 7 is maximally in a cross-section 47, which is arranged centrally between the spring base points 19, 20 in the circumferential direction.
- the pressing tongs with two cover plates 2a, 2b is formed.
- the two cover plates 2a, 2b on the one hand form the fixed hand lever 3.
- the cover plates 2a, 2b form a kind of housing of the pliers head 4, between which the moving parts, namely the spring element 7, the pivot ring 11 and the dies 12 are accommodated.
- the bearing pins 14 of the dies 12 are received in bores 49 of the cover plates 2a, 2b.
- the spring element 7 and the swivel ring 11 are formed in plate construction, here with four plates, wherein the individual plates for the swivel ring 11 and the spring element 7 are formed in one piece.
- the spring element on its outer side a projection 50 in which a spring base 51 or a coupled with such a Federfußtician tappet another spring 52 is supported, the other Federfußddling 53 is supported on the cover plates 2a, 2b or the movable hand lever 5.
- the force relationships on the pressing tongs 1 can be influenced in addition to the spring element 7.
- the additional spring 52 can serve to influence the dependence of the generated pressing force on the pivoting angle of the hand lever and the actuating force applied to the hand lever. It is also possible that the contact pressure of the roller 23 on the guide track 24 of the guide member 25 is increased or ensured by the further spring 52.
- Fig. 4 shows the assembled basic components of the pressing tongs 1 according to Fig. 3 before its assembly with the two hand levers 3, 5 associated with handles 54, 55th
- the pressing tongs 1 can have a positioning device 56.
- the positioning device 56 has three alternative receptacles 57a, 57b, 57c for workpieces with different cross-sectional areas for the illustrated embodiment.
- the positioning device 56 can be brought into different operating positions, in which in each case a receptacle 57 a (57 b, 57 c) is arranged coaxially to the die axis 13.
- the positioning device 56 is formed with a Positionierstrebe or positioning washer 58 which is pivotally mounted on the cover plates 2, here by means of a bearing pin 59.
- the Positionierstrebe or positioning washer 58 lies directly sliding on the outside of the cover plate 2b.
- the guide member 25 may be fork-shaped with the formation of a slot 60 between two legs 61a, 61b. Through the slot 60 of the guide member 25 extends to allow a relative pivotal movement of the locking teeth 28 (see also Fig. 3 ).
- the legs 61a, 61b each have a bore 62a, 62b, through which the bearing pin 27 extends in the installed state. For reasons of weight, the legs 61 a, 61 b have recesses 63.
- Fig. 5 It can be seen that for the illustrated embodiment, two parallel cam tracks 24a, 24b are formed by the two legs 61a, 61b, at which then two rollers 23a, 23b roll on both sides of the locking gear lever 28. Furthermore, it can be seen that the cam tracks 24a, 24b for the illustrated embodiment have two concave portions 64, 65, between which a convex portion 66 is disposed.
- the curved path 24 in the concave portion 65 which is traversed at the beginning of the power stroke, more inclined than other portions of the curved path 24th
- Fig. 8 the applied hand forces 67 are shown as a function of the actuation path 68 of the movable hand lever 5.
- the curves 69 to 81 show the hand force curves for different cross sections of the workpieces, namely 0.08 mm 2 (69), 0.14 mm 2 (70), 0.25 mm 2 (71), 0.35 mm 2 (72 ), 0.5 mm 2 (73), 0.75 mm 2 (74), 1.0 mm 2 (75), 1.5 mm 2 (76) 2.5 mm 2 (77), 4 mm 2 ( 78), 6 mm 2 (79), 10 mm 2 (80) and 16 mm (81).
- Fig. 9 is shown for the spring element 7 an exemplary choice of dimensions. It can be seen here that the spring element extends in a spiral shape around the die axis 13 with a circumferential angle of approximately 360 °.
- the effective height 82 of the spring element 7 for influencing the area moment of inertia is symmetrical to the axis of symmetry 46 and increases from both Federfußddlingen 19, 20 to the same extent to the middle of the spring element 7 in the circumferential direction between the two Federfußddlingen 19, 20. While in Fig. 9 only discrete values of the height 82 of the spring element 7 are indicated, shows Fig. 10 the dependence of the height 82 from the circumferential angle 83, starting from the point centrally between the two spring base points 19, 20th
- Figure 11 shows the stress distribution in the spring element 7, wherein the same gray levels are used for equal voltages here.
- the toggle mechanism 33 is not formed with a roller 23 and a cam track 24 of a guide member 25.
- a pressure lever 83 which forms the knee joint 84 in the region of the bearing pin 22 and in an end region via a bearing pin 27 on the Cover plate 2 is hinged.
- the other end region of the pressure lever 83 directly forms the locking teeth 31 of the Zwangsgesperres 48.
- the knee angle 36 about 90 °, which starting from the open position not immediately large pressing forces can be generated while in the closed position according to Fig. 13 a knee angle 36 of about 160, 165 or 170 ° is reached, for which thus high pressing forces can be generated at the end of the power stroke.
- the knee angle 36 increases continuously with the passage of the power stroke (while for the use of the principle roller 23 / curved path 24 in accordance with Fig. 1 to 11 depending on the selected contour of the curved path 24 is quite possible that the knee angle 24 is smaller during the passage of the power stroke in at least a portion or remains constant).
- Fig. 14 shows a further embodiment of a pressing tongs 1, wherein according to the embodiment, in Fig. 12 and 13 is shown, a pressure lever 83 without roller / cam track is used.
- Fig. 15 shows a further embodiment in which a circular arc spring 44 extends between the spring base points 19, 20 only over a circumferential angle of approximately 90 °. Furthermore, the circular arc spring 44 is not oriented here exclusively in the circumferential direction about the Gesenkachse 13, which under certain circumstances results in a modified type of stress of the circular arc spring 44. Put simply, in this case, the circular arc spring 44 can be understood as a curved resilient "strut", which acts tangentially on the pivot ring 11.
- the spring element 7 and the spiral or circular arc spring 44 extends over a circumferential angle of about 180 °.
- an embodiment with pressure lever 83 insert.
- the pressure lever 83 is not rigid, but deliberately yielding, so that this embodiment integrates the measures according to the non-prepublished European patent application EP 14 154 206.8 into the pressing tongs.
- the pressure lever 83 forms the locking teeth 31 in one end region.
- the pressure lever is formed in a rough approximation V-shaped or curved or arcuate formed with a bow angle in the range of 150 to 180 °.
- Fig. 17 shows a further embodiment of the pressing tongs 1 according to the invention with a pressure lever 83 which is formed here without locking teeth 31 and has a greater extent in direct articulation of the pressure lever 83 to the two hand lever 3, 5th
- the embodiment according to Fig. 18 basically corresponds to the embodiment according to Fig. 12 , However, here is another transfer of the movement of the actuating element 10 or pivot ring 11 on the dies 12: In this case, only two opposing dies 12a, 12b are present.
- the dies 12a, 12b are also guided here by guides 15, wherein the guide is not carried out for a pivoting movement of the dies 12a, 12b, but for a translational movement of the dies 12a, 12b towards and away from each other.
- a cause of the movement of the dies 12a, 12b along the predetermined by the guides 15 degrees of freedom is also effected here by a contact of actuating surfaces 16 of the pivot ring 11 with counter-actuating surfaces 17 of the dies 12a, 12b. While in Fig. 18 the pressing tongs 1 is shown in an open position, shows Fig. 19 the closed position of the pressing tongs. 1
- Fig. 20 illustrated embodiment is between the hand lever 3, 5 and the actuators 9, 10 no drive mechanism 6, in particular no toggle mechanism 33, interposed. Rather, the hand lever 3 is rigidly connected directly to the actuating element 9, while the actuating lever 5 is directly and rigidly connected to the Federfußddling 20 of the spring element 7. The other spring base point 19 is directly and rigidly connected to the actuating element 10, here the pivot ring 11. Further shows Fig. 20 in principle, the use of the measures according to the invention for a pressing tongs 1, in which the dies do not form a substantially closed in the circumferential direction die contour 18. Rather, here is the introduction of notches in the workpiece via dies 12, which are formed here in the manner of thorns 85.
- the mandrels 85 are guided by guides 15, in which case the guides 15, the mandrels 85 also translationally in the radial direction.
- the pivot ring 11 forms guide grooves 86, which are inclined with respect to the circumferential direction. In these guide grooves 86 of the mandrel 85 engages with a pin. As a result of this coupling, the pivoting of the pivot ring 11 leads to a movement of the mandrels 85 radially inwardly, which is associated with the pressing of the workpiece.
- Fig. 21 shows an embodiment of a pressing tongs 1 without the use of a toggle mechanism 33. Rather, here is the movable hand lever 5 pivotally mounted directly on the cover plate 2 and thus the fixed hand lever 3.
- the Federfußddling 20 of the spring element 7 is articulated directly to an over the pivot point of the hand lever 5 on the hand lever 3 protruding end portion of the hand lever 5, which takes place here via a bearing pin 87 of the spring element 7, which is received in a slot 88 of the hand lever 5.
- Fig. 22 shows a further embodiment of the pressing tongs 1, which basically in the Fig. 1 to 11 illustrated embodiment corresponds. However, here the contour of the guideway 24 is selected such that it has exclusively concave portion 64, 65, which are connected to each other via a rectilinear portion 89.
- Fig. 23 and 24 show a further embodiment of a pressing tongs, wherein Fig. 23 the pressing tongs in the open position with mounted cover plate shows and Fig. 24 the pressing tongs also in the open position, but without mounted cover plate shows.
- This embodiment basically corresponds to the embodiment of the pressing tongs 1 according to FIG Fig. 1 to 11 or Fig. 22 ,
- the spring element 7 is guided with an additional guide 90.
- the guide is in the region of the spring base point 20.
- the guide 90 is formed by a spring pin 7 supported by the guide pin 91 which is guided in a guide groove or a slot 92 of the cover plates 2.
- the slot 92 extends circumferentially around the die axis 13.
- the guide member 25 is fixed to the fixed hand lever 3, while the roller 23 is rotatably supported relative to the movable hand lever 5. But it is also possible that the guide member 25 is fixed to the movable hand lever 5, while the roller 23 is rotatably mounted relative to the fixed hand lever 3.
- the same basic structure is used, being then used in the manually operated pressing tongs as drive elements hand lever, while for the power-operated pressing tongs instead of the hand lever to an actuator deflected drive elements are used.
- the fixed (hand) lever may also be shortened and supported on a fixed abutment, while on the movable (also shorter) (hand) Lever a connecting rod, a plunger o. ⁇ . Of the actuator is articulated.
- UU is a power-operated crimping pliers trained without Zwangsgesperre.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Presszange zum Verpressen eines Werkstücks. Hierbei kann es sich um eine beliebige Presszange handeln, beispielsweise um eine Presszange zum Verpressen Rohr- oder Leitungsverbindungen oder eine Presszange (welche auch als Crimpzange bezeichnet wird) zum Verpressen von elektrischen Leitungsverbindungen oder Steckern, Hülsen oder Buchsen mit beliebigen elektrischen Leitern. Hierbei kann die Presszange grundsätzlich einen beliebigen der vielfältigen bekannten konstruktiven Ausführungsformen und Antriebsmechanismen besitzen, wobei während des Pressvorgangs das Verpressen mit zwei oder mehr Gesenken oder Dornen (im Folgenden gemeinsam als "Gesenke" bezeichnet) erfolgen kann. Möglich ist, dass die Presszange fremdkraftbetätigt ist, bspw. mittels eines elektrischen Antriebs. Vorzugsweise handelt es sich aber um eine mit Handkräften betätigte Presszange.
- Während des Verpressens eines Werkstücks bedingt die zunehmende plastische Verformung des Werkstücks zwischen den Gesenken eine sich während des Pressvorgangs erhöhende Presskraft. Bei bekannten Presszangen erfolgt die Übersetzung der manuell auf Handhebel der Presszange aufgebrachten Handkräfte zu den Gesenken mittels eines Antriebsmechanismus derart, dass die erforderlichen maximalen Presskräfte durch manuelle Betätigung der Handhebel erzeugt werden können. Grundsätzlich erfolgte bei bekannten Presszangen zunächst der Kraftfluss über möglichst starre Komponenten der Presszange.
- Angestrebt wird, dass eine Presszange nicht nur zum Verpressen von Werkstücken mit einer einzigen Geometrie, einer Materialsteifigkeit und/oder Querschnittsfläche (im Folgenden vereinfacht ""Querschnittsfläche") eingesetzt werden kann, sondern multifunktional auch für unterschiedliche Werkstücke mit unterschiedlichen Querschnittsflächen. Ist aber bei starrer Ausgestaltung der Komponenten der Presszangen die Presszange ausgelegt für das Verpressen eines Werkstücks mit einer vorgegebenen Querschnittsfläche, hat der Einsatz der Presszange für ein Werkstück mit kleinerer Querschnittsfläche die Folge, dass bei diesem Einsatz die erforderlichen maximalen Presskräfte nicht erreicht werden, während bei Einsatz der Presszange für Werkstücke mit größerer Querschnittsfläche bereits nach einem Teilhub der Handhebel die maximalen Presskräfte erzeugt werden, sodass die vollständige Schließung der Handhebel zu übermäßigen Presskräften führen würde oder die vollständige Schließung der Handhebel durch manuelle Betätigungskräfte nicht möglich ist. Abhilfe konnte hier in der Vergangenheit nur geschaffen werden durch Ausstattung der Presszangen mit Wechselköpfen oder auswechselbaren Gesenken für die jeweils unterschiedlichen Querschnittsflächen der Werkstücke.
- Gemäß der nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung
EP 13 176 918.4 - Weitere bekannte Ausgestaltungen von Presszangen basieren auf dem Grundgedanken, dass der unerwünschte Anstieg der manuellen Betätigungskraft und der maximalen Presskraft an den Gesenken reduziert oder vermieden werden kann, wenn der Antriebsmechanismus nicht mit starren Komponenten ausgestattet wird, sondern vielmehr gezielt eine Elastizität im Antriebsmechanismus vorgesehen wird. Bei dem Verpressen eines Werkstücks mit zu großer Querschnittsfläche führt eine etwaige Elastizität im Antriebsmechanismus nicht (nur) zu einer plastischen Verformung des Werkstücks, sondern vielmehr gibt der Antriebsmechanismus infolge der elastischen Komponente nach, sodass im Idealfall ohne weitere plastische Verformung des Werkstücks die Handhebel allein unter elastischer Verformung des Antriebsmechanismus geschlossen werden können. Ausführungsformen, welche auf dieser Grundgedanken basieren, sind aus den folgenden Druckschriften bekannt:
- Die Druckschrift
EP 0 732 779 B1 offenbart eine Presszange zum Verpressen einer Aderendhülse mit einem abisolierten elektrischen Leiter. Die Presszange verfügt über einen Zangenkopf. Der Zangenkopf ist gebildet mit einem Grundkörper. Der Grundkörper ist fest mit einem festen Handhebel verbunden. Gegenüber dem Grundkörper ist ein Schwenkring um eine Gesenkachse verdrehbar. Der Schwenkring besitzt im Bereich seiner Innenfläche radiale Ausnehmungen, womit eine Art Keilwellenprofil gebildet ist. Sechs Pressstempel sind gleichmäßig um die Gesenkachse verteilt angeordnet. Die Pressstempel sind jeweils an von dem Grundkörper gehaltenen Schwenkbolzen verdrehbar gelagert. In dem dem Gesenk abgewandten Endbereich finden die Pressstempel jeweils Aufnahme in einer der keilwellenartigen Ausnehmungen des Schwenkrings. Die Verdrehung des Schwenkrings hat eine gemeinsame Verschwenkung der Pressstempel zur Folge. Radial innenliegende Gesenkflächen der Pressstempel bilden eine in Umfangsrichtung weitestgehend geschlossene Gesenkkontur aus, deren Querschnittsfläche sich mit der Verdrehung des Schwenkrings und der damit einhergehenden Verdrehung der Pressstempel verringert, womit das Verpressen der Aderendhülse erfolgt. Die Betätigung des Zangenkopfs in Form der Herbeiführung einer relativen Verdrehung des Schwenkrings gegenüber dem Grundkörper erfolgt über einen an dem Schwenkring angelenkten Antriebs- oder Schwenkbolzen. Der Antriebs- oder Schwenkbolzen ist Bestandteil eines Schwenklagers, mittels welchem ein Endbereich eines beweglichen Handhebels an dem Schwenkring angelenkt ist. Über ein weiteres Schwenklager ist, geringfügig beabstandet von dem zuvor genannten Schwenklager, an dem beweglichen Handhebel ein Druckhebel angelenkt, wobei dieses Schwenklager ein Kniegelenk ausbildet. Der Druckhebel ist in dem dem Kniegelenk abgewandten Endbereich an dem festen Handhebel angelenkt. Hierzu bildet der Druckhebel eine Lagerkugel aus, die Aufnahme findet in einer von dem festen Handhebel ausgebildeten Lagerschale. Eine in Öffnungsrichtung der Presszange wirkende Rückstellfeder ist mit einem Federfußpunkt unmittelbar an dem Schwenkring angelenkt, während der andere Federfußpunkt der Rückstellfeder an dem festen Handhebel angelenkt ist. Der Druckhebel besitzt abseits des Verbindungsbereichs zwischen dem Kniegelenk und der Lagerkugel einen mit einer Verzahnung ausgestatteten Teilumfang, welcher in Wechselwirkung tritt mit einem Sperrelement. Das Sperrelement ist verdrehbar an dem beweglichen Handhebel gelagert und über eine zwischen Sperrelement und beweglichem Handhebel wirkende Feder in eine Gleichgewichtslage beaufschlagt. Mit der Verzahnung des Druckhebels und dem Sperrelement ist ein Zwangsgesperre gebildet, mittels dessen gewährleistet werden soll, dass eine einmal erreichte Pressstufe der Presszange auch bei Verringerung der auf die Handhebel aufgebrachten Betätigungskräfte gesichert ist, ohne dass eine Öffnungsbewegung des Zangenkopfs erfolgen kann. Vielmehr ist eine Öffnungsbewegung erst dann möglich, wenn der Druckhebel vollständig den vorgegebenen Arbeitshub durchlaufen hat. Die DruckschriftEP 0 732 779 B1 beschreibt die Problematik, dass grundsätzlich bei einer Presszange mit einem Zwangsgesperre über das Zwangsgesperre eine Endstellung vorgegeben ist, welche mit einer vorbestimmten Endgröße der Gesenkkontur korreliert. Werden mit der Presszange Werkstücke unterschiedlicher Größen (beispielsweise wegen Toleranzen bei der Herstellung des Werkstücks oder des Einsatzes unterschiedlicher Typen von Werkstücken) verpresst, so muss ein Verpressen immer bis zu der genannten Endgröße der Gesenkkontur erfolgen. Unabhängig von der Größe des Werkstücks ist der Arbeitshub somit immer derselbe, während die wirkenden Presskräfte von der Größe des Werkstücks abhängig sind. Dies beeinträchtigt u. U. die Gleichmäßigkeit und Qualität des Pressergebnisses. Möglich ist auch, dass es zu Beschädigungen bis hin zu einem Bruch von Komponenten der Presszange durch eine Überlastung derselben kommen kann. Vor diesem Hintergrund schlägt die DruckschriftEP 0 732 779 B1 vor, den Kugelzapfen des Druckhebels nicht starr abzustützen. Vielmehr ist gemäß der DruckschriftEP 0 732 779 B1 der feste Handhebel im Verbindungsbereich zwischen dem Grundkörper und der Lagerschale elastisch ausgebildet. Je nach Größe der wirkenden Presskraft kann somit die Lagerschale einfedern. Die Einfederung der Lagerschale ermöglicht die Bewegung der Handhebel aufeinander zu, ohne dass es zu einer Verdrehung des Schwenkrings gegenüber dem Grundkörper und damit einer weiteren Verringerung der Querschnittsfläche der Gesenkkontur kommt. Für ein größeres Werkstück kann somit gemäß der DruckschriftEP 0 732 779 B1 die Endstellung des Zwangsgesperres erreicht werden, indem zunächst in einem Presshub die Pressstempel in einem Ausmaß aufeinander zu bewegt werden, welcher kleiner ist als das Ausmaß der Bewegung der Pressstempel aufeinander zu für ein kleineres Werkstück. Eine weitere Bewegung der Handhebel aufeinander zu führt dann zu keiner weiteren Bewegung der Pressstempel aufeinander zu, sondern zu einer elastische Verformung des festen Handhebels. Möglich ist auch eine Überlagerung der Bewegung der Pressstempel und der Verformung des festen Handhebels. Um eine hinreichende Elastizität der Abstützung der Lagerschale zu gewährleisten, ist der feste Handhebel mit zwei Handhebelteilen ausgebildet, welche in einem Endbereich V-förmig miteinander verbunden sind. In einem anderen Endbereich bildet ein Handhebelteil die Lagerschale aus, während der Endbereich des anderen Handhebelteils fest mit dem Grundkörper des Zangenkopfes verbunden ist oder diesen ausbildet. Beide Handhebelteile sind elastisch ausgebildet. Hierzu ist das die Lagerschale ausbildende Handhebelteil in Richtung der Lagerschale verjüngt ausgebildet, während das andere Handhebelteil eine Einschnürung in einem Ausmaß besitzt, dass dieser bei den wirkenden Handkräften elastisch verformbar ist. Der starre Verbindungsbereich der beiden V-förmigen Handhebelteile muss derart gestaltet sein, dass in diesem Verbindungsbereich die Betätigung der Presszange durch die Hand des Benutzers möglich ist. Gemäß der DruckschriftEP 0 732 779 B1 erfolgt die Verbindung der beiden Handhebelteile über eine formschlüssige Verbindung über Querbolzen und längsgeprägte Noppen. Die mittels der elastischen Abstützung des Druckhebels im Bereich der Lagerschale herbeigeführte Wirkung wird in der DruckschriftEP 0 732 779 B1 auch als "Kraft-Weg-Ausgleich" bezeichnet. - Auch gemäß
EP 0 158 611 B1 wird vorgeschlagen, den Anlenkpunkt des Druckhebels an den festen Handhebel elastisch abzustützen. Dies erfolgt hier über die Anordnung eines von dem Druckhebel getragenen Lagerbolzens in einem Langloch des festen Handhebels, wobei sich der Lagerbolzen unter Beaufschlagung einer Spiralfeder entlang des Langlochs bewegen kann. -
DE 31 09 289 C2 schlägt ebenfalls vor, einen Druckhebel elastisch abzustützen, hier für eine Presszange mit scherenartigen Pressbacken. In diesem Fall wird die elastische Abstützung des Druckhebels gewährleistet, indem der Handhebel im Bereich des Anlenkpunkts für den Druckhebel eine Verjüngung in Form eines Schlitzes besitzt, welche zu einer Verzweigung des festen Handhebels führt mit einer Verringerung des Materialquerschnitts des festen Handhebels im Bereich der Verzweigung. Diese Verringerung des Materialsquerschnitts führt bei den wirkenden Presskräften zu einer elastischen Verformung des festen Handhebels. - Die nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung
EP 14 154 206.8 - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative und/oder verbesserte Ausführungsform einer Presszange vorzuschlagen, welche zum Verpressen von Werkstücken mit unterschiedlichen Querschnittsflächen einsetzbar ist. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Presszange mit einem alternativen oder verbesserten Kraft-Weg-Ausgleichs-element auszustatten.
- Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
- Die erfindungsgemäße Presszange verfügt über zwei Antriebselemente, bei welchen es sich bei Ausbildung der Presszange als manuell betätigte Presszange um Handhebel oder hiermit gekoppelte Komponenten handeln kann. Die erfindungsgemäße Presszange verfügt des Weiteren über einen Zangenkopf. Im Bereich des Zangenkopfes sind Betätigungselemente angeordnet, welche die Gesenke betätigen, zwischen welchen das Werkstück verpresst wird. Diese Betätigungselemente können fest (aber durchaus auswechselbar) mit den Gesenken gekoppelt sein oder unmittelbar mit diesen in Wechselwirkung treten (vgl. die Druckschriften
EP 0 732 779 B1 ,DE 10 140 270 B4 undDE 10 2005 003 615 B3 , bei welchen ein Betätigungselement als Schwenkring ausgebildet ist, an dessen Kontaktflächen Gegen-Kontaktflächen der Gesenke anliegen, wobei eine Verschwenkung des Schwenkrings die Bewegung der Gesenke zur Folge hat). - Erfindungsgemäß ist in der Presszange ein Federelement vorgesehen. Das Federelement ist in den Kraftfluss zwischen den Antriebselementen und den Gesenken angeordnet und bildet ein Kraft-Weg-Ausgleichselement. Hierbei wird im Rahmen der Erfindung unter einem Kraft-Weg-Ausgleichselement insbesondere ein Federelement verstanden, welches mit den auf die Antriebselemente applizierbaren Antriebskräften (also der maximalen Kraft eines fremdkraftbetätigten Antriebs oder der maximalen Handkraft) bei einer Blockierung der Schließbewegung der Gesenke (insbesondere mit einem Werkstück mit zu großem Querschnitt oder einem möglichst starren Prüfkörper) eine Schließbewegung der Antriebselemente von zumindest 10 % (beispielsweise zumindest 20 %, 30 %, 50 % oder sogar 70% oder 100%) des gesamten Arbeitshubes der Antriebselemente ermöglicht. Mittels des Einsatzes eines derartigen Kraft-Weg-Ausgleichselementes kann der Einsatzbereich der Presszange für ein Verpressen von Werkstücken mit unterschiedlichen Querschnittsflächen erweitert werden.
- Die aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen ordnen das Federelement, welches das Kraft-Weg-Ausgleichselement bildet, im Bereich von Handhebeln oder des Kniehebelmechanismus an: Gemäß der Druckschrift
EP 0 732 779 B1 wird sowohl ein Handhebel als auch ein Abstützarm für einen Kniehebel elastisch ausgebildet. Die DruckschriftenEP 0 158 611 B1 undDE 31 092 89 C2 schlagen die elastische Ausgestaltung eines Anlenkpunktes des Druckhebels vor, während die nicht vorveröffentliche PatentanmeldungEP 1 415 4 206.8 - Erfindungsgemäß wurde zum ersten Mal erkannt, dass es einen alternativen oder kumulativen Ort für die Anordnung des Kraft-Weg-Ausgleichselement und/oder eine alternative oder kumulative Komponente für die Ausbildung des das Kraft-Weg-Ausgleichselement bildenden Federelements gibt: Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Federelement, welches das Kraft-Weg-Ausgleichselement bildet, im Bereich des Zangenkopfes ausgebildet ist. Hierbei kann das Kraft-Weg-Ausgleichselement beispielsweise in eine Art Gehäuse des Zangenkopfes integriert sein, wo dieses nur teilweise oder überhaupt nicht von außen sichtbar ist. Für den Fall, dass der Zangenkopf in einer Art Plattenbauweise ausgebildet ist, kann das Federelement, welches das Kraft-Weg-Ausgleichelement bildet, zumindest teilweise zwischen Deckplatten des Zangenkopfes angeordnet sein.
- Für eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Presszange ist ein Antriebsmechanismus beliebiger Ausgestaltung vorhanden, welcher zwischen die Antriebselemente und die Betätigungselemente zwischengeordnet ist. Um lediglich ein Beispiel zu nennen, kann dieser Antriebsmechanismus als Kniehebelmechanismus ausgebildet sein. Für diesen Vorschlag ist das Federelement, welches das Kraft-Weg-Ausgleichselement im Kraftfluss zwischen den Antriebsmechanismus und die Betätigungselemente zwischengeordnet. Anders gesagt ist das Federelement im Kraftfluss nach dem Antriebsmechanismus angeordnet, wobei dann für die Ausgestaltung des Antriebsmechanismus als Kniehebelmechanismus das Federelement nicht Bestandteil des Kniehebelmechanismus ist.
- Das in den Zangenkopf integrierte und das Kraft-Weg-Ausgleichselement bildende Federelement kann beliebig mit den anderen Komponenten der Presszange gekoppelt sein, beispielsweise mit einer anderen Komponente einstückig verbunden sein oder mehrstückig an dieser befestigt sein, an dieser im Bereich eines Federfußpunktes angelenkt sein oder im Bereich eines Federfußpunktes oder in einem beliebigen Bereich des Federelementes geführt sein. Für eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Presszange ist ein Federfußpunkt des Federelements an einem der Betätigungselemente befestigt, wobei hierunter auch eine einstückige Ausbildung des Federelementes mit diesem Betätigungselement verstanden wird. Beispielsweise kann der Federfußpunkt des Federelements an einem als Schwenkring ausgebildeten Betätigungselement befestigt sein.
- Für die Gestaltung des Federelements gibt es vielfältige Möglichkeiten. So kann das Federelement beispielsweise als Zug- oder Druckfeder ausgebildet sein. Für eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement als Biegebalken ausgebildet. Hierbei kann der Biegebalken eine beliebige Geometrie besitzen, beispielsweise geradlinig oder gekrümmt ausgebildet sein. Durch die Wahl des Verlaufs der neutralen Faser des Biegebalkens, der Material-wahl des Federelements und die Biegesteifigkeit, insbesondere das Flächenträgheitsmoment des Biegebalkens, kann gezielt Einfluss auf die Elastizität des Federelements und das Verformungsverhalten des Federelements genommen werden.
- In besonderer Ausgestaltung dieses Gedankens ist das als Biegebalken ausgebildete Federelement in Plattenbauweise ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Federelements, wobei je nach Gestaltung der einzelnen Platten des Federelements gezielt und mit hoher Genauigkeit das elastische Verhalten des Federelements vorgegeben werden kann. Es ist sogar möglich, dass Presszangen mit unterschiedlicher Charakteristik des KraftWeg-Ausgleichselements bereitgestellt werden, indem für die unterschiedlichen Federelemente eine unterschiedliche Anzahl von ansonsten gleich ausgebildeten Platten eingesetzt wird. Vorteilhaft ist eine Plattenbauweise unter Umständen auch, wenn das Federelement einstückig mit einer weiteren Komponente der Presszange, insbesondere einem Betätigungselement oder dem Schwenkring, ausgebildet ist, sodass mittels derselben Platte und der hierfür eingesetzten Fertigungsverfahren sowohl eine Fertigung des Federelements als auch der anderen Komponente erfolgen kann.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung widmet sich der Integration des Federelementes in den Zangenkopf. Für diese Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass sich das Federelement (zumindest teilweise) in Umfangsrichtung um eine Gesenkachse erstreckt. Hierbei kann sich das Federelement mit einer Umfangsrichtung von beispielsweise mehr als 90°, mehr als 180° oder sogar mehr als 270° um die Gesenkachse erstrecken. Möglich ist, dass das Federelement mit mehreren geradlinigen, gegeneinander geneigten Teilbereichen in Umfangsrichtung verläuft. Möglich ist aber auch ein beliebiger kurvenförmiger Verlauf des Federelements in Umfangsrichtung.
- In bevorzugter Ausgestaltung ist das Federelement als Kreisbogenfeder oder Spiralfeder ausgebildet. Für eine derartige Kreisbogenfeder oder Spiralfeder ergibt sich eine besonders günstige Charakteristik des Federelements, wobei unter Umständen auch große Federwege ermöglicht sind. Möglich ist auch, dass über ein derartiges Federelement eine Elastizität herbeigeführt wird, welche sowohl in Umfangsrichtung um die Gesenkachse wirkt als auch in radialer Richtung zur Gesenkachse, was beispielsweise vorteilhaft sein kann für die Integration des Federelements in den Kraftfluss zwischen den Antriebselementen, dem Antriebsmechanismus und den Betätigungselementen oder Gesenken.
- Bei Ausgestaltung des Federelements als Biegebalken kann der Verlauf der Biegesteifigkeit über die Längsachse des Biegebalkens beliebig sein. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Biegebalken eine in Richtung seiner (geradlinigen oder gekrümmten Längsachse) variierende Biegesteifigkeit.
- Für eine besondere Ausführungsform der Presszange nimmt das Flächenträgheitsmoment des Biegebalkens von dem Federfußpunkt, an welchem die Beaufschlagung durch den Antriebsmechanismus erfolgt, zu einem diesem Federfußpunkt in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Querschnitt des Biegebalkens zu, wobei diese Zunahme kontinuierlich oder in Stufen erfolgen kann.
- In weiter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Presszange ist das Flächenträgheitsmoment des Biegebalkens symmetrisch zu einer Symmetrieachse. Die Symmetrieachse verläuft in etwa oder exakt durch den Federfußpunkt, an welchem die Beaufschlagung durch den Antriebsmechanismus erfolgt, und den Querschnitt des Biegebalkens, welcher diesem Federfußpunkt in Umfangsrichtung gegenüberliegt. Hierbei liegt vorzugsweise die Gesenkachse auf der genannten Symmetrieachse. Eine derartige Ausgestaltung hat sich als besonders günstig für die Gestaltung der Spannungen in dem Biegebalken und/oder eine symmetrische Krafterzeugung an dem mit dem Biegebalken gekoppelten Betätigungselement erwiesen.
- Wie zuvor erläutert können an einem Betätigungselement unmittelbar die Gesenke befestigt sein. Für eine andere Ausgestaltung der Erfindung weist ein Betätigungselement Führungen für Gesenke auf. Das andere Betätigungselement weist Betätigungsflächen für die Gesenke auf. In diesem Fall hat eine relative Bewegung der Betätigungselemente eine Bewegung der Gesenke relativ zu den Führungen zur Folge, welche durch den Kontakt der Betätigungsflächen mit den Gesenken veranlasst wird. Vorzugsweise erfolgt in diesem Zusammenhang sowohl eine Gleitbewegung der Gesenke gegenüber den Führungen des einen Betätigungselements als auch eine Gleit- und/oder Wälzbewegung der Gesenke gegenüber den Betätigungsflächen des anderen Betätigungselements.
- Möglich ist auch, dass die Betätigungselemente relativ zueinander um die Gesenkachse verschwenkt werden, wobei in diesem Fall beispielsweise ein Betätigungselement als Schwenkring ausgebildet ist. In diesem Fall können die Gesenke verschwenkbar gegenüber den Führungen gelagert sein, insbesondere mittels Lagerbolzen, welche am Zangenkopf gehalten sind und die Gesenke mit zangenkopffester Lagerachse lagern. Die relative Verschwenkung der Betätigungselemente hat eine Verschwenkung der Gesenke relativ zu den Führungen zur Folge. Diese Verschwenkung der Gesenke wird veranlasst durch den Kontakt der Betätigungsflächen des einen Betätigungselements mit den Gesenken.
- Während grundsätzlich eine beliebige Ausgestaltung des Antriebsmechanismus möglich ist, ist dieser vorzugsweise als Kniehebelmechanismus ausgebildet.
- Hierbei können die einem Kniegelenk des Kniehebelmechanismus abgewandten Endbereiche der Kniehebel an einem festen Lagerort, beispielsweise an einem Antriebselement wie einem Handhebel und/oder einem Betätigungselement wie einem Schwenkring, gelagert sein. In diesem Fall sind die wirksamen Längen der Kniehebel und der Verlauf des Kniehebels über den Arbeitshub des Kniehebelmechanismus konstruktiv vorgegeben.
- Die Erfindung schlägt in weiterer Ausgestaltung vor, dass der Kniehebelmechanismus mit einer Rolle und einem Führungsteil gebildet ist. Über den Arbeitshub wälzt die Rolle an dem Führungsteil ab, wobei im Rahmen der Erfindung diese wälzende Bewegung zwischen Rolle und Führungsteil einerseits verursacht sein kann durch die Schließung des Gesenks mit dem Verpressen des Werkstücks und andererseits durch eine elastische Verformung des Kraft-Weg-Ausgleichselements in Form des Federelements. Über die Gestaltung des Rollendurchmessers, die Formgebung der Kurvenbahn des Führungsteils und die Wahl der Komponente und des Orts, an welchem die Rolle und das Führungsteil angeordnet werden, kann eine weitere Beeinflussung der Charakteristik des Antriebsmechanismus erfolgen.
- Während grundsätzlich Führungsteil und Rolle an einer beliebigen Komponente oder an einem beliebigen Antriebselement angeordnet werden können, schlägt die Erfindung auch eine Ausführungsform vor, bei der das Führungsteil an dem Antriebselement befestigt ist, an welchem ein Betätigungselement befestigt ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Antriebselement, an welchem das Führungsteil befestigt ist, um einen starr mit einem Betätigungselement verbundenen Handhebel. Hingegen ist für diese Ausgestaltung die Rolle an dem anderen Antriebselement (insbesondere an einem verschwenkbar an einem Betätigungselement angelenkten Handhebel) drehbar gelagert. Diese Ausgestaltung hat zur Folge, dass mittels des Abwälzens der Rolle an dem Führungsteil ein Kniewinkel des Kniehebelmechanismus verändert werden kann. Durch geeignete Wahl der Kurvenbahn des Führungsteils kann über den Arbeitshub jeweils gezielt ein Kniewinkel vorgegeben werden, welcher den Anforderungen genügt. Beispielsweise kann versucht werden, dass unabhängig von dem zu verpressenden Werkstück der Kniewinkel durch die wälzende Bewegung der Rolle gegenüber der Kurvenbahn des Führungsteils immer in einem Winkelbereich, beispielsweise von 130° bis 180°, insbesondere 145° bis 180° bleibt.
- Möglich ist, dass die Kraftverhältnisse der Presszange für das Verpressen des Werkstücks ausschließlich durch ein einziges Federelement, welches dann das Kraft-Weg-Ausgleichselement bildet, beeinflusst werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein weiteres Federelement vorhanden ist, welches eine Anpresskraft der Rolle an die Kurvenbahn des Führungsteils bereitstellt, wobei hiervon auch umfasst ist, dass eine Anpresskraft der Rolle an die Kurvenbahn durch das weitere Federelement zusätzlich zu anderen die Anpresskraft gewährleistenden Mitteln ergänzt wird.
- Möglich ist hierbei, dass ein Federfußpunkt des weiteren Federelements unmittelbar auf das Federelement, welches das Kraft-Weg-Ausgleichselement bildet, einwirkt.
- Die Erfindung schlägt für eine weitere Ausgestaltung vor, dass die Presszange mit einem Zwangsgesperre ausgebildet ist. Unter einem derartigen Zwangsgesperre wird ein Sperrmechanismus verstanden, welcher einerseits eine während des Durchlaufend des Arbeitshubs der Presszange einmal erreichte Teilpressstufe gegenüber einer Öffnungsbewegung sichert und andererseits die Öffnungsbewegung der Presszange erst ermöglicht, wenn der Arbeitshub der Presszange vollständig durchlaufen wird. Mit einer Nutzung eines Zwangsgesperres kann die Prozesssicherheit erhöht werden, indem einerseits während des Arbeitshubs ein Umgreifen der Presszange mit einer temporären Entlastung der Handhebel ermöglicht ist mit Sicherung dieser Teilpressstufe durch das Zwangsgesperre. Andererseits kann vermieden werden, dass die Presszange wieder geöffnet wird und das Werkstück aus der Presszange entnommen wird, bevor der Arbeitshub vollständig durchlaufen ist und somit bevor ein ordnungsgemäßes Verpressen des Werkstücks erfolgt ist.
- In weiter Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, dass das Zwangsgesperre mit einem Sperrverzahnungshebel gebildet ist. Der Sperrverzahnungshebel ist drehbar um die Drehachse der Rolle gelagert. Abseits der Drehachse des Sperrverzahnungshebels bildet dieser zwei Hebelteile aus. Ein außenliegender Endbereich eines Hebelteils bildet die Sperrverzahnung des Zwangsgesperres aus. Der außenliegende Endbereich des anderen Hebelteils ist über ein Langloch mit dem Antriebselement verbunden, an welchem das Führungsteil befestigt ist. Über dieses Langloch, welches eine beliebige Kontur besitzen kann, ist trotz der Kopplung der Drehachse des Sperrverzahnungshebels über die Rolle und das Führungsteil mit dem Antriebselement eine Anlenkung des mit dem Langloch ausgestatteten Endbereichs des Sperrverzahnungshebels an diesem Antriebselement ermöglicht.
- Grundsätzlich kann die Presszange auch Einsatz finden ausschließlich für einen Typ, eine Geometrie und/oder eine Querschnittsfläche des Werkstücks. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind mit der Presszange unter Nutzung des Kraft-Weg-Ausgleichs in Folge des Kraft-Weg-Ausgleichselements und/oder unter Nutzung der Bewegung der Rolle entlang der Kurvenbahn mit einer Veränderung der Größen- und Winkelverhältnisse des Kniehebelmechanismus Werkstücke mit unterschiedlichen zu verpressenden Querschnittsflächen verpressbar. Hierbei können die Querschnittsflächen der unterschiedlichen Werkstücke, die mit derselben Presszange (ohne Austausch eines Wechselkopfes oder Austausch von Gesenken) verpressbar sind, zumindest um den Faktor 30 (insbesondere zumindest um den Faktor 45, 50, 75, 100, 115 oder sogar 200) voneinander abweichen. Um lediglich ein Beispiel zu nennen, können mit derselben Presszange Werkstücke mit einer Querschnittsfläche von 0,08 mm2, 0,14 mm2, 0,25 mm2, 0,35 mm2, 0,5 mm2, 0,75 mm2, 1,0 mm2, 1,5 mm2, 2,5 mm2, 4 mm2, 6 mm2, 10 mm2 und 16 mm2 verpresst werden.
- In der Öffnungsstellung der Presszange bilden die Gesenke eine Aufnahme für das Werkstück, welche zumindest so groß sein muss, wie das größte mit der Presszange zu verpressende Werkstück. Je kleiner das Werkstück, welches in die von den Gesenken in der Öffnungsstellung gebildete Aufnahme eingesetzt wird, dann tatsächlich ist, umso größer ist das Spiel und umso schlechter ist damit die Führung und Fixierung des Werkstücks in dem Zangenkopf in der Öffnungsstellung. Um vor Beginn des eigentlichen Pressvorgangs eine Aufnahme und exakte Ausrichtung des kleineren Werkstücks in der Presszange zu gewährleisten, müsste eine teilweise Schließbewegung herbeigeführt werden und eine Fixierung der Antriebselemente derart erfolgen, dass die von den Gesenken gebildete Aufnahme soweit verkleinert ist, dass das kleinere Werkstück passgenau aufgenommen ist. Die Erfindung schlägt alternativ oder kumulativ vor, dass an dem Zangenkopf eine Positioniereinrichtung angeordnet werden kann, mittels welcher vor dem Pressvorgang ein Werkstück mit einer vorbestimmten Querschnittsfläche in einer Aufnahme (vorzugsweise auch Werkstücke unterschiedlicher Querschnittsfläche in mehreren Aufnahmen) in einer vorgegebenen Position und Ausrichtung an dem Zangenkopf gehalten werden können. Hierbei ist die Positioniereinrichtung vorzugsweise nur mit geeigneten Aufnahmen für eine Teilmenge der mit der Presszange zu verpressenden Werkstücke und Querschnittsflächen ausgestattet.
- Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Federelement über eine Führung geführt ist. Diese Führung ist vorzugsweise als zusätzliche Führung zu sonstigen Kopplungen des Federelements mit den benachbarten Komponenten der Presszange ausgebildet, also insbesondere zusätzlich zu der Antriebsverbindung des Federelements mit dem Betätigungselement und zusätzlich zu der Kopplung des Federelements im Bereich des anderen Federfußpunktes mit dem Antriebselement oder Handhebel. Hierbei kann die zusätzliche Führung im Bereich eines Federfußpunktes oder an beliebigem Ort des Federelements zwischen den Federfußpunkten erfolgen. Die Führung kann permanent oder nur temporär während eines Teils des Arbeitshubs wirksam sein. Mittels der Führung kann eine Führung des Federelements in Umfangsrichtung um die Gesenkachse erfolgen und/oder radial zu der Gesenkachse. Möglich ist auch, dass in der Führung das Federelement unter einer Vorspannung gegen einen Vorsprung oder Absatz oder in eine Endstellung beaufschlagt ist. Erst mit Überwindung der Vorspannung für das Durchlaufen eines Teils des Arbeitshubs der Presszange kann eine Lösung des Federelements und damit eine Bewegung entlang der Führung erfolgen. Für diese Ausgestaltung kann das Federelement mit einer gezielten "Nichtlinearität" ausgestattet werden, da sich mit der Lösung des Federelements von dem Vorsprung oder Absatz die Randbedingungen für die elastische Verformung des Federelements verändern. Hierbei kann die Führung beispielsweise durch ein Gehäuse oder eine Deckplatte des Zangenkopfes erfolgen. Durchaus möglich ist aber auch, dass die Führung des Federelements von einer im Zuge des Arbeitshubs bewegten Komponente der Presszange erfolgt. Über eine besondere Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Führung eines Bereichs des Federelements gegenüber einem anderen Bereich des Federelements.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
- Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
- Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1 bis 11
- zeigen eine erste Ausführungsform der Presszange mit einer Öffnungsstellung (
Fig. 1 ), einer Schließstellung (Fig. 2 ), Bestandteilen der Presszange in Explosionsdarstellung (Fig. 3 und4 ), einem Führungsteil mit Kurvenbahnen in räumlicher Einzelteilzeichnung (Fig. 5 ), dem Kniewinkel der Presszange in Öffnungsstellung (Fig. 6 ) und Schließstellung (Fig. 7 ) sowie den Betätigungskraftverläufen für unterschiedliche Werkstücke (Fig. 8 ) und den Abmessungen des Federelements (Fig. 9 und10 ) sowie den sich ergebenen Spannungsverläufen in dem Federelement (Fig. 11 ). - Fig. 12 bis 13
- zeigen eine weitere Ausführungsform der Presszange, wobei
Fig. 12 den Kniewinkel des Kniehebelmechanismus in der Öffnungsstellung undFig. 13 den Kniewinkel des Kniehebelmechanismus in der Schließstellung zeigt. - Fig. 14 bis 22
- zeigen weitere Ausführungsformen der Presszange.
- Fig. 23 und 24
- zeigen eine weitere Ausführungsform der Presszange mit zusätzlicher Führung des Federelements.
-
Fig. 1 zeigt eine Presszange 1 in einer Darstellung, in welcher eine von zwei Deckplatten 2a, 2b, mit welchen ein fester Handhebel 3 und ein Zangenkopf 4, insbesondere eine Art "Gehäuse" des Zangenkopfes 4, gebildet ist, demontiert ist. - Die Presszange 1 ist mit einem festen Handhebel 3 und einem beweglichen Handhebel 5 gebildet. Eine Verschwenkung der Handhebel 3, 5 aufeinander zu (vgl. Übergang von
Fig. 1 nachFig. 2 ) erzeugt über einen Antriebsmechanismus 6 und ein Federelement 7, welches ein Kraft-Weg-Ausgleichselement 8 bildet, eine Relativbewegung von Betätigungselementen 9, 10. Hierbei ist das Betätigungselement 9 einstückig von dem Teil der Deckplatte 2, welcher sich im Bereich des Zangenkopfes 4 erstreckt, ausgebildet, sodass es sich hier um ein festes Betätigungselement 9 handelt. Hingegen ist das Betätigungselement 10 als bewegliches Betätigungselement 10 ausgebildet in Form eines Schwenkrings 11, welcher relativ zu dem festen Betätigungselement 9 um die vertikal zur Zeichenebene gemäßFig. 1 orientierte, von Gesenken 12 vorgegebene Werkstück- und Gesenkachse 13 verschwenkbar ist. Die Gesenke 12 sind verschwenkbar um Achsen, welche parallel zur Gesenkachse 13 orientiert sind, gegenüber Lagerbolzen 14 gelagert, welche an dem Betätigungselement 9 bzw. der Deckplatte 2 gehalten sind. Die Lagerbolzen 14 bilden somit Führungen 15 für die Gesenke 12. Der Schwenkring 11 bildet radial innenliegend im Bereich von Nuten Betätigungsflächen 16 aus, an welchen Gegen-Betätigungsflächen 17 der Gesenke 12 derart anliegen, dass eine Verschwenkung des Schwenkrings 11 um die Gesenkachse 13 eine Verschwenkung der Gesenke 12 um die Lagerbolzen 14 zur Folge hat. Diese Verschwenkung der Gesenke 12 hat wiederum zur Folge, dass sich eine von den Gesenken 12 gebildete Gesenkkontur 18, welche in Umfangsrichtung um die Gesenkachse 13 unter Ausbildung minimaler Spalte zwischen den benachbarten Gesenken 12 geschlossen ist, hinsichtlich der Größe verändert. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Gesenkkontur 18 unabhängig von der Größe derselben in erster Näherung hexagonal ausgebildet. - Das Federelement 7 ist von einem einstückigen Fortsatz des Schwenkrings 11 ausgebildet, welcher sich kreisbogenförmig oder hier spiralförmig in Umfangsrichtung um die Gesenkachse 13 erstreckt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel beträgt der Umfangswinkel ca. 360°, wobei der im Verbindungsbereich mit dem Schwenkring 11 gebildete Federfußpunkt 19 sowie der außenliegende Federfußpunkt 20 des Federelements 7 ca. in einer 4:00 Uhr Stellung hinsichtlich der Gesenkachse 13 bei Darstellung gemäß
Fig. 1 mit horizontal orientiertem festem Handhebel 3 angeordnet sind. Der Federfußpunkt 20 ist verschwenkbar, hier über einen Lagerbolzen 21, an dem beweglichen Handhebel 5 angelenkt. An dem beweglichen Handhebel 5 ist, hier über einen Lagerbolzen 22, eine Rolle 23 drehbar gelagert. Die Rolle 23 liegt an an einer Kurvenbahn 24 eines Führungsteils 25. Im vorliegenden Fall führt das Führungsteil 25 die Rolle 23 nur einseitig über die Kurvenbahn 24, während für eine abweichende Ausführungsform auch eine Aufnahme der Rolle 23 zwischen zwei Kurvenbahnen erfolgen kann, was mit einem Spiel oder ohne Spiel der Fall sein kann. Das Führungsteil 25 ist starr, hier über Lagerbolzen 26, 27, an dem festen Handhebel 3 befestigt. Gegenüber dem Lagerbolzen 22 ist auch verschwenkbar ein Sperrverzahnungsheben 28 gelagert, welcher mit Hebeteilen 29, 30 gebildet ist. Im außenliegenden Endbereich bildet das Hebelteil 29 eine Sperrverzahnung 31 aus. Das Hebelteil 30 verfügt über ein radial zu dem Lagerbolzen 22 orientiertes Langloch 32, durch welches der Lagerbolzen 27 hindurchtritt. - Der Antriebsmechanismus 6 ist als Kniehebelmechanismus 33 ausgebildet. Dieser verfügt über einen Kniehebel 34, welcher der Verbindung zwischen dem Kontaktpunkt der Rolle 23 mit der Führungsbahn 24 entspricht, sowie einen zweiten Kniehebel 35, welcher der Verbindung zwischen den von den Lagerbolzen 21, 22 vorgegebenen Lagerachsen entspricht. Zwischen den Kniehebeln 34, 35 ist ein Kniewinkel 36 gebildet.
- Für den Arbeitshub der Presszange 1 von der Öffnungsstellung gemäß
Fig. 1 zu der Schließstellung gemäßFig. 2 führt für verschwindende Presskräfte in einem ersten Teilhub die Bewegung der Handhebel 3, 5 bei Abstützung der Rolle 23 an der Kurvenbahn 24 des Führungsteils 25 dazu, dass sich der Lagerbolzen 21 und somit auch der Federfußpunkt 20 des Federelements 7 in Umfangsrichtung 37 um die Gesenkachse 13 bewegen. In Folge der verschwindenden Presskräfte erfolgt keine elastische Verformung des Federelements 7, sodass auch eine entsprechende Verschwenkung des Schwenkring 19 erfolgt, womit wiederum die Verschwenkung der Gesenke 12 verbunden ist und eine Verringerung der Querschnittsfläche der Gesenkkontur 18 einhergeht. Da aber der Kontaktpunkt der Rolle 23 mit der Kurvenbahn 24 des Führungsteils 25 nicht fest vorgegeben ist, kann die Rolle 23 während dieses Teilhubs an der Kurvenbahn 24 abwälzen, womit sich je nach Rollbewegung der Rolle 23 und der Geometrie der Kurvenbahn 24 auch ein verändertet Kniewinkel 36 einstellt. Dieser bereits komplexen Kinematik wird überlagert eine zunehmende elastische Verformung des Federelements 7 mit Erhöhung der Presskräfte im Bereich des Gesenks mit zunehmender Schließbewegung. Dies soll anhand eines theoretischen Grenzfalles verdeutlicht werden, für welchen angenommen wird, dass das Werkstück nach einem ersten Teilhub, welcher beispielsweise als Leerhub ausgebildet ist, und einem zweiten Teilhub, mittels dessen ein Verpressen des Werkstücks mit plastischer Verformung desselben erfolgt, während des letzten dritten Teilhubs ideal starr ist. Mit Erreichen dieses ideal starren Zustands des Werkstücks ist die Lage der Gesenke 12 und des Schwenkrings 11 und damit auch des Federfußpunkts 19 ebenfalls fixiert. Dennoch kann in dem dritten Teilhub eine weitere Schließbewegung der Handhebel 3, 5 erfolgen, da mit weiterer Beaufschlagung der Handhebel 3, 5 das Federelement 7 elastisch verformt werden kann. Einerseits kann eine Verformung des Federfußpunkts 20 in Umfangsrichtung 37 erfolgen. Ebenfalls möglich ist, dass der Federfußpunkt 20 in radialer Richtung 38 zu der Gesenkachse 13 verformt wird. Somit kann trotz starrem Werkstück und fixierten Gesenken 12, fixiertem Schwenkring 11 und fixiertem Federfußpunkt 19 eine rollende Bewegung der Rolle 23 entlang der Führungsbahn 24 erfolgen mit Überführung der Handhebel 3, 5 in die Schließstellung. Für realistische Steifigkeiten des Werkstücks ergibt sich eine Überlagerung einer plastischen Verformung des Werkstücks, welche aber mit zunehmender Presskraft immer kleiner wird, mit einer elastischen Verformung des Federelements 7, deren Anteil gegenüber der plastischen Verformung des Werkstücks mit zunehmender Presskraft immer größer wird. Somit ergibt sich in der Praxis u. U. eine Überlagerung des zweiten Teilhubs mit dem dritten Teilhub. - Je nach Querschnittsfläche des zu verpressenden Werkstücks verändert sich die Lage der unterschiedlichen Teilhübe über den Arbeitshub der Presszange 1:
- Für ein großes Werkstück ist ein Leerhub als erster Teilhub (bspw. zwischen 0% und 15% des Arbeitshubs) sehr kurz ausgebildet und es erfolgt eine plastische Verformung des Werkstücks in einem zweiten Teilhub bspw. bereits am Anfang des Arbeitshubs (bspw. zwischen 15% und 60% des Arbeitshubs), während sich ein großer dritter Teilhub (bspw. zwischen 60% und 100% des Arbeitshubs) anschließt, in welchem vorrangig die Verformung des Federelements 7 erfolgt.
- Für ein kleineres Werkstück ist ein Leerhub als erster Teilhub (bspw. zwischen 0% und 30% des Arbeitshubs) länger ausgebildet und es erfolgt eine plastische Verformung des Werkstücks in einem zweiten Teilhub in einem späteren Bereich des Arbeitshubs (bspw. zwischen 30% und 80% des Arbeitshubs), während sich ein kleiner dritter Teilhub (bspw. zwischen 80% und 100% des Arbeitshubs) oder sogar kein dritter Teilhub anschließt, in welchem vorrangig die Verformung des Federelements 7 erfolgt.
- Mit der Verschwenkung der Handhebel 3, 5 aufeinander zu geht eine Verschwenkung des Sperrverzahnungshebels 28 einher, während welcher eine Sperrnase 39 einer Sperrklinke 40, die unter Beaufschlagung durch eine Feder 93 ebenfalls verschwenkbar an dem Handhebel 5 gelagert ist, ratschenartig entlang der Sperrverzahnung 31 gleitet. Werden temporär die auf die Handhebel 3, 5 applizierten Handkräfte verringert oder beseitigt, sperrt der Eingriff der Sperrnase 39 in die Sperrverzahnung 31 die Öffnungsbewegung der Handhebel 3, 5 und damit auch die Öffnungsbewegung der Gesenke 12. Erst wenn die Handhebel 3, 5 vollständig die Schließstellung erreicht haben, hat die Sperrnase 39 die Sperrverzahnung 31 vollständig durchlaufen, womit die Sperrklinke 40 umklappen kann und ratschenartig während einer dann erst möglichen Öffnungsbewegung der Handhebel 3, 5 über die Sperrverzahnung 31 zurück in Ihre Ausgangsstellung gleiten kann. Mit dem Sperrverzahnungshebel 28 und der durch die Feder 93 beaufschlagten Sperrklinke 40 ist ein Zwangsgesperre 48 gebildet.
- Hinsichtlich der grundsätzlichen Ausgestaltung einer Presszange 1 mit einem Schwenkring 11 und der Ermöglichung der gemeinsamen Verschwenkung von hier sechs Gesenken 12 durch relative Verdrehung der Betätigungselemente 9, 10 wird auf den entsprechenden Stand der Technik, insbesondere
EP 0 732 779 B1 undDE 10 140 270 B4 undDE 10 2005 003 615 B3 verwiesen. Im vorliegenden Fall bilden die Handhebel 3, 5 Antriebselemente 41, 42, auf welchem die manuellen Betätigungskräfte ausgeübt werden. Es versteht sich, dass die Antriebselemente 41, 42 auch durch Kräfte eines Aktuators wie eines elektrischen Antriebs beaufschlagt sein können. - Das Federelement 7 ist hier als eine Art Biegebalken 43 ausgebildet. Im Bereich des Federfußpunkts 20 werden in diesem Biegebalken 43 Kraftkomponenten in Umfangsrichtung 37 und/oder in radialer Richtung 38 eingeleitet, welche die Beanspruchung des Biegebalkens 43 um eine Biegeachse, welche vertikal zur Zeichenebene gemäß
Fig. 1 orientiert ist, zur Folge haben. Möglich ist hierbei grundsätzlich auch die Nutzung einer Beanspruchung des Biegebalkens 43 mit einer Druckkraft auf Knickung. Vorzugsweise wird aber der Biegebalken 43 mit einer Zugkraft in Umfangsrichtung 37 beaufschlagt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Biegebalken 43 als eine sich in der Zeichenebene gemäßFig. 1 erstreckende Spiralfeder oder Kreisbogenfeder 44 ausgebildet. Hierbei erstreckt sich die Spiral- oder Kreisbogenfeder in Umfangsrichtung 37 um die Gesenkachse 13. - Der Biegebalken 43 besitzt hierbei eine kreisbogenförmige oder spiralförmige neutrale Faser oder Längsachse 45, entlang welcher die Biegesteifigkeit sich verändert, insbesondere durch eine Veränderung des Flächenträgheitsmoments. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung der Höhe des Querschnitts des Biegebalkens 43, welche das Flächenträgheitsmoment bestimmt, symmetrisch zu einer Symmetrieachse, welche durch die Gesenkachse 13 und den Federfußpunkt 20 verläuft. Dementsprechend ist die Höhe und die Querschnittsfläche des Federelements 7 maximal in einem Querschnitt 47, welcher in Umfangsrichtung mittig zwischen den Federfußpunkten 19, 20 angeordnet ist.
- In der Explosionsdarstellung gemäß
Fig. 3 ist zu erkennen, dass die Presszange mit zwei Deckplatten 2a, 2b gebildet ist. Die beiden Deckplatten 2a, 2b bilden einerseits den festen Handhebel 3 aus. Andererseits bilden die Deckplatten 2a, 2b eine Art Gehäuse des Zangenkopfes 4, wobei zwischen diesen die beweglichen Teile, nämlich das Federelement 7, der Schwenkring 11 und die Gesenke 12 aufgenommen sind. Andererseits sind in Bohrungen 49 der Deckplatten 2a, 2b die Lagerbolzen 14 der Gesenke 12 aufgenommen. - Zu erkennen ist des Weiteren in
Fig. 3 , dass das Federelement 7 und der Schwenkring 11 in Plattenbauweise, hier mit vier Platten, gebildet sind, wobei die einzelnen Platten für den Schwenkring 11 und das Federelement 7 einstückig ausgebildet sind. - Abweichend zu der in
Fig. 1 und2 dargestellten Ausführungsform besitzt gemäßFig. 3 optional das Federelement auf seiner Außenseite einen Vorsprung 50, in welchem ein Federfußpunkt 51 oder ein mit einem derartigen Federfußpunkt gekoppelter Stößel einer weiteren Feder 52 abgestützt ist, deren anderer Federfußpunkt 53 an den Deckplatten 2a, 2b oder dem beweglichen Handhebel 5 abgestützt ist. Über die weitere Feder 52 können die Kraftverhältnisse an der Presszange 1 zusätzlich zu dem Federelement 7 beeinflusst werden. So kann die weitere Feder 52 dazu dienen, dass die Abhängigkeit der erzeugten Presskraft von dem Schwenkwinkel der Handhebel und der auf die Handhebel applizierten Betätigungskraft beeinflusst wird. Ebenfalls möglich ist, dass über die weitere Feder 52 die Anpresskraft der Rolle 23 an der Führungsbahn 24 des Führungsteils 25 erhöht oder gewährleistet wird. -
Fig. 4 zeigt die montierten Grundkomponenten der Presszange 1 gemäßFig. 3 vor deren Montage mit den den beiden Handhebeln 3, 5 zugeordneten Handgriffen 54, 55. - Gemäß
Fig. 3 und4 kann die Presszange 1 über eine Positioniereinrichtung 56 verfügen. Die Positioniereinrichtung 56 verfügt für das dargestellte Ausführungsbeispiel über drei alternative Aufnahmen 57a, 57b, 57c für Werkstücke mit unterschiedlichen Querschnittsflächen. Die Positioniereinrichtung 56 kann in unterschiedliche Betriebsstellungen gebracht werden, in welchen jeweils eine Aufnahme 57a (57b, 57c) koaxial zur Gesenkachse 13 angeordnet ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Positioniereinrichtung 56 mit einer Positionierstrebe oder Positionierscheibe 58 ausgebildet, welche verschwenkbar an den Deckplatten 2 gelagert ist, hier mittels eines Lagerbolzens 59. Die Positionierstrebe oder Positionierscheibe 58 liegt dabei unmittelbar gleitend an der Außenseite der Deckplatte 2b an. - Wie in
Fig. 5 dargestellt ist, kann das Führungsteil 25 gabelförmig mit der Ausbildung eines Schlitzes 60 zwischen zwei Schenkel 61a, 61b ausgebildet sein. Durch den Schlitz 60 des Führungsteils 25 erstreckt sich unter Ermöglichung einer relativen Schwenkbewegung der Sperrverzahnungshebel 28 (vgl. auchFig. 3 ). In dem außenliegenden Endbereich besitzen die Schenkel 61a, 61 b jeweils eine Bohrung 62a, 62b, durch welche sich der Lagerbolzen 27 in eingebauten Zustand erstreckt. Aus Gewichtsgründen können die Schenkel 61 a, 61 b über Aussparungen 63 verfügen. - In
Fig. 5 ist zu erkennen, dass für das dargestellte Ausführungsbeispiel zwei parallele Kurvenbahnen 24a, 24b von den beiden Schenkel 61a, 61b ausgebildet werden, an welchen dann zwei Rollen 23a, 23b beidseits des Sperrverzahnungshebels 28 abwälzen. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Kurvenbahnen 24a, 24b für das dargestellte Ausführungsbeispiel über zwei konkave Teilbereiche 64, 65 verfügen, zwischen welchen ein konvexer Teilbereich 66 angeordnet ist. Hierbei ist die Kurvenbahn 24 im konkaven Teilbereich 65, welcher am Anfang des Arbeitshubs durchlaufen wird, stärker geneigt als andere Teilbereiche der Kurvenbahn 24. - Durch geeignete Formgebung der Kurvenbahn 24 kann erreicht werden, dass der Kniewinkel 36 des Kniehebelmechanismus 33 während des gesamten Arbeitshubs verhältnismäßig groß ist. Gemäß
Fig. 6 beträgt der Kniewinkel 36 bereits am Beginn des Arbeitshub ca. 135°, während dieser gemäßFig. 7 am Ende des Arbeitshubs im Bereich von 160 bis 185° liegt. Vorzugsweise liegt durch - geeignete Formgebung der Kurvenbahn 24,
- Wahl der Kennlinie und Geometrie des Federelements sowie
- Auslegung des Antriebsmechanismus 6
- In
Fig. 8 sind die aufzubringenden Handkräfte 67 als Funktion des Betätigungswegs 68 des beweglichen Handhebels 5 dargestellt. Hierbei zeigen die Kurven 69 bis 81 die Handkraftverläufe für unterschiedliche Querschnitte der Werkstücke, nämlich 0,08 mm2 (69), 0,14 mm2 (70), 0,25 mm2 (71), 0,35 mm2 (72), 0,5 mm2 (73), 0,75 mm2 (74), 1,0 mm2 (75), 1,5 mm2 (76) 2,5 mm2 (77), 4 mm2 (78), 6 mm2 (79), 10 mm2 (80) und 16 mm (81). Zu erkennen ist hierbei, dass für kleinere Werkstücke zunächst der anfängliche erste Teilhub mit verschwindenden Presskräfte durchlaufen wird, während die eigentlichen Handkräfte erst gegen Ende des Arbeitshubs aufgebracht werden müssen. Mit zunehmender Größe des Werkstücks wird der Anstieg der Kurven 69 bis 81 weiter hin zu kleineren Betätigungswegen verlagert. Zu erkennen ist inFig. 8 , dass ein Verpressen sämtlicher der genannten Werkstücke mit derselben Presszange 1 unter beherrschbaren Handkräften möglich ist, welche vorzugsweise kleiner sind als 300 N. - In
Fig. 9 ist für das Federelement 7 eine beispielhafte Wahl der Abmessungen dargestellt. Zu erkennen ist hier, dass sich das Federelement spiralförmig mit einem Umfangswinkel von ca. 360° um die Gesenkachse 13 erstreckt. Die wirksame Höhe 82 des Federelements 7 zwecks Beeinflussung des Flächenträgheitsmoments ist symmetrisch zur Symmetrieachse 46 bzw. steigt von beiden Federfußpunkten 19, 20 in gleichem Ausmaß an bis zur Mitte des Federelements 7 in Umfangsrichtung zwischen den beiden Federfußpunkten 19, 20. Während inFig. 9 nur diskrete Werte der Höhe 82 des Federelements 7 angegeben sind, zeigtFig. 10 die Abhängigkeit der Höhe 82 von dem Umfangswinkel 83 ausgehend von der Stelle mittig zwischen den beiden Federfußpunkten 19, 20. -
Fig.11 zeigt die Spannungsverteilung in dem Federelement 7, wobei hier für gleiche Spannungen dieselben Graustufen verwendet sind. Mittels der symmetrischen Gestaltung des Federelements 7 und der Wahl der Höhen 82 gemäßFig. 10 kann erreicht werden, dass die maximalen Spannungen in dem Federelement 7 entlang des Umfangs oder der Längsachse 45 konstant sind. - Für das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 12 und13 ist der Kniehebelmechanismus 33 nicht mit einer Rolle 23 und einer Kurvenbahn 24 eines Führungsteils 25 gebildet. Vielmehr ist hier (bei Ausgestaltung des Kniehebels 35 entsprechend dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel) der Kniehebel 34 gebildet von einem Druckhebel 83, welcher im Bereich des Lagerbolzens 22 das Kniegelenk 84 ausbildet und in einem Endbereich über einen Lagerbolzen 27 an der Deckplatte 2 angelenkt ist. Im anderen Endbereich bildet der Druckhebel 83 unmittelbar die Sperrverzahnung 31 des Zwangsgesperres 48 aus. Infolge der Verwendung des Druckhebels 83 anstelle des Prinzips Rolle 23/Kurvenbahn 24 ist in der Öffnungsstellung gemäßFig. 12 der Kniewinkel 36 ca. 90°, womit ausgehend von der Öffnungsstellung nicht unmittelbar große Presskräfte erzeugt werden können, während in Schließstellung gemäßFig. 13 ein Kniewinkel 36 von ca. 160, 165 oder 170° erreicht ist, für welchen somit mit Ende des Arbeitshubs hohe Presskräfte erzeugt werden können. Zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung Vergrößert sich der Kniewinkel 36 mit dem Durchlaufen des Arbeitshubs kontinuierlich (während für die Nutzung des Prinzips Rolle 23/Kurvenbahn 24 gemäßFig. 1 bis 11 je nach gewählter Kontur der Kurvenbahn 24 durchaus möglich ist, dass der Kniewinkel 24 während des Durchlaufen des Arbeitshubs in mindestens einem Teilbereich kleiner wird oder konstant bleibt). Dies verdeutlicht, dass der Einsatz des Prinzips Rolle 23/Kurvenbahn 24 mit geeigneter Gestaltung der Kurvenbahn 24 vorteilhaft ist, wenn je nach Größe des zu verpressenden Werkstücks das eigentliche Verpressen am Anfang des Arbeitshubs oder am Ende des Arbeitshubs erfolgen soll. Nichtsdestotrotz ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch für den Einsatz bei Presszangen ohne das Prinzip Rolle 23/Kurvenbahn 24 einsetzbar. -
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Presszange 1, bei welcher gemäß der Ausführungsform, die inFig. 12 und13 dargestellt ist, ein Druckhebel 83 ohne Rolle/Kurvenbahn Einsatz findet. Allerdings erstreckt sich hier das Federelement 7, welches ebenfalls als Spiral- oder Kreisbogenfeder 44 ausgebildet ist, zwischen den Federfußpunkten 19, 20 nicht mit einem Umfangswinkel von ca. 360° um die Gesenkachse 13, sondern lediglich mit einem Umfangswinkel von ca. 240°, ohne dass hierdurch das erfindungsgemäße Grundprinzip verlassen wird. -
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher sich eine Kreisbogenfeder 44 zwischen den Federfußpunkten 19, 20 lediglich über einen Umfangswinkel von ca. 90° erstreckt. Des Weiteren ist die Kreisbogenfeder 44 hier nicht ausschließlich in Umfangsrichtung um die Gesenkachse 13 orientiert, womit sich unter Umständen eine veränderte Beanspruchungsart der Kreisbogenfeder 44 ergibt. Vereinfacht gesagt kann in diesem Fall die Kreisbogenfeder 44 als gekrümmte federnde "Strebe" verstanden werden, welche tangential auf den Schwenkring 11 einwirkt. - Für das in
Fig. 16 dargestellte Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Federelement 7 bzw. die Spiral- oder Kreisbogenfeder 44 über einen Umfangswinkel von ca. 180°. Auch hier findet anstelle des Prinzips Rolle 23/Kurvenbahn 24 eine Ausführungsform mit Druckhebel 83 Einsatz. Allerdings ist hier der Druckhebel 83 nicht starr ausgebildet, sondern gezielt nachgiebig, sodass diese Ausgestaltung eine Integration der Maßnahmen gemäß der nicht vorveröffentlichten europäischen PatentanmeldungEP 14 154 206.8 -
Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presszange 1 mit einem Druckhebel 83, der hier ohne Sperrverzahnung 31 ausgebildet ist und eine größere Erstreckung besitzt bei unmittelbarer Anlenkung des Druckhebels 83 an die beiden Handhebel 3, 5. - Die Ausführungsform gemäß
Fig. 18 entspricht grundsätzlich der Ausgestaltung gemäßFig. 12 . Allerdings erfolgt hier eine andere Übertragung der Bewegung des Betätigungselements 10 oder Schwenkrings 11 auf die Gesenke 12: In diesem Fall sind lediglich zwei sich gegenüberliegende Gesenke 12a, 12b vorhanden. Die Gesenke 12a, 12b sind auch hier über Führungen 15 geführt, wobei die Führung hierbei nicht für eine Schwenkbewegung der Gesenke 12a, 12b erfolgt, sondern für eine translatorische Bewegung der Gesenke 12a, 12b aufeinander zu und voneinander weg. Eine Veranlassung der Bewegung der Gesenke 12a, 12b entlang der durch die Führungen 15 vorgegebenen Freiheitsgrade erfolgt auch hier über einen Kontakt von Betätigungsflächen 16 des Schwenkrings 11 mit Gegen-Betätigungsflächen 17 der der Gesenke 12a, 12b. Während inFig. 18 die Presszange 1 in einer Öffnungsstellung dargestellt ist, zeigtFig. 19 die Schließstellung der Presszange 1. - Für das in
Fig. 20 dargestellte Ausführungsbeispiel ist zwischen die Handhebel 3, 5 und die Betätigungselemente 9, 10 kein Antriebsmechanismus 6, insbesondere kein Kniehebelmechanismus 33, zwischengeschaltet. Vielmehr ist der Handhebel 3 unmittelbar mit dem Betätigungselement 9 starr verbunden, während der Betätigungshebel 5 unmittelbar und starr mit dem Federfußpunkt 20 des Federelements 7 verbunden ist. Der andere Federfußpunkt 19 ist unmittelbar und starr mit dem Betätigungselement 10, hier dem Schwenkring 11, verbunden ist. Des Weiteren zeigtFig. 20 prinzipiell den Einsatz der erfindungsgemäßen Maßnahmen für eine Presszange 1, bei welcher die Gesenke keine im Wesentlichen in Umfangsrichtung geschlossene Gesenkkontur 18 bilden. Vielmehr erfolgt hier die Einbringung von Kerben in das Werkstück über Gesenke 12, welche hier in der Art von Dornen 85 ausgebildet sind. Auch hier sind die Dorne 85 über Führungen 15 geführt, wobei hier die Führungen 15 die Dorne 85 ebenfalls translatorisch in radialer Richtung führen. In diesem Fall bildet der Schwenkring 11 Führungsnuten 86 aus, welche gegenüber der Umfangsrichtung geneigt sind. In diese Führungsnuten 86 greift der Dorn 85 mit einem Stift ein. Infolge dieser Kopplung führt die Verschwenkung des Schwenkrings 11 zu einer Bewegung der Dorne 85 radial nach innen, was mit dem Verpressen des Werkstücks einhergeht. -
Fig. 21 zeigt eine Ausführungsform einer Presszange 1 ohne Einsatz eines Kniehebelmechanismus 33. Vielmehr ist hier der bewegliche Handhebel 5 unmittelbar verschwenkbar an der Deckplatte 2 und damit dem festen Handhebel 3 gelagert. Der Federfußpunkt 20 des Federelements 7 ist unmittelbar an einem über den Anlenkpunkt des Handhebels 5 an dem Handhebel 3 hinausragenden Endbereich des Handhebels 5 angelenkt, was hier über einen Lagerbolzen 87 des Federelements 7 erfolgt, der in einem Langloch 88 des Handhebels 5 aufgenommen ist. -
Fig. 22 zeigt eine weitere Ausführungsform der Presszange 1, welche grundsätzlich den in denFig. 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Allerdings ist hier die Kontur der Führungsbahn 24 derart gewählt, dass diese ausschließlich konkave Teilbereich 64, 65 besitzt, welche über einen geradlinigen Teilbereich 89 miteinander verbunden sind. -
Fig. 23 und24 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Presszange, wobeiFig. 23 die Presszange in der Öffnungsstellung mit montierter Deckplatte zeigt undFig. 24 die Presszange ebenfalls in der Öffnungsstellung, aber ohne montierte Deckplatte zeigt. Diese Ausführungsform entspricht grundsätzlich der Ausführungsform der Presszange 1 gemäßFig. 1 bis 11 oderFig. 22 . Allerdings ist das Federelement 7 mit einer zusätzlichen Führung 90 geführt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel erfolgt die Führung in dem Bereich des Federfußpunkts 20. Die Führung 90 ist von einem durch das Federelement 7 getragenen Führungsstift 91 gebildet, der in einer Führungsnut oder einem Langloch 92 der Deckplatten 2 geführt ist. Vorzugsweise erstreckt sich das Langloch 92 in Umfangsrichtung um die Gesenkachse 13. - Für die dargestellten Ausführungsformen ist das Führungsteil 25 an dem festen Handhebel 3 befestigt, während die Rolle 23 gegenüber dem beweglichen Handhebel 5 drehbar gelagert ist. Möglich ist aber durchaus auch, dass das Führungsteil 25 an dem beweglichen Handhebel 5 befestigt ist, während die Rolle 23 gegenüber dem festen Handhebel 3 drehbar gelagert ist.
- Möglich ist, dass für eine handbetätigte Presszange und eine fremdkraftbetätigte Presszange im Rahmen der Erfindung derselbe Grundaufbau verwendet wird, wobei dann bei der manuell betätigten Presszange als Antriebselemente Handhebel verwendet werden, während für die fremdkraftbetätigte Presszange anstelle der Handhebel an einen Aktuator abgelenkte Antriebselemente verwendet werden. Um lediglich ein einfaches nicht beschränkendes Beispiel zu nennen kann für eine fremdkraftbetätigte Presszange auch der feste (Hand-)Hebel gekürzt ausgebildet sein und an einem festen Widerlager abgestützt sein, während an dem beweglichen (u. U. ebenfalls kürzer ausgebildeten) (Hand-)Hebel eine Pleuelstange, ein Stößel o. ä. des Aktuators angelenkt ist. U. U. ist eine fremdkraftbetätigte Presszange dabei ohne Zwangsgesperre ausgebildet.
-
- 1
- Presszange
- 2
- Deckplatte
- 3
- fester Handhebel
- 4
- Zangenkopf
- 5
- beweglicher Handhebel
- 6
- Antriebsmechanismus
- 7
- Federelement
- 8
- Kraft-Weg-Ausgleichselement
- 9
- festes Betätigungselement
- 10
- bewegliches Betätigungselement
- 11
- Schwenkring
- 12
- Gesenk
- 13
- Gesenkachse
- 14
- Lagerbolzen
- 15
- Führung
- 16
- Betätigungsfläche
- 17
- Gegen-Betätigungsflächen
- 18
- Gesenkkontur
- 19
- Federfußpunkt
- 20
- Federfußpunkt
- 21
- Lagerbolzen
- 22
- Lagerbolzen
- 23
- Rolle
- 24
- Kurvenbahn
- 25
- Führungsteil
- 26
- Lagerbolzen
- 27
- Lagerbolzen
- 28
- Sperrverzahnungshebel
- 29
- Hebelteil
- 30
- Hebelteil
- 31
- Sperrverzahnung
- 32
- Langloch
- 33
- Kniehebelmechanismus
- 34
- Kniehebel
- 35
- Kniehebel
- 36
- Kniewinkel
- 37
- Umfangsrichtung
- 38
- radiale Richtung
- 39
- Sperrnase
- 40
- Sperrklinge
- 41
- Antriebselement
- 42
- Antriebselement
- 43
- Biegebalken
- 44
- Spiral- oder Kreisbogenfeder
- 45
- Längsachse
- 46
- Symmetrieachse
- 47
- Querschnitt
- 48
- Zwangsgesperre
- 49
- Bohrung
- 50
- Vorsprung
- 51
- Federfusspunkt
- 52
- weitere Feder
- 53
- Federfusspunkt
- 54
- Handgriff
- 55
- Handgriff
- 56
- Positioniereinrichtung
- 57
- Aufnahme
- 58
- Positionierstrebe
- 59
- Lagerbolzen
- 60
- Schlitz
- 61
- Schenkel
- 62
- Bohrung
- 63
- Aussparung
- 64
- konkaver Teilbereich Kurvenbahn
- 65
- konkaver Teilbereich Kurvenbahn
- 66
- konvexer Teilbereich Kurvenbahn
- 67
- Handkraft
- 68
- Betätigungsweg
- 69
- Kurve
- 70
- Kurve
- 71
- Kurve
- 72
- Kurve
- 73
- Kurve
- 74
- Kurve
- 75
- Kurve
- 76
- Kurve
- 77
- Kurve
- 78
- Kurve
- 79
- Kurve
- 80
- Kurve
- 81
- Kurve
- 82
- Höhe
- 83
- Druckhebel
- 84
- Kniegelenk
- 85
- Dorn
- 86
- Führungsnut
- 87
- Lagerbolzen
- 88
- Langloch
- 89
- geradliniger Teilbereich
- 90
- Führung
- 91
- Führungsstift
- 92
- Langloch
- 93
- Feder
Claims (22)
- Presszange (1) zum Verpressen eines Werkstücks mita) zwei Antriebselementen (41, 42),b) einem Zangenkopf (4),c) zwei im Bereich des Zangenkopfes (4) angeordneten Betätigungselementen (9, 10), welche Gesenke (12) betätigen, zwischen welchen das Werkstück verpresst werden kann,undd) einem Federelement (7), welchesda) in den Kraftfluss zwischen den Antriebselementen (41, 42) und den Gesenken (12) angeordnet ist unddb) ein Kraft-Weg-Ausgleichselement (8) bildet,dadurch gekennzeichnet, dasse) das das Kraft-Weg-Ausgleichselement (8) bildende Federelement (7) im Bereich des Zangenkopfes (4) angeordnet ist.
- Presszange (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassa) ein Antriebsmechanismus (6) vorhanden ist, welcher zwischen die Antriebselemente (41, 42) und die Betätigungselemente (9, 10) zwischengeordnet ist, undb) das Federelement (7) im Kraftfluss zwischen den Antriebsmechanismus (6) und die Betätigungselemente (9, 10) zwischengeordnet ist.
- Presszange (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federfusspunkt (19) des Federelements (7) an einem der Betätigungselemente (10) befestigt ist.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) als Biegebalken (43) ausgebildet ist.
- Presszange (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) in Plattenbauweise ausgebildet ist.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (7) in Umfangsrichtung um eine Gesenkachse (13) erstreckt.
- Presszange (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) als Kreisbogenfeder oder Spiralfeder (44) ausgebildet ist.
- Presszange (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegebalken (43) eine in Richtung seiner Längsachse (45) variierende Biegesteifigkeit besitzt.
- Presszange nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenträgheitsmoment des Biegebalkens (43) von dem Federfußpunkt (20), an welchem die Beaufschlagung durch den Antriebsmechanismus (6) erfolgt, zu einem diesem Federfußpunkt in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Querschnitt (46) des Biegebalkens (43) zunimmt.
- Presszange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenträgheitsmoment des Biegebalkens (43) symmetrisch ist zu einer Symmetrieachse (46), welche in etwa durch den Federfußpunkt (20), an welchem die Beaufschlagung durch den Antriebsmechanismus erfolgt, und dem diesem Federfußpunkt (20) in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Querschnitt (47) des Biegebalkens (43) verläuft.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassa) ein Betätigungselement (9) Führungen (15) für Gesenke (12) aufweist undb) ein Betätigungselement (10) Betätigungsflächen (16) für die Gesenke (12) aufweist,c) wobei eine relative Bewegung der Betätigungselemente (9, 10) eine Bewegung der Gesenke (12) relativ zu den Führungen (15) zur Folge hat, welche durch den Kontakt der Betätigungsflächen (16) mit den Gesenken (12) veranlasst wird.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassa) die Betätigungselemente (9, 10) relativ zueinander um die Gesenkachse (13) verschwenkt werden,b) die Gesenke (12) verschwenkbar gegenüber den Führungen (15) gelagert sind undc) die relative Verschwenkung der Betätigungselemente (9, 10) eine Verschwenkung der Gesenke (12) relativ zu den Führungen (15) zur Folge hat, welche durch den Kontakt der Betätigungsflächen (16) mit den Gesenken (12) veranlasst wird.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (6) mit einem Kniehebelmechanismus (33) gebildet ist.
- Presszange (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebelmechanismus (33) mit einer Rolle (23) und einem Führungsteil (25) gebildet ist, wobei die Rolle (23) über den Arbeitshub an dem Führungsteil (25) abwälzt.
- Presszange (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dassa) das Führungsteil (25) an einem Antriebselement (41) befestigt ist, an welchem ein Betätigungselement (9) befestigt ist, undb) die Rolle (23) an dem anderen Antriebselement (42), an welchem das mit dem anderen Betätigungselement (10) verbundene Federelement (7) angelenkt ist, drehbar gelagert ist.
- Presszange (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Federelement (52) vorhanden ist, welches eine Anpresskraft der Rolle (23) an dem Führungsteil (25) bereitstellt.
- Presszange (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federfusspunkt des weiteren Federelements (52) auf das Federelement (7) einwirkt.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwangsgesperre (48) vorhanden ist.
- Presszange nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwangsgesperre (48) mit einem Sperrverzahnungshebel (28) gebildet ist,a) welcher drehbar um die Drehachse der Rolle (23) gelagert ist undb) von dem ein der Sperrverzahnung (31) gegenüberliegender Endbereich über ein Langloch (32) mit dem Antriebselement (41) verbunden ist, an welchem das Führungsteil (25) befestigt ist.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, mit der Presszange (1) unter Nutzunga) des Kraft-Weg-Ausgleichs infolge des Kraft-Weg-Ausgleichselements (8) und/oderb) der Bewegung der Rolle (23) entlang der Kurvenbahn (24) des Führungsteils (25) mit einer Veränderung der Größen- und Winkelverhältnisse des Kniehebelmechanismus (33)Werkstücke mit unterschiedlichen zu verpressenden Querschnittsflächen verpressbar sind, wobei für zwei unterschiedliche mit der Presszange verpressbare Werkstücke die Querschnittsflächen zumindest um den Faktor 30 voneinander abweichen.
- Presszange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zangenkopf (4) eine Positioniereinrichtung (56) für mindestens ein Werkstück angeordnet ist.
- Presszange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) über eine Führung (90) geführt ist.
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