EP3209440A1 - Presswerkzeug - Google Patents

Presswerkzeug

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EP3209440A1
EP3209440A1 EP15783970.5A EP15783970A EP3209440A1 EP 3209440 A1 EP3209440 A1 EP 3209440A1 EP 15783970 A EP15783970 A EP 15783970A EP 3209440 A1 EP3209440 A1 EP 3209440A1
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EP
European Patent Office
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ring
pressing
jaw
tool
segment
Prior art date
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EP15783970.5A
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EP3209440B1 (de
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Michael Schmitz
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Individual
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Publication date
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Publication of EP3209440B1 publication Critical patent/EP3209440B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/048—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods using presses for radially crimping tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B7/00—Presses characterised by a particular arrangement of the pressing members
    • B30B7/04—Presses characterised by a particular arrangement of the pressing members wherein pressing is effected in different directions simultaneously or in turn
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/046—Connecting tubes to tube-like fittings

Definitions

  • the invention relates to a pressing tool and a method for radial
  • Pressing jaws are displaceably mounted. By contraction of the press loop, the pressing jaws are moved radially inwardly and thus cause a corresponding pressing of a looped by the tool tube.
  • a pressing tool according to the present invention is used as described above, the radial compression of workpieces, for example, fittings on pipes.
  • the pressing tool contains the following components: A ring of ring segments, wherein the ring coupling points, via which in each case a closing of the ring causing tensile force can be introduced into the ring.
  • the ring is open between two coupling points (alternatively, it could also be closed if this would allow further closing of the ring, ie a reduction in circumference).
  • the coupling points are typically at the ring ends.
  • At least one movable on a ring segment (opposite to the
  • Ring segment mounted pressing jaw, which in the following to
  • the tension press jaw is a component which comes into direct contact with the workpiece during the pressing process.
  • the tension-pressing jaw therefore typically has on its inner side the contour which is to be impressed on the workpiece.
  • the pressing tool is further characterized in that the ring includes a sub-ring, which consists of one or more ring segments, which are coupled to each other traction-transmitting, wherein further one end of the sub-ring is coupled traction-transmitting to the first train-pressing jaw.
  • the partial ring is also referred to below as the "first partial ring”.
  • the sub-ring is a train-transferring chain from a first end of the sub-ring to the train press jaw produced.
  • one of the above-mentioned coupling points is arranged at the first end of the partial ring, via which a closing force of the ring is introduced into the entire ring.
  • a tensile force can be generated, for example, by an external tool (so-called "pressing tongs").
  • pressing tongs an external tool
  • the tensile force for closing the ring is not closed in a circle from one ring segment to the next transmitted, but via the sub-ring directly to the train-pressing jaw. In practice it turns out that thereby the pressing forces to be applied can be reduced and that a better pressing result can be achieved by a uniform radial inward movement of pressing jaws.
  • a general device should preferably be regarded as a "traction-transmitting", if it has a first point for the attack of a (tensile) force and a second point for the transfer of (possibly by size and / or direction
  • the (tensile) force introduced at the first point can always be compensated by a suitable counter-pull force introduced at the second point, so that the first point does not (initially) move in the direction of the (tensile) force introduced. Power moves.
  • two elements e.g., two
  • Ring segments or a ring segment and the train-pressing jaw as "traction coupled coupled" when it is under the action of the tensile force
  • Traction-transmitting is, for example, a tensioned cable or a tensioned wire rope (but not a rolled, loose chain with play in the chain links).
  • a "tensile force" also be defined by being substantially tangential with respect to the center of a too
  • clamping forces acting on the pressing jaws are typically substantially radial with respect to the center of the workpiece.
  • the invention further relates to a corresponding method for the radial compression of workpieces, wherein the method can be carried out in particular with a pressing tool of the type described above.
  • Method comprises introducing a tensile force into coupling points of a ring of ring segments to effect the closing (circumferential reduction) of the ring, said tensile force being transmitted via a first sub-ring of tensile-transmitting ring segments to a first tensile pressing jaw movably mounted on a ring segment is.
  • the first pull-press jaw is usually mounted on a ring segment that does not belong to the first part ring. About the connection of the train-pressing jaw to the supporting ring segment, the transmission of the tensile force can be continued.
  • a second sub-ring of (one or more) tensile-transmitting ring segments is present, one end of which train is coupled by force-ü transferring to a second train-pressing jaw, which is movable on a ring segment (preferably on the inside) is stored.
  • the ring segments constituting the second sub-ring are typically different from those of the first sub-ring.
  • the first and second train-pressing jaw are usually different and also stored on different ring segments.
  • all ring segments of the pressing tool are either part of the first part ring or the second part ring.
  • the first and the second partial ring may be designed differently, for. B. by consisting of different numbers of ring segments.
  • the second partial ring is constructed substantially symmetrically to the first partial ring.
  • the "symmetry" can lie on an abstract, functional level (ie both partial rings contain corresponding numbers of ring segments with correspondingly arranged pressing jaws).
  • the symmetry may also be geometric in the narrower sense (in particular as mirror symmetry to a median plane). The symmetry on the one hand achieves a more uniform effect of the tool.
  • the production costs can be reduced by using the same or symmetrical components. If in the present text embodiments of the invention are described with reference to "the sub-ring” and / or "the train press jaw", these equally apply equally to the first sub-ring or the first pull-pressing jaw and the second sub-ring or second pull-press jaw.
  • the first tensile pressing jaw is preferably movably mounted on a terminal (proximal) ring segment of the second partial ring.
  • the first pull-press jaw thus provides a
  • the second pull-pressing jaw may be mounted on a terminal ring segment of the first partial ring.
  • terminal ones may be used
  • Ring segments of the first part ring and the second part ring be coupled together via a link. This means that direct power transmission between these ring segments and thus between the sub-rings are possible, but by a mobility corresponding to the backdrop, however certain
  • At least two ring segments of the pressing tool can optionally be coupled to one another via a hinge joint (swivel joint).
  • a hinge joint sewivel joint
  • all ring segments that belong to the first sub-ring (and / or all ring segments that belong to the second sub-ring) are coupled to each other via a hinge joint.
  • a pull can be transmitted completely via a hinge joint.
  • the first part-ring in a joint which permits a rolling and / or displacement movement perpendicular to the respective direction of the tensile force acting there, be coupled to the first pull-pressing jaw (and / or analogously, the second part-ring to the second train - Pressing jaw).
  • the resulting freedom of movement can be used to allow a uniform, radially inwardly directed migration of the Switzerland- press jaw.
  • At least one pressing jaw is movably arranged on each ring segment (preferably on the respective inner sides).
  • the mobility of at least one pressing jaw (including the tension pressing jaw (s)) relative to the associated ring segment may in particular be a displacement movement in the circumferential direction (relative to a circular workpiece to be machined). Due to the flexibility of the pressing jaws, these can be mounted on a workpiece independently of the
  • the movable pressing jaws of the pressing tool are preferably mounted so that they before and / or during a pressing process in
  • each individual pressing jaw moves in a straight line radially inwards towards the center of the workpiece to be pressed. Since the movement of the pressing jaws during a pressing process usually also depends on the machined workpiece, for example on the surface finish of a fitting, the above condition ideally relates to the case of a work piece formed identically to all the pressing jaws, in particular one
  • the pressing jaws of the pressing tool in particular on an in
  • Circumferentially extending sliding surface (which is usually located on an associated ring segment) may be stored so that they themselves (only) in the circumferential direction (relative to the ring segment) can move.
  • At least one spring element may be present which presses a movable pressing jaw of the pressing tool in a predetermined direction.
  • the spring element can
  • Press jaw before starting a pressing process when the pressing jaw is not yet affected by the friction to the workpiece, press against a stop in a predefined position. This situation can be characterized in particular
  • the pressing tool includes a holding device, via which a first ring segment with respect to a
  • the holding device is designed to hold the ring segments alternatively under two defined angular positions.
  • the held angular positions can in particular a
  • the aforementioned holding device can be realized in various ways. It may for example comprise a spring-loaded pin, which is mounted on a ring segment and against which a cam of an adjacent
  • the coupling points can be arranged in this regard for the attachment of a closing pliers, wherein the jaws of the pliers can contract the ends of the ring under the introduction of tensile forces.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a pressing tool according to the present invention
  • Figure 2 is a plan view (center), a view from above (top), a view from below (below), and a side view (right) of a concrete embodiment of a pressing tool according to the invention in the unfolded state.
  • FIG. 3 is a perspective view of the pressing tool of FIG. 2; FIG.
  • Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Figure 2;
  • Fig. 5 is a perspective view of the pressing tool in
  • Fig. 6 is a plan view of the pressing tool of Fig. 5;
  • FIG. 7 is a side view of the pressing tool of FIG. 5;
  • FIG. FIG. 8 shows a section along the plane VIII-VIII of FIG. 7;
  • Fig. 9 is a section along the plane IX-IX of Figure 7;
  • Fig. 1 1 is a plan view of the pressing tool of Figure 10;
  • Fig. 12 is a side view of the pressing tool of Fig. 10;
  • FIG. 13 shows a section along the plane XIII-XIII of FIG. 12;
  • Fig. 14 is a section along the plane XIV-XIV of Fig. 12;
  • FIG. 15 shows a distal ring segment
  • FIG. 16 shows a proximal ring segment
  • FIG. 17 shows a distal pressing jaw
  • FIG. 18 shows a tension press jaw
  • FIG. 1 schematically shows in this respect a pressing tool 1 which is designed according to the present invention.
  • the tool 1 has a plurality of (in the illustrated examples, four) pressing jaws 1 1, 12, 1 1 ', 12', which (not shown) can be arranged around a workpiece to be machined and in the pressing process in direct contact with this.
  • a ring 20, 20 ' is present (also called a press chain or press sling), which wraps around the press jaws on the outside and two at its ends Coupling points K, K ', at which a tensile force F, F' can be initiated (eg by means of a pressing tongs according to Figure 19, 20).
  • the ring is designed so that it can transmit continuous tensile force from one coupling point K to the other ( ⁇ '), for example by being made up of segments which are all interconnected by means of rotary joints.
  • the tensile force is passed along the ring 20, 20 'and deflected. It runs in each case substantially in the circumferential direction, i. tangential with respect to the center of the workpiece to be machined.
  • Deviate ring segments a first partial ring 20 is provided in the ring, which extends from a first coupling point K to a point R on a pressing jaw 12 ', which is hereinafter referred to as "first pull-pressing jaw".
  • the first partial ring 20 which is indicated only schematically as a line in FIG. 1, typically consists of ring segments which are coupled to one another in an articulated manner.
  • the tensile force F introduced at the coupling point K is along the first
  • Sub-ring 20 forwarded (and deflected) and finally transmitted at the point R on the first train-pressing jaw 12 '.
  • a tensile force is not completely in the closed circle at all Pressing jaws led around, but only partially led around some pressing jaws and directly introduced into another pressing jaw (the "pull-press jaw”).
  • This (tensile) pressing jaw is typically at one
  • Partial ring 20 ' is present, which is functionally and geometrically mirror-inverted to the first part-ring 20 (i.e., it extends from the second coupling point K' to a second "tension-press jaw" 12 to which it is tractionally coupled).
  • the first pull press jaw 12 ' is mounted on the inside of the second part ring 20' (typically it is displaceably mounted on one of the ring segments of the second part ring 20 '), while the second pull press jaw 12 lies on the inside of the first part ring 20 ( typically as well
  • Partial rings 20, 20 ' Partial rings 20, 20 '.
  • the first tensile pressing jaw 12 ' on which a tensile force is exerted by the first partial ring 20, is pressed radially inwardly by the second partial ring 20' (and thus prevented from being pulled easily
  • Partial ring 20 is pressed radially inward and held in place. Due to the entanglement of the partial rings 20, 20 'is thus a falling apart of the
  • FIGS. 2 to 18 show a pressing tool 100 according to a specific embodiment
  • FIGS. 2-4 show different views of the pressing tool 100 in its open position, in which it can be wrapped around a tube (not shown) or the like.
  • the crimping tool 100 includes a first split ring 120 having a distal ring segment 121 and a proximal ring segment 122 coupled together by a hinge joint G1. Furthermore, the first partial ring 120 includes a terminal at its distal, distal ring segment 121
  • Coupling point K (for example a bolt), on which a jaw of a pressing tongs ( Figures 19, 20) can engage and initiate a tensile force.
  • On the inner sides of the ring segments 121, 122 are each movable in displacement press jaws 1 1 1, 1 12 stored.
  • the pressing tool 100 further includes a second sub-ring 120 ', which is constructed in mirror image to the first sub-ring 120, wherein corresponding parts carry the same, labeled reference numerals.
  • Ring segment 122 'of the second part of the ring 120' tensile force-transmitting via a joint G2 to the second train-pressing jaw 1 12 couples (which in turn is displaceably mounted on the proximal ring segment 122 of the first partial ring 120).
  • FIG. 4 shows that, for example, a bolt connected to the proximal ring segment 122 of the first partial ring 120 in the joint G2 'engages through a slot L' of the proximal ring segment 122 'of the second partial ring 120', the size and orientation of the elongated hole L 'being such in that during a typical pressing process no direct
  • Power transmission between the two partial rings 120, 120 'takes place (at least no power transmission with a substantial tangential component in the circumferential direction).
  • FIG. 4 also shows two holding devices, via which in each case one distal ring segment 121 (or 121 ') is stable relative to the adjacent proximal ring segment 122 (or 122') in the open position (FIG. 4) or in a closed position (FIG. 9) is held.
  • the holding devices are in each case formed symmetrically on the first partial ring 120 and second partial ring 120 '.
  • the holding device on the first partial ring 120 consists essentially of a spring pin 125, which is mounted in a bore of the proximal ring segment 122 and by the force of a spring (not shown) pushed out out of the bore.
  • the spring pin 125 presses with its round head against a protruding cam or nose of the distal ring segment 121 and is thus retained in the bore.
  • Ring segment 121 stabilized.
  • One and the same mechanism is thus exploited to lock two different working positions of the pressing tool 100 (reversible), which facilitates the application of the tool accordingly.
  • the crimping tool 100 is shown in a loosely-closed position, which it assumes after it has been wrapped around a still-unpressed workpiece.
  • the construction of the tool is such that between the four pressing jaws in 1 1 1, 1 12, 1 1 1 ', 1 12' each have the same size as possible equal distances ⁇ . This is u.a. achieved by the pressing jaws 1 1 1, 1 12 and 1 1 1 ', 1 12' by springs (not shown) in each case in the direction of the coupling points K and K 'are pressed.
  • the second pull-pressing jaw 1 12 can be coupled via elongated holes or extended round holes 1 12b to the bolt, which forms the joint G2 and which is rotatably coupled in a round hole with the proximal ring segment 122 '(see.
  • the shape of the hole 1 12b is chosen so that during the pressing process, the bolt of the joint G2 is substantially always perpendicular to the edge of the hole and thus can transmit tensile force, without causing a relative displacement movement between train-pressing jaw 1 12 and
  • Ring segment 122 'comes while at the same time for geometric reasons necessary migration of the bolt in the hole 1 12b is possible.
  • the bolt is then located at the other end of the oblong hole 12b (see FIG.
  • a similar effect could also be achieved by a round hole on the train press jaw 1 12 in conjunction with a slot on the ring segment 122 'and / or by a non-circular bolt.
  • an analogous structure is also present for the joint between the first tension press jaw 12 'and the ring segment 122.
  • Ring segments are formed. As explained, this movement is preferably such that always equal distances ⁇ remain between the pressing jaws. This is not least due to a suitable shaping of the
  • the pressing operation is carried out by applying a crimping pliers (FIGS. 19, 20) or the like to the coupling points K, K 'and exerting tensile forces F, F' thereon, which result in a closing of the ring.
  • a crimping pliers FIGS. 19, 20
  • FIGS. 15-18 show perspective views of the ring segments or pressing jaws from which the pressing tool 100 according to the invention
  • FIG. 19 shows an example of a pressing tongs Z, which can be used to close the ring of the pressing tool 100. Shown is the open position in which the jaws 151, which are to be attached to the coupling points K, K ', are far apart. If a e.g. hydraulically driven punch (not shown) is applied to the lower end of the pressing tongs Z and their arms pressed apart, the jaws 151 move toward each other. The pressing tongs Z with a closed position of
  • the illustrated two pressing jaws in each ring half ie the pressing jaws 1 1, 12 or 1 1 ', 12' or 1 1 1, 1 12 or 1 1 1 ', 1 12'
  • the illustrated two pressing jaws 1 1, 12 or 1 1 ', 12' or 1 1 1, 1 12 or 1 1 1 ', 1 12' could also be a single semi-annular Be connected pressing jaw.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug (100) zum radialen Verpressen von Werkstücken, welches einen Ring aus Ringsegmenten (121, 122, 121', 122') mit zwei Kopplungsstellen (K, K') zur Einleitung einer das Schließen des Ringes bewirkenden Zugkraft aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Ring aus zwei Teilringen (120, 120') aus Zugkraft-übertragend gekoppelten Ringsegmenten, wobei ein Ende eines jeden Teilringes Zugkraft-übertragend an eine Pressbacke (112, 112') gekoppelt ist, welche an einem Ringsegment (122', 122) beweglich gelagert ist.

Description

Presswerkzeug
Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug sowie ein Verfahren zum radialen
Verpressen von Werkstücken, insbesondere von Rohren und/oder Pressfittingen auf Rohren.
Aus der WO 201 1/067781 A1 ist ein Presswerkzeug bekannt, welches eine Pressschlinge aus untereinander in Scharniergelenken gekoppelten
Presselementen aufweist, wobei an den Innenseiten der Presselemente
Pressbacken verschiebebeweglich gelagert sind. Durch das Zusammenziehen der Pressschlinge werden die Pressbacken radial einwärts bewegt und bewirken so ein entsprechendes Verpressen eines vom Werkzeug umschlungenen Rohres.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Presswerkzeug bereitzustellen, mit welchem ein besonders gleichmäßiges radiales Verpressen von Werkstücken wie beispielsweise Rohren möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Presswerkzeug nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein Presswerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung dient wie eingangs erläutert dem radialen Verpressen von Werkstücken, beispielsweise von Fittingen auf Rohren. Das Presswerkzeug enthält folgende Komponenten: Einen Ring aus Ringsegmenten, wobei der Ring Kopplungsstellen aufweist, über welche jeweils eine das Schließen des Ringes bewirkende Zugkraft in den Ring eingeleitet werden kann. Typischerweise ist der Ring zwischen zwei Kopplungsstellen offen (alternativ könnte er auch geschlossen sein, wenn dadurch ein weiteres Schließen des Ringes - d.h. eine Umfangs- verringerung - möglich bliebe). Bei einem offenen Ring befinden sich die Kopplungsstellen typischerweise an den Ringenden.
Mindestens eine an einem Ringsegment beweglich (gegenüber dem
Ringsegment) gelagerte Pressbacke, welche im Folgenden zur
Unterscheidung von ggf. vorhandenen weiteren Pressbacken auch als "(erste) Zug-Pressbacke" bezeichnet wird. Vorzugsweise liegt die
Zug-Pressbacke an der Innenseite des Ringsegmentes bzw. ist dort gelagert. Die Zug-Pressbacke ist eine Komponente, welche beim Pressvorgang unmittelbar mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Die Zug-Pressbacke weist daher typischerweise an ihrer Innenseite diejenigen Kontur auf, welche dem Werkstück eingeprägt werden soll.
Das Presswerkzeug ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Ring einen Teilring enthält, welcher aus einem oder mehreren Ringsegmenten besteht, die untereinander Zugkraft-übertragend gekoppelt sind, wobei weiterhin ein Ende des Teilringes Zugkraft-übertragend an die erste Zug-Pressbacke gekoppelt ist. Zur Unterscheidung von ggf. vorhandenen weiteren Teilringen wird der Teilring im Folgenden auch als "erster Teilring" bezeichnet.
Über den Teilring wird eine Zug kraft-ü bertragende Kette von einem ersten Ende des Teilringes bis zur Zug-Pressbacke hergestellt. Typischerweise ist dabei eine der oben genannten Kopplungsstellen am ersten Ende des Teilringes angeordnet, über die eine ein Schließen des Ringes bewirkende Zugkraft in den gesamten Ring eingeleitet wird. Eine solche Zugkraft kann beispielsweise von einem externen Werkzeug (sog. "Presszange") erzeugt werden. Anders als bei den bekannten Presswerkzeugen wird die Zugkraft zum Schließen des Ringes nicht geschlossen im Kreis von einem Ringsegment auf das nächste übertragen, sondern über den Teilring direkt auf die Zug-Pressbacke. In der Praxis zeigt sich, dass hierdurch die aufzuwendenden Presskräfte verringert werden können und dass durch eine gleichmäßige radiale Einwärtsbewegung von Pressbacken ein besseres Pressergebnis erzielt werden kann.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung soll dabei vorzugsweise eine allgemeine Einrichtung als "Zugkraft-übertragend" angesehen werden, wenn sie einen ersten Punkt für den Angriff einer (Zug-)Kraft aufweist und einen zweiten Punkt für die Weitergabe der (ggf. nach Größe und/oder Richtung
umgewandelten) Zugkraft, wobei eine (kleine) Bewegung des ersten Punktes in Richtung der Zugkraft zwangsläufig eine entsprechende Bewegung des zweiten Punktes nach sich zieht. Die am ersten Punkt eingeleitete (Zug-)Kraft kann daher mit anderen Worten immer durch eine geeignete, am zweiten Punkt eingeleitete Gegen(zug)kraft kompensiert werden, so dass der erste Punkt sich (anfänglich) nicht in Richtung der eingeleiteten (Zug-)Kraft bewegt.
In einer alternativen Formulierung kann man zwei Elemente (z.B. zwei
Ringsegmente oder ein Ringsegment und die Zug-Pressbacke) als "Zugkraftübertragend gekoppelt" bezeichnen, wenn es unter Wirkung der Zugkraft
(anfänglich) zu keiner relativen Verschiebebewegung zwischen den Elementen kommt (allenfalls zu einer Wälzbewegung).
"Zugkraft-übertragend" ist beispielsweise eine gespannte Kette oder ein gespanntes Drahtseil (nicht jedoch eine aufgerollte, lockere Kette mit Spiel in den Kettengliedern).
Im engeren Sinne kann bei Presswerkzeugen, die zur Bearbeitung von im
Wesentlichen runden Werkstücken wie beispielsweise von Rohren, Fittingen oder dergleichen ausgelegt sind, eine "Zugkraft" auch dadurch definiert werden, dass sie im Wesentlichen tangential in Bezug auf den Mittelpunkt eines zu
bearbeitenden Werkstückes verläuft (oder, mit anderen Worten, senkrecht zur lokalen Richtung der Presskraft). Eine Kraft, welche von einem Ringsegment auf ein anderes (oder auf die Zug-Pressbacke) übertragen wird und die zu mehr als 50%, zu mehr als 75%, zu mehr als 80%, zu mehr als 85%, oder vorzugsweise zu mehr als 90% in Richtung der Tangente am Übertragungspunkt der Kraft verläuft, wäre demnach eine "Zugkraft". Andere an den Ringsegmenten und/oder
Pressbacken angreifende Kräfte liegen dagegen typischerweise im Wesentlichen radial in Bezug auf den Mittelpunkt des Werkstückes.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein korrespondierendes Verfahren zum radialen Verpressen von Werkstücken, wobei das Verfahren insbesondere mit einem Presswerkzeug der oben beschriebenen Art ausgeführt werden kann. Das
Verfahren umfasst das Einleiten einer Zugkraft in Kopplungsstellen eines Ringes aus Ringsegmenten, um das Schließen (Umfangsverringerung) des Ringes zu bewirken, wobei die genannte Zugkraft über einen ersten Teilring aus Zugkraftübertragenden Ringsegmenten auf eine erste Zug-Pressbacke übertragen wird, die beweglich an einem Ringsegment gelagert ist.
Im Folgenden werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert, welche sowohl in Verbindung mit dem Presswerkzeug als auch mit dem Verfahren realisiert werden können, auch wenn sie gegebenenfalls nur für das Werkzeug oder das Verfahren erläutert werden.
Die erste Zug-Pressbacke ist in der Regel an einem Ringsegment gelagert, das nicht zum ersten Teilring gehört. Über die Verbindung der Zug-Pressbacke zu dem sie tragenden Ringsegment kann die Übertragung der Zugkraft fortgesetzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweiter Teilring aus (ein oder mehreren) Zugkraft-übertragenden Ringsegmenten vorhanden, dessen eines Ende Zug kraft-ü bertragend an eine zweite Zug-Pressbacke gekoppelt ist, welche beweglich an einem Ringsegment (vorzugsweise an dessen Innenseite) gelagert ist. Die den zweiten Teilring ausmachenden Ringsegmente sind typischerweise verschieden von denen des ersten Teilringes. Ebenso sind die erste und die zweite Zug-Pressbacke in der Regel verschiedenen und auch an verschiedenen Ringsegmenten gelagert. Vorzugsweise sind alle Ringsegmente des Presswerkzeuges entweder Teil des ersten Teilringes oder des zweiten Teilringes. Des Weiteren befindet sich vorzugsweise eine Kopplungsstelle zur Einleitung einer externen Zugkraft am ersten Teilring und eine andere am zweiten Teilring. Im allgemeinen Fall können der erste und der zweite Teilring konstruktiv verschieden aufgebaut sein, z. B. indem sie aus verschiedenen Anzahlen von Ringsegmenten bestehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist indes der zweite Teilring im Wesentlichen symmetrisch zum ersten Teilring aufgebaut. Die "Symmetrie" kann dabei auf einer abstrakten, funktionalen Ebene liegen (d.h. beide Teilringe enthalten korrespondierende Zahlen an Ringsegmenten mit korrespondierend angeordneten Pressbacken). Ebenso kann die Symmetrie auch im engeren Sinne geometrisch sein (insbesondere als Spiegelsymmetrie zu einer Mittelebene). Durch die Symmetrie wird zum einen eine gleichmäßigere Wirkung des Werkzeugs erreicht. Zum anderen können durch die Verwendung gleicher bzw. symmetrischer Bauteile die Herstellungskosten gesenkt werden. Sofern im vorliegenden Text Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf "den Teilring" und/oder "die Zug-Pressbacke" beschrieben werden, gelten diese gleichermaßen optional für den ersten Teilring bzw. die erste Zug-Pressbacke als auch für den zweiten Teilring bzw. die zweite Zug-Pressbacke.
Bei einem Presswerkzeug mit zwei Teilringen ist die erste Zug-Pressbacke vorzugsweise an einem endständigen (proximalen) Ringsegment des zweiten Teilringes beweglich gelagert. Die erste Zug-Pressbacke stellt somit eine
Verbindung zwischen den Ringsegmenten des ersten und des zweiten Teilringes dar. Wie vorstehend erläutert, kann zusätzlich oder alternativ die zweite Zug- Pressbacke an einem endständigen Ringsegment des ersten Teilringes gelagert sein.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können endständige
Ringsegmente des ersten Teilringes und des zweiten Teilringes über eine Kulisse miteinander gekoppelt sein. Das heißt, dass direkte Kraftübertragungen zwischen diesen Ringsegmenten und damit zwischen den Teilringen möglich sind, wobei durch eine Beweglichkeit entsprechend der Kulisse jedoch gewisse
Kraftrichtungen von der Übertragung ausgeschlossen sind (da in diese Richtungen Bewegungsfreiheit besteht). Typischerweise handelt es sich hierbei um
vornehmlich in Umfangsrichtung weisende Richtungen, in die Zugkraft übertragen würde. Mindestens zwei Ringsegmente des Presswerkzeuges können optional über ein Scharniergelenk (Drehgelenk) miteinander gekoppelt sein. Vorzugsweise sind alle Ringsegmente, die zum ersten Teilring gehören (und/oder alle Ringsegmente, die zum zweiten Teilring gehören) untereinander über ein Scharniergelenk gekoppelt. Über ein Scharniergelenk kann eine Zugkraft vollständig übertragen werden.
Zusätzlich oder alternativ kann der erste Teilring in einem Scharniergelenk
(Drehgelenk) an die erste Zug-Pressbacke gekoppelt sein (und/oder der zweite Teilring an die zweite Zug-Pressbacke). Auch hier gilt, dass zwar eine Drehung zwischen dem entsprechenden Ringsegment des Teilringes und der Zug- Pressbacke möglich ist, dass jedoch die Zugkraft vollständig übertragen wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann der erste Teilring in einem Gelenk, welches eine Wälz- und/oder Verschiebebewegung senkrecht zur jeweiligen Richtung der dort wirkenden Zugkraft zulässt, an die erste Zug-Pressbacke gekoppelt sein (und/oder analog der zweite Teilring an die zweite Zug- Pressbacke). Die hierdurch gewonnene Bewegungsfreiheit kann dazu genutzt werden, eine gleichmäßige, radial einwärts gerichtete Wanderung der Zug- Pressbacke zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an jedem Ringsegment mindestens eine Pressbacke beweglich angeordnet (vorzugsweise an den jeweiligen Innenseiten). Die Beweglichkeit von mindestens einer Pressbacke (einschließlich der Zug-Pressbacke(n)) gegenüber dem zugehörigen Ringsegment kann insbesondere eine Verschiebebewegung in Umfangsrichtung sein (bezogen auf ein zu bearbeitendes kreisförmiges Werkstück). Durch die Beweglichkeit der Pressbacken können sich diese auf einem Werkstück unabhängig von den
Ringsegmenten justieren und insbesondere durch das Einhalten gleichmäßiger Abstände zueinander für eine gleichmäßige Verpressung sorgen.
Generell sind die beweglichen Pressbacken des Presswerkzeuges vorzugsweise so gelagert, dass sie vor und/oder während eines Pressvorganges im
Wesentlichen gleichen Abstand zueinander haben bzw. behalten (d.h. gleich große Zwischenräume in Umfangsrichtung). Dies ist in der Regel gleichbedeutend damit, dass sich jede einzelne Pressbacke geradlinig radial einwärts auf den Mittelpunkt des zu verpressenden Werkstückes zu bewegt. Da die Bewegung der Pressbacken während eines Pressvorganges in der Regel auch vom bearbeiteten Werkstück abhängt, z.B. von der Oberflächenbeschaffenheit eines Fittings, bezieht sich vorstehende Bedingung idealerweise auf den Fall eines zu allen Pressbacken hin gleich ausgebildeten Werkstücks, insbesondere eines
Werkstücks mit einer Oberfläche aus Edelstahl.
Die Pressbacken des Presswerkzeuges können insbesondere an einer in
Umfangsrichtung verlaufenden Gleitfläche (die sich in der Regel an einem zugehörigen Ringsegment befindet) gelagert sein, so dass sie selbst sich (nur) in Umfangsrichtung (relativ zum Ringsegment) bewegen können.
Zusätzlich oder alternativ kann die Bewegung der Pressbacken des
Presswerkzeuges durch mindestens einen Anschlag und/oder eine
Führungskulisse auf einen bestimmten Bereich begrenzt werden.
Ferner kann zusätzlich oder alternativ mindestens ein Federelement vorhanden sein, welches eine bewegliche Pressbacke des Presswerkzeuges in eine vorgestimmte Richtung drückt. Vorzugsweise kann das Federelement die
Pressbacke vor Beginn eines Pressvorganges, wenn die Pressbacke noch nicht von der Reibung zum Werkstück beeinflusst wird, gegen einen Anschlag in eine vordefinierte Lage drücken. Diese Lage kann insbesondere dadurch
ausgezeichnet sein, dass alle Pressbacken zueinander denselben Abstand haben.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung enthält das Presswerkzeug eine Halteeinrichtung, über welche ein erstes Ringsegment gegenüber einem
angrenzenden zweiten Ringsegment unter mindestens einem definierten Winkel gehalten (stabilisiert) werden kann. Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung dazu ausgebildet, die Ringsegmente alternativ unter zwei definierten Winkelstellungen zu halten. Die gehaltenen Winkelstellungen können insbesondere eine
Öffnungsstellung umfassen, in welcher der Ring des Presswerkzeuges geöffnet ist und somit um ein Werkstück herumgelegt werden kann. Des Weiteren kann eine Schließstellung gehalten werden, welche angenommen wird, wenn das
Presswerkzeug um ein Werkstücken (locker) herumgelegt wurde.
Die vorgenannte Halteeinrichtung kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Sie kann beispielsweise einen federbelasteten Stift umfassen, welcher an einem Ringsegment gelagert ist und gegen den ein Nocken eines benachbarten
Ringsegmentes drückt. Die Positionen des Nockens "links" und "rechts" vom Stift können auf diese Weise stabilisiert werden.
Das Einleiten einer Zugkraft in den Ring des Presswerkzeuges ist auf
verschiedene Weisen möglich. Insbesondere können die Kopplungsstellen diesbezüglich für das Ansetzen einer Schließzange eingerichtet sein, wobei die Backen der Schließzange die Enden des Ringes unter Einleitung von Zugkräften zusammenziehen können.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Presswerkzeuges gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht (Mitte), eine Ansicht von oben (oben), eine Ansicht von unten (unten), und eine Seitenansicht (rechts) einer konkreten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Presswerkzeuges im aufgeklappten Zustand;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Presswerkzeuges von Figur 2;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV— IV von Figur 2;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Presswerkzeuges im
geschlossenen Zustand vor einer Pressung;
Fig. 6 eine Draufsicht des Presswerkzeuges von Figur 5;
Fig. 7 eine Seitenansicht des Presswerkzeuges von Figur 5; Fig. 8 einen Schnitt entlang der Ebene Vlll-Vlll von Figur 7;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Ebene IX— IX von Figur 7;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Presswerkzeuges im
geschlossenen Zustand nach Abschluss einer Pressung;
Fig. 1 1 eine Draufsicht des Presswerkzeuges von Figur 10;
Fig. 12 eine Seitenansicht des Presswerkzeuges von Figur 10;
Fig. 13 einen Schnitt entlang der Ebene Xlll-Xlll von Figur 12;
Fig. 14 einen Schnitt entlang der Ebene XIV-XIV von Figur 12;
Fig. 15 ein distales Ringsegment;
Fig. 16 ein proximales Ringsegment;
Fig. 17 eine distales Pressbacke;
Fig. 18 eine Zug-Pressbacke;
Fig. 19 eine Schließzange im geöffneten Zustand;
Fig. 20 die Schließzange im geschlossenen Zustand.
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen von Presswerkzeugen dienen dem radialen Verpressen von Werkstücken wie beispielsweise von Fittingen auf Rohren bzw. Rohrverbindungen.
Figur 1 zeigt diesbezüglich schematisch ein Presswerkzeug 1 , das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist. Das Werkzeug 1 weist mehrere (im dargestellten Beispielen vier) Pressbacken 1 1 , 12, 1 1 ', 12' auf, welche um ein zu bearbeitendes Werkstück (nicht dargestellt) herum angeordnet werden können und beim Pressvorgang in unmittelbaren Kontakt zu diesem treten.
Des Weiteren ist ein Ring 20, 20' vorhanden (auch Presskette oder Pressschlinge genannt), welcher die Pressbacken außen umschlingt und an seinen Enden zwei Kopplungsstellen K, K' aufweist, an welchen eine Zugkraft F, F' eingeleitet werden kann (z.B. mittels einer Presszange gemäß Figur 19, 20). Im Stand der Technik ist der Ring so gestaltet, dass er von einer Kopplungsstelle K zur anderen (Κ') durchgehend Zugkraft übertragen kann, beispielsweise indem er aus Segmenten besteht, die alle untereinander über Drehgelenke verbunden sind.
Die Zugkraft wird entlang des Ringes 20, 20' weitergeleitet und umgelenkt. Sie verläuft dabei an jedem Ort im Wesentlichen in Umfangsrichtung, d.h. tangential in Bezug auf den Mittelpunkt des zu bearbeitenden Werkstücks.
Durch Einleitung einer Zugkraft an den Enden des offenen Ringes wird dieser geschlossen, und durch die damit eintretende Umfangsverringerung an seiner Innenseite werden die dort beweglich gelagerten Pressbacken 1 1 , 12, 1 1 ', 12' radial einwärts gedrückt, wodurch wiederum die gewünschte Verformung des Werkstückes eintritt.
Für ein gutes Pressergebnis ist es wichtig, dass die radiale Einwärtsbewegung der Pressbacken möglichst gleichmäßig erfolgt, beispielsweise indem die
Pressbacken voneinander stets den gleichen Abstand halten. Aufgrund von unterschiedlichen Materialpaarungen und Reibungen ist diese Bedingung in der Praxis jedoch schwer zu erfüllen. Zur Minderung dieser Problematik und zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit des Pressergebnisses wird diesbezüglich erfindungsgemäß vorgeschlagen, von einer durchgehenden Kette aus
Ringsegmenten abzuweichen. Stattdessen wird im Ring ein erster Teilring 20 vorgesehen, der von einer ersten Kopplungsstelle K bis zu einem Angriffspunkt R an einer Pressbacke 12' verläuft, die im Folgenden "erste Zug-Pressbacke" genannt wird.
Der in Figur 1 nur schematisch als Strich angedeutete erste Teilring 20 besteht typischerweise aus untereinander drehgelenkig gekoppelten Ringsegmenten. Die an der Kopplungsstelle K eingeleitete Zugkraft F wird entlang des ersten
Teilringes 20 weitergeleitet (und umgelenkt) und schließlich am Angriffspunkt R auf die erste Zug-Pressbacke 12' übertragen. Mit anderen Worten wird
erfindungsgemäß eine Zugkraft nicht im geschlossenen Kreis vollständig um alle Pressbacken herumgeleitet, sondern nur teilweise um einige Pressbacken herumgeleitet und in eine weitere Pressbacke (die "Zug-Pressbacke") direkt eingeleitet. Diese (Zug-)Pressbacke ist dabei typischerweise an einem
Ringsegment gelagert, das nicht zum ziehenden Teilring 20 gehört. Es zeigt sich, dass hierdurch eine gleichmäßigere Verpressung erreicht werden kann, bei der zudem geringere Reibungskräfte auftreten.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Presswerkzeug 1 ist weiterhin ein zweiter
Teilring 20' vorhanden, welcher funktional und geometrisch spiegelbildlich zum ersten Teilring 20 ausgebildet ist (d.h., dass er von der zweiten Kopplungsstelle K' aus zu einer zweiten "Zug-Pressbacke" 12 verläuft, an welche er Zugkraftübertragend angekoppelt).
Die erste Zug-Pressbacke 12' ist an der Innenseite des zweiten Teilringes 20' gelagert (typischerweise ist sie verschiebebeweglich an einem der Ringsegmente des zweiten Teilringes 20' gelagert), während die zweite Zug-Pressbacke 12 an der Innenseite des ersten Teilringes 20 liegt (typischerweise ebenfalls
verschiebebeweglich an einem der Ringsegmente des ersten Teilringes 20).
Hierdurch bedingt sich eine Überlagerung oder Verschränkung der beiden
Teilringe 20, 20'. Insbesondere wird die erste Zug-Pressbacke 12', auf die vom ersten Teilring 20 eine Zugkraft ausgeübt wird, vom zweiten Teilring 20' radial nach innen gedrückt (und somit daran gehindert, der Zugkraft einfach
nachzugeben). Umgekehrt wird die zweite Zug-Pressbacke 12 vom ersten
Teilring 20 radial nach innen gedrückt und so an ihrem Platz gehalten. Durch die Verschränkung der Teilringe 20, 20' wird somit ein Auseinanderfallen des
Presswerkzeuges verhindert.
In den Figuren 2 bis 18 ist ein Presswerkzeug 100 gemäß einer konkreten
Ausgestaltung des oben allgemein erläuterten Prinzips dargestellt.
Die Figuren 2-4 zeigen dabei verschiedene Ansichten des Presswerkzeuges 100 in seiner geöffneten Stellung, in welcher es um ein Rohr (nicht dargestellt) oder dergleichen herumgelegt werden kann. Das Presswerkzeug 100 enthält einen ersten Teilring 120 mit einem distalen Ringsegment 121 und einem proximalen Ringsegment 122, die untereinander durch ein Scharniergelenk G1 gekoppelt sind. Des Weiteren enthält der erste Teilring 120 an seinem endständigen, distalen Ringsegment 121 eine
Kopplungsstelle K (z.B. einen Bolzen), an welcher eine Backe einer Presszange (Figuren 19, 20) angreifen und eine Zugkraft einleiten kann. An den Innenseiten der Ringsegmente 121 , 122 sind jeweils verschiebebeweglich Pressbacken 1 1 1 , 1 12 gelagert.
Das Presswerkzeug 100 enthält weiterhin einen zweiten Teilring 120', welcher spiegelbildlich zum ersten Teilring 120 aufgebaut ist, wobei korrespondierende Teile gleiche, mit Strichen versehene Bezugszeichen tragen.
Aus der Schnittansicht von Figur 4 ist erkennbar, dass das proximale
Ringsegment 122' des zweiten Teilringes 120' Zugkraft-übertragend über ein Gelenk G2 an die zweite Zug-Pressbacke 1 12 ankoppelt (welche ihrerseits verschiebebeweglich am proximalen Ringsegment 122 des ersten Teilringes 120 gelagert ist).
Zwischen dem proximalen Ringsegment 122 des ersten Teilringes 120 und dem proximalen Ringsegment 122' des zweiten Teilringes 120' besteht keine direkte Zugkraft-übertragende Kopplung. Figur 4 zeigt vielmehr, dass beispielsweise ein mit dem proximalen Ringsegment 122 des ersten Teilringes 120 im Gelenk G2' verbundener Bolzen durch ein Langloch L' des proximalen Ringsegmentes 122' des zweiten Teilringes 120' greift, wobei Größe und Ausrichtung des Langloches L' so sind, dass während eines typischen Pressvorganges keine direkte
Kraftübertragung zwischen den beiden Teilringen 120, 120' stattfindet (jedenfalls keine Kraftübertragung mit einer wesentlichen tangentialen Komponente in Umfangsrichtung).
In Figur 4 sind ferner zwei Halteeinrichtungen erkennbar, über welche jeweils ein distales Ringsegment 121 (bzw. 121 ') gegenüber dem benachbarten proximalen Ringsegment 122 (bzw. 122') in der Öffnungsstellung (Figur 4) beziehungsweise in einer Schließstellung (Figur 9) stabil gehalten wird. Die Halteeinrichtungen sind dabei jeweils symmetrisch am ersten Teilring 120 bzw. zweiten Teilring 120' ausgebildet.
Die Halteeinrichtung am ersten Teilring 120 besteht im Wesentlichen aus einem Federstift 125, welcher in einer Bohrung des proximalen Ringsegmentes 122 gelagert ist und durch die Kraft einer Feder (nicht dargestellt) nach außen aus der Bohrung herausgedrückt wird. Der Federstift 125 drückt dabei mit seinem runden Kopf gegen eine vorstehende Nocke oder Nase des distalen Ringsegmentes 121 und wird so in der Bohrung zurückgehalten. Je nachdem ob der Federstift 125 "links" oder "rechts" der Spitze der Nocke zu liegen kommt, werden durch seinen Druck die Öffnungsstellung oder die Schließstellung des distalen
Ringsegmentes 121 stabilisiert. Ein und derselbe Mechanismus wird somit dazu ausgenutzt, zwei verschiedene Arbeitsstellungen des Presswerkzeuges 100 (reversibel) zu arretieren, was die Anwendung des Werkzeuges entsprechend erleichtert.
In den Figuren 5-9 ist das Presswerkzeug 100 in einer locker geschlossenen Stellung gezeigt, welche es annimmt, nachdem es um ein noch unverpresstes Werkstück gelegt wurde. Gemäß Figur 6 ist die Konstruktion des Werkzeuges dabei so, dass zwischen den in vier Pressbacken 1 1 1 , 1 12, 1 1 1 ', 1 12' jeweils möglichst gleich große Abstände Δ bestehen. Dies wird u.a. dadurch erreicht, dass die Pressbacken 1 1 1 , 1 12 bzw. 1 1 1 ', 1 12' durch Federn (nicht dargestellt) jeweils in Richtung der Kopplungsstellen K bzw. K' gedrückt werden.
Idealerweise sollte die Bedingung gleich großer Abstände auch während des nachfolgenden Pressvorganges erfüllt bleiben. Um dies zu ermöglichen, kann die zweite Zug-Pressbacke 1 12 über Langlöcher bzw. erweiterte Rundlöcher 1 12b an den Bolzen gekoppelt sein, welcher das Gelenk G2 bildet und welcher in einem Rundloch drehbar mit dem proximalen Ringsegment 122' gekoppelt ist (vgl.
Figur 4). Die Form des Loches 1 12b ist dabei so gewählt, dass während des Pressvorganges der Bolzen des Gelenks G2 im Wesentlichen immer senkrecht auf dem Lochrand steht und somit Zugkraft übertragen kann, ohne dass es zu einer relativen Verschiebebewegung zwischen Zug-Pressbacke 1 12 und
Ringsegment 122' kommt, während gleichzeitig eine aus geometrischen Gründen notwendige Wanderung des Bolzens im Loch 1 12b möglich ist. Im vollständig geschlossenen Zustand des Presswerkzeugs 100 liegt der Bolzen dann am anderen Ende des Langloches 1 12b (vgl. Figur 1 1 ). Selbstverständlich könnte eine ähnliche Wirkung auch durch ein Rundloch an der Zug-Pressbacke 1 12 in Verbindung mit einem Langloch am Ringsegment 122' und/oder durch einen unrunden Bolzen erreicht werden. Ein analoger Aufbau liegt im Übrigen auch für das Gelenk zwischen der ersten Zug-Pressbacke 1 12' und dem Ringsegment 122 vor.
In Figur 8 ist die Druckrichtung der oben erwähnten Federn durch Pfeile angedeutet. Ferner ist erkennbar, dass die Pressbacken Kulissen 1 1 1 a, 1 12a aufweisen, durch die ein Stift des zugehörigen Ringsegmentes 121 bzw. 122 greift. Hierdurch wird ein Anschlag realisiert, welcher die weitere Bewegung der Pressbacken in Pfeilrichtung stoppt und dafür sorgt, dass zu Beginn des
Pressvorganges die gleichmäßigen Abstände Δ vorliegen. Während eines Pressvorganges erfolgt die Bewegung der Pressbacken entlang von in
Umfangsrichtung verlaufenden Gleitflächen, die an den zugehörigen
Ringsegmenten ausgebildet sind. Wie erläutert ist diese Bewegung vorzugsweise so, dass stets gleich große Abstände Δ zwischen den Pressbacken bestehen bleiben. Dies wird nicht zuletzt durch eine geeignete Formgebung der
Langlöcher L, L' in den proximalen Ringsegmenten 122, 122' erreicht, durch welche die Bewegungsmöglichkeiten dieser Ringsegmente mitbestimmt werden.
Der Pressvorgang wird durchgeführt, indem eine Presszange (Figur 19, 20) oder dergleichen an die Kopplungsstellen K, K' angelegt wird und Zugkräfte F, F' auf diese ausübt, welche zu einem Schließen des Ringes führen.
Die Figuren 10-14 zeigen das Presswerkzeug 100 nach Abschluss eines solchen Pressvorganges. Dieser Abschluss ist erreicht, wenn die Abstände zwischen den Pressbacken 1 1 1 , 1 12, 1 1 1 ', 1 12' auf Null zusammengeschrumpft sind, sodass keine weitere radiale Einwärtsbewegung mehr möglich ist. Die Presszange (nicht dargestellt) kann dann entfernt und das Presswerkzeug 100 geöffnet und vom Werkstück abgenommen werden. Die Figuren 15-18 zeigen perspektivische Ansichten der Ringsegmente bzw. Pressbacken, aus denen das erfindungsgemäße Presswerkzeug 100
zusammengesetzt ist. Durch einen symmetrischen Aufbau gelingt es dabei, den ersten Teilring und den zweiten Teilring aus gleichartigen Bauteilen
zusammenzusetzen, was die Herstellungskosten entsprechend senkt.
Figur 19 zeigt ein Beispiel für eine Presszange Z, welche zum Schließen des Ringes des Presswerkzeuges 100 verwendet werden kann. Dargestellt ist die geöffnete Stellung, in welcher die Backen 151 , welche an den Kopplungsstellen K, K' anzusetzen sind, weit auseinander stehen. Wenn ein z.B. hydraulisch angetriebener Stempel (nicht dargestellt) am unteren Ende der Presszange Z angesetzt wird und deren Arme auseinanderdrückt, bewegen sich die Backen 151 aufeinander zu. Die Presszange Z mit einer geschlossenen Stellung der
Backen 151 ist in Figur 20 dargestellt.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der Erfindung können auf vielfältige Art und Weise abgewandelt werden. Beispielsweise könnten die dargestellten jeweils zwei Pressbacken in jeder Ringhälfte (d.h. die Pressbacken 1 1 , 12 bzw. 1 1 ', 12' bzw. 1 1 1 , 1 12 bzw. 1 1 1 ', 1 12') auch zu einer einzigen halbringförmigen Pressbacke verbunden sein.

Claims

Patentansprüche
Presswerkzeug (1 , 100) zum radialen Verpressen von Werkstücken, enthaltend:
einen Ring aus Ringsegmenten (121 , 122, 121 ', 122') mit
Kopplungsstellen (K, K') zu Einleitung einer das Schließen des Ringes bewirkenden Zugkraft (F, F'); mindestens eine an einem Ringsegment (122') beweglich gelagerte erste Zug-Pressbacke (1 12');
wobei ein erster Teilring (120) aus Zugkraft-übertragend gekoppelten Ringsegmenten (121 , 122) vorhanden ist, dessen eines Ende Zugkraftübertragend an die erste Zug-Pressbacke (1 12') gekoppelt ist.
Verfahren zum radialen Verpressen von Werkstücken,
umfassend das Einleiten einer Zugkraft (F, F') in Kopplungsstellen (K, K') eines Ringes aus Ringsegmenten (121 , 122, 121 ', 122'), um das Schließen des Ringes zu bewirken,
wobei die Zugkraft über einen ersten Teilring (120) aus
Zugkraft-übertragenden Ringsegmenten (121 , 122) auf eine erste
Zug-Pressbacke (1 12') übertragen wird, die an einem Ringsegment (122') beweglich gelagert ist.
Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zug-Pressbacke (1 12') an einem Ringsegment (122') gelagert ist, das nicht zum ersten Teilring (120) gehört.
4. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Teilring (120') aus Zugkraftübertragenden Ringsegmenten (121 ', 122') vorhanden ist, dessen eines Ende Zugkraft übertragend an eine zweite Zug-Pressbacke (1 12) gekoppelt ist, welche beweglich an einem Ringsegment (122) gelagert ist.
5. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilring (120') im Wesentlichen symmetrisch zum ersten Teilring (120) aufgebaut ist.
6. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zug-Pressbacke (1 12') an einem endständigen Ringsegment (122') des zweiten Teilringes (120') gelagert ist.
7. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ringsegmente (121 , 122; 121 ', 122') untereinander oder ein Ringsegment (122; 122') und eine Zug- Pressbacke (1 12'; 1 12) über ein Scharniergelenk (G1 , G2', G1 ', G2') gekoppelt sind.
8. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an einem jeden Ringsegment (121 , 122, 121 ', 122') mindestens eine bewegliche Pressbacke (1 1 1 , 1 12, 1 1 1 ', 1 12') angeordnet ist.
9. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Pressbacken (1 1 1 , 1 12, 1 1 1 ', 1 12') so gelagert sind, dass sie vor und/oder während eines
Pressvorganges im Wesentlichen gleichen Abstand (Δ) zueinander haben.
10. Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (125), über welche ein
Ringsegment (121 ) gegenüber einem angrenzenden Ringsegment (122) in mindestens einer, vorzugsweise in zwei definierten Winkelstellungen gehalten werden kann.
1 1 . Presswerkzeug (1 , 100) oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsstellen (K, K') für das Ansetzen einer Presszange (Z) eingerichtet sind.
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