EP4226050B1 - Hydraulisch betätigbare, als handgerät ausgebildete arbeitsvorrichtung - Google Patents

Hydraulisch betätigbare, als handgerät ausgebildete arbeitsvorrichtung Download PDF

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EP4226050B1
EP4226050B1 EP21790848.2A EP21790848A EP4226050B1 EP 4226050 B1 EP4226050 B1 EP 4226050B1 EP 21790848 A EP21790848 A EP 21790848A EP 4226050 B1 EP4226050 B1 EP 4226050B1
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EP
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partial
piston
pistons
working device
impact
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EP21790848.2A
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EP4226050A1 (de
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Roman Bobowicz
Egbert Frenken
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Gustav Klauke GmbH
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Gustav Klauke GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1409—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/005—Hydraulic driving means
    • 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
    • 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
    • B25B27/14—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same
    • B25B27/146—Clip clamping hand tools
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/042—Hand tools for crimping
    • H01R43/0427—Hand tools for crimping fluid actuated hand crimping tools
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/048—Crimping apparatus or processes

Definitions

  • the invention relates to a hydraulically actuated working device, designed to carry out a working process, comprising a hydraulic cylinder, at least a first and a second partial piston, provided in the hydraulic cylinder, wherein the partial pistons can be moved in a travel direction in the hydraulic cylinder under pressure from a hydraulic medium in order to carry out the working process, wherein each partial piston has an impact surface at its lower end against which the hydraulic medium can act, wherein the partial pistons are further subjected to the same hydraulic pressure at the impact surfaces over the entire working process, wherein a piston rod is further provided which is coupled to the hydraulic cylinder, wherein the piston rod has an impact surface at its lower end against which the partial pistons can act, wherein the piston rod is further provided separately from the partial pistons and can be acted upon by only one partial piston as well as by several or all partial pistons at the same time, wherein a return spring is further mounted in the hydraulic cylinder, wherein the partial pistons in the travel direction in the hydraulic cylinder under pressure from hydraulic fluid against the force of the return
  • Such a hydraulically operated working device which, as also within the scope of the invention, is preferably designed as a hand-held device, is already from the WO 2014/108361 A1 or the US 2015/0364889 A1 ( US 10 468 847 B2 ) known.
  • a second partial piston which is arranged within a first partial piston in terms of its area of action, acts on the piston rod inside the hydraulic cylinder.
  • the first partial piston passes through the hydraulic cylinder and acts on the piston rod outside the hydraulic cylinder, assigned to an end area of the piston rod. This is associated with certain restrictions. This is a disadvantage when dismantling, for example for maintenance purposes.
  • the first partial piston also has to be relatively large.
  • a first return spring supported in the hydraulic cylinder only acts on the first partial piston, the second partial piston is acted upon by a second return spring that acts between the first partial piston and the piston rod.
  • the first partial piston is always retracted, at least with priority, which in practice means that the partial pistons, at least the first partial piston, are retracted almost completely when a new workpiece is inserted, even if it only has the dimensions of the previously pressed workpiece.
  • a hydraulically operated hand-held device that also has a first and a second partial piston.
  • the second partial piston is only subjected to hydraulic pressure when the first partial piston has reached a stop, i.e. a first section of the work process has already been completed.
  • the partial pistons also act on different piston rods.
  • a pressing tool is known with two pistons arranged one above the other, each with its own piston rod.
  • the second partial piston only comes into effect when a certain hydraulic pressure on the first partial piston is exceeded.
  • a hydraulic piston/cylinder arrangement with two hydraulic pistons is known, which initially enable a large force and then a comparatively high speed in the moving part.
  • the piston rods of the pistons can only be actuated by the respective pistons.
  • the piston rod of the second, upper piston is actuated by an upper end of the piston rod.
  • the invention as well as hydraulically operated hand-held devices known in the prior art, allow multi-stage pressing to be carried out.
  • the invention is concerned with the task of specifying a hydraulically actuated working device which, with a simple design, allows effective and advantageous multi-stage pressing.
  • the piston rod can have a comparatively simple design. Only one total impact surface is required, which has all partial impact surfaces, without any mutual overlap of partial impact surfaces having to be taken into account in relation to the aforementioned projection.
  • all partial impact surfaces are located within the hydraulic cylinder throughout the entire working process. This also makes it easier to pass the piston rod through a cylinder cover. Only the piston rod as such has to pass through the cylinder cover.
  • the piston rod is coupled to the hydraulic cylinder in such a way that its impact surface and a significant part of its length extend within the hydraulic cylinder, with a further part, preferably formed in one piece, which also has the working part, outside the hydraulic cylinder.
  • the piston rod preferably passes through the cylinder cover of the hydraulic piston in a sealed manner.
  • the piston rod can be acted upon by all pistons at the same time, especially at the beginning of a working process. However, it can also only be acted upon by one partial piston or, if applicable, a pair of partial pistons, or an associated majority of partial pistons, as explained in more detail below, during the work process.
  • the partial pistons are each subjected to hydraulic pressure by the hydraulic medium.
  • a first partial piston has a first area of action and each subsequent partial piston has a further area of action.
  • the impact areas are to be understood as the hydraulically effective area in a projection onto a plane transverse to the direction of travel.
  • An impact surface is understood to mean, where appropriate, a recess of a surface penetrating this impact surface or an impact surface of another partial piston.
  • a second, optionally further and preferably any further action surface can be arranged within the first action surface.
  • the first, second and further impact surfaces can coincide in the projection mentioned with transfer surfaces formed opposite each other on the respective partial piston for transmitting force to the partial transfer surfaces.
  • the transfer surfaces can be arranged one inside the other.
  • a surface that forms the impact surface can overlap a surrounding surface of another partial piston. This part is then usually a hydraulically ineffective part of the impact surface if the overlapped surface area is hydraulically effective.
  • An outer edge of an impact surface is to be understood in relation to the hydraulically effective edge of the surface that forms the impact surface.
  • One or more return springs can be provided for the partial pistons. Preferably, only one return spring is provided.
  • the partial pistons as a whole, i.e. all partial pistons, can then be reset by the same return spring. In particular, this also advantageously makes it possible for the piston rod to be easily interrupted when moving back and for the next pressing to be carried out starting from such a position that is not fully retracted.
  • the return spring acts directly only between the hydraulic cylinder and the piston rod.
  • An effect on one or several or all partial pistons preferably only occurs indirectly, via the piston rod.
  • the piston rod can have a loading flange for the return spring.
  • one of the partial pistons preferably the first partial piston, can have a sleeve part.
  • the sleeve part can extend on the partial piston facing the piston rod in the direction of the cylinder cover.
  • the loading flange of the piston rod can be arranged within the sleeve part.
  • at least part of the return spring is accommodated within the sleeve part.
  • the first partial piston is preferably designed with a first seal, with which it is sealed against an inner surface of the hydraulic cylinder.
  • the first partial piston is understood to be the partial piston that is in direct contact with the inner surface of the hydraulic cylinder, possibly as the only partial piston.
  • the first partial piston can also be designed with a second seal, with which it is sealed against an outer surface of a second or further partial piston. It can also have several second seals for several further partial pistons.
  • the second partial piston(s) can be designed without their own seal. If the partial pistons are only provided in a concentric arrangement with respect to one another, preferably only the centrally innermost partial piston is designed without its own seal.
  • Each partial piston has a geometric central axis extending in the direction of travel.
  • the geometric central axis is preferably the axis which passes through a center of the surface of the partial piston, based on the surface defined by its outer edge in terms of the area of action, but in this context without taking into account any further area of action of another partial piston which may be located within the area of action.
  • the partial pistons can be arranged in such a way that the geometric center axes coincide. It is preferred that several partial pistons are designed to be telescopically guided into one another. Initially, this can be the first partial piston and the second partial piston. However, there can also be more than two partial pistons that are arranged telescopically guided into one another in this way within the first partial piston.
  • partial pistons are implemented whose geometric center axes are spaced apart from one another. These can be partial pistons that are arranged next to one another in the projection mentioned. In this case, each of the several further partial pistons can be arranged in a through opening of the first partial piston that is assigned to only one of these further partial pistons.
  • the first and a second and possibly further partial pistons can only be located within the hydraulic cylinder for an entire working process.
  • the first partial piston can be designed as an annular piston and the second partial piston as a piston with a circular outline, for example, extending within the first partial piston.
  • the second partial piston can be designed as an annular piston and a further partial piston with a circular outline in terms of its area of action.
  • the partial pistons can be designed to be comparatively small or short, particularly in the direction of travel. Only the piston rod needs to be designed to be extendable from the hydraulic cylinder.
  • the piston rod can be designed with only one total impact surface, which can be made up of the several partial impact surfaces. After a completed pressing, the piston rod can be stopped from moving back at practically any point in order to press the next workpiece. The next pressing can be carried out immediately from this position of the piston rod.
  • the piston rod can have a travel range between an initial position and an end position.
  • the piston rod has a total loading area that is located over the entire travel range within the hydraulic cylinder. This total loading area or the partial loading areas that form the total loading area are loaded alternately or simultaneously by the partial pistons.
  • the piston rod which can be separated from the first and from a second and possibly further partial pistons, can be designed as a single piece.
  • This piston rod can also be designed with only one circumferential loading flange for a return spring. It can be provided so that it rests loosely on the transmission surfaces of the partial pistons.
  • the total impact surface of the piston rod is preferably formed as a uniform, flat surface, with an extension that is essentially perpendicular to the direction of travel of the piston rod during a work process. Nevertheless, two or more partial impact surfaces can be distinguished, with a first partial impact surface only being impacted by the first partial piston, a second partial impact surface only being impacted by the second partial piston, etc. during a work process.
  • only one return spring is provided. This one return spring can simultaneously bring about a return of the piston rod as well as the first and second etc. partial pistons.
  • a return spring acts directly on the piston rod, if necessary on the piston rod's loading flange, but only indirectly on the partial pistons.
  • the indirect effect on the partial pistons takes place via the entire loading surface of the piston rod.
  • the piston rod with the return spring can also be arranged in a replacement head of the working device and can be removed from the hydraulic cylinder together with the replacement head, whereby the first, second, etc. partial pistons can remain in the hydraulic cylinder.
  • the replacement head can accordingly have the cylinder cover and a partial cylinder wall extending from the cylinder cover towards a cylinder base.
  • the loading flange of the piston rod is arranged within a sleeve section of a partial piston, preferably the first partial piston.
  • the sleeve section can move the first partial piston to a stop, whereby after a stop has been made, only the other partial piston(s), in any case a second partial piston, is moved by increasing the pressure in the hydraulic medium.
  • the second etc. partial piston then continues to move in relation to the action surface of the first partial piston in the direction of travel, i.e. in the direction of the piston rod.
  • the second etc. partial piston continues to lie on the associated partial loading surface of the piston rod, which is otherwise lifted off the associated transmission surface of the first partial piston. In the case of several identical partial pistons, these simultaneously rest on the respective associated partial application surface of the piston rod, which is then also lifted away from the associated transfer surface (at least) of the first partial piston.
  • The, preferably only, return spring preferably surrounds the piston rod in an annular space between the sleeve part mentioned and an outer surface of the piston rod.
  • This annular space is preferably limited at the bottom by the piston rod's loading flange.
  • the annular space is preferably limited, at least in terms of its effect, by the cylinder cover of the hydraulic cylinder.
  • this cylinder cover can also be formed, as already mentioned, for example by a corresponding area of the replacement head.
  • the return spring accordingly preferably acts between a part of a working head, advantageously a replacement head, which is further preferably designed as a removable part, and an upper side of the piston rod's loading flange.
  • the second etc. partial piston is further preferably guided in a sealed manner within the first partial piston.
  • the second etc. partial piston preferably has a stop flange with which it rests against an inward-facing, preferably circumferential, projection of the first partial piston in the widest possible extension position relative to the first partial piston.
  • the seal is preferably formed outside the stop flange, offset in a direction of travel in the direction of the cylinder cover.
  • the stop flange generally does not form a hydraulically effective area of the surface which forms the relevant impact surface. However, a seal within the stop flange, i.e. in a radial area of the stop flange, can also lead to the surface portion of the stop flange being in the hydraulically effective area of action must be included.
  • partial piston cannot therefore be removed outwards relative to the first partial piston. Rather, in order to remove the second partial piston from the hydraulic cylinder, the first partial piston must first be removed from the hydraulic cylinder and then the second partial piston must be pulled downwards out of the first partial piston.
  • the first partial piston is formed with a first seal, with which it is sealed against an inner surface of the hydraulic cylinder and at the same time also formed with a second, optionally further second seal(s), with which it is sealed against an outer surface of the second and optionally further partial piston.
  • the second partial piston can therefore preferably be designed without a seal. It does not need to have a recess for accommodating a sealing ring or the like.
  • the partial pistons are preferably guided telescopically into one another according to a first possible embodiment.
  • a partial piston which is arranged within the first partial piston and in which a further partial piston is received telescopically preferably has a seal with which it interacts with this further partial piston.
  • the second etc. partial piston is preferably assigned to only an inner area with respect to the first or a second partial piston.
  • the area of action of the first partial piston, for pressurization by the hydraulic medium, is formed in a ring-like manner surrounding the area of action of the second partial piston.
  • the area of action of the first partial piston is preferably formed in a circular ring shape.
  • the impact surface of the second or possibly inner partial piston is preferably formed as a circular surface.
  • the movement characteristics of the partial pistons are not primarily dependent on the ratio of their areas.
  • the area ratio can be designed in such a way that the first partial piston acts on the piston rod with a greater force than the second or any other partial piston at the start of a work process.
  • a sequence of the force acting on the piston rod by the partial pistons is also associated with a gradual decrease in the force exerted on the piston shaft.
  • both partial pistons, or several partial pistons act on the piston rod at the same time at the start of a work process until the first partial piston has reached the stop.
  • the impact surfaces of the partial pistons are located adjacent to or close to a base of the hydraulic cylinder. If hydraulic fluid is now pumped into the hydraulic cylinder from the base with progressively increasing hydraulic pressure, the partial pistons initially act together on the total impact surface of the piston rod, regardless of their surface design with regard to the transfer surfaces. As a pressure increases, however, it can be provided that the first partial piston reaches the stop mentioned after a certain extension path, so that when the hydraulic pressure increases further, only the other partial piston(s) act on the piston rod. A stop can then also be provided for each of the other partial pistons, so that if there are several other partial pistons, the next partial piston is also excluded from the impact on the piston rod.
  • the impact surface of the piston rod is increasingly away from the partial piston(s) that have reached the stop, with further compression of the return spring.
  • the size of the area of action of the second or further partial pistons can be used to determine the force that is exerted on the piston rod and thus on a tool acted upon by the piston rod when the further partial piston(s) alone transmit the force.
  • the more than two partial pistons can be arranged telescopically one inside the other in the same way as the first and second partial pistons, each with coinciding central axes.
  • a first and a second and possibly further partial pistons can also be arranged offset from one another with respect to their central axes. This is particularly the case when a second and further partial pistons are guided in one or more eccentrically formed openings in the first partial piston.
  • two or more identical partial pistons i.e. partial pistons of the same length, in the direction of travel of the partial pistons, and preferably also the same area of action, are provided, so that a symmetrical application of force to the piston rod can be achieved in this way.
  • parts of different sizes can be processed efficiently in the same tool without too much force being applied to a smaller size part, where a relevant force is often only applied after the first partial piston has already reached a stop.
  • Such a tool can be used particularly inexpensively for crimping, for example for crimping wire end ferrules and/or cable lugs.
  • the first partial piston preferably has several hole-like openings in which the rod-like identical second and, if applicable, third, etc. partial pistons are seated.
  • These rod-like partial pistons can then also be provided with different lengths, with each associated identical partial piston having the same length, so that the desired multi-stage design can be achieved in this way.
  • two opposite rod-like partial pistons of the same length are always formed in relation to a center point or a central longitudinal axis of the hydraulic cylinder.
  • the above-mentioned configurations can also be provided in combination with one another. In this case, for example, a configuration with a first and second partial piston in a concentric arrangement, as described here as a preferred embodiment, can be combined with further rod-like partial pistons be formed in corresponding openings of the first partial piston.
  • the working device described here can also, as can be seen from the above-mentioned WO 2014/108361 A1 or the US 2015/0364889 A1 known, preferably for multi-stage pressing or crimping of cable lugs.
  • the working device can also be designed as a hand-held working device, as is shown for example in the US 3 154 981 A1 is known.
  • the working device can also be designed as a working head that is separate from a body device and is connected to the body device by means of a hydraulic hose.
  • a working head that is separate from a body device and is connected to the body device by means of a hydraulic hose.
  • a hydraulically operated working device 1 designed as a hand-held device.
  • the working device 1 has, with reference to Figure 4 , preferably an accumulator 2, an electric motor 3, advantageously a gear 4 and a pump 5.
  • hydraulic fluid can be pumped into a hydraulic cylinder 6.
  • the hydraulic fluid can flow back into a storage chamber 7 and from there be pumped back into the hydraulic cylinder 6 during a further work process.
  • a gripping area may be provided surrounding the motor 3 and/or the transmission 4 and/or the pump 5.
  • an actuating switch 8 can be provided.
  • a first partial piston 9 and a second partial piston 10 are arranged in the hydraulic cylinder 6.
  • the second partial piston 10 is arranged within the first partial piston 9.
  • a piston rod 11 is provided, which can be acted upon by the partial pistons 9, 10.
  • the piston rod 11 acts on a tool 13 which is movably guided in a working head 12.
  • the tool 13 is detachably connected to the piston rod 11.
  • a movably guided first tool 13 and a second tool 14 are arranged fixedly in the working head 12.
  • the embodiment is a crimping device, preferably for crimping wire end ferrules.
  • a crimp opening 15 is left between the tools 13 and 14, which increases with increasing Moving the piston rod 11 is reduced, see starting from Figure 1 the Figures 2 and 3 .
  • the two partial pistons, the first partial piston 9 and the second partial piston 10, each have a first impact surface 16 for applying hydraulic fluid to the first partial piston 9 and a second impact surface 17 for applying hydraulic fluid to the second partial piston 10.
  • These impact surfaces 16 and 17 can be acted upon by the hydraulic fluid (not shown in detail) that can be pumped into the hydraulic cylinder 6 to carry out a work process during the course of a work process.
  • the two partial pistons, the first partial piston 9 and the second partial piston 10, act on the same tool 13 via the piston rod 11.
  • the hydraulic medium acts on the first partial piston 9 and the second partial piston 10 with the same hydraulic pressure throughout the entire working process. This also applies when the second partial piston 10 is no longer moved after reaching a stop.
  • the piston rod 11 has a total application area 18, via which both partial pistons 9, 10 can act on the piston rod 11.
  • the total loading surface 18 of the piston rod 11 can only be loaded by the second partial piston 10 during the execution of a work process, it is then released from the first partial piston 9 and is located at a distance above it.
  • the partial application surface which is located at a distance from the first partial piston and is annular in this case, is supplemented by the further partial application surface, which is circular in this case and is acted upon by the second partial piston, to form the total application surface.
  • the partial pistons 9, 10 in turn each have a first and second transfer surface 19, 20, with which they can act on the respective partial application surface of the total application surface 18 of the piston rod 11.
  • the total impact surface 18 of the piston rod 11 is preferably formed, as shown in the embodiment, as a uniformly flat surface, which also extends essentially perpendicular to a direction of travel V of the piston rod 11 during a work process. Nevertheless, only a partial area of the impact surface 18 is ever impacted by the transfer surface 19 or 20 of the first or second partial piston 9, 10.
  • the first partial piston 9 is further preferably designed with a stop part.
  • the stop part is further preferably designed as a sleeve part 28.
  • the sleeve part 28 can be designed as one piece with the first partial piston 9. However, it can also be designed separately from the first partial piston 9 or as one piece with the working head 12.
  • the sleeve part 28 comes obviously in the course of the movement of the first piston part 9, see the position of the Figures 2 and 3 , to a stop 21 which is formed in the working head 12. If the hydraulic pressure increases further, the first partial piston 9 cannot then move any further.
  • only a single return spring 22 is provided.
  • the return spring 22 acts between the working head 12 and the piston rod 11.
  • the return spring 22 preferably acts on a loading flange 23 of the piston rod 11.
  • the loading flange 23 preferably also forms part of the loading surface 18 for the first or second partial piston 9, 10 opposite a side on which the return spring 22 acts.
  • the return spring 22 is arranged in an annular space between the sleeve part 28 and an outer surface of the piston rod 11.
  • the return spring 22 is further supported on the upper side on a cylinder cover 45.
  • the working head 12 is preferably formed by including a part of the hydraulic cylinder, here the cylinder cover 45 and a partial cylinder wall 47 extending from the cylinder cover 45 in the direction of a cylinder base 46.
  • the partial cylinder wall 47 can form part of the threaded connection 26 on the inside.
  • the first partial piston 9 further preferably has a first seal 24, with which it is sealed to an inner surface of the hydraulic cylinder 6.
  • the first partial piston 9 further preferably has a second seal 25, with which it provides a seal against the second partial piston 10.
  • the working head 12 is further preferably designed to be removable from the hydraulic cylinder 6.
  • a threaded connection 26 is provided between the Working head 12 and the hydraulic cylinder 6.
  • a locking screw 27 By means of a locking screw 27, the working head 12 can be held in a screwed-on position, as shown in the Figures 1 to 3 corresponds to.
  • the loading flange 23 of the piston rod 11 preferably moves further within the sleeve part 28. In this case, it preferably borders with an outer surface on an inner surface of the sleeve part 28.
  • the second partial piston 10 has a stop flange 30 with which it is in the extended state, compare Figure 3 , comes to rest on an associated stop 34 of the first partial piston. Since in the exemplary embodiment the seal is only arranged in the direction of travel V after the stop 34, the stop 34 or the relevant surface is still to be included in the hydraulic action surface of the first partial piston 9 and the stop flange 30 is not an effective hydraulic part of the action surface of the second partial piston 10.
  • the second partial piston 10 is designed as a sleeve part, which preferably guides the third partial piston 29 on its inner surface and is guided on its outer surface in the first partial piston 9.
  • the first 9 and the second partial piston 10 accordingly have an annular area of action, while the third partial piston 29 has a circular area of action.
  • the third partial piston 29 is designed as a cylinder-like partial piston with a stop flange 32, corresponding to the stop flange 30 of the second partial piston 10 in the first embodiment. Furthermore, the stop flange 32 together with the central region of the third partial piston 29, as in the first embodiment, forms a common circular surface on the underside, which, as far as hydraulically effective, is an action surface 31.
  • the second partial piston 10 of this embodiment has a flange 30 in a comparable manner, which merges into the annular action surface 33 on the underside.
  • the third partial piston 29 acts on a partial application area of the total application area 18 of the piston rod 11 corresponding to its transmission area 20'.
  • the second partial piston 10 and/or the third partial piston 29 can each rest against a stop 34 or 35 of the first piston 9 or the second piston 10.
  • the further embodiment according to the Figures 7 to 9 has second partial piston 36 and third partial piston 37 (compare Figure 8 ), which in the embodiment are preferably designed in pairs.
  • the second partial piston 36 and third partial piston 37 preferably each have a corresponding length l or l', respectively, in relation to the travel direction V.
  • the second partial piston 36 and the third partial piston 37 are each in a bore-like receiving opening 38, 39, 40, 41 of the first partial piston 9.
  • the second partial pistons 36, provided here in pairs have a shorter length l than the third partial pistons 37, which have the greater length l'.
  • second and third partial pistons 36 and 37 are each shown with the same diameter with regard to their pairwise design, but also individually, they can also have different diameters.
  • the second partial pistons 36 and the third partial pistons 37 of this embodiment also preferably have, as shown, a flange 42, 43 on the underside, with which they can also come into contact with a corresponding surface of the first partial piston in an extended position.
  • the flanges 42, 43 are not hydraulically included in the impact surfaces.
  • An outer edge 44 of the impact surface of the first partial piston 9 in this embodiment is coincident with an inner surface of the hydraulic cylinder.
  • the impact surfaces of the second and third partial pistons 36, 37 are not to be included, although there would be no difference here due to the symmetrical arrangement.

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Description

    Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigbare Arbeitsvorrichtung, ausgebildet zur Durchführung eines Arbeitsvorganges, aufweisend einen Hydraulikzylinder, zumindest einen ersten und einen zweiten Teilkolben, vorgesehen in dem Hydraulikzylinder, wobei die Teilkolben unter Druckbeaufschlagung durch ein Hydraulikmittel in einer Verfahrrichtung in dem Hydraulikzylinder verfahrbar sind um den Arbeitsvorgang durchzuführen, wobei jeder Teilkolben eine Einwirkungsfläche an seinem unteren Ende aufweist, gegen welche das Hydraulikmittel wirken kann, wobei die Teilkolben über den gesamten Arbeitsvorgang weiter an den Einwirkungsflächen mit dem jeweils selben Hydraulikdruck beaufschlagt sind, wobei weiter eine Kolbenstange vorgesehen ist, die mit dem Hydraulikzylinder gekoppelt ist, wobei die Kolbenstange an ihrem unteren Ende eine Beaufschlagungsfläche aufweist, gegen welche die Teilkolben wirken können, wobei weiter die Kolbenstange gesondert von den Teilkolben vorgesehen ist und von nur einem Teilkolben beaufschlagt werden kann wie auch durch mehrere oder alle Teilkolben zur selben Zeit, wobei weiter in dem Hydraulikzylinder eine Rückstellfeder angebracht ist, wobei die Teilkolben in der Verfahrrichtung in dem Hydraulikzylinder unter Druck von Hydraulikflüssigkeit gegen die Kraft der Rückstellfeder bewegbar sind, wobei weiter ein Arbeitsteil vorgesehen ist, das mit der Kolbenstange gekoppelt und damit bewegbar ist und die Teilkolben zur Einwirkung auf ein selbes Arbeitsteil ausgebildet sind.
    • Stand der Technik
  • Eine derartige hydraulisch betätigbare Arbeitsvorrichtung, die, wie auch im Rahmen der Erfindung bevorzugt als Handgerät ausgebildet ist, ist bereits aus der WO 2014/108361 A1 beziehungsweise der US 2015/0364889 A1 ( US 10 468 847 B2 ) bekannt.
  • Bei dem bekannten Handgerät wirkt ein zweiter Teilkolben, der hinsichtlich seiner Einwirkungsfläche innerhalb eines ersten Teilkolbens angeordnet ist, innerhalb des Hydraulikzylinders auf die Kolbenstange. Der erste Teilkolben indes durchsetzt den Hydraulikzylinder und wirkt außerhalb des Hydraulikzylinders, zugeordnet einem Endbereich der Kolbenstange, auf die Kolbenstange ein. Hiermit sind gewisse Einschränkungen verbunden. So ist eine Nachteiligkeit beim Demontieren, etwa zu Wartungszwecken, gegeben. Auch ist der erste Teilkolben relativ großbauend vorzusehen. Darüber hinaus wirkt eine in dem Hydraulikzylinder abgestützte erste Rückstellfeder nur auf den ersten Teilkolben, der zweite Teilkolben ist mit einer zweiten Rückstellfeder, die zwischen dem ersten Teilkolben und der Kolbenstange wirkt, beaufschlagt. Nach einer vollendeten Verpressung, wenn Hydraulikmittel aus dem Hydraulikzylinder wieder abläuft, wird immer der erste Teilkolben, jedenfalls vorrangig, zurückgefahren, was im Hinblick auf ein Einlegen eines neuen Werkstückes, selbst wenn es nur die Abmessungen des zuvor verpressten Werkstückes hat, in der Praxis das nahezu vollständige Zurückfahren der Teilkolben, jedenfalls des ersten Teilkolbens, bedingt.
  • Aus der US 2 968 202 A ist ein hydraulisch betätigbares Handgerät bekannt, das gleichfalls über einen ersten und einen zweiten Teilkolben verfügt. Der zweite Teilkolben wird aber erst mit Hydraulikdruck beaufschlagt, wenn der erste Teilkolben an einen Anschlag gefahren ist, also ein erster Abschnitt des Arbeitsvorganges bereits vollendet ist. Die Teilkolben wirken auch auf unterschiedliche Kolbenstangen.
  • Aus der US 2 863 346 A ist ein Presswerkzeug bekannt mit zwei übereinander angeordneten Teilkolben, die jeweils eine eigene Kolbenstange aufweisen. Der zweite Teilkolben kommt erst in Wirkung, wenn ein bestimmter Hydraulikdruck auf den ersten Teilkolben überschritten ist.
  • Aus der FR 2 759122 A1 ist eine hydraulische Kolben-/Zylinderanordnung mit zwei Hydraulikkolben bekannt, die eine anfänglich große Kraft und sodann eine Vergleichsweise große Geschwindigkeit bei dem Bewegungsteil ermöglichen. Die Kolbenstangen der Kolben sind jeweils nur von den betreffenden Kolben beaufschlagbar. Die Beauftragung der Kolbenstange des zweiten, oberen Kolbens erfolgt zugeordnet einem oberen Ende der Kolbenstange.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung wie auch im Stand der Technik bekannte hydraulisch betätigbare Handgeräte lassen eine mehrstufige Verpressung durchführen.
  • Ausgehend von dem dargelegten Stand der Technik, wozu etwa auf die WO 2014/108361 A1 ( US 2015/036489 A1 ) Bezug genommen wird, beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabenstellung, eine hydraulisch betätigbare Arbeitsvorrichtung anzugeben, die bei einfacher Ausgestaltung eine wirksame und vorteilhafte mehrstufige Verpressung zulässt.
  • Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
  • Die Kolbenstange kann eine vergleichsweise einfache Ausgestaltung aufweisen. Es ist nur eine Gesamt-Beaufschlagungsfläche erforderlich, welche alle Teil-Beaufschlagungsflächen aufweist, ohne dass eine gegenseitige Überlappung von Teil-Beaufschlagungsflächen, bezogen auf die genannte Projektion, zu berücksichtigen ist.
  • In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass alle Teil-Beaufschlagungsflächen sich über den gesamten Arbeitsvorgang innerhalb des Hydraulikzylinders befinden. Dies erleichtert auch die Durchführung der Kolbenstange durch eine Zylinderdecke. Nur die Kolbenstange als solche muss durch die Zylinderdecke durchgeführt werden. Die Kolbenstange ist in der Weise mit dem Hydraulikzylinder gekoppelt, dass sie sich hinsichtlich ihrer Beaufschlagungsfläche und einem wesentlichen Teil ihrer Länge innerhalb des Hydraulikzylinders erstreckt, mit einem weiteren, bevorzugt einteilig ausgebildeten Teil, welcher auch das Arbeitsteil aufweist, außerhalb des Hydraulikzylinders. Es ist eine bevorzugt abgedichtete Durchsetzung der Zylinderdecke des Hydraulikkolbens durch die Kolbenstange gegeben.
  • Die Kolbenstange kann von allen Teilkolben zugleich beaufschlagt sein, dies insbesondere zu Beginn eines Arbeitsvorganges. Sie kann aber auch nur von einem Teilkolben oder gegebenenfalls einem Paar von Teilkolben, beziehungsweise einer zugeordneten Mehrheit von Teilkolben, wie dies weiter unten auch noch in weiterer Einzelheit erläutert ist, im Zuge des Arbeitsvorganges beaufschlagt sein.
  • Die Teilkolben sind jeweils durch das Hydraulikmittel mit Hydraulikdruck beaufschlagt. Hierfür weist ein erster Teilkolben eine erste Einwirkungsfläche und jeder weitere Teilkolben eine weitere Einwirkungsfläche auf.
  • Die Einwirkungsflächen sind als die jeweils hydraulisch wirksame Fläche in einer Projektion auf eine Ebene quer zur Verfahrrichtung zu verstehen. Eine Einwirkungsfläche wird gegebenenfalls unter Aussparung einer diese Einwirkungsfläche durchsetzenden Fläche beziehungsweise Einwirkungsfläche eines weiteren Teilkolbens verstanden.
  • Eine zweite gegebenenfalls weitere und bevorzugt jede weitere Einwirkungsfläche kann innerhalb der ersten Einwirkungsfläche angeordnet sein.
  • Die erste, zweite und die weiteren Einwirkungsflächen können in der genannten Projektion mit an dem jeweiligen Teilkolben gegenüberliegend ausgebildeten Übertragungsflächen zur Kraftübertragung auf die Teil-Übertragungsflächen zusammenfallen. Hierdurch ergibt sich auch, dass die Übertragungsflächen ineinander angeordnet sein können. Insbesondere im Hinblick auf die weiter unten noch beschriebene Ausgestaltung mit einem Anschlagflansch kann eine Fläche, welche die Einwirkungsfläche bildet, auf eine umgebende Fläche eines weiteren Teilkolbens übergreifen. Dieser Teil ist dann in der Regel ein hydraulisch nicht wirksamer Teil der Einwirkungsfläche, wenn der übergriffene Flächenbereich hydraulisch wirksam ist. Ein Außenrand einer Einwirkungsfläche ist bezogen auf den hydraulisch wirksamen Rand der Fläche, welche die Einwirkungsfläche bildet, zu verstehen.
  • Hinsichtlich der Teilkolben können eine oder mehrere Rückstellfedern vorgesehen sein. Bevorzugt ist nur eine Rückstellfeder vorgesehen. Die Teilkolben sind dann insgesamt, also alle Teilkolben, durch dieselbe Rückstellfeder rückstellbar. Insbesondere hierdurch ist es auch vorteilhaft möglich, dass ein Zurückfahren der Kolbenstange ohne weiteres unterbrochen werden kann und von einer solchen nicht voll zurückgefahrenen Stellung ausgehend eine nächste Verpressung vorgenommen werden kann.
  • Weiter ist bevorzugt, dass die Rückstellfeder unmittelbar nur zwischen dem Hydraulikzylinder und der Kolbenstange wirkt. Eine Einwirkung auf einen oder mehrere oder alle Teilkolben geschieht insofern bevorzugt nur mittelbar, vermittels der Kolbenstange.
  • Die Kolbenstange kann für die Rückstellfeder einen Beaufschlagungsflansch aufweisen. Weiter kann einer der Teilkolben, bevorzugt der erste Teilkolben, ein Hülsenteil aufweisen. Das Hülsenteil kann sich an dem Teilkolben zugewandt der Kolbenstange in Richtung auf die Zylinderdecke erstrecken. Der Beaufschlagungsflansch der Kolbenstange kann innerhalb des Hülsenteils angeordnet sein. Zugleich ist bei dieser Ausführungsform jedenfalls ein Teil der Rückstellfeder innerhalb des Hülsenteils aufgenommen.
  • Der erste Teilkolben ist bevorzugt mit einer ersten Dichtung ausgebildet, mit welcher er gegenüber einer Innenfläche des Hydraulikzylinders abgedichtet ist. Der erste Teilkolben ist insofern als der Teilkolben verstanden, der, gegebenenfalls als einziger der Teilkolben, mit der Innenfläche des Hydraulikzylinders unmittelbar in Kontakt ist. Der erste Teilkolben kann weiter mit einer zweiten Dichtung ausgebildet sein, mit welcher er zu einer Außenfläche eines zweiten oder weiteren Teilkolbens abgedichtet ist. Er kann insofern auch mehrere zweite Dichtungen für mehrere weitere Teilkolben aufweisen.
  • Dadurch, dass der erste Teilkolben die genannten Dichtungen für den oder die weiteren Teilkolben aufweist, können der zweite oder die weiteren Teilkolben selbst ohne eigene Dichtung ausgebildet sein. Soweit die Teilkolben nur in einer konzentrischen Anordnung zueinander vorgesehen sind, ist bevorzugt nur der zentral innerste Teilkolben ohne eigene Dichtung ausgebildet.
  • Jeder Teilkolben weist eine sich in Verfahrrichtung erstreckende geometrische Mittelachse auf. Die geometrische Mittelachse ist bevorzugt diejenige Achse, welche einen Flächenmittelpunkt des Teilkolbens, bezogen auf die durch seinen Außenrand im Sinne der Einwirkungsfläche gegebene Fläche, jedoch in diesem Zusammenhang ohne Berücksichtigung einer sich gegebenenfalls innerhalb der Einwirkungsfläche befindenden weiteren Einwirkungsfläche eines weiteren Teilkolbens, durchsetzt.
  • Die Teilkolben können nun nach einer ersten Ausgestaltung derart angeordnet sein, dass die geometrischen Mittelachsen zusammenfallen. Bevorzugt ist hierbei, dass mehrere Teilkolben teleskopartig ineinandergeführt ausgebildet sind. Zunächst können dies der erste Teilkolben und der zweite Teilkolben sein. Es kann sich aber auch um mehr als zwei Teilkolben handeln, die innerhalb des ersten Teilkolbens in dieser Weise teleskopartig ineinandergeführt angeordnet sind.
  • In einer alternativen Ausgestaltung, die aber auch ergänzend zu der vorbeschriebenen Ausgestaltung vorgesehen sein kann, ist vorgesehen, dass Teilkolben verwirklicht sind, deren geometrische Mittelachsen zueinander beabstandet verlaufen. Es kann sich hierbei um Teilkolben handeln, die in der genannten Projektion nebeneinander angeordnet sind. Hierbei kann jeder der mehreren weiteren Teilkolben in einer jeweils nur einem dieser weiteren Teilkolben zugeordneten Durchgangsöffnung des ersten Teilkolbens angeordnet sein.
  • Im Hinblick auf diese exzentrisch bezüglich einer Mittelachse des Hydraulikzylinders angeordneten Teilkolben kann weiter vorgesehen sein, dass bezüglich der genannten Mittelachse gegenüberliegend zwei gleiche Teilkolben angeordnet sind, die auch im Zuge eines Arbeitsvorganges gleich weit vorfahren, gegebenenfalls über den ersten Teilkolben hinaus vorfahren. Hierdurch kann gleichwohl eine im Wesentlichen ausgeglichene Belastung der Kolbenstange erreicht werden. Alternativ zu der bezüglich der Mittelachsen gegenüberliegenden gleichen Teilkolben kann bei mehr als zwei insoweit gleichen Teilkolben auch eine Anordnung in gleichen Umfangsabständen bezüglich der Mittelachse vorgesehen sein.
  • Der erste und ein zweiter und gegebenenfalls darüber hinaus weiterer Teilkolben können sich über einen gesamten Arbeitsvorgang lediglich innerhalb des Hydraulikzylinders befinden. Der erste Teilkolben kann als Ringkolben ausgebildet sein und der zweite Teilkolben als beispielsweise mit kreisförmigem Grundriss sich innerhalb des ersten Teilkolbens erstreckender Kolben. In gleicher Weise kann auch der zweite Teilkolben als Ringkolben und ein weiterer Teilkolben mit kreisförmigem Grundriss hinsichtlich seiner Einwirkungsfläche gebildet sein. Die Teilkolben können insbesondere in der Verfahrrichtung vergleichsweise klein beziehungsweise kurz ausgebildet sein. Nur die Kolbenstange braucht aus dem Hydraulikzylinder ausfahrbar vorgesehen zu sein. Die Kolbenstange kann mit nur einer Gesamt-Beaufschlagungsfläche, die sich aus den mehreren Teil-Beaufschlagungsflächen zusammensetzen kann, ausgebildet sein. Nach einer vollendeten Verpressung kann ein Zurückfahren der Kolbenstange an praktisch beliebiger Stelle angehalten werden, zur Verpressung eines nächsten Werkstückes. Von dieser Position der Kolbenstange aus kann sogleich die nächste Verpressung durchgeführt werden.
  • Die Kolbenstange kann einen Verfahrbereich zwischen einer Anfangsstellung und einer Endstellung aufweisen. In dem Verfahrbereich der Kolbenstange kann ein Wechsel von einer Beaufschlagung der Kolbenstange durch alle Teilkolben, insbesondere zu Beginn eines Arbeitsvorganges, zu einer Beaufschlagung durch einen Teil der Teilkolben, oder letztlich nur einem Teilkolben, insbesondere am Ende des Verfahrbereiches, eintreten.
  • Die Kolbenstange weist eine Gesamt-Beaufschlagungsfläche auf, die sich über den gesamten Verfahrbereich innerhalb des Hydraulikzylinders befindet. Diese Gesamt-Beaufschlagungsfläche beziehungsweise die Teil-Beaufschlagungsflächen, welche die Gesamt-Beaufschlagungsfläche bilden, wird beziehungsweise werden wechselweise oder zugleich von den Teilkolben beaufschlagt.
  • Die sowohl von dem ersten wie von einem zweiten und gegebenenfalls weiteren Teilkolben separierbare Kolbenstange kann einteilig ausgebildet sein. Diese Kolbenstange kann auch mit nur einem umlaufenden Beaufschlagungsflansch für eine Rückstellfeder ausgebildet sein. Sie kann lose aufliegend auf Übertragungsflächen der Teilkolben vorgesehen sein.
  • Die Gesamt-Beaufschlagungsfläche der Kolbenstange ist bevorzugt einheitlich ebenflächig durchgehend gebildet, mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen Erstreckung zu der Verfahrrichtung der Kolbenstange bei einem Arbeitsvorgang. Gleichwohl lassen sich zwei oder mehr Teil-Beaufschlagungsflächen unterscheiden, wobei eine erste Teil-Beaufschlagungsfläche nur von dem ersten Teilkolben, eine zweite Teil-Beaufschlagungsfläche nur von dem zweiten Teilkolben etc. im Zuge eines Arbeitsvorganges beaufschlagt wird.
  • Vorteilhaft ist nur insgesamt eine Rückstellfeder vorgesehen. Diese eine Rückstellfeder kann zugleich eine Rückstellung der Kolbenstange wie auch des ersten und des zweiten etc. Teilkolbens herbeiführen.
  • Vorteilhaft wirkt eine Rückstellfeder, beziehungsweise die Rückstellfeder, unmittelbar auf die Kolbenstange, gegebenenfalls auf den Beaufschlagungsflansch der Kolbenstange, ein, auf die Teilkolben dagegen lediglich mittelbar. Die mittelbare Einwirkung auf die Teilkolben erfolgt über die Gesamt-Beaufschlagungsfläche der Kolbenstange.
  • Die Kolbenstange mit der Rückstellfeder kann auch in einem Auswechselkopf der Arbeitsvorrichtung angeordnet sein und zusammen mit dem Auswechselkopf aus dem Hydraulikzylinder aus beziehungsweise von dem Hydraulikzylinder entfernbar sein, wobei der erste, der zweite etc. Teilkolben in dem Hydraulikzylinder verbleiben können. Somit ist die "nasse Seite", also sind die mit Hydraulikmittel an ihren Einwirkungsflächen beaufschlagbaren Teilkolben, bei einem Wechsel des Werkzeugkopfes nicht notwendig zu entnehmen. Es kann vorteilhaft auf der "trockenen Seite" gearbeitet werden. Der Auswechselkopf kann entsprechend die Zylinderdecke und eine sich von der Zylinderdecke in Richtung auf einen Zylinderboden erstreckende Teilzylinderwandung aufweisen.
  • Weiter ist bevorzugt, dass der Beaufschlagungsflansch der Kolbenstange, soweit er vorgesehen ist, innerhalb eines Hülsenabschnittes eines Teilkolbens, bevorzugt des ersten Teilkolbens, angeordnet ist. Mittels des Hülsenabschnittes kann der erste Teilkolben auf einen Anschlag fahren, wobei nach einem erfolgten Anschlag durch Steigerung des Druckes in dem Hydraulikmittel nur noch der oder die weiteren Teilkolben, jedenfalls ein zweiter Teilkolben, bewegt wird. Der zweite etc. Teilkolben fährt dann weiter gegenüber der Einwirkungsfläche des ersten Teilkolbens in der Verfahrrichtung vor, also in Richtung der Kolbenstange. Der zweite etc. Teilkolben liegt hierbei weiter an der zugeordneten Teil-Beaufschlagungsfläche der Kolbenstange an, die im Übrigen aber von der zugeordneten Übertragungsfläche des ersten Teilkolbens abgehoben ist. Im Falle von mehreren gleichen Teilkolben liegen diese an der jeweils zugeordneten Teil-Beaufschlagungsfläche der Kolbenstange zugleich an, die auch dann im Übrigen von der zugeordneten Übertragungsfläche (jedenfalls) des ersten Teilkolbens abgehoben ist.
  • Die, bevorzugt einzige, Rückstellfeder umgibt bevorzugt die Kolbenstange in einem Ringraum zwischen dem genannten Hülsenteil und einer Außenfläche der Kolbenstange. Dieser Ringraum ist bevorzugt nach unten durch den Beaufschlagungsflansch der Kolbenstange begrenzt. Nach oben, beziehungsweise in eine Ausfahrrichtung, ist der Ringraum bevorzugt, jedenfalls wirkungsmäßig, durch die Zylinderdecke des Hydraulikzylinders begrenzt. In einer praktischen Ausführungsform kann diese Zylinderdecke auch, wie schon angesprochen, beispielsweise durch einen entsprechenden Bereich des Auswechselkopfes gebildet sein. Die Rückstellfeder wirkt entsprechend bevorzugt zwischen einem weiter bevorzugt als Abnehmteil ausgebildeten Teil eines Arbeitskopfes, vorteilhafterweise eines Auswechselkopfes, und einer Oberseite des Beaufschlagungsflansches der Kolbenstange.
  • Der zweite etc. Teilkolben ist weiter bevorzugt innerhalb des ersten Teilkolbens abgedichtet geführt. Der zweite etc. Teilkolben weist hierbei bevorzugt einen Anschlagflansch auf, mit dem er in einer weitestmöglichen Ausfahrstellung relativ zu dem ersten Teilkolben an einem nach innen weisenden, bevorzugt umlaufenden, Vorsprung des ersten Teilkolbens anliegt. Die Abdichtung ist bevorzugt außerhalb, in einer Verfahrrichtung versetzt in Richtung zu der Zylinderdecke, des Anschlagflansches gebildet. Der Anschlagflansch bildet in der Regel keinen hydraulisch wirksamen Bereich der Fläche, welche die betreffende Einwirkungsfläche bildet. Jedoch kann eine Dichtung innerhalb des Anschlagflansches, d.h. in einem Radialbereich des Anschlagflansches, andererseits auch dazu führen, dass der Flächenanteil des Anschlagflansches in die hydraulisch wirksame Einwirkungsfläche einzubeziehen ist. Der zweite etc. Teilkolben kann somit nicht nach außen relativ zu dem ersten Teilkolben entnommen werden. Vielmehr muss zu einer Herausnahme des zweiten Teilkolbens aus dem Hydraulikzylinder zunächst der erste Teilkolben aus dem Hydraulikzylinder entnommen werden und dann der zweite Teilkolben gleichsam nach unten aus dem ersten Teilkolben herausgezogen werden.
  • Bevorzugt ist der erste Teilkolben mit einer ersten Dichtung ausgebildet, mit welcher er gegenüber einer Innenfläche des Hydraulikzylinders abgedichtet ist und zugleich auch mit einer zweiten, gegebenenfalls weiteren zweiten Dichtung(en) ausgebildet, mit welcher er zu einer Außenfläche des zweiten und gegebenenfalls weiteren Teilkolbens abgedichtet ist.
  • Der zweite Teilkolben kann für sich gesehen also bevorzugt ohne eine Dichtung ausgebildet sein. Er braucht keine Aussparung zur Aufnahme etwa eines Dichtringes oder dergleichen aufzuweisen.
  • Die Teilkolben, gegebenenfalls beide oder alle Teilkolben, sind bevorzugt nach einer insoweit ersten möglichen Ausführungsform teleskopartig ineinander geführt. Ein Teilkolben, der innerhalb des ersten Teilkolbens angeordnet ist und in dem teleskopartig ein weiterer Teilkolben aufgenommen ist, weist bevorzugt eine Dichtung auf, mit der er mit diesem weiteren Teilkolben zusammenwirkt.
  • Der zweite etc. Teilkolben ist bei dieser Ausführungsform entsprechend bevorzugt nur einem inneren Bereich bezüglich des ersten oder eines zweiten Teilkolbens zugeordnet. Die Einwirkungsfläche des ersten Teilkolbens, für eine Druckbeaufschlagung durch das Hydraulikmittel, ist ringartig umgebend zu der Einwirkungsfläche des zweiten Teilkolbens gebildet. Die Einwirkungsfläche des ersten Teilkolbens ist entsprechend bevorzugt kreisringförmig gebildet. Die Einwirkungsfläche des zweiten oder gegebenenfalls inneren Teilkolbens ist bevorzugt als Kreisfläche gebildet.
  • Eine Bewegungscharakteristik der Teilkolben ist vorrangig nicht abhängig von dem Verhältnis ihrer Flächen. Grundsätzlich kann das Flächenverhältnis so vorgesehen sein, dass der erste Teilkolben bei einem Beginn eines Arbeitsvorganges mit einer größeren Kraft auf die Kolbenstange einwirkt als der zweite oder jeder weitere Teilkolben. Bevorzugt ist mit einer Abfolge der Kraft-Einwirkung der Teilkolben auf die Kolbenstange auch eine stufenartige Abnahme der auf den Kolbenschaft ausgeübten Kraft verbunden. Beide Teilkolben, oder mehrere Teilkolben, wirken aber bei Beginn eines Arbeitsvorganges, bis der erste Teilkolben an den Anschlag angefahren ist, zugleich auf die Kolbenstange ein.
  • Zu Beginn eines Arbeitsvorganges sind die Einwirkungsflächen der Teilkolben anliegend an oder nahe einem Boden des Hydraulikzylinders befindlich. Wird nun in den Hydraulikzylinder bodenseitig Hydraulikmittel mit fortschreitend ansteigendem Hydraulikdruck eingepumpt, so wirken die Teilkolben unabhängig von ihrer flächenmäßigen Auslegung hinsichtlich der Übertragungsflächen zunächst bevorzugt gemeinsam auf die Gesamt-Beaufschlagungsfläche der Kolbenstange ein. Im Zuge einer Erhöhung eines Druckes kann aber vorgesehen sein, dass der erste Teilkolben nach einem bestimmten Ausfahrweg an den genannten Anschlag gelangt, so dass bei weiterer Erhöhung des Hydraulikdruckes nur noch der oder die weiteren Teilkolben auf die Kolbenstange einwirken. Auch bezüglich der weiteren Teilkolben kann dann jeweils ein Anschlag vorgesehen sein, sodass bei mehreren weiteren Teilkolben auch der nächste Teilkolben aus der Beaufschlagung der Kolbenstange ausscheidet. Hierbei wird zugleich die Beaufschlagungsfläche der Kolbenstange von dem oder den Teilkolben, die an den Anschlag gelangt sind, zunehmend entfernt, unter weiterer Komprimierung der Rückstellfeder. Durch die Größe der Einwirkungsfläche des zweiten oder der weiteren Teilkolben ist insbesondere die Kraft bestimmbar, welche an der Kolbenstange und damit an einem mit der Kolbenstange beaufschlagten Werkzeug zur Wirkung kommt, wenn der oder die weiteren Teilkolben allein die Kraft übertragen.
  • Hiermit ist verbunden, dass aufeinander zu bewegbare Werkzeuge, beziehungsweise ein Werkzeug und ein Anschlag in einem Werkzeugkopf, über eine erste Verfahrstrecke mit einer zunehmenden Kraft aufeinander zu bewegbar sind, bei Beaufschlagung der Kolbenstange durch beide oder alle Teilkolben. Über eine weitere Verfahrstrecke sind die genannten Bereiche dann nur noch mit der Kraft des zweiten oder der weiteren Teilkolben beaufschlagt. Diese zweite, gegebenenfalls dritte etc. Kraft kann bevorzugt jeweils geringer sein als die erste, zweite etc. Kraft.
  • Die mehr als zwei Teilkolben können in gleicher Weise wie der erste und der zweite Teilkolben teleskopartig ineinandergeführt angeordnet sein, jeweils mit zusammenfallenden Mittelachsen.
  • Ein erster und ein zweiter und gegebenenfalls weitere Teilkolben können aber auch hinsichtlich ihrer Mittelachsen versetzt zueinander angeordnet sein. Dies insbesondere dann, wenn ein zweiter und weiterer Teilkolben in einer oder mehreren exzentrisch in den ersten Teilkolben ausgebildeten Öffnungen geführt sind. Vorteilhaft sind hierbei jeweils zwei oder mehr gleiche Teilkolben, d.h. Teilkolben gleicher Länge, in Verfahrrichtung der Teilkolben, und bevorzugt auch gleicher Einwirkungsfläche, vorgesehen, so dass hierüber wieder eine symmetrische Kraftbeaufschlagung der Kolbenstange erreichbar ist. Umfangsversetzt können dann weitere Teilkolben mit einer abweichenden, unter sich aber wieder übereinstimmenden und bevorzugt übereinstimmenden Einwirkungsflächen vorgesehen sein, um auch so eine Mehrstufigkeit von mehr als zwei Stufen erreichen zu können.
  • Mit einem Arbeitsgerät, wie hier beschrieben, können Teile unterschiedlicher Größe in demselben Arbeitsgerät günstig bearbeitet werden, ohne dass bei einem Teil kleinerer Größe, bei welchem eine relevante Krafteinwirkung oft erst stattfindet, nachdem der erste Teilkolben bereits auf einen Anschlag gefahren ist, eine zu hohe Kraft wirkt.
  • Besonders günstig lässt sich ein solches Arbeitsgerät zur Vercrimpung nutzen, beispielsweise zur Vercrimpung von Aderendhülsen und/oder von Kabelschuhen.
  • Im Falle von mehreren gleichen Teilkolben, die, wie beschrieben, bezüglich der Mittelachse gegenüberliegend oder umfangsversetzt angeordnet sind, weist der erste Teilkolben bevorzugt mehrere lochartige Durchbrechungen auf, in denen die stangenartigen gleichen zweiten und gegebenenfalls dritten usw. Teilkolben einsitzen. Diese stangenartigen Teilkolben können dann auch mit unterschiedlichen Längen vorgesehen sein, wobei jeweils zugeordnete gleiche Teilkolben eine selbe Länge aufweisen, so dass hierdurch die gewünschte Mehrstufigkeit erreicht werden kann. Bevorzugt sind in Bezug auf einen Mittelpunkt beziehungsweise eine Mittellängsachse des Hydraulikzylinders immer zwei gegenüberliegende stangenartige Teilkolben gleicher Länge ausgebildet. Die genannten Ausgestaltungen können auch miteinander kombiniert vorgesehen sein. In diesem Fall kann beispielsweise eine Ausgestaltung mit einem ersten und zweiten Teilkolben konzentrischer Anordnung, wie sie hier als bevorzugte Ausführungsform beschrieben ist, mit stangenartigen weiteren Teilkolben in entsprechenden Durchbrüchen des ersten Teilkolbens kombiniert ausgebildet sein.
  • Die hier beschriebene Arbeitsvorrichtung kann auch, wie aus der eingangs genannten WO 2014/108361 A1 beziehungsweise der US 2015/0364889 A1 bekannt, zum bevorzugt mehrstufigen Verpressen beziehungsweise Vercrimpen von Kabelschuhen dienen.
  • Die Arbeitsvorrichtung kann auch als Hand-Arbeitsvorrichtung ausgebildet sein, wie dies beispielsweise aus der US 3 154 981 A1 bekannt ist.
  • Auch kann die Arbeitsvorrichtung als von einem Rumpfgerät gesonderter Arbeitskopf ausgebildet sein, der mittels eines Hydraulikschlauches an das Rumpfgerät angeschlossen ist. Hierzu ist beispielsweise auf die Offenbarung in der WO 2019/016194 A2 ( US 2020/0180049 A1 ) zu verweisen, dort beispielsweise die Darstellung der Figur 19.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Querschnitt durch einen Hydraulikzylinder und einen Arbeitskopf einer Arbeitsvorrichtung mit teilweise dargestelltem Rumpf gerät, in einer Ausgangsstellung, mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Teilkolben;
    Fig. 2
    eine Darstellung gemäß Figur 1 nach Aufbringen von Hydraulikdruck und Verfahren des ersten Teilkörpers in eine Anschlagstellung;
    Fig. 3
    eine Darstellung gemäß Figur 1 beziehungsweise Figur 2, nach gegenüber Figur 2 weiterem Verfahren des zweiten Teilkolbens;
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung einer Arbeitsvorrichtung insgesamt;
    Fig. 5
    ein Querschnitt gemäß Figur 1, bei einer Anordnung mit drei Teilkolben, zu Beginn eines Arbeitsvorganges;
    Fig. 6
    die Anordnung gemäß Figur 5 am Ende eines Arbeitsvorganges;
    Fig. 7
    einen Querschnitt gemäß Figur 1, bei einer Anordnung mit zwei Paaren gleicher Teilkolben, bezüglich einer Mittelachse exzentrisch angeordnet;
    Fig. 8
    einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Figur 7, geschnitten entlang der Linie VIII-VIII in Figur 7; und
    Fig. 9
    die Anordnung gemäß Figur 7 am Ende eines Arbeitsvorganges.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Dargestellt und beschrieben ist eine hydraulisch betätigbare, als Handgerät ausgebildete Arbeitsvorrichtung 1. Die Arbeitsvorrichtung 1 weist, mit Bezug zu Figur 4, bevorzugt einen Akkumulator 2, einen elektrischen Motor 3, vorteilhafterweise ein Getriebe 4 und eine Pumpe 5 auf. Mit der Pumpe 5 kann Hydraulikmittel in einen Hydraulikzylinder 6 eingepumpt werden. Das Hydraulikmittel kann in einen Vorratsraum 7 zurücklaufen und von dort wieder in den Hydraulikzylinder 6 bei einem weiteren Arbeitsvorgang gepumpt werden.
  • Bei bevorzugt stabartiger Anordnung, wie in Figur 4 dargestellt, kann ein Griffbereich umgebend zu dem Motor 3 und/oder dem Getriebe 4 und/oder der Pumpe 5 gegeben sein.
  • Weiter kann ein Betätigungsschalter 8 vorgesehen sein.
  • Mit weiterem Bezug zu den Figuren 1 bis 3 ist zu erkennen, dass in einer ersten Ausführungsform in dem Hydraulikzylinder 6 ein erster Teilkolben 9 und ein zweiter Teilkolben 10 angeordnet sind. Der zweite Teilkolben 10 ist innerhalb des ersten Teilkolbens 9 angeordnet.
  • Weiter ist eine Kolbenstange 11 vorgesehen, die durch die Teilkolben 9, 10 beaufschlagbar ist.
  • Die Kolbenstange 11 wirkt auf ein in einem Arbeitskopf 12 beweglich geführtes Werkzeug 13. Beim Ausführungsbeispiel und bevorzugt ist das Werkzeug 13 lösbar mit der Kolbenstange 11 verbunden.
  • Beim Ausführungsbeispiel und bevorzugt ist ein beweglich geführtes erstes Werkzeug 13 und ein zweites Werkzeug 14 feststehend in dem Arbeitskopf 12 angeordnet.
  • Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Crimpvorrichtung, bevorzugt zur Vercrimpung von Aderendhülsen. Hierbei ist zwischen den Werkzeugen 13 und 14 eine Crimpöffnung 15 belassen, die mit zunehmendem Verfahren der Kolbenstange 11 verkleinert wird, siehe ausgehend von Figur 1 die Figuren 2 und 3.
  • Die beiden Teilkolben, der erste Teilkolben 9 und der zweite Teilkolben 10, weisen jeweils eine erste Einwirkungsfläche 16, zur Beaufschlagung des ersten Teilkolbens 9 mit Hydraulikmittel, und eine zweite Einwirkungsfläche 17, zur Beaufschlagung des zweiten Teilkolbens 10 mit Hydraulikmittel, auf. Diese Einwirkungsflächen 16 und 17 sind durch das im Einzelnen nicht dargestellte, in den Hydraulikzylinder 6 zur Durchführung eines Arbeitsvorganges einpumpbare Hydraulikmittel im Zuge eines Arbeitsvorganges beaufschlagbar.
  • Die beiden Teilkolben, der erste Teilkolben 9 und der zweite Teilkolben 10, wirken über die Kolbenstange 11 auf dasselbe Werkzeug 13 ein.
  • Bei der Durchführung eines Arbeitsvorganges, wie er ausgehend von Figur 1 in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, wirkt das Hydraulikmittel über den gesamten Arbeitsvorgang mit einem jeweils selben Hydraulikdruck auf den ersten Teilkolben 9 und den zweiten Teilkolben 10 ein. Dies entsprechend auch dann, wenn der zweite Teilkolben 10 zufolge des Erreichens eines Anschlages nicht weiter bewegt wird.
  • Die Kolbenstange 11 weist eine Gesamt-Beaufschlagungsfläche 18 auf, über welche von beiden Teilkolben 9, 10 auf die Kolbenstange 11 einwirkbar ist.
  • Wie aus einem Vergleich des Zustandes von Figur 3 gegenüber Figur 2 ersichtlich ist, kann die Gesamt-Beaufschlagungsfläche 18 der Kolbenstange 11 im Zuge der Durchführung eines Arbeitsvorganges nur noch von dem zweiten Teilkolben 10 beaufschlagt sein, sie ist dann von dem ersten Teilkolben 9 gelöst und befindet sich mit Abstand darüber. Die mit Abstand zu dem ersten Teilkolben befindliche, hier ringförmige Teil-Beaufschlagungsfläche ergänzt sich mit der weiteren, hier kreisförmigen Teil-Beaufschlagungsfläche, die von dem zweiten Teilkolben beaufschlagt ist, zu der Gesamt-Beaufschlagungsfläche. Die Teilkolben 9, 10 weisen ihrerseits jeweils eine erste beziehungsweise zweite Übertragungsfläche 19, 20 auf, mit welcher sie auf die jeweilige Teil-Beaufschlagungsfläche der Gesamt-Beaufschlagungsfläche 18 der Kolbenstange 11 einwirken können.
  • Die Gesamt-Beaufschlagungsfläche 18 der Kolbenstange 11 ist bevorzugt, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, als einheitlich ebene Fläche gebildet, die sich auch im Wesentlichen senkrecht zu einer Verfahrrichtung V der Kolbenstange 11 im Zuge eines Arbeitsvorganges erstreckt. Gleichwohl wird immer nur ein Teilbereich der Beaufschlagungsfläche 18 von der Übertragungsfläche 19 beziehungsweise 20 des ersten beziehungsweise zweiten Teilkolbens 9, 10 beaufschlagt.
  • Der erste Teilkolben 9 ist weiter bevorzugt mit einem Anschlagteil ausgebildet. Das Anschlagteil ist beim Ausführungsbeispiel und weiter bevorzugt als Hülsenteil 28 ausgebildet. Das Hülsenteil 28 kann einteilig mit dem ersten Teilkolben 9 ausgebildet sein. Es kann aber auch gesondert zu dem ersten Teilkolben 9 ausgebildet sein oder einteilig mit dem Arbeitskopf 12.
  • Das Hülsenteil 28 kommt ersichtlich im Zuge des Verfahrens des ersten Teilkolbens 9, siehe die Stellung der Figuren 2 und 3, an einen Anschlag 21, der in dem Arbeitskopf 12 ausgebildet ist. Bei weiter erhöhtem Hydraulikdruck kann gleichwohl der erste Teilkolben 9 dann nicht weiter verfahren.
  • Es ist, bei diesem Ausführungsbeispiel und bevorzugt, weiter bevorzugt aber auch bei allen Ausführungsbeispielen, nur eine einzige Rückstellfeder 22 vorgesehen. Die Rückstellfeder 22 wirkt zwischen dem Arbeitskopf 12 und der Kolbenstange 11. Bevorzugt wirkt die Rückstellfeder 22 auf einen Beaufschlagungsflansch 23 der Kolbenstange 11. Der Beaufschlagungsflansch 23 bildet bevorzugt auch gegenüberliegend zu einer Seite, auf welche die Rückstellfeder 22 einwirkt, einen Teil der Beaufschlagungsfläche 18 für den ersten beziehungsweise zweiten Teilkolben 9, 10 aus. Weiter bevorzugt ist, wie auch bei diesem Ausführungsbeispiel und darüber hinaus bei allen Ausführungsbeispielen, die Rückstellfeder 22 in einem Ringraum zwischen dem Hülsenteil 28 und einer Außenfläche der Kolbenstange 11 angeordnet.
  • Die Rückstellfeder 22 stützt sich weiter oberseitig an einer Zylinderdecke 45 ab.
  • Der Arbeitskopf 12 ist bevorzugt unter Einschluss eines Teils des Hydraulikzylinders, hier der Zylinderdecke 45 und eines sich von der Zylinderdecke 45 in Richtung auf einen Zylinderboden 46 erstreckenden Teilzylinderwandung 47 gebildet. Die Teilzylinderwandung 47 kann innenseitig einen Teil der Gewindeverbindung 26 ausbilden.
  • Der erste Teilkolben 9 weist weiter bevorzugt eine erste Dichtung 24 auf, mit welcher er zu einer Innenfläche des Hydraulikzylinders 6 abgedichtet ist. Weiter bevorzugt weist der erste Teilkolben 9 eine zweite Dichtung 25 auf, mit welcher er eine Abdichtung gegenüber dem zweiten Teilkolben 10 erbringt.
  • Der Arbeitskopf 12 ist weiter bevorzugt von dem Hydraulikzylinder 6 abnehmbar ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel und bevorzugt bei allen Ausführungsbeispielen ist eine Gewindeverbindung 26 zwischen dem Arbeitskopf 12 und dem Hydraulikzylinder 6 vorgesehen. Mittels einer Feststellschraube 27 kann der Arbeitskopf 12 in einer aufgeschraubten Stellung, wie sie den Figuren 1 bis 3 entspricht, festgesetzt sein.
  • Der Beaufschlagungsflansch 23 der Kolbenstange 11 bewegt sich weiter bevorzugt innerhalb des Hülsenteiles 28. Hierbei grenzt er mit einer Außenfläche bevorzugt an eine Innenfläche des Hülsenteils 28.
  • Der zweite Teilkolben 10 weist einen Anschlagflansch 30 auf, mit dem er im ausgefahrenen Zustand, vergleiche Figur 3, an einem zugeordneten Anschlag 34 des ersten Teilkolbens zur Anlage kommt. Da bei dem Ausführungsbeispiel ersichtlich die Dichtung erst in Verfahrrichtung V nach dem Anschlag 34 angeordnet ist, ist insoweit der Anschlag 34 beziehungsweise diesbezügliche Fläche noch die hydraulische Einwirkungsfläche des ersten Teilkolbens 9 einzubeziehen und ist insoweit der Anschlagflansch 30 kein wirksamer hydraulischer Teil der Einwirkungsfläche des zweiten Teilkolbens 10.
  • Bei der Ausführungsform der Figuren 5 und 6 ist ausgehend von der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 zusätzlich zu dem ersten Teilkolben 9 und dem zweiten Teilkolben 10 ein dritter Teilkolben 29 vorgesehen. Alle drei Teilkolben weisen zusammenfallende geometrische Mittelachsen A auf.
  • Der zweite Teilkolben 10 ist hierbei als Hülsenteil ausgebildet, das bevorzugt auf seiner Innenfläche den dritten Teilkolben 29 führt und auf seiner Außenfläche in dem ersten Teilkolben 9 geführt ist. Der erste 9 und der zweite Teilkolben 10 weisen entsprechend eine ringförmige Einwirkungsfläche auf, der dritte Teilkolben 29 dagegen eine kreisförmige Einwirkungsfläche.
  • Alle drei Teilkolben 9, 10, 29 sind teleskopartig ineinander angeordnet. Der dritte Teilkolben 29 ist als zylinderartiger Teilkolben mit einem Anschlagflansch 32, entsprechend dem Anschlagflansch 30 des zweiten Teilkolbens 10 in der ersten Ausführungsform, ausgebildet. Weiter bildet der Anschlagflansch 32 zusammen mit dem Zentralbereich des dritten Teilkolbens 29, wie auch bei der ersten Ausführungsform unterseitig eine gemeinsame kreisförmige Fläche, die, soweit hydraulisch wirksam, eine Einwirkungsfläche 31 ist.
  • Der zweite Teilkolben 10 dieser Ausführungsform weist in vergleichbarer Weise einen Flansch 30 auf, der unterseitig entsprechend in die kreisringförmige Einwirkungsfläche 33 übergeht.
  • In der ausgefahrenen Stellung, am Ende eines Arbeitsvorganges, wie sie in Figur 6 dargestellt ist, wirkt nur noch der dritte Teilkolben 29 auf eine seiner Übertragungsfläche 20' entsprechende Teil-Beaufschlagungsfläche der Gesamt-Beaufschlagungsfläche 18 der Kolbenstange 11 ein. Der zweite Teilkolben 10 und/oder der dritte Teilkolben 29 können jeweils an einem Anschlag 34 beziehungsweise 35 des ersten Kolbens 9 oder des zweiten Kolbens 10 anliegen.
  • Im Übrigen, soweit hier nicht auf Besonderheiten eingegangen ist, gilt auch die Beschreibung zu der ersten Ausführungsform.
  • Die weitere Ausführungsform gemäß den Figuren 7 bis 9 weist zweite Teilkolben 36 und dritte Teilkolben 37 (vergleiche Figur 8) auf, die beim Ausführungsbeispiel und bevorzugt paarweise ausgebildet sind. Die zweiten Teilkolben 36 und dritten Teilkolben 37 weisen hierbei jeweils bevorzugt eine übereinstimmende Länge l beziehungsweise l', bezogen auf die Verfahrrichtung V, auf. Die zweiten Teilkolben 36 beziehungsweise die dritten Teilkolben 37 sind jeweils in einer bohrungsartigen Aufnahmeöffnung 38, 39, 40, 41 des ersten Teilkolbens 9 aufgenommen. Die zweiten, hier paarweise vorgesehenen, Teilkolben 36 weisen eine kürzere Länge l auf als die dritten Teilkolben 37, welche die größere Länge l' aufweisen.
  • Wenn auch die zweiten und dritten Teilkolben 36 beziehungsweise 37, im Hinblick auf ihre paarweise Ausgestaltung, aber auch für sich gesehen, jeweils mit einem selben Durchmesser dargestellt sind, können sie aber auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  • Auch die zweiten Teilkolben 36 und die dritten Teilkolben 37 dieser Ausführungsform weisen bevorzugt, wie dargestellt, unterseitig jeweils einen Flansch 42, 43 auf, mit dem sie in einer Ausfahrstellung auch an einer entsprechenden Fläche des ersten Teilkolbens zur Anlage kommen können. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Flansche 42,43 hydraulisch nicht in die Einwirkungsflächen einbezogen.
  • Den Übertragungsflächen der zweiten und dritten Teilkolben 36,37 ist hier einheitlich das Bezugszeichen 20" zugeordnet.
  • Ein Außenrand 44 der Einwirkungsfläche des bei diesem Ausführungsbeispiel ersten Teilkolbens 9 ist hier zusammenfallend mit einer Innenfläche des Hydraulikzylinders gegeben. Bezüglich der geometrischen Mittelachse A sind die Einwirkungsflächen der zweiten und dritten Teilkolben 36, 37 nicht einzubeziehen, wobei sich aufgrund der symmetrischen Anordnung hier auch kein Unterschied ergeben würde. Liste der Bezugszeichen
    1 Arbeitsvorrichtung 27 Feststellschraube
    2 Akkumulator 28 Hülsenteil
    3 Motor 29 dritter Teilkolben
    4 Getriebe 30 Anschlagflansch
    5 Pumpe 31 Einwirkungsfläche
    6 Hydraulikzylinder 32 Flansch
    7 Vorratsraum 33 kreisförmige Beaufschlagungs-fläche
    8 Betätigungsschalter
    9 erster Teilkolben 34 Anschlag
    10 zweiter Teilkolben 35 Anschlag
    11 Kolbenstange 36 zweiter Teilkolben
    12 Arbeitskopf 37 dritter Teilkolben
    13 erstes Werkzeug 38 bohrungsartige Aufnahmeöff-nung
    14 zweites Werkzeug
    15 Crimpöffnung 39 bohrungsartige Aufnahmeöff-
    16 erste Einwirkungsfläche nung
    17 zweite Einwirkungsfläche 40 bohrungsartige Aufnahmeöff-nung
    18 Gesamt-Beaufschlagungsfläche
    19 Übertragungsfläche 41 bohrungsartige Aufnahmeöff-nung
    20 Übertragungsfläche
    20' Übertragungsfläche 42 Flansch
    20" Übertragungsfläche 43 Flansch
    21 Anschlag 44 Außenrand
    22 Rückstellfeder 45 Zylinderdecke
    23 Beaufschlagungsflansch 46 Zylinderboden
    24 erste Dichtung 47 Teilzylinderwandung
    25 zweite Dichtung
    26 Gewindeverbindung
    l Länge
    l' Länge
    A Mittelachse
    V Verfahrrichtung

Claims (15)

  1. Hydraulisch betätigbare Arbeitsvorrichtung (1), ausgebildet zur Durchführung eines Arbeitsvorganges, aufweisend einen Hydraulikzylinder (6), zumindest einen ersten und einen zweiten Teilkolben (9, 10), vorgesehen in dem Hydraulikzylinder (6), wobei die Teilkolben (9,10) unter Druckbeaufschlagung durch ein Hydraulikmittel in einer Verfahrrichtung (V) in dem Hydraulikzylinder (6) verfahrbar sind um den Arbeitsvorgang durchzuführen, wobei jeder Teilkolben (9, 10) eine Einwirkungsfläche (16, 17) an seinem unteren Ende aufweist, gegen welche das Hydraulikmittel wirken kann, wobei die Teilkolben (9, 10) über den gesamten Arbeitsvorgang weiter an den Einwirkungsflächen mit dem jeweils selben Hydraulikdruck beaufschlagt sind, wobei weiter eine Kolbenstange (11) vorgesehen ist, die mit dem Hydraulikzylinder (6) gekoppelt ist, wobei in dem Hydraulikzylinder (6) eine Rückstellfeder (22) angebracht ist, wobei die Teilkolben (9, 10) in der Verfahrrichtung (V) in dem Hydraulikzylinder (6) unter Druck von Hydraulikflüssigkeit gegen die Kraft der Rückstellfeder (22) bewegbar sind, wobei weiter ein Arbeitsteil (13) vorgesehen ist, das mit der Kolbenstange (11) gekoppelt und damit bewegbar ist und die Teilkolben (9, 10) zur Einwirkung auf ein selbes Arbeitsteil (13) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (11) an ihrem unteren Ende eine Beaufschlagungsfläche (18) aufweist, gegen welche die Teilkolben (9, 10) wirken können, wobei weiter die Kolbenstange (11) gesondert von den Teilkolben (9, 10) vorgesehen ist und von nur einem Teilkolben (9, 10) beaufschlagt werden kann wie auch durch mehrere oder alle Teilkolben (9, 10) zur selben Zeit, wobei die Beaufschlagungsfläche (18) eine erste Teil-Beaufschlagungsfläche bildet gegen welche der erste Teilkolben (9) ausgebildet ist zu wirken, und eine zweite Teil-Beaufschlagungsfläche gegen welche der zweite Teilkolben (10) ausgebildet ist zu wirken, wobei die erste und die zweite Teil-Beaufschlagungsfläche einander in einer Richtung quer zu der Verfahrrichtung nicht überlappen.
  2. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Beaufschlagungsflächen sich über den gesamten Arbeitsvorgang innerhalb des Hydraulikzylinders (6) befinden.
  3. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkolben eine erste Einwirkungsfläche hat, der zweite Teilkolben eine zweite Einwirkungsfläche und jeder weitere Teilkolben eine weitere Einwirkungsfläche aufweist, wobei, bevorzugt, die zweite und gegebenenfalls eine weitere Einwirkungsfläche innerhalb der ersten Einwirkungsfläche des ersten Teilkolbens angeordnet ist.
  4. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und gegebenenfalls zweite und gegebenenfalls weiteren Einwirkungsflächen der Teilkolben in der Verfahrrichtung (V) gegenüberliegend eine erste und gegebenenfalls zweite und weitere Übertragungsfläche aufweisen gegenüberliegend zu der jeweiligen Einwirkungsfläche, und dass die erste und gegebenenfalls zweite und weitere Übertragungsfläche ausgebildet sind, Kraft von der ersten, gegebenenfalls zweiten und weiteren Teileinwirkungsfläche auf die Kolbenstange zu übertragen.
  5. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einen Teilkolben wirkende Rückstellfeder (22) sich nur innerhalb des Hydraulikzylinders (6) erstreckt.
  6. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkolben durch die Rückstellfeder (22) rückstellbar sind.
  7. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder (22) unmittelbar nur zwischen dem Hydraulikzylinder (6) und der Kolbenstange (11) einwirkt.
  8. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (11) einen Beaufschlagungsflansch (23) für die Rückstellfeder (22) aufweist, wobei, bevorzugt, der Beaufschlagungsflansch (23) der Kolbenstange (11) innerhalb eines Hülsenteils (28) des ersten Teilkolbens angeordnet ist.
  9. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Rückstellfeder (22) vorgesehen ist.
  10. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Dichtung (24) den ersten Teilkolben gegenüber einer Innenfläche des Hydraulikzylinders (6) abdichtet und dass eine zweite Dichtung (25) den ersten Teilkolben zu einer Außenfläche eines weiteren Teilkolbens abdichtet.
  11. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilkolben eine sich in der Verfahrrichtung (V) erstreckende geometrische Mittelachse (A) aufweist, wobei, bevorzugt, die geometrischen Mittelachsen (A) zusammenfallen oder mehrere Teilkolben teleskopartig ineinander geführt ausgebildet sind, wobei, bevorzugt, die geometrischen Mittelachsen (A) von Teilkolben zueinander beabstandet verlaufen.
  12. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere weitere Teilkolben in einer jeweils nur einem dieser weiteren Teilkolben zugeordneten Durchgangsöffnung des ersten Teilkolbens angeordnet sind.
  13. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Teilkolben hinsichtlich seiner Einwirkungsfläche exzentrisch bezüglich des ersten Teilkolbens angeordnet ist.
  14. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenmittelpunkt einer weiteren Einwirkungsfläche versetzt zu einem Flächenmittelpunkt der ersten Einwirkungsfläche (16) angeordnet ist.
  15. Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkungsflächen in der Richtung quer zu der Verfahrrichtung (V) überschneidungsfrei ausgebildet sind.
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