EP4523851A1

EP4523851A1 - Presswerkzeug mit einer fixiereinheit

Info

Publication number: EP4523851A1
Application number: EP24180642.1A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Fischer; Daniel Steinegger; Daniel Krieg
Original assignee: Fipe AG
Current assignee: Fipe AG
Priority date: 2023-09-18
Filing date: 2024-06-07
Publication date: 2025-03-19
Also published as: DE102023125236A1

Abstract

Es wird ein hydraulisch betätigbares Presswerkzeug (20) umfassend eine erste Presseinheit (21) und ein zweite Presseinheit (22), wobei die erste Presseinheit (21) und die zweite Presseinheit (22) durch wenigstens eine hydraulisch betätigbare ZylinderKolben-Einheit aufeinander zu entlang einer gemeinsamen Längsachse (X) bewegbar sind, vorgeschlagen. Die erste Presseinheit (21) und die zweite Presseinheit (22) begrenzen jeweils einen Freiraum (35). Das Presswerkzeug (20) weist wenigstens eine Fixiereinheit (33L, 33R) auf, die eine um eine Achse (33.2) in den Freiraum (35) ein- und ausschwenkbare Sperrklinke (33.1) hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betätigbares Presswerkzeug zur Herstellung einer Verbindung zweiter Rohre.
Es ist bekannt, Rohre mit einem Pressfitting zu verbinden. Das Pressfitting umfasst einen Fittingbody, einen ersten Pressring und einen zweiten Pressring. Ein solcher Fittingbody ist als Verbindungsstück so ausgestaltet, dass die Rohrenden der zu verbindenden Rohre von dem Fittingbody aufgenommen werden können. Die Pressringe werden an den gegenüberliegenden Endbereichen des Fittingbodies so auf den Fittingbody gepresst, dass die Pressringe den Fittingbody in radialer Richtung nach innen an die Außenwand der Rohre gepresst werden. Die Pressringe werden dabei axial auf den Fittingbody gepresst. So entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Fittingbody und den Rohrenden.
Zur Ausbildung einer solchen Verbindung sind hydraulisch betätigbare Presswerkzeuge bekannt. Durch die EP 2 749 378 A1 ist ein hydraulisch betätigbares Presswerkzeug bekannt. Das Presswerkzeug weist halbschalenförmige Presseinheiten auf, die das Pressfitting zusammengeklappt umgeben und miteinander verriegelt werden. Anschließend kann der Pressvorgang durchgeführt werden. Zur Aufbringung der notwendigen Kraft ist eine Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen, die über hydraulischen Druck entsprechend die Presseinheiten in axialer Richtung aufeinander zu bewegen.
Diese durchaus zufriedenstellend arbeitenden Presswerkzeuge haben jedoch den Nachteil, dass bei beengten Platzverhältnissen, insbesondere dann, wenn es um die Verbindung von Rohren geht, die neben- oder übereinander positioniert sind, der zur Verfügung stehende Raum in den meisten Fällen nicht ausreicht, um die Halbschalen auf die Rohrenden aufzubringen.
Durch die US-Schrift 5,305,510 A ist ein hydraulisches Presswerkzeug bekannt. Dieses hydraulische Presswerkzeug weist eine erste Presseinheit und eine zweite Presseinheit auf, wobei die erste Presseinheit und die zweite Presseinheit in axialer Richtung bewegbar sind, so dass diese Presseinheiten Pressringe auf einen Fittingbody aufbringen können. Jede Presseinheit weist einen Freiraum mit einem offenen Durchgangsbereich auf, in den das Pressfitting einbringbar ist. Es ist eine Fixiereinheit vorgesehen, durch die das Presswerkzeug im Rohr bzw. am Pressfitting fixiert werden kann. Die Fixiereinheit umfasst Fixierelemente in Form von Stegen, die tangential zum Rohr bzw. Fitting verschieblich sind. Zum Lösen der Fixiereinheit ist eine Zugänglichkeit zu den Fixierelementen von oben, wenn das Rohr waagerecht angeordnet ist, und das Presswerkzeug von unten an das Rohr positioniert wurde, notwendig.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, die Handhabung eines hydraulisch betätigbaren Presswerkzeugs zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein hydraulisches Presswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen hydraulischen Presswerkzeugs sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße hydraulische Presswerkzeug weist eine erste Presseinheit und ein zweite Presseinheit auf. Zum Durchführen eines Verpressvorgangs sind die erste Presseinheit und die zweite Presseinheit durch wenigstens eine hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolben-Einheit entlang einer gemeinsamen Längsachse aufeinander zu bewegbar. Die erste Presseinheit und die zweite Presseinheit begrenzen jeweils einen Freiraum, der dazu geeignet und bestimmt ist, die zu verbindende Rohrenden und das Pressfitting wenigstens teilweise aufzunehmen. Das erfindungsgemäße hydraulische Presswerkzeug weist wenigstens eine Fixiereinheit auf, die eine um eine Achse in den Freiraum ein- und ausschwenkbare Sperrklinke aufweist.
Dadurch, dass die Fixiereinheit eine um eine Achse in den Freiraum ein- und ausschwenkbare Sperrklinke aufweist, wird erreicht, dass eine relativ genaue Positionierung des Presswerkzeugs im Wesentlichen selbsttätig erfolgen kann. Es bedarf keiner zusätzlichen Handhabungen oder Aktivitäten, um die Fixiereinheit aus einer Ausgangsposition für die Positionierung des Presswerkzeugs herauszubringen und in die Fixierposition nach der Positionierung des Presswerkzeugs am Pressfitting vorzunehmen.
Während einer Positionierung des Presswerkzeugs am Pressfitting wird im Wesentlichen das Presswerkzeug so in Relation zu dem Pressfitting und Rohr gebracht, dass dieses mit seinem Freiraum an diese gebracht wird. Befindet sich das Pressfitting und/oder die Rohre insbesondere teilweise im Freiraum, so kommt es zu einem in Kontakt mit der Sperrklinke. Hierin kann eine Vorpositionierung des Werkzeugs gesehen werden. Eine unsachgemäße Positionierung des Presswerkzeugs führt nicht zu einer funktionalen Beeinträchtigung der Fixiereinheit.
Im Hinblick darauf, dass die Sperrklinke verschwenkbar ist, treten während eines Positioniervorgangs lediglich geringe Reibungskräfte zwischen der Fixiereinheit und dem Pressfitting bzw. den Rohren auf. Der Einfluss der Umgebung, insbesondere von Staub ist gegenüber der bekannten Lösung geringer.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Presswerkzeug wird vorgeschlagen, dass der Freiraum einen offenen Durchgangsbereich aufweist und die Sperrklinke in den Durchgangsbereich ein- und ausschwenkbar ist. Diese Ausgestaltung des Presswerkzeugs hat den Vorteil, dass das Presswerkzeug auch bei engen Platzverhältnissen, die insbesondere dann gegeben sein können, wenn zwei Rohre parallel zueinander verlaufen, verwendet werden kann. Eine kompakte Bauform des Presswerkzeugs wird erreicht. Dies bedeutet auch, dass durch die Fixiereinheit kein vergrößerter räumlicher Bedarf für das Presswerkzeug notwendig ist.
Die Zugänglichkeit der Fixiereinheit ist auch so vorteilhaft gelöst, dass eine Positionierung des Presswerkzeugs auch bei engen Verhältnissen, insbesondere, wenn eine Pressverbindung bei einer Doppelrohr-Anordnung erfolgen soll, ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Presswerkzeugs hat auch den Vorteil, dass für ein Lösen der Fixierung mehrere unterschiedliche konstruktive Möglichkeiten geschaffen werden können, so dass das Presswerkzeug je nach Haupteinsatzzweck eine bevorzugte Lösung aufweist, insbesondere derart, dass die Fixierung von einer Seite her aufgelöst werden kann.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Presswerkzeugs, bei der die Sperrklinke gegen eine Federkraft einschwenkbar ist. Dies bedeutet auch, dass zum Erreichen der Betriebsstellung des hydraulischen Presswerkzeugs keine zusätzlichen Maßnahmen notwendig sind. Wird das Presswerkzeug positioniert, so wird die Sperrklinke gegen die Federkraft eingeschwenkt. Hat das Presswerkzeug die vorgegebene Position erreicht, so wird durch die Federkraft die Sperrklinke ausgeschwenkt und eine Fixierung des Presswerkzeugs erreicht.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Sperrklinke gegen eine Federkraft einer Schenkelfeder einschwenkbar ist.
Zur weiteren Verringerung der Bauhöhe des hydraulisch betätigbaren Presswerkzeugs wird vorgeschlagen, dass die Sperrklinke um eine parallel zur Längsachse verlaufende Achse verschwenkbar ist.
Zur sicheren Handhabung des Presswerkzeugs wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Presswerkzeugs vorgeschlagen, dass ein Begrenzungsmittel vorgesehen ist, durch welches der Einschwenkwinkel der Sperrklinke in den Freiraum begrenzt wird.
Eine Begrenzung des Einschwenkwinkels wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Sperrklinke einen Fortsatz aufweist, der mit dem Begrenzungsmittel zusammenwirkt.
Vorzugsweise ist das Begrenzungsmittel stiftförmig ausgebildet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Begrenzungsmittel durch einen Wandabschnitt eines Einsatzes gebildet ist, wobei der Einsatz lösbar mit einer Presseinheit verbunden ist.
Die Sperrklinke mit dem Fortsatz sowie dem Begrenzungsmittel bilden vorzugsweise mit einem Einsatz einer Presseinheit eine Baueinheit. Für unterschiedliche Geometrien der Pressfittings werden verschiedene Einsätze verwendet. Die Gestalt und somit auch die Geometrie der Sperrklinke können auch an die unterschiedlichen Geometrien der Pressfittings angepasst sein.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs wird vorgeschlagen, dass die Sperrklinke in einer ausgeschwenkten Stellung festlegbar ist. Die ausgeschwenkte Stellung der Sperrklinke ist eine solche, in der der Verpressvorgang durchgeführt werden kann. Zum Lösen der Sperrklinke aus der ausgeschwenkten Stellung, ist eine Auslöseeinheit vorgesehen, welche mittelbar oder unmittelbar mit der Sperrklinke zusammenwirkt.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Auslöseeinheit eine Betätigungsstange aufweist, die an einem Ende einen Taster und an dem gegenüberliegenden Ende ein, vorzugsweise keilförmig ausgebildetes, Element aufweist. Die Betätigungsstange erstreckt sich durch einen am Presswerkzeug angeordneten Halter hindurch. Zwischen dem Halter und dem Taster ist eine Feder, insbesondere eine Druckfeder angeordnet, wobei das Element in Wirkverbindung mit dem Fortsatz steht. Der Halter kann auch einen Anschlag für das vorzugsweise keilförmig ausgebildetes Element bilden.
Die Fixiereinheit und die mit der Fixiereinheit zusammenwirkende Auslöseinheit sind so ausgebildet, dass die Fixiereinheit zumindest während des Verpressvorgangs im Wesentlichen selbsttätig arretiert wird. Insbesondere wird daher vorgeschlagen, dass die Fixiereinheit eine Sperrklinke aufweist, welches in einer Wirkposition, das heißt in einer Position, in der die Sperrklinke am Pressfitting anliegt, der Winkel zwischen der Wirkrichtung der Kraft vom Pressfitting zur Sperrklinke und der Bewegungsrichtung der Kontaktzone zwischen diesen beiden Elementen bei Betätigung des Fixierelements in Richtung «offene Position» grösser als 45°, bevorzugt grösser als der Arcuscotangens des Reibkoeffizienten der beiden Oberflächen in dieser Kontaktzone, weiter bevorzugt nahezu senkrecht ist. Insbesondere wird hier das Prinzip der Selbsthemmung verwirklicht, was Haltekräfte ermöglicht, die signifikant höher sind als die Rückstellkraft der Schenkelfeder.
Eine besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung ist hierfür eine Fixiereinheit, bei der die Wirkrichtung der Normalkraft vom Pressfitting zur Sperrklinke durch den Bereich der Achse verläuft, um die sich die Sperrklinke dreht.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: ein hydraulisches Presswerkzeug für die Pressung eines Pressfittings in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2:: das Presswerkzeug nach Fig. 1 in einer Draufsicht,
Fig. 3:: das Presswerkzeug nach Fig. 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A nach Fig. 2, in einer anderen Position
Fig. 4:: das Presswerkzeug nach Fig. 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A nach Fig. 2, in einer weiteren Position,
Fig. 5:: das Presswerkzeug nach Fig. 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A nach Fig. 2, in einer Betriebsposition,
Fig. 6:: eine Detailansicht von Fig. 5,
Fig. 7:: das Presswerkzeug in einer Detailansicht vergleichbar Fig. 5 in einer weiteren Position,
Fig. 8:: eine alternative Ausgestaltung einer Verschwenkbegrenzung der Sperrklinke
Fig. 9:: das Presswerkzeug in einer Draufsicht mit Schnittausbrüchen,
Fig. 10:: eine Variante der Anordnung einer Sperrklinke,
Fig. 11:: die Variante der Anordnung einer Sperrklinke mit einer Abdeckung nach Fig. 10 in einem Stufenschnitt dieser Abdeckung,
Fig. 12:: das Presswerkzeug mit einer Anordnung eines Rohrpaars.

Fig. 1 zeigt ein hydraulisches Presswerkzeug 20 für die Verpressung eines Pressfittings 10 in einer perspektivischen Ansicht.
Das Pressfitting 10 umfasst einen Fittingbody 15, einen ersten Pressring 11 und einen zweiten Pressring 12. Durch das Pressfitting 10 können zwei Rohre, ein erstes Rohr 13 und ein zweites Rohr 14 miteinander verbunden werden, indem die entsprechenden Rohrenden in dem Fittingbody 15 aufgenommen werden und der Fittingbody 15 mit dem ersten Pressring 11 und dem zweiten Pressring 12 an den Rohrenden fixiert wird. Der erste Pressring 11 kann entlang einer ersten Pressrichtung A axial auf den Fittingbody 15 gepresst werden. Der zweite Pressring 12 kann entlang einer zweiten Pressrichtung B axial auf den Fittingbody 15 gepresst werden. Hierdurch werden die Pressringe, der erste Pressring 11 und der zweite Pressring 12, kraftschlüssig am Fittingbody 15 gehalten, wodurch wiederum der Fittingbody 15 an den Rohrenden gehalten wird. Hierdurch wird eine Verbindung des ersten Rohrs 13 mit dem zweiten Rohr 14 über das Pressfitting 10 miteinander verbunden.
Zur Ausbildung der Verbindung vermittels des Pressfittings 10 ist das hydraulisch betätigbare Presswerkzeug 20 vorgesehen. Das Presswerkzeug 20 umfasst eine erste Presseinheit 21 und ein zweite Presseinheit 22. Die erste Presseinheit 21 und die zweite Presseinheit 22 sind durch Hydraulikkolben 23L und 23R miteinander verbunden. Die Hydraulikkolben 23L, 23R sind hier ausgeführt als Kolbenstangen mit daran befestigten Hydraulikkolben, mit nicht dargestellten Dichtungs- und Führungselementen. Zusätzlich zur Funktion "Presskraft aufbringen" übernehmen sie auch die Funktionen "Teile miteinander verbinden und linear zueinander führen". Alternativ denkbar wäre auch die Verwendung reiner Druckkolben ohne Kolbenstangen, bevorzugt in Kombination mit parallel dazu verlaufenden linearen Führungselementen, ähnlich wie beschrieben in EP 2 749 378 A1 .
Die Hydraulikkolben 23L und 23R sind parallel zueinander angeordnet. Die Anordnung der Hydraulikkolben 23L und 23L ist hierbei derart, dass diese auch parallel zu einer Längsachse X der Rohre 13, 14 sind. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Längsachse des ersten Rohrs 13 die Längsachse des zweiten Rohrs 14 eine gemeinsame Längsachse, die in der Fig. 1 mit X bezeichnet ist, bilden. Der Fittingbody 15 sowie der erste Pressring 11 und der zweite Pressring 12 sind koaxial zu dem ersten Rohr 13 und dem zweiten Rohr 14 angeordnet.
Die Kolbenstangen der Hydraulikkolben 23L und 23R sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel starr mit der zweiten Presseinheit 22 verbunden.
Die Hydraulikkolben 23L und 23R sind Teile einer Zylinder-Kolben-Einheit, die an der ersten Presseinheit 21 angegliedert ist, wie dies in Fig. 9 ersichtlich ist, und auf deren Funktionalität im Weiteren eingegangen wird.
Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, dass an der ersten Presseinheit 21 eine erster, auswechselbarer Einsatz 31 befestigt ist. Der erste Einsatz 31 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt im Wesentlichen Z-förmig ausgebildet, mit einer axialen Wirkfläche 31.1 (Fig. 2) zum Weiterleiten der Verpresskräfte in die Stirnfläche des ersten Pressrings 11 und radialen Wirkflächen 31.2 zum Halten der Gewichtskräfte über die Mantelfläche des ersten Pressrings 11.
Die zweite Presseinheit 22 weist einen zweiten Einsatz 32 auf. Der zweite Einsatz 32 ist vorzugsweise L-förmig ausgebildet, mit einer axialen Wirkfläche 32.1 (Fig. 2) zum Weiterleiten der Verpresskräfte in die Stirnfläche des zweiten Pressrings 12 und radialen Wirkflächen 32.2 zum Halten der Gewichtskräfte über die Mantelfläche des zweiten Pressrings 12.
Zur Handhabung des Presswerkzeugs 20 weist dieses im bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei Griffe 24L und 24R auf, die mit der ersten Presseinheit 21 verbunden sind. Die Griffe 24L und 24R weisen einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Sie sind parallel zu den Hydraulikkolben 23L und 23R angeordnet.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist die erste Presseinheit 21 zwei gegenüberliegende Fixiereinheiten 33L und 33R auf, durch die das Presswerkzeug 20 am ersten Pressring 11 fixiert wird.
Aus der Draufsicht nach Fig. 2 des Presswerkzeugs 20 wird ersichtlich, dass sowohl die erste Fixiereinheit 33L als auch die zweite Fixiereinheit 33R jeweils eine Sperrklinke 33.1 aufweist, die am ersten Pressring 11 anliegt, wenn sich das Presswerkzeug 20 in einem Betriebszustand, das heißt in einem Zustand, in dem der Verpressvorgang durchgeführt wird, befindet und hierbei die Gewichtskraft des Presswerkzeugs 20 an diesen Sperrklinken 33.1 hängt.
Fig. 3 bis Fig. 5 zeigen, wie das Presswerkzeug 20 am Rohr 10 platziert wird, in Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinie A-A nach Fig. 2.
Die erste dieser Schnittdarstellungen (Fig. 3) zeigt eine Situation, bei der sich das Presswerkzeug 20 sich noch nicht im Betriebszustand befindet. Dies bedeutet, dass in diesem Zustand das Presswerkzeug 20 noch nicht an den Rohren 13, 14 und/oder dem Pressfitting 10 angeordnet sind.
Die Darstellung nach Fig. 3 zeigt, dass der erste Einsatz 31 einen im Wesentlichen U-förmigen Freiraum 35 begrenzt. Der Freiraum 35 weist einen offenen Durchgangsbereich 35.1 auf. Der offene Durchgangsbereich 35.1 ist durch parallel zueinander verlaufende Ränder des ersten Einsatzes 31 begrenzt. Bezugnehmend auf die Fig. 2 ist ersichtlich, dass die lichte Breite des Durchgangsbereichs 35.1 dem Durchmesser des ersten Rohrs entspricht bzw. geringfügig grösser ist. An den Durchgangsbereich 35.1 schließt sich ein kreisförmiger Aufnahmebereich 35.2 an. Der Aufnahmebereich 35.2 hat einen Radius, der dem Außenradius des ersten Rohrs entspricht bzw. geringfügig grösser ist. Die erste und die zweite Fixiereinheit 33L und 33R sind im Bereich des Durchgangsbereichs 35.1 angeordnet. Aus der Darstellung nach Fig. 3 ist ersichtlich, dass sich die jeweilige Sperrklinke 33.1 in einer Ausgangsposition befindet und in den Durchgangsbereich 35.1 hineinragt.
Zum Positionieren des Presswerkzeugs 20 an der Anordnung umfassend das erste Rohr 13, das zweite Rohr 14, den Fittingbody 15, den ersten Pressring 11 und den zweiten Pressring 12 wird das Presswerkzeug 20 in Pfeilrichtung C nach Fig. 3 angehoben. Eine Zwischensituation ist in der Fig. 4 dargestellt. Während des Positionierens des Presswerkzeugs 20 kommen die Sperrklinken 33.1 in Kontakt mit der Mantelfläche des ersten Pressrings 11. Beim weiteren Verschieben des Presswerkzeugs 20 in Richtung der in der Fig. 4 dargestellten Pfeile in Pfeilrichtung C, hier nach oben, werden die Sperrklinken 33.1 entsprechend den Rotationspfeilen F gegen die Federkraft der Schenkelfedern 34 (Fig. 6) verschwenkt. Der Positioniervorgang des Presswerkzeugs 20 an der Anordnung kann dann als abgeschlossen gelten, wenn der erste Pressring 11 seine Position im ersten Einsatz 31 und der zweite Pressring 12 seine Position im zweiten Einsatz 32 erreicht hat. Diese Situation ist in der Fig. 5 dargestellt, wobei hier lediglich die Situation am ersten Pressring 11 dargestellt ist.
Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, dass das Presswerkzeug 20 positioniert ist. Der Pressfitting 10 mit den daran befestigten Rohren 13,14 befindet sich im Aufnahmebereich 35.2 (Fig. 3) und der erste Einsatz 31 liegt mit seinen radialen Wirkflächen 31.2 (Fig. 2) im Bereich der Mantelfläche des ersten Pressrings 11. Die Sperrklinken 33.1 sind durch die Federkraft der Schenkelfedern 34 in den Durchgangsbereich 35.1 (Fig. 3) eingeschwenkt und liegen mit ihren Stirnflächen an der Mantelfläche des ersten Pressrings 11 an.
Fig. 6 zeigt in einer Detailansicht von Fig. 5 eine bevorzugte Ausgestaltung der Fixiereinheit. Die Fixiereinheit weist eine Sperrklinke 33.1 auf, die um eine Achse 33.2 verschwenkbar ist. Die Sperrklinke 33.1 weist einen Anschlag 33.3 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Einsatz 31 mit einem Anschlag 33.4 versehen. Die Anschläge 33.3 und 33.4, hier ausgeführt als Zylinderstifte, eingepresst in die jeweiligen Teile 31, 33.1, dienen als Widerlager für den jeweiligen Schenkel einer Schenkelfeder 34, wobei die Windungen der Schenkelfeder 34 die Achsen 33.2, hier bevorzugt genutzt als Befestigungselemente 36 (Fig. 10) und ausgeführt als Zylinderstift, umschließen.
Die Sperrklinke 33.1 weist eine Fortsatz 33.5 auf, der sich von der Achse 33.2 weg erstreckt in vorwiegend seitlich horizontaler Richtung in Richtung der Griffe 24R, 24L. Die Achse 33.2 liegt ungefähr in der Mittel des Fixierelements, das durch die Sperrklinke 33.1 und den Fortsatz 33.5 gebildet ist. Das freie Ende des Fortsatzes 33.5 ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bogenförmig ausgebildet und so angeordnet, dass die Fixiereinheit durch eine Kraft FA in hauptsächlich horizontaler Richtung BE wieder gelöst werden kann.
Der Einschwenkwinkel der Sperrklinke 33.1 in den Freiraum 35 (Fig. 3) wird begrenzt durch ein Begrenzungsmittel 33.6, welches mit dem Fortsatz 33.5 der Sperrklinke 33.1 zusammenwirkt, hier ausgeführt als Zylinderstift, eingepresst in den ersten Einsatz 31.Fig. 6 zeigt des Weiteren die einzelnen Elemente 42-48 der rechten Auslöseeinheit 41R. Die Auslöseeinheit 41R weist einen Halter 46 auf. Der Halter 46 weist eine Durchgangsbohrung auf, durch die sich eine Betätigungsstange 45 hindurch erstreckt. Die Betätigungsstange 45 weist an einem Ende ein bevorzugt keilförmig ausgebildetes Element 43 auf, welches an der Stirnfläche des Fortsatzes 33.5 teilweise anliegt
Zum Lösen der Fixierung ist an dem Element 43 gegenüberliegenden Ende der Betätigungsstange 45 ist ein Taster 44 vorgesehen. Zwischen dem Anschlag 46 und dem Taster 44 ist ein Rückstellelementr 42 vorgesehen, hier ausgeführt als Druckfeder. Die Sperrklinke 33.1 wird freigegeben, wenn ein Benutzer den Taster 44 betätigt, wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist. Die lineare Bewegung des Elementes 43 wird in eine Verschwenkbewegung der Sperrklinke 33.1 umgewandelt, so dass die Sperrklinke 33.1 aus dem Freiraum ausgeschwenkt und das Presswerkzeug freigegen wird.
Die Betätigungsstange 45, der Taster 44, der Halter 46, das Rückstellelement 42 und das Element 43 können auch eine Anordnung bilden, durch welche die Sperrklinke 33.1 einerseits in einer Arretierposition gehalten werden kann und andererseits die Sperrklinke 33.1 aus der Arretierposition in eine Freigabeposition verschwenkt werden kann.
Die hier gezeichnete rechte Auslöseeinheit 41R ist ausgeführt als eigene Unterbaugruppe, welche mithilfe von Schrauben (nicht dargestellt) an der ersten Presseinheit 21 befestigt ist. Alternativ dazu ist auch eine integrale Bauweise möglich, bevorzugt mit dem Halter 46 und dem Anschlag 47 für das Rückstellelement 42 integriert als Features im Hauptteil der Presseinheit 21.
Durch die bevorzugte Anordnung können die Taster direkt im Bereich der Griffe 24R, 24L angeordnet sein, was die Ergonomie verbessert. Auch müssen die Auslöseeinheiten 41R, 41L nur einmal vorhanden sein statt wiederholt in jedem Einsatz 31, 32 für die verschiedenen Größen.
Fig. 8 zeigt eine Variante, bei der das vorzugsweise keilförmig ausgebildete Element 43 teilweise an der Stirnfläche des Fortsatzes 33.5 anliegt. Durch die Konfiguration des Elementes 43 und der Stirnfläche des Fortsatzes 33.5 im Zusammenspiel mit dem Halter 46 wird erreicht, dass die Sperrklinke 33.1 nicht durch eine Gewichtskraft des Presswerkzeugs so verschwenkt wird, dass die Sperrklinke 33.1 aus ihrer Fixierposition verschwenkt wird. Somit ist bei dieser Konfiguration kein eigenständiges Begrenzungsmittel 33.6 (Fig. 7, 8), notwendig.
Die Fig. 1, Fig. 2, Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine Situation, in der sich die Sperrklinke 33.1 in der Arretierposition befindet. Hat die Sperrklinke diese Position erreicht, so kann der Verpressvorgang durchgeführt werden. Zur Durchführung des Verpressvorgangs ist eine Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen, wie dies aus der Fig. 9 ersichtlich ist. Das Presswerkzeug kann zwei solche Hydraulikkolben 23L und 23R aufweisen.
Aus der Fig. 9 ist ein Hydraulikkolben 23L ersichtlich, wobei ein freies Ende einer Kolbenstange des Hydraulikkolben 23L mit der zweiten Presseinheit 22 fest verbunden ist. Entsprechendes gilt für den zweiten Hydraulikkolben 23R (nicht sichtbar, gestrichelte Linie). Nicht dargestellt sind in der Fig. 9 entsprechende Dichtungen, durch welche der Zylinderraum, in dem sich der Hydraulikkolben 23L befindet und in den die Kolbenstange hineinragt und fluiddicht abdichten, sowie die Zugangsbohrungen für das Hydrauliköl und die Schlauchverbindung zur Pumpe.
Auf der Hydrauliköl-freien Seite des Zylinders ist zwischen einem Absatz in der Zylinderwand und dem Hydraulikkolben 23L eine Druckfeder 25L vorgesehen. Wird der Kolben mit einem Fluid beaufschlagt, so bewegt sich der Hydraulikkolben 23L in Richtung des Pfeils A. Die erste Presseinheit 21 und die zweite Presseinheit 22 bewegen sich in axialer Richtung aufeinander zu. Der erste Einsatz 31 und der zweite Einsatz 32 liegen an dem jeweiligen Pressring 11 bzw. 12 an. Durch die Aufeinanderzubewegung der Presseinheiten 21, 22 werden die Pressringe 11, 12 auf den Fittingbody 15 geschoben, wodurch es zu einer radialen Verformung des Fittings 15 kommt und die Rohre, das erste Rohr 13 und das zweite Rohr 14, miteinander verbunden werden. Während dieses Vorgangs wird die Druckfeder 25L innerhalb des Zylinders durch den Kolben komprimiert. Ist der Verpressvorgang beendet, so wird der Druck in der Kolben-Zylinder-Einheit reduziert. Dies geht einher mit einer Entspannung der Druckfedern 25L, 25R so dass die erste und die zweite Presseinheit 21, 22 in ihre Ausgangspositionen gelangen. Der Verpressvorgang ist insoweit abgeschlossen. Auch sichtbar in Fig. 9 sind die Befestigungselemente 26 zum Befestigen der Einsätze 31, 32 in den beiden Teilen 21, 22, hier ausgeführt als Schrauben mit Zylinderkopf. Die Einsätze 31, 32 sind auswechselbar. Sie sind an das Pressfitting angepasst. Nicht sichtbar in Fig. 9 ist die Druckfeder 25R für die Rückstellbewegung des Hydraulikkolbens 23R. Die Position der Druckfeder 25R ist dargestellt durch eine gestrichelte Linie. Alternativ oder ergänzend zu den hier dargestellten klassischen Druckfedern 25L, 25R wären auch Gasdruckfedern möglich.
Auch nach dem Pressvorgang befindet sich das Presswerkzeug noch weiterhin in Verbindung mit den verpressten Teilen. Zum Lösen bzw. zum Entfernen des Presswerkzeugs wird auf den Taster 44 (Fig. 6) eine Kraft ausgeübt, so dass die Betätigungsstange 45 und das daran befestigte Element 43 in Richtung der Sperrklinke 33.1 verschoben werden. Mit dieser Verschiebung wird das Element 43 gegen die Stirnfläche des Fortsatzes 33.5 gedrückt. Durch die geometrische Konfiguration des Fortsatzes 33.5 und des Elementes 43 werden die Sperrklinke 33.1 und auch der Fortsatz 33.5 um die Achse 33.2 verschwenkt. Hierbei schwenkt die Sperrklinke 33.1 von dem Pressring weg. Dies bedeutet auch, dass die Sperrklinke 33.1 aus dem Durchgangsbereich 35.1 herausbewegt wird. Die Sperrklinken 33.1 geben den Pressring frei. Das Presswerkzeug 20 kann entfernt werden. Werden die Taster 44 freigegeben, so gehen die Sperrklinken 33.1 in die in der Fig. 3 dargestellte Ausgangsposition über. Die Rückstellbewegung des Tasters 44 wird durch ein Rückstellelement 42 unterstützt, welches zwischen dem Anschlag 47 am Halter 46 und dem Anschlag 48 am Taster 44 angeordnet ist. Das Rückstellelement 42 ist hier ausgeführt als Druckfeder.
In den Figuren 6, 7 und 8 ist eine resultierende Kraftrichtung FK der Haltekraft im Kontaktbereich zwischen dem Pressfitting 10 und der Fixiereinheit 33R dargestellt. Die resultierende Kraft FK verläuft durch die Längsachse X. Die Achse 33.2 der Fixiereinheit 33R ist so im ersten Einsatz 31 positioniert, dass die Kraftrichtung FK auch durch sie verläuft. Somit ist im Kontaktbereich die Bewegungsrichtung BK senkrecht zur Kraftrichtung FK. Aus diesem Grund muss die Schenkelfeder 34 im Wesentlichen keine Haltekräfte aufnehmen und kann entsprechend schwach und damit kompakt dimensioniert werden.
Um die Fixiereinheit 33R zu lösen wird eine Auslösekraft FA aufgebracht (Fig. 7, 8), welche in diesem Bereich eine Bewegung in Richtung des Pfeils BA erzeugt. Dadurch dreht sich die Fixiereinheit 33R um die Achse 33.2; entgegen des Rückstellmoments der Schenkelfeder 34. Aufgrund dieser Drehung bewegt sich das Fixierelement 33R im Kontaktbereich in Richtung des Pfeils BK was zum Lösen der Fixiereinheit 33R vom Pressfitting 10 führt. Die Richtung der Auslösekraft FA ist hierbei weitgehend horizontal. Die Auslösekraft FA kann entweder direkt durch den Benutzer aufgebracht werden, oder mithilfe der Auslöseeinheit 41R.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Variante der Anordnung der Sperrklinke 33.1 in Verbindung mit einem ersten Einsatz 31 einer ersten Presseinheit 21. Aus der Darstellung nach Fig. 10 ist ersichtlich, dass der erste Einsatz 31 eine Ausnehmung aufweist, die in die Sperrklinke 33.1 hineinragt. Die Sperrklinke 33.1 wird über ein Befestigungsmittel 36, hier ausgeführt als Zylinderstift, drehbar gelagert um die Achse 33.2. Dieses Befestigungsmittel 36 definiert auch die Position für die Windungen der Schenkelfeder 34. Die Achse 33.2 der Sperrklinke 33.1 ist durch dieses Befestigungsmittel 36 gebildet, das zusätzlich auch in eine gegenüberliegende Abdeckung 37 hineinragt, zur Verbesserung der Steifigkeit. Durch die Positionierung der Sperrklinke 33.1 zwischen Abdeckung 37 und erstem Einsatz 31 ist die Position der Sperrklinke 33.1 in axialer Richtung definiert. Auch schützt die Abdeckung 37 gegen das Eindringen von Schmutz. In der Abdeckung 37 ist auch eine entsprechende Ausnehmung vorgesehen, so dass eine im Wesentlichen plane Abdeckung der Sperrklinke 33.1 erreicht wird und den Anschlage 33.4 für das erste Widerlager der Schenkelfeder 34 geschaffen ist. Der zweite Anschlag 33.3 für das zweite Widerlager der Schenkelfeder 34 im Bereich der Sperrklinke 33.1 ist ausgeführt als Stift mit Querbohrung. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität ist die Abdeckung 37 zusätzlich noch mit einer Schraube 38 am ersten Einsatz 31 befestigt. Mit dem Bezugszeichen 33.6 ist das Begrenzungsmittel gekennzeichnet, durch welches ein Einschwenken der Sperrklinke 33.1 in den Freiraum 35 (Fig. 3) begrenzt wird. Mit dem Bezugszeichen 33.7 ist ein weiteres Begrenzungsmittel gekennzeichnet, durch welches auch ein zu weites Ausschwenken der Sperrklinke 33.1 in der Gegenrichtung begrenzt wird. Beide Begrenzungsmittel sind ausgeführt als Wandabschnitte des ersten Einsatzes 31.
Das erfindungsgemäße Presswerkzeug hat zahlreiche Vorteile. Aus der Fig. 12 ist eine Anordnung eines Rohrpaars ersichtlich, mit einem weiteren Rohrpaar 16. Der Abstand dZ zwischen den Rohren ist relativ gering. Es hat sich herausgestellt, dass in der Praxis der Abstand dZ solcher Rohrpaare nur wenige Millimeter beträgt. Zur Ausgestaltung bzw. zur Ausbildung von Pressverbindungen ist das erfindungsgemäße Presswerkzeug besonders geeignet, da es relativ wenig Platz bedarf. Es besteht somit die Möglichkeit, dass Pressverbindungen bei Rohrpaaren, die eng nebeneinander liegen, durchgeführt werden.
Die Ausgestaltung der Fixiereinheit ist konstruktiv relativ einfach und in mechanischer Hinsicht wenig störanfällig. Der hier beschriebene Mechanismus mit Drehgelenk weist deutlich geringe Reibungsverluste auf und ist weniger anfällig für Verschmutzungen. Auch wird hier eine ergonomische Möglichkeit geschaffen, das Presswerkzeug zu Lösen. Insbesondere durch die bevorzugt dargestellte Ausführungsform des Presswerkzeugs kann dieses gleichzeitig mit je 4 Fingern der beiden Hände zuverlässig gehalten werden, und die Auslösung mit je einem Finger pro Hand erfolgen.
Die Fixiereinheit wird bei der Positionierung des Presswerkzeugs automatisch aktiviert. Es bedarf keiner zusätzlichen Handhabungen oder Aktivitäten, um die Fixiereinheit aus einer Ausgangsposition für die Positionierung des Presswerkzeugs herauszubringen und in die Fixierposition nach der Positionierung des Presswerkzeugs am Fitting vorzunehmen.
Die Fixiereinheit ist vorzugsweise an einem Einsatz der Presseinheit angeordnet. In Abhängigkeit von den geometrischen Dimensionen des Rohrs, insbesondere von dem Außendurchmesser des Rohrs, kommen unterschiedlich dimensionierte Fittings und Pressringe zum Einsatz. Die an die Dimensionen der Pressringe und des Fittings angepasste Einsätze werden verwendet, um sichere Pressverbindungen herzustellen. Die Fixiereinheit kann entsprechend an die geometrischen Gegebenheiten, insbesondere des Pressrings, angepasst sein.
Dadurch, dass die Fixiereinheit das Presswerkzeug in einer bestimmten Position fixiert, wird auch der Aufwand verringert und die Handhabung des Presswerkzeugs insbesondere während des Pressvorgangs für den Operator erleichtert.
Vorzugsweise sind an der Presseinheit zwei gegenüberliegend angeordnete Fixiereinheiten vorgesehen. Eine Mehrzahl von Fixiereinheiten, insbesondere bei einer symmetrischen Anordnung, erhöhen die Positioniergenauigkeit des Presswerkzeugs.

Bezugszeichenliste

10: Pressfitting
11: erste Pressring
12: zweiter Pressring
13: erstes Rohr
14: zweites Rohr
15: Fittingbody
16: weiteres Rohrpaar

20: Presswerkzeug
21: erste Presseinheit
22: zweite Presseinheit
23L, 23R: Hydraulikkolben
24L, 24R: Griffe
25L, 25R: Druckfeder
26: Befestigungselement

31: erster Einsatz
32: zweiter Einsatz
31.1, 32.1: Wirkfläche axial
31.2, 32.2: Wirkfläche radial

33L, 33R: Fixiereinheit
33.1: Sperrklinke
33.2: Achse
33.3: Anschlag
33.4: Anschlag
33.5: Fortsatz
33.6; 33.7: Begrenzungsmittel
34: Schenkelfeder
35: Freiraum
35.1: Durchgang
35.2: Aufnahmebereich
36: Befestigungsmittel
37: Abdeckung
38: Schraube

41R, 41L: Auslöseeinheit
45: Betätigungsstange
43: Element
44: Taster
42: Rückstellelement
46: Halter
47, 48: Anschlag

A-A: Schnittlinie
A, B: Pressrichtung
X: Längsachse
C: Pfeilrichtung
D: Rotationspfeil
dZ: Abstand
FA, FK: Kraftrichtung
BA, BE, BK: Bewegungsrichtung

Claims

Hydraulisch betätigbares Presswerkzeug (20) umfassend
eine erste Presseinheit (21) und ein zweite Presseinheit (22), wobei die erste Presseinheit (21) und die zweite Presseinheit (22) durch wenigstens eine hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolben-Einheit aufeinander zu entlang einer gemeinsamen Längsachse (X) bewegbar sind,

die erste Presseinheit (21) und die zweite Presseinheit (22) jeweils einen Freiraum (35) begrenzen

wobei wenigstens eine Fixiereinheit (33L, 33R) vorgesehen ist, die eine um eine Achse (33.2) in den Freiraum (35) ein- und ausschwenkbare Sperrklinke (33.1) aufweist.
Presswerkzeug (20) nach Anspruch1, wobei der Freiraum (35) einem offenen Durchgangsbereich (35.1) aufweist und die Sperrklinke (33.1) in den Durchgangsbereich (35.1) ein- und ausschwenkbar ist.
Presswerkzeug (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sperrklinke (33.1) gegen eine Federkraft einschwenkbar ist.
Presswerkzeug (20) nach Anspruch 3, wobei die Sperrklinke (33.1) gegen eine Federkraft einer Schenkelfeder (34) einschwenkbar ist.
Presswerkzeug (20) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sperrklinke (33.1) um eine parallel zur Längsachse (X) verlaufende Achse (33.2) verschwenkbar ist.
Presswerkzeug (20) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Begrenzungsmittel (33.6) vorgesehen ist, durch welches ein Einschwenkwinkel der Sperrklinke (33.1) in den Freiraum (35) begrenzt wird.
Presswerkzeug nach Anspruch 6, wobei die Sperrklinke (33.1) einen Fortsatz (33.5) aufweist, der mit dem Begrenzungsmittel (33.6) zusammenwirkt.
Presswerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Begrenzungsmittel (33.6) stiftförmig ausgebildet ist,
Presswerkzeug (20) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Begrenzungsmittel (33.6) durch einen Wandabschnitt eines Einsatzes (31) gebildet ist, wobei der Einsatz (31) lösbar mit einer Presseinheit (21) verbunden ist.
Presswerkzeug 20) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sperrklinke (33.1) in einer ausgeschwenkten Stellung festlegbar ist.
Presswerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Sperrklinke (33.1) mittelbar oder unmittelbar mit einer Auslöseeinheit (41 L, 41R) zusammenwirkt.
Presswerkzeug nach Anspruch 11, wobei die Auslöseeinheit (41L, 41R) eine Betätigungsstange (45), die an einem Ende einen Taster (44) und an dem gegenüberliegenden Ende ein vorzugsweise keilförmig ausgebildetes Element (43) aufweist, wobei sich die Betätigungsstange (45) durch einen am Presswerkzeug angeordneten Halter (46) hindurch erstreckt, wobei zwischen dem Halter (46) und dem Taster (44) ein Rückstellelement (42), insbesondere eine Druckfeder angeordnet ist, und wobei das Element (43) in Wirkverbindung mit dem Fortsatz (33.5) steht.