EP4644016A2

EP4644016A2 - Radialpresswerkzeug

Info

Publication number: EP4644016A2
Application number: EP25000097.3A
Authority: EP
Inventors: Sabrina RÜTH; Dennis Hesse; Maximilian Gottschalk
Original assignee: Rothenberger AG
Current assignee: Rothenberger AG
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2021-11-08
Publication date: 2025-11-05
Also published as: DE112021006112A5; EP4251372C0; EP4251372A1; WO2022111753A1; EP4251372B1

Abstract

Zur Erleichterung der Handhabung eines mehrgliedrig beweglich aufgebauten Radialpresswerkzeugs, das in einer geschlossenen Einstellung mehrere Matrizenelemente ringförmig zu einer Bohrungsmatrize gruppiert und in geöffneten Einstellungen zwischen zwei Matrizenelementen einen veränderlichen Durchtrittspalt für ein Werkstück ausbildet, wird vorgeschlagen, dass das Radialpresswerkzeug in einer geöffneten Einstellung im Bereich des Durchtrittspalts eine Anzahl von Oberflächenmerkmalen aufweist, mit denen beim Aufschieben des Radialpresswerkzeugs auf ein Werkstück mit einem Bund oder einer Wulst, ein Formschluss mit dem Bund oder der Wulst herstellbar ist, wenn das Radialpresswerkzeug relativ dem Werkstück in der vorgesehenen axialen Arbeitsposition ist. Weiterhin kann das Radialpresswerkzeug eine Rasteinrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, in einer Anzahl von geöffneten Einstellungen eine überwindbare Rastposition definiert, von denen eine in einer teilweise geöffnete Einstellung liegen kann, in der ein Durchtritt des Werkstücks durch den Durchtrittspalt nicht möglich ist.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Radialpresswerkzeug zum Herstellen von Rohrverbindungen und insbesondere einen Pressring und eine Presszange für diese Zwecke sowie Verfahren zu deren Anwendung.
Gebräuchliche Radialpresswerkzeuge, insbesondere die als Presszangen, Pressringe und Pressschlingen bezeichneten Radialpresswerkzeuge sind dazu eingerichtet, ein Werkstück und insbesondere einen Zusammenbau aus einem Rohrendstück und einem Anschlussstück, bspw. einem Fitting, durch Anwendung von radial zur Rohrachse wirkenden Kräften aus einer ursprünglichen Übermaßgestalt in eine vorgegebene Endgestalt umzuformen. Die mit der Umformung einhergehende Gestaltänderung kann eine radiale und/oder axiale Verformung des Zusammenbaus oder einzelner Teile davon umfassen. Die Gestaltänderung kann auch alternativ oder kumulativ eine Verlagerung von Teilen des Zusammenbaus relativ zueinander umfassen. Weitere Einzelheiten diesbezüglich offenbaren die Druckschriften DE 101 44 100 C1 , DE 10 2008 010 083 A1 , auf die hier zum Zweck der Ergänzung der Offenbarung verwiesen wird mit dem Hinweis, dass die zitierten Druckschriften gleichlautenden Begriffen eventuell eine Bedeutung beilegen, die von der vorliegenden abweicht.
Radialpresswerkzeuge greifen häufig auf mehr als 180° des Umfangs am Werkstück an und müssen daher dazu eingerichtet sein, den zum Ansetzen und Abnehmen des Radialpresswerkzeugs am bzw. vom Werkstück erforderlichen Durchtrittspalt ausbilden zu können. Dies wird in einigen Fällen konstruktiv durch einen mehrgliedrig zusammenhängenden Aufbau des Radialpresswerkzeugs erreicht. Dabei ist die Beweglichkeit der einzelnen Glieder zueinander so bemessen, dass in wenigstens einer Einstellung der für die genannten Zwecke erforderliche Durchtrittsspalt vorliegt. In einigen Ausführungen sind die Radialpresswerkzeuge zweigliedrige Pressringe mit lediglich einem Gelenk und zwei darin zusammenhängenden Gliedern. Die zur Umformung benötigte Matrize kann durch mehrere Matrizenelemente gebildet sein, die an den Gliedern angeordnet sind. In einer Einstellung der Glieder können die Matrizenelemente eine mehr oder weniger durchgängig definierte Matrizenbohrung ausbilden. In einer oder mehreren anderen Einstellungen der Glieder liegt wenigstens zwischen zwei Matrizenelementen ein ausreichender Durchtrittspalt für das Werkstück vor. In schlichten Ausführungen sind nur zwei Matrizenelemente vorgesehen, die in besonderen Ausführungen direkt in den Gliedern integral ausgebildet sind. Diese zweigliedrigen Pressringe lassen sich in einer geöffneten Einstellung am Werkstück positionieren. In anderen Ausführungen sind die Radialpresswerkzeuge dreigliedrige Presszangen, bei denen zwei mit Matrizenelementen ausgerüstete Hebel über eine Lasche miteinander verbunden sind. In wiederum anderen Ausführungen sind die Presswerkzeuge Pressketten oder Pressschlingen mit drei oder mehr Gliedern.
Der Umgang mit den Bewegungsfreiheitsgraden eines mehrgliedrigen Radialpresswerkzeugs bei dessen Ansetzen und Abnehmen am bzw. vom Werkstück kann in manchen Situationen die Anwenderperson vor Schwierigkeiten stellen. Dem wurde in einigen Ausführungen durch eine vom Benutzer veränderliche federnde Vorspannung der Glieder untereinander begegnet. Weitere Einzelheiten diesbezüglich offenbaren die Druckschriften EP 2 995 426 A1 und DE 10 2013 112 848 A1 , auf die hier zum Zweck der Vollständigkeit und Ergänzung verwiesen wird mit dem Hinweis, dass die zitierten Druckschriften gleichlautenden Begriffen eventuell eine Bedeutung beilegen, die von der vorliegenden abweicht. Ferner sind Ansätze bekannt, eine Anwenderperson beim Ausrichten von Radialpresswerkzeugen auf das zu bearbeitende Werkstück durch eine verbesserte Beleuchtung der Arbeitsstelle zu unterstützen. Dazu wird insbesondere auf die Druckschrift DE 297 14 629 U1 verwiesen.
Auch vor dem Hintergrund der erläuterten Fortschritte kann ein fortbestehender Bedarf darin gesehen werden, die Anwenderperson beim korrekten Ansetzen eines Radialpresswerkzeugs am Werkstück noch weitergehend zu unterstützen. Dem liegt die Erwartung zugrunde, dass eine noch weitergehende Unterstützung in bestimmten Situationen fehlerhafte Arbeitsergebnisse vermeiden kann. Beispielsweise kann eine weitergehende Unterstützung in manchen Situationen Handhabungsfehler des Bedieners beim Ansetzen eines Radialpresswerkzeugs am Werkstück vermeiden. Manche dieser Handhabungsfehler können bekanntlich die Qualität der mit dem Radialpresswerkzeug vollzogenen Umformung beeinträchtigen.

Konzepte

Grundlegende Verbesserungen in der Handhabbarkeit bietet ein mehrgliedrig beweglich aufgebautes Radialpresswerkzeug, das dazu eingerichtet ist, in einer geschlossenen Einstellung mehrere Matrizenelemente ringförmig zu einer Bohrungsmatrize zu gruppieren und in geöffneten Einstellungen zwischen zwei Matrizenelementen einen veränderlichen Durchtrittspalt für ein Werkstück auszubilden, wobei das Radialpresswerkzeug in einer geöffneten Einstellung im Bereich des Durchtrittspalts eine Anzahl von Oberflächenmerkmalen aufweist, mit denen beim Aufschieben des Radialpresswerkzeugs auf ein Werkstück mit einem Bund oder einer Wulst, ein Formschluss mit dem Bund oder der Wulst herstellbar ist, wenn das Radialpresswerkzeug relativ dem Werkstück in der vorgesehenen axialen Arbeitsposition ist.
Dabei kann der Formschluss einseitig oder beidseitig sein. In beiden Fällen kann über den Formschluss eine Anwenderperson taktil die axiale Arbeitsposition auffinden, aus der das Radialpresswerkzeug durch eine im Wesentlichen radial zur Matrizenbohrung verlaufende Verschiebung in Arbeitsposition verlagert werden, in der die Umformung des Werkstücks durch das Schließen des Radialpresswerkzeugs gegen dessen strukturellen Widerstand erfolgt.
Das verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die die von den Matrizenelementen in der geschlossenen Einstellung ausgebildete Bohrungsmatrize axial profiliert ist und insbesondere eine kreisförmige Rille zur Aufnahme einer Wulst an dem Werkstück aufweist.
Das verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die Oberflächenmerkmale so angeordnet sind, dass bei deren Formschluss mit der Wulst des Werkstücks die Rille radial fluchtend auf die Wulst ausgerichtet ist.
Das verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die Oberflächenmerkmale auf beiden Seiten des Durchtrittspalts vorhanden sind.
Das verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die Oberflächenmerkmale im Zwischenraum und/oder an der Stirnseite des Durchtrittspalts angeordnet sind.
Das verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die Oberflächenmerkmale eine Anzahl von Nuten oder Schlitzen umfassen, die insbesondere in radialer Richtung auf die Matrizenbohrung auslaufend angelegt sind und ganz insbesondere eine zur Matrizenbohrung hin abnehmende Tiefe aufweisen.
Das verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die Nuten oder Schlitze bis in eine Stirnseite am Durchtrittspalt fortgesetzt sind.
Nützliche Ergebnisse erzielt grundsätzlich die Verwendung eines vorangehend definierten Radialpresswerkzeugs zum Auffinden der axialen Arbeitsposition vor dem Umformvorgang über den taktilen Formschluss im Kontakt zwischen einem Bund oder Wulst am Werkstück und den Oberflächenmerkmalen im Bereich des Durchtrittspalts.
Weitere Fortschritte erzielt grundsätzlich oder zusätzlich eine Ausgestaltung eines mehrgliedrig beweglich aufgebauten Radialpresswerkzeugs, die geeignet ist, einer geschlossenen Einstellung mehrere Matrizenelemente ringförmig zu einer Bohrungsmatrize zu gruppieren und in geöffneten Einstellungen zwischen zwei Matrizenelementen einen Durchtrittspalt auszubilden, wobei das Radialpresswerkzeug eine Rasteinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, in einer Anzahl von geöffneten Einstellungen eine überwindbare Rastposition zu definieren.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann ferner so beschaffen sein, dass mehrere Glieder paarweise untereinander durch Gelenke beweglich verbunden sind und die jeweils zur überwindbaren Festlegung dieser Beweglichkeit bestimmten Teile der Rasteinrichtung dem jeweiligen Gelenk zugeordnet und insbesondere in das jeweilige Gelenk integriert sind.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass eine durch die Rasteinrichtung vorgegebene Rastposition in einer teilweise geöffneten Einstellung liegt, in der die Weite des Durchtrittspalts für das Durchschieben eines zur Bearbeitung mit der axial profilierte Matrizenbohrung geeigneten Werkstücks nicht ausreichend ist.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass die teilweise geöffnete Einstellung so bestimmt ist, dass durch ein radiales Anschieben des Durchtrittspalts in der ersten geöffneten Einstellung gegen das Werkstück die Rasteinrichtung unter Ausdehnung des Durchtrittspalts überwindbar ist.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin so beschaffen sein, dass eine durch die Rasteinrichtung vorgegebene Rastposition in einer vollständig geöffnete Einstellung liegt, in der die Weite des Durchtrittspalts für das Durchschieben eines zur Bearbeitung mit der Bohrungsmatrize geeigneten Werkstücks unter Beibehaltung der Rastposition ausreichend ist.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann weiterhin mit einer Vorspanneinrichtung und insbesondere einer Schließfeder versehen sein, deren Vorspannung in wenigstens einer geöffneten Einstellung auf das Zusammenziehen des Durchtrittspalts gerichtet ist.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann ein insbesondere zweigliedriger Pressring, eine insbesondere dreigliedrige Pressschlinge oder eine insbesondere dreigliedrige Presszange sein.
Das weiter verbesserte Radialpresswerkzeug kann insbesondere in der Gestalt eines zweigliedrigen Pressrings eine Einhänge- oder Anschlagstelle für ein Fangseil aufweisen. In Ausgestaltungen kann die diese Einhänge- oder Anschlagstelle insbesondere im Bereich einer Gelenkstelle zwischen den beweglichen Gliedern angeordnet sein. In anderen Ausgestaltungen kann Einhänge- oder Anschlagstelle eine Öse oder ein Haken sein.
Noch weitere Fortschritte ergeben sich durch eine Zwischenzange zum Antrieb eines Pressrings oder einer Pressschlinge mittels einer elektrohydraulischen Pressmaschine, wobei die Zwischenzange weiterhin Einrichtungen zum Anschlagen des Pressrings bzw. der Pressschlinge über ein Fangseil oder eine gleichwertige endzugstarre Verbindung umfasst. In Ausgestaltungen kann die endzugstarre Verbindung ein Fangseil umfassen. In weiteren Ausgestaltungen kann das Fangseil in einer Aufrolleinrichtung angeschlagen sein, aus der sich eine begrenzte Länge des Fangseils gegen eine voreingestellte Federkraft ausziehen lässt.
Noch weitere Fortschritte ergeben sich grundsätzlich in einem Verfahren zum Umformen eines Werkstücks mit einer Wulst mittels eines vorangehend angegebenen Radialpresswerkzeugs und einer Antriebseinrichtung zu dessen Betätigung, wobei das Verfahren Schritte umfasst zum Bereitstellen des Radialpresswerkzeugs in einer ersten Einstellung, in der die Weite des Durchtrittspalts für das Durchschieben des zur Bearbeitung vorgesehenen Werkstücks nicht ausreichend ist; zum Ansetzen des Durchtrittspalts an den Wulst des Werkstücks und Ausrichten des Radialpresswerkzeugs an dem Wulst mittels der am Durchtrittspalt vorhandenen Oberflächenmerkmale auf die vorgesehene Bearbeitungslage; zum Überschieben des Radialpresswerkzeugs über den Wulst des Werkstücks unter Erweiterung des Durchtrittspalts gegen eine Schließkraft; und zum Verbringen des Radialpresswerkzeugs in die geschlossene Einstellung unter Umformung des von den Matrizenelementen aufgenommenen Werkstücks mittels der Antriebseinrichtung.

Kurzbeschreibung der Figuren

Zwei exemplarische Ausführungsformen der vorangehend umrissenen Konzepte werden im nachfolgenden Abschnitt mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht auf eine erste exemplarische Ausführungsform eines Radialpresswerkzeugs in der Ausgestaltung eines zweigliedrigen Pressrings in der geschlossenen Einstellung;
Fig. 2: eine Ansicht auf den zweigliedrigen Pressring in einer ersten Einstellung gemäß Fig. 1 von der Stirnseite;
Fig. 3, 4: zwei Schnittansichten durch den zweigliedrigen Pressring gemäß Fig. 1 in der dort gezeigten Schnittebene;
Fig. 5: eine Schnittansicht des Details "X" aus dem zweigliedrigen Pressring gemäß Fig. 1 in der Ebene Schnittebene gemäß Fig. 3;
Fig. 6: eine Schnittansicht des Details "X" aus dem zweigliedrigen Pressring gemäß Fig. 1a in der Ebene Schnittebene gemäß Fig. 4;
Fig. 7: eine Seitenansicht auf den zweigliedrigen Pressring gemäß den Fig. 1-6 in einer ersten Einstellung in anstoßendem Kontakt mit einem Zusammenbau aus einem geraden Fitting und einem Rohrendstück;
Fig. 8: eine Seitenansicht auf den zweigliedrigen Pressring gemäß den Fig. 1-3 in einer zweiten Einstellung in anstoßenden Kontakt mit einem Zusammenbau aus einem geraden Fitting und einem Rohrendstück; und
Fig. 9: eine Seitenansicht auf den zweigliedrigen Pressring gemäß den Fig. 1-3 in einer dritten Einstellung in umgreifendem Kontakt mit einem Zusammenbau aus einem geraden Fitting und einem Rohrendstück;
Fig. 10: eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 9;
Fig. 11: eine Seitenansicht auf eine zusammenwirkende Anordnung aus einem exemplarischen Presswerkzeug gemäß Fig. 1 und einer Antriebsvorrichtung zu deren Betätigung;
Fig. 12: eine Seitenansicht auf eine Werkzeugsicherung in der Anordnung gemäß Fig. 11;
Fig. 13: eine Seitenansicht auf eine zweite exemplarische Ausführungsform eines Radialpresswerkzeugs in der Ausgestaltung einer dreigliedrigen Presszange in der geschlossenen Einstellung;
Fig. 14: eine Schnittansicht des Details "Y" aus der dreigliedrigen Presszange gemäß Fig. 13 in der dort dargestellten geschlossenen Einstellung; und
Fig. 15: eine Schnittansicht des Details "Y" aus der dreigliedrigen Presszange gemäß Fig. 13 in einer teilweise geöffneten Einstellung.

Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 bis 6 zeigen den Aufbau einer ersten exemplarischen Ausführungsform eines Radialpresswerkzeugs 1, das in Fachkreisen und vorliegend gattungsgemäß als Pressring 1 bezeichnet wird.
Der exemplarische Pressring 1 umfasst zwei gebogene Schenkel 2, 3, die mit jeweils einem Ende durch ein Gelenk um eine Achse A schwenkbeweglich miteinander verbunden sind. Das Gelenk des exemplarischen Pressrings 1 wird gebildet durch einen Bolzen 4, der in fluchtend ausgerichtete Bohrungen von kammartig miteinander verschränkten Endlaschen 5, 6 an den Schenkeln 2, 3 eingesetzt ist.
Der exemplarische Pressring 1 weist an den vom Gelenk abstehenden, freien Enden der Schenkel 2, 3 zwei Anschlussstellen 7, 8 für eine Antriebsvorrichtung. Über diese Anschlussstellen 7, 8 kann die zum Umformen eines Werkstücks erforderliche Energie in den exemplarischen Pressring 1 eingeleitet werden. Insbesondere sind die Anschlussstellen 7, 8 für einen zangenartigen Angriff einer besonderen Antriebsvorrichtung eingerichtet und konkret als kegelige Kalotten ausgestaltet. Eine mit diesen Anschlussstellen 7, 8 kompatible Antriebsvorrichtung könnte beispielsweise sphärische Druckbolzen umfassen, um die beim Verschwenken der Schenkel 2, 3 auftretenden Änderungen im Angriffswinkel an den Anschlussstellen 7, 8 auszugleichen.
Der exemplarische Pressring 1 ist zweigliedrig in dem Sinne, dass die zwischen den beiden Anschlussstellen 7, 8 verlaufende kraftleitende Struktur lediglich die Schenkel 2, 3 und das Gelenk umfasst.
An jedem Schenkel 2, 3 des exemplarischen Pressrings 1 ist eine Halbmatrize als Matrizenelement 9 bzw. 10 integral ausgebildet. Die Matrizenelemente 9, 10 sind so ausgeführt, dass sie sich in der geschlossenen Einstellung der Schenkel 2, 3, insbesondere gemäß Fig. 1, zu einer profilierten Bohrungsmatrize zusammenfügen. Die Bohrungsmatrize des exemplarischen Pressrings 1 ist in der geschlossenen Einstellung bis auf abgerundete Kanten über den gesamten ebenen Umfangswinkel definiert und lässt, insbesondere mit Blick auf die Fig. 3 und 4, in axialer Richtung drei unterschiedliche Profilabschnitte erkennen, die nachfolgend erläutert werden.
Ein erster Profilabschnitt, der exemplarisch in der Mitte der Matrizenbohrung liegt, definiert eine ausgerundete Rille 11, die im Wesentlichen kreisförmig verläuft. An diese Rille 11 schließen sich beidseits zweite, exemplarisch gleichartige Profilabschnitte an, die insgesamt im Wesentlichen kurze, zylindrische Bohrungsabschnitte 12, 13 definieren. Zwischen diesen Bohrungsabschnitten 12, 13 und den Austrittsöffnungen der Matrizenbohrung aus dem Pressring 1 sind beidseitig dritte Profilabschnitte vorgesehen, die in der exemplarischen Ausführungsform insgesamt zwei gleichgroße und gleichorientierte Sechskante 14, 15 definieren.
Gemäß Fig. 1a ist die Matrizenbohrung in an sich bekannter Weise in ebener Fläche geteilt, wobei sich die in der geschlossenen Einstellung des exemplarischen Pressrings 1 einander gegenüber liegenden vier Schließflächen an den Schenkeln 2 und 3 in der exemplarischen Ausführung direkt angrenzend zur Matrizenbohrung und über deren gesamte axiale Ausdehnung hinweg erstrecken. Der Übersichtlichkeit halber sind lediglich in der Fig. 4 für den unteren Schenkel 3 die innere, näher am Gelenk liegende Schließfläche 16 und die äußere, entfernter vom Gelenk liegende Schließfläche 17 bezeichnet. Durch den Kontakt der äußeren Schließflächen wird in an sich bekannter Weise der Endpunkt der Umformung definiert. Zudem begegnet der durch die Schließflächen paarweise begrenzte enge Spalt beiderseits der Matrizenbohrung dem Ausfließen von Material kurz vor dem Endpunkt der Umformung.
Gemäß den Fig. 1 bis 4 hat der exemplarische Pressring 1 angrenzend an die äußeren Schließflächen 17 eine Anzahl von Oberflächenmerkmalen 18, 19, die exemplarisch als keilförmig zur Stirnseite hin ausgeprägte Ausnehmungen 18, 19 ausgeführt sind. Zwischen dem Anfang der Ausnehmungen 18, 19 und der Matrizenbohrung kann entsprechend der exemplarischen Ausführung ein ausreichend breiter Abschnitt der äußeren Schließflächen 17 verbleiben. Durch die keilförmige zur Stirnseite hin zunehmende Tiefe der Ausnehmungen 18, 19 können diese in einer teilweise geöffneten Einstellung des exemplarischen Pressrings eine Ansetzhilfe ausbilden, auf die im Rahmen der Erläuterungen zu den Fig. 7 bis 10 genauer eingegangen wird.
Gemäß Fig. 6 ist bei dem exemplarischen Pressring 1 in einem erweiterten Zwischenraum 20 zwischen den kammartigen Endlaschen 4, 5 eine Schließfeder 21 eingesetzt, die sich an jedem der Schenkel 2, 3 in einer dort zweckmäßig angeordneten Aussparung 22 bzw. 23 abstützt. Die Schließfeder 21 ist bei dem exemplarischen Pressring 1 dazu eingerichtet, die zwei Schenkel 2, 3 zur geschlossenen Einstellung gemäß Fig. 1 hin federn vorzuspannen.
Gemäß Fig. 5 ist im oberen Schenkel 2 des exemplarischen Pressrings 1 ferner ein Sackloch 24 eingebracht, das eine Kugel 25 aufnimmt, die durch eine dahinterliegende Druckfeder 26 zur Öffnung des Sacklochs 24 hin vorgespannt ist. Die Kugel 25 stützt sich gegen eine auf dem unteren Schenkel 3 angeordnete und zur Achse des Bolzens 4 im Wesentlichen konzentrisch bogenförmig angelegte Lauffläche 27 ab. Abweichend von der bogenförmigen Gestalt weist die Lauffläche 27 sind zwei zueinander winkelversetzte Vertiefungen 28, 29 angeordnet. Bei einer relativen Schwenkbewegung der Schenkel 2, 3 gleitet oder rollt die Kugel 25 auf der Lauffläche 27 ab. Das erzeugt im Bereich der bogenförmigen Gestalt der Lauffläche 27 ein geringes Reibungsmoment, das der Bewegung entgegengerichtet ist. An den Stellen der Vertiefungen 28, 29 ergibt sich hingegen ein ausgeprägtes Rastmoment, das unbeachtlich der Bewegungsrichtung zur tiefsten Lage der Kugel 25 in der betreffenden Vertiefung 28, 29 gerichtet ist.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird die von der Schließfeder 21 auf die Schenkel 2, 3 ausgeübte Kraft in allen Einstellungen der Schenkel 2, 3 so bemessen sein, dass das dadurch erzeugte Drehmoment zwar das zuvor erwähnte Reibungsmoment der Kugel 25 überwindet, aber hinter deren Rastmoment in den Vertiefungen 28, 29 zurückbleibt. In dieser Auslegung wird der exemplarische Pressring 1 jede der zwei Rastpositionen beibehalten, in denen die Kugel 16 in einer der beiden Vertiefungen 28, 29 liegt. Andere, nicht geschlossene Einstellungen außerhalb der Rastpositionen wird der Pressring 1 hingegen nicht beibehalten. Dabei sind insbesondere Auslegungen der Schließfeder 21, der Druckfeder 26 und der Vertiefungen 28, 29 möglich, mit denen der exemplarische Pressring 1 aus jeder Einstellung, die nicht einer Rastposition entspricht, in die geschlossene Einstellung selbsttätig zurückkehrt. Eine solche Auslegung kann es einer Anwenderperson ermöglichen, den exemplarischen Pressring 1 zunächst in eine der zwei exemplarisch vorgesehenen Raststellungen zu bringen, um diese nachfolgend durch eine leichte Einwirkung zu überwinden. Außerdem stellt eine solche Auslegung sicher, dass der exemplarische Pressring 1 bei der Lagerung und beim Transport in der geschlossenen Einstellung verbleibt oder in diese zurückkehrt. Das kann unter Umständen hilfreich sein, um eine Beschädigung der Oberflächen der Matrizenelemente 9, 10 zu vermeiden.
Der exemplarische Pressring 1 kann in an sich bekannter Weise dazu verwendet werden, eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Zusammenbau aus einem Fitting 31 und einem Rohrendstück 32 herzustellen. Der exemplarische Pressring 1 und vergleichbar aufgebaute Radialpresswerkzeuge werden häufig getrennt von der zur Erzeugung der Betätigungskraft erforderliche Antriebsvorrichtung am Werkstück angesetzt. Die Antriebsvorrichtung wird erst danach angeschlossen. Dies kann für die Anwenderperson hilfreich sein, wenn die Arbeitslage das Manövrieren mit der Antriebsvorrichtung zum Zweck der Ausrichtung des Radialpresswerkzeugs am Werkstück einschränken würde. Insbesondere kann vorliegend die Anwenderperson ihre Aufmerksamkeit vollständig darauf konzentrieren, den exemplarischen Pressring 1 korrekt am Werkstück anzusetzen.
In einem typischen Arbeitsablauf gemäß den Fig. 7 bis 10 wird die Anwenderperson den schwenkbeweglichen Zusammenhang der beiden Schenkel 2, 3 des exemplarischen Pressrings 1 dazu nutzen, diesen aus einer radialen Richtung kommen um das zu bearbeitende Werkstück 30 und insbesondere um den dargestellten Zusammenbau aus einem Fitting 31 und einem Rohrendstück 32, herumgreifend anzuordnen. Dieses Vorgehen wird insbesondere dann in Betracht kommen, wenn ein seitliches axiales Aufschieben des exemplarischen Pressrings 1 nicht möglich ist.
Insbesondere gemäß Fig. 7 kann der exemplarische Pressring 1 zu Beginn des Ansetzens am Werkstück 30 in einer ersten teilweise geöffneten Einstellung die erste Rastposition 28 gemäß Fig. 5 einnehmen. Die Anwenderperson kann beispielsweise den exemplarischen Pressring 1 vor dem Heranführen an das Werkstück 30 auf die erste Rastposition 28 einstellen. Der exemplarische Pressring 1 wird bei geeigneter Auslegung diese Einstellung beibehalten, soweit keine erheblichen äußeren Kräfte auf eine relative Verschwenkung der Schenkel 2, 3 hinwirken. In dieser teilweise geöffneten ersten Einstellung kann die Anwenderperson den exemplarischen Pressring 1 mit seiner Stirnseite an das Werkstück 30 heranführen bis zum Kontakt, was schematisch in der Fig. 7 illustriert ist. Falls die Anwenderperson das exemplarische Presswerkzeug 1 axial korrekt auf das Werkstück 30 ausgerichtet hat, wird der Wulst 33 am Fitting 31 mit den Ausnehmungen 18, 19 fluchten. Aus einer leicht gegenüber dieser korrekten Lage axial versetzten Ausrichtung heraus wird die Anwenderperson durch leichtes seitliches Verschieben des exemplarischen Pressrings 1 am Wulst 33 des Fittings 31 die korrekte Ausrichtung leicht auffinden können. Sobald der exemplarischen Pressrings 1 die korrekte Lage erreicht, wird der Wulst 33 des Fittings 31 spürbar in die von den Ausnehmungen 18, 19 gebildete prismatische Vertiefung eintauchen. Dieser Vorgang kann einer aufmerksamen Anwenderperson eine nützliche taktile Rückmeldung über die korrekte Ausrichtung zwischen dem exemplarischen Pressring 1 und dem Werkstück 30 bieten.
Sobald die Anwenderperson die korrekte Ausrichtung exemplarischen Pressrings 1 am Werkstück gefunden hat, kann sie den exemplarischen Pressrings 1 kräftiger gegen das Werkstück 30 drücken, um dadurch gemäß Fig. 8 die Rastposition zu überwinden und die Schenkel 2, 3 weiter aufzuklappen. Dabei kann die Vorspannkraft der Schließfeder 21 dazu beitragen, dass die äußeren Enden der Schenkel 2, 3 den Kontakt mit dem Werkstück 30 dauernd beibehalten. Durch die nach innen bis nahe an die Matrizenbohrung fortgesetzten Aussparungen 18, 19 kann die Anwenderperson den seitlichen Formschluss des exemplarischen Presswerkzeugs 1 mit dem Wulst 33 des Fittings 31 aufrecht erhalten, bis dieser den kurzen Abschnitt der äußeren Schließflächen 17 überläuft und in die Rille 11 der Matrizenbohrung hineinläuft. Die Anwenderperson kann dies durch leichtes Zusammendrücken der Schenkel 2, 3 unterstützen und dadurch den exemplarischen Pressring 1 in der korrekten Lage auf dem Werkstück 30 anbringen. Dann wird gemäß der schematischen Illustration in den Fig. 9 und 10 die Wulst 33 des Fittings 31 in der Rille 11 der Matrizenbohrung liegen.
Der exemplarische Pressring 1 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, durch die Schließfeder 21 eine ausreichend große Schließkraft bereitzustellen, die den in den Fig. 7 bis 10 unten dargestellten Schenkel 3 gegen die in einer realen Situation daran angreifende Gewichtskraft sicher auf Anschlag gegen das Werkstück hält. Gerade bei kleinen und leichten Pressringen wird unter Umständen eine Schließkraft vorzusehen sein, die deutlich über das zur Kompensation der Gewichtskräfte Notwendige hinausreicht. Dadurch kann die Anwenderperson beim Ansetzen einer Antriebsvorrichtung unterstützt werden. Insbesondere kann eine ausreichend groß bemessene Schließkraft dem ungewollten Abstreifen des exemplarischen Pressrings 1 vom Werkstück 30 beim Ansetzen der Antriebsvorrichtung entgegen wirken.
Gemäß Fig. 11 kann zum Herstellen einer Pressverbindung kann der auf dem Fitting 31 korrekt angeordnete exemplarische Pressring 1 mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung gekoppelt werden. Die Antriebsvorrichtung ist in der Fig. 11 als ein Zusammenbau aus einer exemplarischen elektrohydraulische Pressmaschine 35 und einer Zwischenzange 34 versinnbildlicht. Die Zwischenzange 34 weist zwei in einer gemeinsamen Ebene schwenkbar aufgehängte Schenkel 36a, 36b auf, die zur Kraftübertragung mit vorderen, von der Pressmaschine 35 abgewandten Druckzapfen 37 in die Anschlussstellen 7 des exemplarischen Pressrings 1 hineingreifen. Dies ist für den oberen Schenkel 36a in der ausgebrochenen Schnittansicht verdeutlicht. Die Druckzapfen 37 können insbesondere halbsphärisch ausgebildet sein, um eine in Grenzen freie Auswahl des Winkels zwischen der Ebene des exemplarischen Presswerkzeugs 1 und der Ebene der Schenkel 35, 36 der Zwischenzange 34 zu ermöglichen. Weitere Einzelheiten und mögliche Ausgestaltungen offenbaren die Druckschriften EP 1 201 371 B1 , EP 1972 394 B1 und EP 2 230 049 B1 , auf die hier ferner zum Zweck der Vollständigkeit und Ergänzung der Offenbarung verwiesen wird mit dem Hinweis, dass dort gleichlautenden Begriffen eventuell eine abweichende Bedeutung beigelegt ist.
Gemäß Fig. 12 kann es in Anwendungsfällen zweckmäßig sein, den für die Arbeit ausgewählten Pressring mit einer endzugstarren Verbindung an der Zwischenzange oder der Pressmaschine anzuschlagen, um das Herabfallen des Pressrings aufgrund unvorsichtiger Handhabung zu vermeiden. Diese Maßnahme kann insbesondere als Absturzsicherung beim Arbeiten auf Dächern und Gerüsten vorgeschrieben sein, um Personen unterhalb der Arbeitsstelle vor einer Verletzung durch herabfallende Gegenstände zu schützen. In einer einfachen Ausführung kann sich die Absturzsicherung darauf beschränken, den Pressring und die Zwischenzange mit Ösen auszurüsten, an denen die Enden eines kurzes Fangseils angeschlagen sind. Der Anschlag kann einseitig oder beidseitig lösbar sein. Insbesondere kann der lösbare Anschlag durch Karabinerhaken, Federhaken oder Klappösen realisiert sein, insbesondere um einer eventuellen mechanischen Kompatibilität der Zwischenzange mit mehreren unterschiedlichen Pressringen zu entsprechen. In der exemplarischen Situation ist ein weitergebildeter exemplarischer Pressring 1' mit einer halbrunden Öse 4a am Kopf des Bolzens 4 ausgestattet, die einen Anschlag eines Fangseils 38 erlaubt.
Das Fangseil ist in der exemplarischen Situation ein dünnes Stahl- oder Kunstfaserseil, das an einem freien Ende einen Federhaken 38a trägt. Das andere Ende des Fangseils 38 ist in einer Aufrollvorrichtung 39 befestigt. Die Aufrolleinrichtung 39 kann wie exemplarisch dargestellt an der Zwischenzange 34 befestigt sein und ein rundes Gehäuse umfassen, in dem eine Spule und ein Federmechanismus untergebracht sind, um das Fangseil 38 mit einer geringen Kraft durch eine Öffnung 39a in das Innere des Gehäuses hineinzuziehen.
Durch die exemplarische Aufrolleinrichtung 39 kann erreicht werden, dass in allen Arbeitssituationen nur die benötigte Länge des Fangseils 38 zur Verfügung gestellt wird. Das kann dazu beitragen, ein unbeabsichtigtes Verknoten oder Verwickeln des freien Abschnitts des Fangseils 38 zu vermeiden. In der exemplarischen Anbindung des Fangseils 38 an der Zwischenzange 34 ergibt sich gegenüber den gebräuchlichen Befestigung an der Person, insbesondere am Handgelenk, oder dem Personensicherungsgeschirr der Vorteil einer in typischen Arbeitsweisen verkürzten Länge des Fangseils. Alternativ kann das Fangseil des Pressrings auch an der Pressmaschine angeschlagen sein, die in den betreffenden Szenarien immer auch einer Anbindung durch ein Fangseil bedarf.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen den Aufbau einer zweiten exemplarischen Ausführungsform 40 eines Radialpresswerkzeugs, das in Fachkreisen und vorliegend gattungsgemäß als Presszange bezeichnet wird. Ferner versinnbildlichen die Fig. 14 und 15 eine besondere Möglichkeit zur Handhabung der exemplarischen Presszange 40.
Die kraftleitende Struktur der exemplarischen Presszange 40 umfasst zwei zweiarmige Hebel 41, 42, die durch ein doppellagiges Laschenglied 43 miteinander verbunden sind. Da das Laschenglied 43 einen Abschnitt der kraftleitenden Struktur der exemplarischen Presszange 40 bildet, kann diese als dreigliedriges Radialpresswerkzeug angesehen werden. Allerdings sind in der exemplarischen Presszange 40 nur die zwei Hebel 41, 42 und damit nur zwei Glieder der kraftleitenden Struktur mit Matrizenelementen 45, 45 ausgerüstet. Wie beim vorangehend erläuterten exemplarischen Pressring 1 sind die Matrizenelemente 44, 45 auch in der exemplarischen Presszange 40 integral mit der kraftleitenden Struktur ausgeführt. Die zweiarmigen Hebel 41, 42 sind zum Auseinanderschwenken der Matrizenelemente 44, 45 aus der dargestellten geschlossenen Einstellung durch zwei Bolzen 46, 47 gelenkig an dem doppellagigen Laschenglied 43 angehängt.
Diese gelenkigen Verbindungen sind grundsätzlich ihrer Konstruktion nach voneinander unabhängig bewegbar. Allerdings kann es unter Umständen von einer Anwenderperson als vorteilhaft wahrgenommen werden, wenn die exemplarische Presszange 40 durch Vorkehrungen für einen inversen Gleichlauf der Schwenkbewegungen in den gelenkigen Verbindungen weitergebildet ist. Insofern wird zum Zweck der Vervollständigung und Ergänzung der vorliegenden Offenbarung auf die amtlichen Druckschriften DE 10 2018 118 677 A1 , DE 203 18 345 U1 und EP 2 995 426 A1 verwiesen mit dem Hinweis, dass die zitierten Druckschriften gleichlautenden Begriffen eventuell eine Bedeutung beilegen, die von der vorliegenden abweicht.
Die nach rechts abstehenden äußeren Enden der exemplarische Presszange 40 weisen zwei ungefähr mittig zur axialen Erstreckung der Matrizenbohrung angeordnete Ausnehmungen 48, 49 auf, die dazu eingerichtet sind, in der geschlossenen Einstellung und in einigen teilweise geöffneten Einstellungen der exemplarische Presszange 40 einen Formschluss mit einer Wulst 33 eines zu bearbeitenden Werkstücks 30 zu bilden. Wiederum kann es sich bei dem zu bearbeitenden Werkstück 30 um einen Zusammenbau aus einem Rohrendstück 32 und einem Fitting 31 handeln.
Insbesondere gemäß den Fig. 14 und 15 können die Ausnehmungen 48, 49 als Nuten oder Rillen ausgebildet sein. Insbesondere können die Ausnehmungen bogenförmig oder prismatisch ausgebildet sein, um den Formschluss in zwei Richtungen zu ermöglichen. Gemäß Fig. 12 kann eine Anwenderperson die exemplarische Presszange 40 in der geschlossenen Einstellung aus einer ungefähr radialen Richtung bis zum Kontakt an die Wulst 33 des Fittings 31 heranführen und dort nach dem taktilen Formschluss zwischen der Wulst 33 und den Ausnehmungen suchen. Sobald die Lage der exemplarischen Presszange 40 zum Fitting 31 der Situation in Fig. 12 entspricht, kann die Bedienperson unter Beibehaltung des Kontakts die exemplarische Presszange 40 langsam öffnen und die vorderen Enden über den Fitting gleiten lassen. Dabei wird der Formschluss zwischen der Wulst 33 und den Ausnehmungen die Bedienperson dabei unterstützen, die zuvor aufgefundene axiale Ausrichtung der exemplarischen Presszange 40 in Bezug zum Fitting 31 nicht zu verlieren.
Anstelle der vorliegend exemplarisch empfohlenen Ausnehmungen können sowohl bei einem Pressring als auch bei einer Presszange oder einem ähnlich aufgebauten Radialpresswerkzeug andere Oberflächenmerkmale im Bereich des Durchtrittspalts für das Werkstück einen gleichermaßen brauchbaren Effekt bewirken. Insbesondere können in einigen Anwendungsfällen auch einseitig angebrachte Oberflächenmerkmale ausreichend sein, um eine ausreichende taktile Repräsentation der Ausrichtung des Radialpresswerkzeugs am umzuformenden Werkstück zu bieten. Dementsprechend können auch Vorsprünge, Stege und Sicken als Oberflächenmerkmale in Betracht kommen, wenn dies mit der Funktion des Radialpresswerkzeugs im Übrigen vereinbar ist. Insbesondere können vorstehende Oberflächenmerkmale auf Oberflächen vorgesehen sein, die in allen Einstellungen des Radialpresswerkzeugs einen ausreichenden Abstand einhalten. Eine solche Situation ist beispielsweise gegeben, wenn die äußeren Enden der Schenkel eines Pressrings von der Teilungsebene zurückgesetzt sind, wie dies in einigen typischen Ausführungen der Fall ist.

Claims

Mehrgliedrig beweglich aufgebautes Radialpresswerkzeug (1), das dazu eingerichtet ist, in einer geschlossenen Einstellung mehrere Matrizenelemente (9, 10) ringförmig zu einer Bohrungsmatrize zu gruppieren und in geöffneten Einstellungen zwischen zwei Matrizenelementen (9, 10) einen Durchtrittspalt (S) auszubilden, wobei das Radialpresswerkzeug (1) eine Rasteinrichtung (24, 25, 26, 27, 28) umfasst, die dazu eingerichtet ist, in einer Anzahl von geöffneten Einstellungen des Radialpresswerkzeugs (1) eine überwindbare Rastposition zu definieren, und wobei eine durch die Rasteinrichtung (24, 25, 26, 27, 28) vorgegebene Rastposition in einer teilweise geöffneten Einstellung liegt, in der die Weite des Durchtrittspalts (S) für das Durchschieben eines zur Bearbeitung mit der axial profilierte Matrizenbohrung geeigneten Werkstücks (30) nicht ausreichend ist.
Radialpresswerkzeug (1) nach Anspruch 1, das ein zweigliedriger Pressring (1) oder eine dreigliedrige Pressschlinge ist.
Radialpresswerkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Glieder (2, 3) paarweise untereinander durch Gelenke beweglich verbunden sind und die jeweils zur überwindbaren Festlegung dieser Beweglichkeit bestimmten Teile der Rasteinrichtung (24, 25, 26, 27, 28) dem jeweiligen Gelenk zugeordnet und insbesondere in das jeweilige Gelenk integriert sind.
Radialpresswerkzeug (1) nach Anspruch 4, wobei die teilweise geöffnete Einstellung so bestimmt ist, dass durch ein radiales Anschieben des Durchtrittspalts (S) in der ersten geöffneten Einstellung gegen das Werkstück (30) die Rasteinrichtung (24, 25, 26, 27, 28) unter Ausdehnung des Durchtrittspalts (S) überwindbar ist.
Radialpresswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei eine durch die Rasteinrichtung (24, 25, 26, 27, 28) vorgegebene Rastposition in einer vollständig geöffnete Einstellung liegt, in der die Weite des Durchtrittspalts (S) für das Durchschieben eines zur Bearbeitung mit der Bohrungsmatrize geeigneten Werkstücks (30) unter Beibehaltung der Rastposition ausreichend ist.
Radialpresswerkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Vorspanneinrichtung (21), deren Vorspannung in wenigstens einer geöffneten Anordnung auf das Zusammenziehen des Durchtrittspalts (S) gerichtet ist.
Radialpresswerkzeug (1; 40), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Radialpresswerkzeug (1; 40) in einer geöffneten Einstellung im Bereich des Durchtrittspalts (S) eine Anzahl von Oberflächenmerkmalen (18, 19; 48, 49) aufweist, mit denen beim Aufschieben des Radialpresswerkzeugs (1; 40) auf ein Werkstück (30) mit einem Bund oder einer Wulst (33), ein Formschluss mit dem Bund oder der Wulst (33) herstellbar ist, wenn das Radialpresswerkzeug (1; 40) relativ dem Werkstück (30) in der vorgesehenen axialen Arbeitsposition ist.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach Anspruch 7, wobei die die von den Matrizenelementen (9, 10; 44, 45) in der geschlossenen Einstellung ausgebildete Bohrungsmatrize axial profiliert ist und insbesondere eine kreisförmige Rille (11) zur Aufnahme einer Wulst (33) an dem Werkstück (30) aufweist.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach Anspruch 8, wobei die Oberflächenmerkmale (18, 19; 48, 49) so angeordnet sind, dass bei deren Formschluss mit der Wulst (33) des Werkstücks (30) die Rille (11) radial fluchtend auf die Wulst (33) ausgerichtet ist.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Oberflächenmerkmale (18, 19) auf beiden Seiten des Durchtrittsspalts (S) vorhanden sind.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach einem Ansprüche 7 bis 10, wobei die Oberflächenmerkmale (18, 19; 48, 49) im Zwischenraum und/oder an der Stirnseite des Durchtrittspalts (S) angeordnet sind.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach Anspruch 11, wobei die Oberflächenmerkmale (18, 19) eine Anzahl von Nuten oder Schlitzen (18, 19; 48, 49) umfassen, die insbesondere in radialer Richtung auf die Matrizenbohrung auslaufend angelegt sind und ganz insbesondere eine zur Matrizenbohrung hin abnehmende Tiefe aufweisen.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach Anspruch 12, wobei die Nuten oder Schlitze (18, 19; 48, 49) bis in eine Stirnseite am Durchtrittspalt (S) fortgesetzt sind
Radialpresswerkzeug (1') nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend eine Einhänge- oder Anschlagstelle (4a) für ein Fangseil (39), wobei die Einhänge- oder Anschlagstelle (4a) insbesondere im Bereich einer Gelenkstelle zwischen den beweglichen Gliedern angeordnet ist.
Radialpresswerkzeug (1; 40) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das eine insbesondere dreigliedrige Presszange (40) ist.
Zwischenzange (34) zum Antrieb eines Radialpresswerkzeugs (1') mittels einer elektrohydraulischen Pressmaschine (35), wobei die Zwischenzange (34) weiterhin Einrichtungen (39) zum Anschlagen eines Pressrings (1') über ein Fangseil (38) oder eine gleichwertige endzugstarre Verbindung umfasst.
Verfahren zum Umformen eines Werkstücks (30) mit einer Wulst (33) mittels eines Radialpresswerkzeugs (1; 40) nach einem der Ansprüche 7 bis 16 und einer Antriebseinrichtung (34, 35) zu dessen Betätigung, wobei das Verfahren Schritte umfasst zum:
· Bereitstellen des Radialpresswerkzeugs (1; 40) in einer ersten Einstellung, in der die Weite des Durchtrittspalts (S) für das Durchschieben des zur Bearbeitung vorgesehenen Werkstücks (30) nicht ausreichend ist;

· Ansetzen des Durchtrittspalts (S) an den Wulst (33) des Werkstücks (30) und Ausrichten des Radialpresswerkzeugs (1; 40) an dem Wulst (33) mittels der am Durchtrittspalt (S) vorhandenen Oberflächenmerkmale (18, 19; 48, 49) auf die vorgesehene Bearbeitungslage;

· Überschieben des Radialpresswerkzeugs (1; 40) über den Wulst (33) des Werkstücks (30) unter Erweiterung des Durchtrittspalts (S) gegen eine Schließkraft;

· Verbringen des Radialpresswerkzeugs (1; 40) in die geschlossene Einstellung unter Umformung des von den Matrizenelementen (9, 10; 44, 45) aufgenommenen Werkstücks (30) mittels der Antriebseinrichtung.