WO1999054092A1 - Druckmittelzange - Google Patents

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WO1999054092A1
WO1999054092A1 PCT/EP1999/002269 EP9902269W WO9954092A1 WO 1999054092 A1 WO1999054092 A1 WO 1999054092A1 EP 9902269 W EP9902269 W EP 9902269W WO 9954092 A1 WO9954092 A1 WO 9954092A1
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WO
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pressure
pliers
force
pressure medium
feed member
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/002269
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Kretzschmar
Original Assignee
Michael Kretzschmar
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michael Kretzschmar filed Critical Michael Kretzschmar
Publication of WO1999054092A1 publication Critical patent/WO1999054092A1/de

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    • 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
    • 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
    • B25B7/00—Pliers; Other hand-held gripping tools with jaws on pivoted limbs; Details applicable generally to pivoted-limb hand tools
    • B25B7/12—Pliers; Other hand-held gripping tools with jaws on pivoted limbs; Details applicable generally to pivoted-limb hand tools involving special transmission means between the handles and the jaws, e.g. toggle levers, gears
    • B25B7/126—Pliers; Other hand-held gripping tools with jaws on pivoted limbs; Details applicable generally to pivoted-limb hand tools involving special transmission means between the handles and the jaws, e.g. toggle levers, gears with fluid drive
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a pressure medium pliers for clamping rings, clamps, bolts, cable lugs and the like. According to the preamble of claim 1.
  • the pressure medium pliers are suitable for any objects in which compression takes place.
  • Pressure medium pliers are used in particular to permanently deform clamping rings in such a way that they clamp one part to another, for example a hose on a connecting piece. They are used, for example, in automobile production.
  • DE 195 19 543 C2 discloses a pressure medium pliers of the type mentioned at the outset, which have a pressure medium connection and a pressure medium valve connected to it, a plurality of separate drive pistons which are controlled by the pressure medium valve, a feed member which can be driven by the drive piston, and pivotably mounted pliers insert halves at their inner lever ends the feed member engages to pivot them.
  • These pressure medium pliers are designed to ensure that the required closing gap of the pliers insert halves is reached under full force and to influence the closing forces independently of the working pressure.
  • the pressure medium valve has a valve pin which is displaceably guided in the transverse direction of the piston movement and can be actuated by a trigger, which blocks the connection of the drive piston to the pressure medium connection in a rest position and connects it to a lower pressure level and which connects the connection in a working position which can be reached by actuating the trigger Locks the drive piston with the lower pressure level and connects it to the pressure medium connection.
  • a shift rod is movably held, which is biased by a spring to the valve pin, the shift rod being a - 2 -
  • External stage as driver and the drive piston has a drilled shaft receiving the shift rod with an inner stage assigned to the outer stage as a stop for taking the shift rod in the last section in its movement for closing the pliers insert halves.
  • the valve pin has a locking seat in which the shift rod engages under the action of the spring when the valve pin moves from the rest position into the working position and which the shift rod releases when it is carried along by the drive piston.
  • a particular ease of installation and modular adaptability of these pressure medium pliers to different force requirements is achieved in that an intermediate wall is fastened in the housing between the pressure medium valve and the adjacent drive piston, on which the spring, which prestresses the valve pin, is supported. Furthermore, in that the drive piston arranged next to the intermediate wall and adjacent to the pressure medium valve is T-shaped and supports the shaft directed towards the feed member and having the internal step on the following drive piston.
  • the devices for engaging and taking the shift rod are limited to the intermediate wall and the adjacent drive piston.
  • the other drive pistons can be manufactured, assembled and staggered in succession in the number required for the required clamping force.
  • a press-in monitoring system is known from the brochure "Press force measuring and control device type SEP" from Tox-Preßtechnik, Weingarten, received on July 21, 1993, which is used on a press and only together with a complete one
  • This prior art discloses the pressing force control and measurement of press-in and deformation processes, for which the actual value is determined via an oil pressure sensor or force sensor and is supplied to the proportional valve with a setpoint value.
  • the use of an oil pressure sensor is shown in detail the use of a force sensor is not apparent from the scriptures.
  • a multi-finger gripper with detection of the gripping force as well as spatial reaction forces and moments is known.
  • This consists of a gripper housing, a trapezoidal spindle, a positively guided sliding block with a guide groove, in which the toggle levers are guided by parallelogram links to which gripper fingers are attached.
  • the fulcrums of the toggle levers of the parallelogram links are axially symmetrical and evenly distributed around the circumference on the inner ring of a deformed body of a force-torque sensor known per se.
  • This consists of an inner ring, an outer ring attached to the gripper housing, both interconnecting elastic elements and the preforming of the elastic elements accommodate sensors. This, based on the detection of reaction forces and moments on gearbox bearings of gripper fingers, is complex, extensive and relatively imprecise.
  • DE 21 18 782 C2 relates to a pressure medium-operated clamping tool for producing pressure-tight pipe connections, which is operated by a hand-operated hydraulic pump.
  • a manometer responds to the pressure generated by the pump and is monitored by the operator and indicates the end of the deformation process. This measuring device is used for clamping jaws - 4 -
  • the object of the invention is to create a pressure medium pliers which enables the mounting of clamping rings and the like with a further improved quality, in order to reduce the effort required for checking the clamping ring assembly.
  • the solution is characterized in that a force sensor for measuring a force dependent on the closing force of the pliers halves is arranged in the frictional connection between the drive piston and the pliers halves.
  • the force sensor on the feed element preferably measures a force which is dependent on the closing force of the pliers insert halves.
  • it can in particular be attached to the feed member or be integrated into it.
  • the pressure medium pliers can be connected to an evaluation device which can be integrated in the pressure medium pliers or can be arranged on the pressure medium pliers or can also be located outside the pressure medium pliers.
  • the evaluation device can, in particular, be used to control a display and / or to switch the pliers off if a specification for the closing force is not adhered to and / or to control the pressure of the pressure medium to a value which ensures that a specification for the closing force is reached and / or to supply the measured value to one Documentation device to document the closing force.
  • the evaluation device can have corresponding devices or, in turn, be connected to them.
  • the invention builds on the finding that the closing force of the pliers halves, i.e. the force exerted by the pliers insert halves on a clamping ring or the like, on which the force occurring in the flow of force between the drive piston and the pliers insert halves depends.
  • the force in the feed member which preferably presses against the inner lever ends of the pliers insert halves with a tapered front end, which can be wedge-shaped or parabolic, and which can be screwed at the other end with a piston, is an almost ideal linear dependence on the closing force Has.
  • the closing force can therefore be determined very precisely via the force sensor.
  • the arrangement in the power flow between the drive piston and the pliers halves does not interfere with the assembly, since it does not interfere with the working area of the pliers halves. On the other hand, it does not interfere with the pressure build-up in the area of the drive pistons.
  • a modular system with pressure medium pliers is made possible, in which the force measurement can be designed to match and which differ only in the number of pistons staggered in succession, which is selected depending on the desired closing force.
  • the force measured by the force sensor can be used in various ways within the scope of the invention.
  • it can be used by an evaluation device for controlling a display, for example an optical and / or acoustic display and / or for switching off the pressure medium pliers, in each case if a specification for the closing force is not met.
  • the specification for the closing force can be a minimum force that must be achieved. However, it can also be a maximum force or a minimum force and a maximum force that must be observed at the same time. If, for example, the pliers insert halves only act on an edge region of a clamping zone of the clamping ring, only a fraction of the closing force is achieved, which would be built up if the complete clamping zone were acted upon correctly.
  • the evaluation device can recognize and display this and / or switch off the pressure medium pliers prematurely, so that the worker can immediately recognize and correct the error.
  • the evaluation device can also control the pressure of the pressure medium which drives the drive pistons in such a way that a specification for the closing force is maintained.
  • the evaluation device can use a pressure control valve which can be assigned to the pressure medium connection and at the same time can be the pressure medium valve which controls the movement of the drive piston.
  • the measured force can be documented by a documentation device, e.g. from a plotter and / or from a PC with an electronic memory. This creates the possibility of proof of quality beyond error analysis and error control.
  • the force sensor is preferably integrated in the feed member.
  • it can be plate-shaped.
  • it can be arranged on the side of the feed element facing the piston.
  • the force sensor is preferably located between two sections of the feed member. It can be guided on a center hole, for example in the case of an annular disk-shaped embodiment, on a bolt which extends in the direction of the force flow and is anchored in the feed member, in particular by screwing in.
  • a force measurement in the main circuit as well as in the secondary circuit can be considered, in the first case the entire force flow via the sensor and in the second case the force flow only partially via the sensor. In both cases, the sensor can be biased with a force. - 7 -
  • An arrangement in the shunt is given in particular when the force sensor is held at a center hole on a screw bolt between two sections of the feed member, the screw bolt being screwed with its two ends into the two sections in order to exert a certain preload on the force sensor.
  • the zero point of the force measurement is defined by the bias of the sensor.
  • the force sensor can be a strain gauge (DMS) sensor, a piezo sensor or any other suitable force sensor.
  • Force sensors based on strain gauges or piezo are available in plate form, in particular in the form of annular disks. Especially in this version, they are suitable for integration into the feed link.
  • strain gauge sensors can also be attached to the jacket of a feed element.
  • the pressure medium pliers can have a pressure sensor for monitoring the pressure of the pressure medium. The latter forwards the measured signal to an evaluation device for outputting a display or for switching off the pressure medium pliers if a specification for printing is not met, to a control device for printing and / or to a documentation device for documenting the pressure.
  • the specification primarily concerns a minimum pressure that is required to achieve the required closing force. However, it can also relate to a maximum pressure which must not be exceeded to avoid impermissibly high clamping forces which, for example, can destroy the components to be connected.
  • the specification can also include a minimum pressure and a maximum pressure.
  • the evaluation device gives the worker an indication by visual or acoustic display or by switching off the pressure medium pliers that the for - 8 - the assembly required pressure is not present, which prevents incorrect assembly.
  • the latter can also be avoided by the pressure sensor controlling the pressure of the pressure medium via a control device.
  • the pressure sensor can cause a pressure control unit to increase or decrease the feed pressure for the pressure medium tongs.
  • Both solution variants are preferably implemented jointly with a pliers.
  • a pressure medium tongs according to one of the solution variants or their combination can be provided with the characteristics of the pressure medium tongs according to DE 195 19 543 C2, which ensures that the required closing gap is reached. This enables a pliers of pressure medium, which ensures that every clamping ring assembly
  • the required pressure of the pressure medium is present - the required closing gap is reached and the closing force assumes the correct values.
  • Figure 1 shows the Dmckstoffzange in a partial longitudinal section with omission of details of the control part.
  • FIG. 2 shows the pressure medium pliers in a section along the line II-II of FIG. 3; 3 shows the pressure medium pliers with the omission of the pliers insert halves and the side parts carrying them in a side view;
  • FIG. 6 shows the medium pliers in a section along the line VI-VI of FIG. 5.
  • the medium pliers essentially have four functional areas: the working area 1, the drive area 2, the measuring area 3 and the control area 4.
  • the work area 1 has an essentially ring-shaped pliers head 5 which is overlapped on a flange 6 by a locking ring 7 and screwed tight at one end of a cylindrical housing 8.
  • a locking ring 7 On both sides of the protruding sections 9 of the pliers head 5 10 side parts 11 are fastened by means of bolts.
  • the side parts 11 are penetrated by two insert bolts 12 oriented transversely thereto, a pliers insert half 13 being pivotably mounted on each insert bolt 12.
  • the two pliers insert tips 14 at the front end of the pliers insert halves 13 can be pivoted together except for a closing gap.
  • the pliers insert tips 14 exert a closing force on a clamping ring arranged therebetween with a clamping zone.
  • the pliers insert halves 13 have rollers 15 on their inner lever ends. In the rest position, the pliers insert tips 14 are pivoted apart by at least one spring, not shown, which engages the pliers insert halves 13 until the rollers 15 touch one another. It can too - 10 -
  • Pliers insert halves are mounted that have a different geometry to press on objects other than clamping rings.
  • the drive area 2 has a feed member 17 with a circular cross section projecting from the housing 8 into an axial bore 16 of the pliers head 5.
  • This has a front section 17 'and a rear section 17 ".
  • the front section 17' has a wedge-shaped section 17 '" which has a large wedge angle and a smaller wedge angle behind it.
  • the two sections 17 ′, 17 ′′ are connected to one another by an axially directed screw bolt 18.
  • a force sensor 19 in the form of an annular disk is seated centrally on the bolt 18 between the two sections 17 ′, 17 ′′ of the feed element 17. This can be a strain gauge or a piezo sensor.
  • annular disks 20 are seated on the Screw bolt 18.
  • the screw bolt 18 is tightened to a defined torque, so that the sections 17 ', 17 "of the feed member exert a defined prestressing force on the force sensor 19 via the annular discs 20, which is typically 10% of the maximum force measurable with the force sensor 19.
  • the outer diameter of the annular disks 18 and the force sensor 19 correspond to the outer diameter of the section 17 ".
  • a connecting cable 21 is guided radially and sealingly against the sensor housing and is guided outwards through a slot 22 in the pliers head 5.
  • the slot 22 extends over the entire displacement range of the force sensor 19, which due to its initial position when the pliers insert halves 13 are fully open and its end position when the closing gap is reached - 11 -
  • the slot 22 is covered on the outside by a hood 23, which is flanged at 24 to the side of the pliers head 5 and laterally protrudes somewhat beyond the locking ring 7 and the housing 8.
  • the hood 23 has a curved cavity 25, which allows the connecting cable 21 to deform when the force sensor 19 is moved.
  • a bar 26 On the casing of the housing 8 sits a bar 26, which has the cross section of a half circular tube, and which is clamped at one end under the protruding area of the hood 23 and at the other end is clamped under a plate 27 which is screwed onto the outside of the control area 4. Under the strip 26, the connecting cable 21 is guided to the control area 4 and fixed to the housing 8.
  • a hose 28 is also clamped under the plate 27, which is led away to the rear and in which the connecting cable 21 is guided to an evaluation device and / or to a documentation device.
  • the drive region 2 further comprises an arrangement of pistons arranged in a staggered manner one behind the other.
  • the drive piston 29 is sealed on the outer circumference to the housing 8 and is axially movably guided therein.
  • a sleeve 31 which, as a stop, limits the movement of the drive piston 29 to the pliers head 15.
  • the sleeve 31 thus protects a helical return spring 32 which is supported at one end on the drive piston 29 and at the other end on the pliers head 5 - 12 -
  • the return spring 32 pushes the drive piston 29 when the pressure is relieved up to an annular disk-shaped intermediate wall 32 which is fixed in the housing 8.
  • a further intermediate wall 33 is fixed in the housing 8 at a distance from the intermediate wall 32 and yet another intermediate wall 34 at a corresponding distance from the intermediate wall 33.
  • T-shaped drive pistons 38, 39, 40 are each sealingly guided in the middle openings of the annular disk-shaped intermediate walls 32, 33, 34. These have piston disks 41, 42, 43 which are sealingly guided in the housing 8 on the circumference and are axially movable therein. Since the drive pistons 38, 39, 40 are supported on the drive piston 29 and on one another, they are pushed back when the pressure is released from the return spring 32 until they rest against the intermediate walls 33, 34 or a shoulder 44 of the control region 4.
  • the drive pistons 38, 39, 40 are provided with central, axially directed through bores 45, 46, 47, which communicate with recesses 48, 49, 50 at the ends of the shafts 35, 36, 37 seated on adjacent drive pistons. If compressed air is now supplied from the control area 4 to the side of the piston disk 43 facing the latter, it acts on the piston disks 29, 41, 42 through the bores 45, 46, 47 and the recesses 48, 49, 50. As a result, all the drive pistons 29, 38, 39, 40 shifted towards work area 1, the feed member 17, with its wedge section 17 '", pushing the rollers 15 apart and pivoting the pliers jaws 14.
  • the drive pistons 29, 38, 39, 40 are controlled by the control area 4 instead of with compressed air with atmospheric Pressurized, the return spring 32 pushes the drive pistons 29, 38, 39, 40 back into the starting position.
  • the pressure-free side of the drive piston 29 is ventilated by the pliers head 5 and the pressure - 13 -
  • a trigger lever 55 is pivotally mounted on a control housing 54 of the control area 4 and is pressed away from the housing 8 by a spring (not shown).
  • the control housing 54 is screwed onto the rear end of the housing 8.
  • the drive pistons 29, 38, 39, 40 are acted upon by compressed air and by releasing the trigger lever 54, they are connected to the atmosphere.
  • the release lever 55 acts on a pressure medium valve (not shown for reasons of simplification) which is connected via a pressure medium connection 56 to a pressure medium line and to an opening to the atmosphere of the control housing 54.
  • the control area 4 can be designed as described in DE-GM 89 00 250. However, it is preferably designed as shown in DE 195 19 543 C2. Then, in particular, it has a valve pin which is displaceable in the transverse direction of the piston movement and can be actuated by the release lever 55 and which cooperates with a shift rod which is guided on a further intermediate wall and which in turn interacts with the piston 40 to ensure that a predetermined closing gap is reached.
  • the pressure air supplied to the pressure medium connection 56 is monitored via a pressure sensor 57 arranged in the control area 4 or externally, so that a clamping ring assembly is prevented or corrected when the pressure falls below the predetermined minimum pressure or exceeds a predetermined maximum pressure, with an automatic adjustment of the air pressure optionally taking place.
  • the pressure sensor 57 is connected via a further connecting cable 58 to an - here external - evaluation and / or switching and / or regulation and / or documentation device.
  • the exemplary embodiment illustrates that, in order to achieve a desired closing force, only the number of pistons 29, 38, 39, 40 staggered in succession and, accordingly, the length of the housing 8 have to be changed.
  • the same feed member 17 with the integrated force sensor 19 can always be used and the working area 1 and the control area 4 do not need to be changed.

Abstract

Druckmittelzange für Klemmringe und dergleichen, umfassend einen Steuerbereich (4) mit einem Druckmittelanschluß (56) und einem damit verbundenen Druckmittelventil, mindestens einen von dem Druckmittelventil gesteuerten Antriebskolben (29) und einen Arbeitsbereich (1) mit einem von dem Antriebskolben (29) antreibbaren Vorschubglied (17) und schwenkbar gelagerten Zangeneinsatzhälften (13), an deren inneren Hebelenden das Vorschubglied (17) angreift, um diese zu schwenken, wobei im Kraftfluß zwischen dem Antriebskolben (29) und den Zangeneinsatzhälften (13) ein Kraftsensor (19) zum Messen einer von der Schließkraft der Zangeneinsatzhälften (13) abhängigen Kraft angeordnet ist.

Description

Druckmittelzange
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmittelzange für Klemmringe, Schellen, Bolzen, Kabelschuhe und dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Grundsätzlich ist die Druckmittelzange für beliebige Gegenstände geeignet, bei denen eine Verpressung erfolgt.
Druckmittelzangen dienen insbesondere dazu, Klemmringe dauerhaft so zu verfor- men, daß sie ein Teil an einem anderen festklemmen, z.B. einen Schlauch an einem Stutzen. Sie werden beispielsweise in der Automobilproduktion eingesetzt. Aus der DE 195 19 543 C2 ist eine Druckmittelzange der eingangs genannten Art bekannt, die einen Druckmittelanschluß und ein damit verbundenes Druckmittelventil, mehrere voneinander getrennte, von dem Druckmittelventil gesteuerte Antriebskolben, ein von dem Antriebskolben antreibbares Vorschubglied und schwenkbar gelagerte Zangeneinsatzhälften, an deren inneren Hebelenden das Vorschubglied angreift, um diese zu schwenken, aufweist. Diese Druckmittelzange soll das Erreichen des erforderlichen Schließspaltes der Zangeneinsatzhälften unter vollem Kraftaufbau sicherstellen und eine vom Arbeitsdruck unabhängige Beeinflussung der Schließkräfte begünstigen. Hierzu hat das Druckmittelventil einen in Querrichtung der Kolbenbewegung verschieblich geführten und von einem Auslöser betätigbaren Ventilstift, der in einer Ruhestellung die Verbindung der Antriebskolben mit dem Druckmittelanschluß sperrt und diese mit einem niedrigeren Druckniveau verbindet und der in einer durch Betätigung des Auslösers erreichbaren Arbeitsstellung die Verbindung der Antriebskolben mit dem niedrigeren Druckniveau sperrt und diese mit dem Druckmittelanschluß verbindet. Zudem ist in einer sich in Bewegungsrichtung der Antriebskolben erstreckenden Führung eine Schaltstange beweglich gehalten, die von einer Feder zum Ventilstift vorgespannt ist, wobei die Schaltstange eine - 2 -
Außenstufe als Mitnehmer und der Antriebskolben einen die Schaltstange aufnehmenden, durchbohrten Schaft mit einer der Außenstufe zugeordneten Innenstufe als Anschlag zum Mitnehmen der Schaltstange im letzten Teilstück in seiner Bewegung zum Schließen der Zangeneinsatzhälften hat. Dabei hat der Ventilstift einen Sperrsitz, in den die Schaltstange unter Wirkung der Feder bei Bewegung des Ventilstiftes von der Ruhe- in die Arbeitsstellung einrastet und den die Schaltstange bei ihrer Mitnahme durch den Antriebskolben freigibt. Folglich wird der Kolben zwangsweise stets von seiner Ausgangsstellung in eine Endstellung verschoben, in der die Zange über eine ausreichende Schließdauer den erforderlichen Schließspalt erreicht.
Eine besondere Montagefreundlichkeit und modulartige Anpaßbarkeit dieser Druckmittelzange an verschiedene Kraftanforderungen wird dadurch erreicht, daß im Gehäuse zwischen Druckmittelventil und dem benachbart gelegenen Antriebskolben eine Zwischenwand befestigt ist, an der sich die Feder abstützt, die den Ventilstift vorspannt. Ferner dadurch, daß der neben der Zwischenwand angeordnete, dem Druckmittelventil benachbarte Antriebskolben T-förmig ist und den zum Vorschubglied gerichteten, die Innenstufe aufweisenden Schaft am folgenden Antriebskolben abstützt. Die Einrichtungen zum Einrücken und Mitnehmen der Schaltstange sind also auf die Zwischenwand und den benachbarten Antriebskolben beschränkt. Die weiteren Antriebskolben können unabhängig davon gefertigt, montiert und in der für die erforderliche Schließkraft notwendigen Anzahl hintereinander gestaffelt werden.
Auch bei dieser Zange kann es jedoch noch zu Fehlmontagen kommen, beispielsweise wenn der Werker die Zange falsch am Klemmring ansetzt oder Druckschwankungen im Druckmittelnetz auftreten, das zumeist ein Druckluftnetz ist. - 3 -
Aus dem Prospektblatt „Preßkraft-Meß- und Regeleinrichtung Typ SEP" der Firma Tox-Preßtechnik, Weingarten, eingegangen am 21. Juli 1993 ist ein Einpreß-Über- wachungssystem bekannt, das an einer Presse zum Einsatz kommt und auch nur zusammen mit einer kompletten Presse lieferbar ist. Dieser Stand der Technik offenbart die Preßkraftregelung und -messung von Einpreß- und Verformungsvorgängen, wofür der Istwert über Öldrucksensor oder Kraftsensor ermittelt und mit einem Sollwert dem Proportionalventil zugeführt wird. Im einzelnen dargestellt ist die Anwendung eines Öl-Drucksensors. Einzelheiten über die Anwendung eines Kraftsensors gehen aus der Schrift nicht hervor.
Aus der AT 395 124 B ist ein Mehrfing ergreifer mit Erfassung der Greifkraft sowie räumlicher Reaktionskräfte und -momente bekannt. Dieser besteht aus einem Greifergehäuse, einer Trapezspindel, einem zwangsgeführten Kulissenstein mit Führungsnut, in welchen die Kniehebel von Parallelogrammlenkern, an denen Greiffinger befestigt sind, geführt sind. Die Drehpunkte der Kniehebel der Parallelogrammlenker befinden sich achssymmetrisch und gleichmäßig am Umfang verteilt auf dem Innenring eines Verformkörpers eines an sich bekannt Kraft-Drehmoment-Fühlers. Dieser besteht aus einem Innenring, einem am Greifergehäuse befestigten Außenring, beide miteinander verbindenden, elastischen Elementen und die Vorformung der elastischen Elemente aufnehmen Meßwertgebern. Diese, auf der Erfassung von Reaktionskräften und -momenten an Getriebelagern von Greiffingern basierende Meßwerterfassung ist aufwendig, raumgreifend und verhältnismäßig ungenau.
Die DE 21 18 782 C2 betrifft ein druckmittelbetriebenes Klemmwerkzeug zum Herstellen druckdichter Rohrverbindungen, das durch eine handbetätigte hydraulische Pumpe betrieben wird. Ein Manometer spricht auf den durch die Pumpe erzeugten Druck an und wird vom Bedienungsmann überwacht und zeigt die Beendigung des Verformungsvorganges an. Durch diese Meßeinrichtung wird die von Klemmbacken - 4 -
auf die zu verklemmenden Rohre ausgeübte Kraft nur verhältnismäßig ungenau angezeigt.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckmittelzange zu schaffen, die eine Montage von Klemmringen und dgl. mit weiter verbesserter Qualität ermöglicht, um den Aufwand für die Nachkontrolle der Klemmringmontage zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch eine Druckmittelzange mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Druckmittelzange, die vorzugsweise als Handgerät ausgeführt ist, sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftschluß zwischen dem Antriebskolben und den Zangeneinsatzhälften ein Kraftsensor zum Messen einer von der Schließkraft der Zangeneinsatzhälften abhängigen Kraft angeordnet ist. Vorzugsweise mißt der Kraftsensor am Vorschubglied eine von der Schließkraft der Zangeneinsatzhälften abhängige Kraft. Dafür kann er insbesondere an dem Vorschubglied angebracht oder in dieses integriert sein. Zudem kann die Druckmittelzange mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sein, die in die Druckmittelzange integriert oder an dieser angeordnet sein kann oder sich auch außerhalb der Druckmittelzange befinden kann. Die Auswerteeinrichtung kann insbesondere zum Steuern einer Anzeige und/oder Ausschalten der Zange bei Nichteinhaltung einer Vorgabe für die Schließkraft und/oder zum Steuern des Druckes des Druckmittels auf einen das Erreichen einer Vorgabe für die Schließkraft gewährleistenden Wert und/oder zum Zuführen des Meßwertes zu einer Dokumentationseinrichtung zum Dokumentieren der Schließkraft dienen. Dafür kann die Auswerteeinrichtung entsprechende Einrichtungen aufweisen oder wiederum mit diesen verbunden sein. - 5 -
Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, daß die Schließkraft der Zangeneinsatzhälften, d.h. die von den Zangeneinsatzhälften auf einen Klemmring oder dgl. ausgeübte Kraft, von der im Kraftfluß zwischen dem Antriebskolben und den Zangeneinsatzhälften auftretenden Kraft abhängig ist. Insbesondere wurde festgestellt, daß die Kraft im Vorschubglied, welches vorzugsweise mit einem sich verjüngenden Vorderende, das keilförmig oder parabelförmig sein kann, gegen die inneren Hebelenden der Zangeneinsatzhälften drückt und das anderenends mit einem Kolben verschraubt sein kann, eine fast ideale lineare Abhängigkeit von der Schließkraft hat. Über den Kraftsensor ist also die Schließkraft sehr genau feststellbar. Zudem stört die Anordnung im Kraftfluß zwischen Antriebskolben und Zangeneinsatzhälften nicht die Montage, da sie nicht in den Arbeitsbereich der Zangeneinsatzhälften eingreift. Andererseits stört sie auch nicht den Druckaufbau im Bereich der Antriebskolben. Darüber hinaus wird ein Baukastensystem mit Druckmittelzangen ermöglicht, bei denen die Kraftmessung übereinstimmend ausgebildet sein kann und die sich lediglich durch die Anzahl hintereinander gestaffelter Kolben unterscheiden, die je nach gewünschter Schließkraft gewählt wird.
Die vom Kraftsensor gemessene Kraft ist im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise verwertbar. So kann sie von einer Auswerteeinrichtung zum Steuern einer Anzeige, beispielsweise einer optischen und/oder akustischen Anzeige und/oder zum Ausschalten der Druckmittelzange, jeweils bei Nichteinhaltung einer Vorgabe für die Schließkraft, verwertet werden. Bei der Vorgabe für die Schließkraft kann es sich um eine unbedingt zu erreichende Mindestkraft handeln. Es kann sich aber auch um eine Maximalkraft handeln oder um eine Mindestkraft und um eine Maximalkraft, die zugleich einzuhalten sind. Wenn beispielsweise die Zangeneinsatzhälften nur auf einen Randbereich einer Klemmzone des Klemmringes einwirken, wird nur ein Bruchteil der Schließkraft erreicht, die bei korrekter Beaufschlagung der vollständigen Klemmzone aufgebaut würde. Falls die Zangenein- satzhälften hingegen an einer falschen Zone des Klemmringes angesetzt werden, der schwerer als die Klemmzange verformbar ist, tritt eine überhöhte Schließkraft auf. Die Auswerteeinrichtung kann dies erkennen und anzeigen und/oder die Druckmittelzange vorzeitig abschalten, so daß der Werker den Fehler sogleich erkennen und korrigieren kann.
Zusätzlich oder statt dessen kann die Auswerteeinrichtung auch den Druck des den Antrieb der Antriebskolben bewirkenden Druckmittels so steuern, daß eine Vorgabe für die Schließkraft eingehalten wird. Dafür kann sich die Auswerteeinrichtung eines Drucksteuerventils bedienen, das dem Druckmittelanschluß zugeordnet sein kann und zugleich das Druckmittelventil sein kann, welches die Bewegung der Antriebskolben steuert.
Zusätzlich oder statt dessen kann die gemessene Kraft von einer Dokumentationseinrichtung dokumentiert werden, z.B. von einem Plotter und/oder von einem PC mit einem elektronischen Speicher. Hierdurch wird über die Fehleranalyse und Fehlerkontrolle hinaus die Möglichkeit eines Qualitätsnachweises geschaffen.
Der Kraftsensor ist bevorzugt in das Vorschubglied integriert. Beispielsweise kann er plattenförmig sein. Des weiteren kann er an der dem Kolben zugewandten Seite des Vorschubgliedes angeordnet sein. Bevorzugt befindet sich der Kraftsensor zwischen zwei Abschnitten des Vorschubgliedes. Er kann an einem Mittelloch, beispielsweise bei ringscheibenförmiger Ausführung, auf einem Bolzen geführt sein, der sich in Kraftflußrichtung erstreckt und in dem Vorschubglied verankert ist, insbesondere durch Einschrauben. Es kommt sowohl eine Kraftmessung im Hauptschluß als auch im Nebenschluß in Betracht, wobei im ersten Fall der gesamte Kraftfluß über den Sensor und im zweiten Fall der Kraftfluß nur teilweise über den Sensor erfolgt. In beiden Fällen kann der Sensor mit einer Kraft vorgespannt sein. - 7 -
Eine Anordnung im Nebenschluß ist insbesondere gegeben, wenn der Kraftsensor an einem Mittelloch auf einem Schraubbolzen zwischen zwei Abschnitten des Vorschubgliedes gehalten ist, wobei der Schraubbolzen mit seinen beiden Enden in die beiden Abschnitte geschraubt ist, um eine bestimmte Vorspannung auf den Kraftsensor auszuüben. Durch die Vorspannung des Sensors wird der Nullpunkt der Kraftmessung definiert.
Der Kraftsensor kann ein Dehnungsmeßstreifen (DMS)-Sensor, ein Piezo-Sensor oder jeder andere geeignete Kraftsensor sein. Insbesondere Kraftsensoren auf DMS- bzw. Piezo-Basis gibt es in Plattenform, insbesondere Ringscheibenform. Vor allem in dieser Ausführung sind sie für Integration in das Vorschubglied geeignet. Insbesondere DMS-Sensoren können aber auch am Mantel eines Vorschubgliedes angebracht sein.
Die Druckmittelzange kann einen Drucksensor zum Überwachen des Druckes des Druckmittels aufweisen. Dieser gibt das gemessene Signal an eine Auswerteeinrichtung zur Ausgabe einer Anzeige oder zum Ausschalten der Druckmittelzange bei Nichteinhaltung einer Vorgabe für den Druck, an eine Regelungseinrichtung für den Druck und/oder an eine Dokumentationseinrichtung zum Dokumentieren des Druckes weiter.
Die Vorgabe betrifft vor allem einen Mindestdruck, der zum Erreichen der erforderlichen Schließkraft erforderlich ist. Sie kann aber auch einen Höchstdruck betreffen, der zur Vermeidung unzulässig hoher Klemmkräfte, die beispielsweise zu einer Zerstörung der zu verbindenden Bauteile führen können, nicht überschritten werden darf. Auch kann die Vorgabe einen Mindestdruck und einen Maximaldruck umfassen. Die Auswerteeinrichtung gibt dem Werker durch optische oder akustische Anzeige oder durch Ausschalten der Druckmittelzange einen Hinweis, daß der für - 8 - die Montage erforderliche Druck nicht vorhanden ist, wodurch Fehlmontagen vermieden werden. Letzteres kann aber auch dadurch vermieden werden, daß der Drucksensor über eine Regelungseinrichtung den Dmck des Druckmittels steuert. So kann der Dmcksensor eine Druckregeleinheit veranlassen, den Speisedmck für die Dmckmittelzange zu erhöhen bzw. zu senken. Schließlich ist es auch möglich, den Dmck mittels einer Dokumentationseinrichtung zu dokumentieren, um über eine Fehleranalyse und Fehlervermeidung hinaus einen Qualitätsbeleg für die Klemmringmontage zu erhalten.
Bevorzugt werden beide Lösungsvarianten bei einer Dmckmittelzange gemeinsam verwirklicht. Femer kann eine Dmckmittelzange gemäß einer der Lösungsvarianten bzw. deren Kombination mit den Merkmalen der Dmckmittelzange gemäß DE 195 19 543 C2 versehen werden, die das Erreichen des erforderlichen Schließspaltes sicherstellt. Hierdurch wird eine Dmckmittelzange ermöglicht, die sicherstellt, daß bei jeder Klemmringmontage
der erforderliche Dmck des Druckmittels vorliegt - der erforderliche Schließspalt erreicht wird und die Schließkraft die richtigen Werte annimmt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnung eines Ausfüh- mngsbeispiels einer Dmckmittelzange für Handbetrieb näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Dmckmittelzange in einem teilweisen Längsschnitt unter Weglassung von Einzelheiten des Steuerteiles;
Fig. 2 die Dmckmittelzange in einem Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 3; Fig. 3 die Dmckmittelzange unter Weglassung der Zangeneinsatzhälften und der diese tragenden Seitenteile in Seitenansicht;
Fig. 4 die Dmckmittelzange in Hinteransicht;
Fig. 5 die Dmckmittelzange unter Weglassung der Zangeneinsatzhälften und der diese tragenden Seitenteile in der Draufsicht;
Fig. 6 die Dmckmittelzange in einem Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5.
Die Dmckmittelzange hat im wesentlichen vier Funktionsbereiche: Den Arbeitsbereich 1, den Antriebsbereich 2, den Meßbereich 3 und den Steuerbereich 4.
Der Arbeitsbereich 1 hat einen im wesentlichen ringförmigen Zangenkopf 5, der an einem Flansch 6 von einem Feststellring 7 übergriffen und an einem Ende eines zylindrischen Gehäuses 8 festgeschraubt ist. Beidseitig an vom herausragenden Abschnitten 9 des Zangenkopfes 5 sind mittels Bolzen 10 Seitenteile 11 befestigt.
Die Seitenteile 11 sind von zwei dazu quer gerichteten Einsatzbolzen 12 durchsetzt, wobei an jedem Einsatzbolzen 12 eine Zangeneinsatzhälfte 13 schwenkbar gelagert ist. Die beiden Zangeneinsatzspitzen 14 am vorderen Ende der Zangeneinsatzhälften 13 lassen sich bis auf einen Schließspalt zusammenschwenken. Dabei üben die Zangeneinsatzspitzen 14 eine Schließkraft auf einen dazwischen mit einer Klemmzone angeordneten Klemmring aus. An ihren inneren Hebelenden tragen die Zangeneinsatzhälften 13 Rollen 15. In Ruhestellung werden die Zangeneinsatzspitzen 14 von mindestens einer an den Zangeneinsatzhälften 13 angreifenden, nicht abgebildeten Feder auseinandergeschwenkt, bis die Rollen 15 einander berühren. Es können auch - 10 -
Zangeneinsatzhälften montiert werden, die vom eine andere Geometrie haben, um an anderen Gegenständen als Klemmringen Verpressungen vorzunehmen.
Der Antriebsbereich 2 weist ein vom aus dem Gehäuse 8 heraus- in eine Axialbohrung 16 des Zangenkopfes 5 hineinragendes Vorschubglied 17 mit Kreisquerschnitt auf. Dieses hat einen vorderen Abschnitt 17' und einen hinteren Abschnitt 17". Der vordere Abschnitt 17' weist vom einen keilförmigen Abschnitt 17'" auf, der ganz vom einen großen Keilwinkel und dahinter einen kleineren Keilwinkel aufweist. Die beiden Abschnitte 17', 17" sind durch einen axial gerichteten Schraubbolzen 18 miteinander verbunden.
Auf dem Schraubbolzen 18 sitzt zentral zwischen den beiden Abschnitten 17', 17" des Vorschubgliedes 17 ein kreisringscheibenförmiger Kraftsensor 19. Dabei kann es sich um einen DMS- oder um einen Piezo-Sensor handeln. Auf beiden Seiten des Kraftsensors 19 sitzen Kreisringscheiben 20 auf dem Schraubbolzen 18. Der Schraubbolzen 18 ist mit einem definierten Drehmoment angezogen, so daß die Abschnitte 17', 17" des Vorschubgliedes über die Kreisringscheiben 20 eine definierte Vorspannkraft auf den Kraftsensor 19 ausüben, die typischerweise 10 % der mit dem Kraftsensor 19 meßbaren Maximalkraft beträgt. Die Außendurchmesser der Kreisringscheiben 18 sowie des Kraftsensors 19 entsprechen dem Außendurchmesser des Abschnittes 17".
Am Umfang des Kraftsensors 19 ist radial und gegenüber dem Sensorgehäuse abdichtend ein Anschlußkabel 21 herausgeführt, das durch einen Schlitz 22 des Zangenkopfes 5 nach außen geführt ist. Der Schlitz 22 erstreckt sich über den gesamten Verschiebebereich des Kraftsensors 19, der durch seine Anfangslage bei voll geöffneten Zangeneinsatzhälften 13 und seine Endlage beim Erreichen des Schließspaltes - 11 -
durch Eindrücken des keilförmigen Abschnittes 17'" zwischen die Rollen 15 definiert ist.
Der Schlitz 22 ist außen von einer Haube 23 abgedeckt, die bei 24 an die Seite des Zangenkopfes 5 angeflanscht ist und seitlich etwas über den Feststellring 7 und das Gehäuse 8 hinaussteht. Die Haube 23 hat einen gewölbten Hohlraum 25, der eine Verformung des Anschlußkabels 21 beim Verschieben des Kraftsensors 19 zuläßt. Auf dem Mantel des Gehäuses 8 sitzt eine Leiste 26, die den Querschnitt eines halben Kreisrohres hat, und die einenends unter dem überstehenden Bereich der Haube 23 festgeklemmt ist und anderenends unter eine Platte 27 geklemmt ist, die außen am Steuerbereich 4 festgeschraubt ist. Unter der Leiste 26 ist das Anschlußkabel 21 zum Steuerbereich 4 geführt und am Gehäuse 8 festgelegt. Unter der Platte 27 ist außerdem ein Schlauch 28 eingeklemmt, der nach hinten weggeführt ist und in dem das Anschlußkabel 21 zu einer Auswerteeinrichtung und/oder zu einer Dokumentationseinrichtung geführt ist. Statt dessen ist es auch möglich, eine Auswerteeinrichtung und/oder Dokumentationseinrichtung direkt in oder an der Dmckmittelzange unterzubringen.
Der Antriebsbereich 2 umfaßt femer eine Anordnung gestaffelt hintereinander angeordneter Kolben. Dazu gehört ein scheibenförmiger Antriebskolben 29, der mittels einer Schraube 30 an der hinteren Stirnseite des Abschnittes 17" des Vorschubgliedes 17 fixiert ist. Der Antriebskolben 29 ist am Außenumfang zum Gehäuse 8 hin abgedichtet und darin axial beweglich geführt.
Auf der Außenseite des Abschnittes 17" sitzt neben dem Kolben 29 eine Hülse 31, die als Anschlag die Bewegung des Antriebskolbens 29 zum Zangenkopf 15 begrenzt. Damit schützt die Hülse 31 eine schraubenförmige Rückführungsfeder 32, die einenends am Antriebskolben 29 und anderenends am Zangenkopf 5 abgestützt - 12 -
ist und bestrebt ist, den Antriebskolben 29 vom Zangenkopf 5 wegzudrücken. Die Rückführungsfeder 32 schiebt den Antriebskolben 29 bei Dmckentlastung bis an eine ringscheibenförmige Zwischenwand 32, die im Gehäuse 8 fixiert ist. Im Gehäuse 8 ist eine weitere Zwischenwand 33 in einem Abstand von der Zwischenwand 32 und noch eine weitere Zwischenwand 34 in einem entsprechenden Abstand von der Zwischenwand 33 fixiert.
In den mittleren Öffnungen der ringscheibenförmigen Zwischenwände 32, 33, 34 sind jeweils Schäfte 35, 36, 37 T-förmiger Antriebskolben 38, 39, 40 abdichtend geführt. Diese haben Kolbenscheiben 41. 42, 43, die am Umfang abdichtend im Gehäuse 8 geführt und darin axial beweglich sind. Da sich die Antriebskolben 38, 39, 40 am Antriebskolben 29 und aneinander abstützen, werden sie bei Dmckentlastung von der Rückführungsfeder 32 bis zu Anlage an den Zwischenwänden 33, 34 bzw. einem Absatz 44 des Steuerbereiches 4 zurückgeschoben.
Die Antriebskolben 38, 39, 40 sind mit zentralen, axial gerichteten Durchbohrungen 45, 46, 47 versehen, die mit Ausnehmungen 48, 49, 50 an den auf benachbarten Antriebskolben aufsitzenden Enden der Schäfte 35, 36, 37 kommunizieren. Wenn nun vom Steuerbereich 4 Dmckluft auf die diesem zugewandte Seite der Kolbenscheibe 43 gegeben wird, beaufschlagt diese durch die Durchbohrungen 45, 46, 47 und die Ausnehmungen 48, 49, 50 zugleich die Kolbenscheiben 29, 41, 42. Infolgedessen werden sämtliche Antriebskolben 29, 38, 39, 40 zum Arbeitsbereich 1 hin verschoben, wobei das Vorschubglied 17 mit seinem Keilabschnitt 17'" die Rollen 15 auseinanderdrückt und die Zangenbacken 14 zusammenschwenkt. Werden hingegen die Antriebskolben 29, 38, 39, 40 vom Steuerbereich 4 anstatt mit Dmckluft mit atmosphärischem Dmck beaufschlagt, so schiebt die Rückführungsfeder 32 die Antriebskolben 29, 38, 39, 40 in die Ausgangsstellung zurück. Dabei ist die drucklose Seite des Antriebskolbens 29 durch den Zangenkopf 5 belüftet und die druck- - 13 -
lose Seite der Antriebskolben 38, 39, 40 durch Belüftungsöffnungen 51, 52, 53 im Gehäuse 8.
An einem Steuergehäuse 54 des Steuerbereiches 4 ist ein Auslösehebel 55 schwenkbar gelagert, der von einer - nicht dargestellten - Feder vom Gehäuse 8 weggedrückt wird. Das Steuergehäuse 54 ist auf das hintere Ende des Gehäuses 8 geschraubt. Durch Schwenken des Auslösehebels 55 zum Gehäuse 8 werden die Antriebskolben 29, 38, 39, 40 mit Dmckluft beaufschlagt und durch Entlastung des Auslösehebels 54 werden sie mit Atmosphäre verbunden. Bei Betätigung wirkt der Auslösehebel 55 auf ein - aus Gründen der Vereinfachung - nicht dargestelltes Druckmittelventil ein, das über einen Druckmittelanschluß 56 mit einer Druckmittelleitung und mit einer Öffnung zur Atmosphäre des Steuergehäuses 54 verbunden ist.
Der Steuerbereich 4 kann ausgeführt sein, wie in dem DE-GM 89 00 250 beschrieben. Vorzugsweise ist er jedoch wie in der DE 195 19 543 C2 dargestellt ausgeführt. Dann hat er insbesondere einen in Querrichtung der Kolbenbewegung verschieblich geführten, vom Auslösehebel 55 betätigbaren Ventilstift, der mit einer an einer weiteren Zwischenwand geführten Schaltstange zusammenwirkt, die wiederum mit dem Kolben 40 zusammenwirkt, um das Erreichen eines vorgegebenen Schließspaltes sicherzustellen.
Beim Zusammenschwenken der Zangeneinsatzspitzen 14 der Zangeneinsatzhälften 13 wird über das Vorschubglied 17 eine Kraft übertragen, die im Nebenschluß auch über den Kraftsensor 19 übertragen wird. Diese Kraft ist linear abhängig von der zwischen den Zangeneinsatzspitzen 14 wirksamen Schließkraft. Sie wird über das Anschlußkabel 21 einer Auswertung bzw. Dokumentation zugeführt, wodurch eine Kontrolle über die Qualität der Schellenmontage gegeben ist. - 14 -
Zusätzlich wird die dem Dmckmittelanschluß 56 zugeführte Dmckluft über einen im Steuerbereich 4 oder extern angeordneten Dmcksensor 57 überwacht, damit beim Unterschreiten des vorgegebenen Mindestdmckes bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Maximaldruckes eine Klemmringmontage verhindert oder korrigiert wird, wobei gegebenenfalls automatisch ein Nachstellen des Luftdmckes erfolgt. Der Dmcksensor 57 ist über ein weiteres Anschlußkabel 58 mit einer - hier externen - Auswerte- und/oder Schalt- und/oder Regelungs- und/oder Dokumentationseinrichtung verbunden.
Das Ausführungsbeispiel verdeutlicht, daß zwecks Erreichung einer gewünschten Schließkraft lediglich die Anzahl hintereinander gestaffelter Kolben 29, 38, 39, 40 und entsprechend die Länge des Gehäuses 8 geändert werden muß. Dabei kann immer das gleiche Vorschubglied 17 mit dem integrierten Kraftsensor 19 zur Anwendung kommen und der Arbeitsbereich 1 und der Steuerbereich 4 brauchen nicht geändert zu werden.

Claims

- 15 -Ansprüche
1. Dmckmittelzange für Klemmringe und dergleichen, umfassend einen Steuerbereich (4) mit einem Dmckmittelanschluß (56) und einem damit verbundenen Druckmittelventil, mindestens einen von dem Druckmittelventil gesteuerten Antriebskolben (29) und einen Arbeitsbereich (1) mit einem von dem Antriebskolben (29) antreibbaren Vorschubglied (17) und schwenkbar gelagerten Zangeneinsatzhälften (13), an deren inneren Hebelenden das Vorschubglied (17) angreift, um diese zu schwenken, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftfluß zwischen dem Antriebskolben (29) und den Zangeneinsatzhälften (13) ein Kraftsensor (19) zum Messen einer von der Schließkraft der Zangeneinsatzhälften (13) abhängigen Kraft angeordnet ist.
2. Dmckmittelzange nach Anspmch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) am Vorschubglied (17) eine von der Schließkraft der Zangeneinsatzhälften (13) abhängige Kraft mißt.
3. Dmckmittelzange nach Anspmch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) in das Vorschubglied (17) integriert ist.
4. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) plattenformig und quer zum Kraftfluß am Vorschubglied (17) angeordnet ist.
5. Druckmittelzange nach Anspmch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kraftsensors (19) etwa deckungsgleich mit dem maximalen Querschnitt des Vorschubgliedes (17) ist. - 16 -
6. Dmckmittelzange nach Anspmch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) an einem Mittelloch eines sich in Richtung des Kraftflusses erstreckenden, im Vorschubglied verankerten, Bolzen (18) gehalten ist.
7. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) zwischen einem mit dem Antriebskolben (29) zusammenwirkenden Abschnitt (17") und einem mit den Hebelenden der Zangeneinsatzhälften (13) zusammenwirkenden Abschnitt (17') des Vorschubgliedes (17) angeordnet ist.
8. Dmckmittelzange nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (18) mit seinen beiden Enden in den beiden Abschnitten (17', 17") des Vorschubgliedes (17) verankert ist und den Kraftsensor (19) zwischen den beiden Abschnitten (17', 17") des Vorschubgliedes (17) hält.
9. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) ringscheibenförmig ist.
10. Druckmittelzange nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Kraftsensors (19) Lochscheiben (20) auf dem Bolzen (18) sitzen und der Kraftfluß durch den Kraftsensor (19) über die Lochscheiben (20) erfolgt.
11. Dmckmittelzange nach Anspmch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheiben Ringscheiben (20) sind. - 17 -
12. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) unter Vorspannung an dem Vorschubglied (17) montiert ist.
13. Dmckmittelzange nach Anspmch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) durch Verschraubung des Bolzens (18) im Vorschubglied (17) vorgespannt ist.
14. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschraubung des Bolzens (18) im Vorschubglied (17) eine Drehsicherung aufweist.
15. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibles Anschlußkabel (21) des Kraftsensors (19) durch einen in Bewegungsrichtung des Vorschubgliedes (17) in einem dieses aufnehmenden Gehäuseabschnitt (5) sich erstreckenden Schlitz (22) herausgeführt ist.
16. Dmckmittelzange nach Anspmch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz (22) über den gesamten Bereich der Bewegung des Kraftsensors (19) mit dem Vorschubglied (17) erstreckt.
17. Dmckmittelzange nach Anspmch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der herausgeführte Teil des Anschlußkabels (21) am Gehäuse (8) fixiert ist.
18. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (22) außen von einer Haube (23) gehäusefest abgedeckt ist, die einen Hohlraum (25) aufweist, in dem sich das Anschlußkabel (21) beim Verschieben des Vorschubgliedes (17) verformen kann. - 18 -
19. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußkabel (21) des Kraftsensors (19) mit einem Druckmittelschlauch verbunden von der Dmckmittelzange weggeführt ist.
20. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) ein Dehnungsmeßstreifen (DMS)- und/oder Piezo-Sen- sor ist.
21. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dmcksensor (57) zum Überwachen des Dmckes des Druckmittels aufweist und daß der Dmcksensor (57) mit einer Aus Werteeinrichtung verbunden ist.
22. Dmckmittelzange nach Anspmch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dmcksensor (57) in das Druckmittelventil integriert ist.
23. Dmckmittelzange nach Anspmch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dmcksensor (57) in den Druckmittelanschluß (56) integriert ist.
24. Dmckmittelzange nach Anspmch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Dmcksensor (57) in eine mit dem Dmckmittelanschluß (56) verbundene Druckmittelleitung integriert ist.
25. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftsensor (19) und/oder der Dmcksensor (57) mit einer Auswerteein- richtung verbunden ist. - 19 -
26. Dmckmittelzange nach Anspmch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung eine Anzeige für die Schließkraft und/oder den Dmck des Druckmittels steuert und/oder Mittel zum Ausschalten der Dmckmittelzange bei Nichteinhaltung einer Vorgabe für die Schließkraft und/oder einer Vorgabe des Dmckes steuert und/oder Mittel zum Einstellen des Dmckes bis zum Erreichen einer Vorgabe für die Schließkraft und/oder einer Vorgabe des Dmckes steuert und/oder die Meßwerte der Schließkraft und/oder des Dmckes einer Dokumentationseinrichtung zuführt.
27. Dmckmittelzange nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige eine optische und/oder akustische Anzeige ist.
28. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung und/oder die von dieser gespeisten Einrichtungen elektrische Einrichtungen sind.
29. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Handgerät ausgeführt ist.
30. Dmckmittelzange nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichem Arbeitsbereich (1), Steuerbereich (4) und Vorschubglied (17) mit integriertem Kraftsensor (19) eine Reihe von Antriebsbereichen mit unterschiedlicher Anzahl von hintereinander gestaffelten Antriebskolben (29, 38, 39, 40) zum Erreichen von unterschiedlichen Schließkräften vorgesehen sind.
31. Baukastensystem mit Dmckmittelzangen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß es Dmckmittelzangen umfaßt, die eine verschiedene Anzahl hintereinander gestaffelter Antriebskolben (29, 38, 39, 40) aufwei- - 20 - sen, bei denen jedoch das Vorschubglied (17) mit dem Kraftsensor (19), ein die Zangeneinsatzhälften (13) aufweisender Arbeitsbereich (1) und ein einen Auslösehebel (55) und ein Druckmittelventil aufweisender Steuerbereich (4) übereinstimmen.
32. Baukastensystem mit Dmckmittelzangen nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß es Dmckmittelzangen mit Kraftsensor und/oder mit Dmcksensor und/oder mit Auswerteeinrichtung und/oder mit Anzeige und/oder mit Mitteln zum Ausschalten und/oder mit Mitteln zur Dmcksteuemng und/oder mit Dokumentationseinrichtung umfaßt.
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