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    • 专利摘要:
    Vorrichtung,insbesondere Presszangenkopf (1), umfassend zwei gegenüberliegende, schwenkbarzueinander angeordnete Pressbacken (2), dadurch gekennzeichnet,dass wenigstens ein Kippgelenk (3) zur Erzeugung eines Kippwinkels(4) vorgesehen ist. Weiter wird auch ein komplettes Presswerkzeugzum Verbinden von Rohren beschrieben, das sehr flexibel und unter beengtenPlatzverhältnisseneinsetzbar ist.
    公开号:DE102004005558A1
    申请号:DE102004005558
    申请日:2004-01-31
    公开日:2005-08-18
    发明作者:Michael Birk
    申请人:Michael Birk；
    IPC主号:B25B27-10
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen Presszangenkopf bzw. ein Presswerkzeugmit zwei gegenüberliegenden,schwenkbar zueinander angeordneten Pressbacken, die beispielsweisemittels einer Antriebseinheit eine Schwenkbewegung quer zu einerAchse des Presszangenkopfes ausführen.Derartige Presszangenköpfebzw. Presswerkzeuge werden insbesondere zur Herstellung einer Rohrpressverbindungmit einem Pressfittingelement und einem darin einschiebbaren bzw.darauf aufschiebbaren Leitungsrohr eingesetzt.
    [0002] Diefrüherim Sanitär-und Heizungsbereich üblicheTechnik einer Rohrverbindung mittels Gewinderohre und/oder durchSchweißenbzw. Löten herzustellen,wurde in den letzten Jahren durch eine Verbindungsmethodik mit demNamen „Verpresstechnik" abgelöst. Beidieser Verpresstechnik wird ein Pressfittingelement mit einem darineinschiebbaren Leitungsrohr durch Verpressen unlösbare miteinander verbunden.Dazu wird ein Presswerkzeug, im Regelfall aus zwei Pressbacken bestehend,in geöffneterStellung im Verbindungsbereich angesetzt und durch Aktivierung einesmit dem Presswerkzeug verbindbaren Antriebs (beispielsweise elektrischoder hydraulisch) die Rohrpressverbindung durch Schließen desPresswerkzeugs hergestellt. Die Verpresstechnik eignet sich insbesonderefür Leitungsrohre miteinem Durchmesser von 10 mm bis 100 mm.
    [0003] Aufgrunddieser breiten Anwendung sind gegebenenfalls unterschiedliche Presswerkzeugebzw. verschiedene Antriebe erforderlich. Dies ist unter anderemdarin begründet,dass unterschiedliche Verschwenkbereiche der Pressbacken realisiertwerden müssen.Außerdemist zu berücksichtigen,dass die zum Schließendes Presswerkzeuges erforderliche Kraft mit der Abmessung des zuverbindenden Leitungsrohres proportional ansteigt. Deshalb mussten neuereAntriebe entwickelt werden, bei denen gegebenenfalls mehrere Hübe zum Öffnen undSchließen der Pressbackenerforderlich sind. Dabei werden zum Teil Presskräfte bis 13 Tonnen realisiert.Außerdemmuss füreine fluid-dichte Verbindung eine möglichst gleichmäßige Krafteinleitung über denUmfang des Leitungsrohres erfolgen, so dass in Abhängigkeit derzu verbindenden Rohre verschiedene Ausgestaltungen von Pressbackenverwendet werden.
    [0004] Geradeim häuslichenSanitär-und Heizungssektor werden die Rohrsysteme unter sehr beengten Platzverhältnissenverlegt. Ist nun eine Reparatur erforderlich, so sind die Rohrleitungennur schwer erreichbar. Bei den bekannten Presswerkzeugen und denerforderlichen Antrieben besteht jedoch erheblicher Platzbedarf,der eine direkte Zugänglichkeithin zum Verbindungsabschnitt des Rohrleitungssystems erfordert.Dies stellt viele Handwerker vor das Problem, dass größere Leitungsabschnitteausgetauscht werden müssen,oder sogar die herkömmlichenVerbindungstechniken wieder eingesetzt werden müssen.
    [0005] Hiervonausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekanntenProbleme im Zusammenhang mit herkömmlichen Presswerkzeugen zulösen undinsbesondere einen Presszangenkopf bzw. ein Presswerkzeug anzugeben,der bzw. das auch unter beengten Platzverhältnissen einsetzbar ist. Dabeisoll gleichzeitig ein sicherer Betrieb des Presswerkzeugs gewährleistetsein. Das Presswerkzeug bzw. der Presszangenkopf soll einfach aufgebautund mechanisch stabil sein.
    [0006] DieseAufgaben werden gelöstmit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalendes Patentanspruchs 1 bzw. einer Vorrichtung mit den Merkmalen desPatentanspruchs 2. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind inden jeweils abhängigenPatentansprüchenformuliert. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmalein beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniertwerden könnenund weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.Zur detaillierteren Charakterisierung der Erfindung können auchInhalte der Beschreibung herangezogen werden.
    [0007] Dieerfindungsgemäße Vorrichtung,insbesondere als Presszangenkopf ausgeführt, umfasst zwei gegenüberliegende,schwenkbar zueinander angeordnete Pressbacken, wobei wenigstensein Kippgelenk zur Erzeugung eines Kippwinkels vorgesehen ist.
    [0008] DerPresszangenkopf ist üblicherweiseein separat erhältlichesBauteil eines Presswerkzeuges, der gegebenenfalls unterschiedlicheNennweiten aufweist. Mit Nennweite ist ein Maß für die von den Pressbacken gebildete Öffnung zurAufnahme des Leitungsrohres gemeint, also dient dieses Maß auch alsIndiz dafür,welche Leitungsdurchmesser mit einem solchen Presszangenkopf bearbeitbarsind. Ein Presszangenkopf hat üblicherweiseNennweiten-Bereiche von 10 mm bis 20 mm (ist also z.B. einsetzbar für Rohrevon 50-75 mm Durchmesser), um eine gleichmäßige, radial einwärtsgerichteteKraftwirkung zu generieren. Außerdemwird gleichzeitig der Verschwenkweg der Pressbacken klein gehalten,so dass einfachere Antriebseinheiten eingesetzt werden können undum so eine Begrenzung der Schwenkbewegung der Pressbacken zu ermöglichen
    [0009] Üblicherweiseliegen die Pressbacken im geschlossenen Zustand im wesentlichenparallel zueinander und aneinander an. Sie weisen jeweils einen Drehpunktauf, um den sie schwenkbar sind. Zur Aufnahme des Rohrleitungsabschnittessind sie mit einer entsprechenden Öffnung versehen. Der Durchmesserder Öffnungentspricht wiederum in etwa den zu bearbeitenden Durchmessern derLeitungsrohre, so dass eine möglichstsymmetrische, radial einwärts wirkendeKraft auf den Rohrabschnitt einwirkt.
    [0010] Während bekanntePresszangenköpfeim wesentlichen radial bzw. senkrecht zur Rohrleitung ausgerichtetwerden mussten, besteht nun durch die Vorsehung des Kippgelenksdie Möglichkeit,den Presszangenkopf in einem davon abweichenden Winkel anzusetzen.Das Kippgelenk ist so ausgestaltet, dass es die auftretenden Kräfte übertragenkann. Das Kippgelenk hat üblicherweiseeine neutrale Stellung, bei der der Presszangenkopf im wesentlichen derForm herkömmlicherPresszangenköpfeentspricht. Ausgehend von dieser Neutralstellung ist es möglich, Teilbereichedes Presszangenkopfs bzw. der Pressbacken von dieser Neutralstellungin eine und/oder andere Richtungen auszulenken. Dabei wird ein Kippbereichrealisiert, der sich mit dem Kippwinkel einfach beschreiben lässt.
    [0011] Für eine Vielzahlvon Anwendungen wird es ausreichend sein, wenn das Kippgelenk ausgehend vonder Neutralstellung einen Kippwinkel hin in eine Richtung, bis beispielsweise90°, bereitstellt.In Spezialanwendungen kann es jedoch auch erforderlich sein, dassdas Kippgelenk ausgehend von der Neutralstellung in beide Richtungenmit einem Kippwinkel kippbar ist, so dass sich beispielsweise eingesamter Kippwinkel von ca. 180° verwirklichenlässt.Ist das Kippgelenk in einer ausgelenkten Position, befinden sichTeilbereiche des Presszangenkopfes in einer nicht-senkrechten Lagezum Leitungsrohrabschnitt bzw. nicht-fluchtend zur Öffnung derPressbacken zur Aufnahme des Rohrleitungsabschnittes. Vielmehr liegendiese beispielsweise bei einer 90°-Kippungparallel zum Rohrleitungsabschnitt. Somit ist gewährleistet,dass der Presszangenkopf bzw. das Presswerkzeug sehr dicht an demzu verbindenden Rohrleitungsabschnitt entlang geführt wirdund auch unter beengten Platzverhältnissen eine Pressverbindungrealisiert werden kann.
    [0012] Gemäß einemweiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung, insbesondereein Presswerkzeug, vorgeschlagen, welches einen Presszangenkopfmit zwei gegenüberliegenden,schwenkbar zueinander angeordneten Pressbacken umfasst, sowie eineAntriebseinheit zur Bewirkung der Schwenkbewegung quer zu einerAchse, wobei wenigstens ein Kippgelenk zur Erzeugung eines Kippwinkelsvorgesehen ist. Unter einer Antriebseinheit ist insbesondere einesolche zu verstehen, welche mittels einem elektrischen bzw. hydraulischenAntriebsaggregat die zur Verschwenkung der Pressbacken erforderlicheKraft ausbringt. Dabei wird üblicherweiseeine Kraft entlang der Achse erzeugt, die anschließend zurSchwenkbewegung umgewandelt wird. Das Kippgelenk kann nun Teil desPresszangenkopfes, sein, wie dies oben beschrieben wurde, es istjedoch auch möglich,dass ein solches Kippgelenk an einer anderen Stelle des Presswerkzeugesvorgesehen ist. Bezüglichweiterer Fähigkeitenbzw. Ausführungsvariantendes Kippgelenkes wird auf die entsprechenden Sachverhalte des Kippgelenkesdes Presszangenkopfes verwiesen.
    [0013] Gemäß einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet das Kippgelenk einenKippwinkel im Bereich von 120° bis30°. Insbesonderefür denFall, dass ein einseitiges Abknicken von Teilbereichen des Presswerkzeugesbzw. des Presszangenkopfes nur gewünscht ist, ist ein Kippwinkelbis 90° ausreichend. Dieeinzelnen Kippwinkel könnenstufenlos eingestellt werden, es ist jedoch auch möglich, dassnur bestimmte Kippwinkel, beispielsweise in gleich großen Intervallenvon 30°,einstellbar sind.
    [0014] Gemäß einervorteilhaften Weiterbildung umfasst das Kippgelenk mindestens einRastelement zur Fixierung wenigstens eines vorgegebenen Kippwinkels.Gerade fürden Fall, dass keine stufenlose Einstellung des Kippwinkels vorgegebenist, ist es sinnvoll, eine exakte Positionierung der gegeneinandergekippten Teilbereiche des Presswerkzeuges bzw. des Presszangenkopfeszu gewährleisten.Hierzu könnenJustier- bzw. Einstellhilfen vorgesehen sein, wie beispielsweisemittels wenigstens eines Rastelementes. Das Rastelement greift mitentsprechenden Ausnehmungen des Presswerkzeugs ein, wenn ein bestimmterKippwinkel erreicht wurde. Allgemein kann das Rastelement ein Elementdes abkippbaren Teils oder des feststehenden Teils des Presswerkzeugessein, wobei in dem jeweils anderen Teil eine entsprechende Einrastmöglichkeitvorgesehen ist. Das Rastelement stellt auch sicher, dass dieserKippwinkel bei der Bearbeitung des Rohrleitungsabschnittes nichtverändertwird.
    [0015] Dabeiist es besonders vorteilhaft, dass das mindestens eine Rastelementzumindest ein Federelement und einen beweglichen Bolzen hat, sodass der Bolzen mit dem Federelement hin zu einer Senke des Kippgelenkesauslenkbar ist. Auf diese Weise wird einer Art Rast-Verschluss gebildet,der das Kippgelenk in einer bestimmten Position bzw. mit einem bestimmtenKippwinkel arretiert. Mit dem Begriff „Bolzen" sind eine Vielzahl unterschiedlicherFormelemente umfasst, die zur Durchführung einer solchen Rastfunktiongeeignet sind, beispielsweise auch Kugeln, Vorsprünge, Rastnasen,etc.. Dieser Bolzen ist beweglich angeordnet, das heißt insbesondererelativ zu Teilbereichen des Kippgelenkes verschiebbar. Ist diegewünschtePosition des Kippgelenks bzw. der vorgegebene Kippwinkel erreicht,wird der Bolzen mit dem Federelement in eine Senke gedrückt undbildet dort einen Formschluss bzw. Kraftschluss. Damit ist gewährleistet,dass ein weiteres Kippen ohne zusätzliche Maßnahmen verhindert ist. DieSenke hat bevorzugt im wesentlichen eine an den Bolzen angepassteKontur.
    [0016] Gemäß einerweiteren Ausgestaltung der Vorrichtung hat jede Pressbacke ein Kippgelenk,wobei ein Synchronisationsmechanismus zur Gewährleistung des gleichen Kippwinkelsvorgesehen ist. Die Vorsehung der Kippgelenke direkt im Presszangenkopfhat den Vorteil, dass diese Presszangenköpfe auf herkömmlichePresswerkzeuge aufgesetzt bzw. mit diesen kombiniert werden können. Damit wirdin einfacher Art und Weise ein Ersatzteil vorgeschlagen, welchesdie herkömmlichenPresswerkzeuge ergänzt.Um sicherzustellen, dass die Kippgelenke in den Pressbacken jeweilsdie gleiche Kippwinkelstellung aufweisen, sind ent sprechende Mittel vorzusehen.Ein Synchronisationsmechanismus kann beispielsweise dadurch realisiertwerden, dass eine Verbindung beider Kippgelenke, z. B. durch eine gemeinsameWelle, vorgesehen ist, so dass ein unabhängiger Betrieb nur eines derbeiden Kippgelenke in der Pressbacke nicht möglich ist. Dadurch wird auchbei solchen Ausgestaltungen der Pressbacken sichergestellt, dasssie jeweils auf den gleichen Rohrquerschnitt einwirken und eineflüssigkeits-und ggf. gasdichte Pressverbindung generiert wird.
    [0017] Außerdem wirdauch vorgeschlagen, dass das Presswerkzeug einen wiederlösbaren Verbindungsmechanismusfür denPresszangenkopf hat. Damit ist ermöglicht, dass jeweils für den Anwendungsfallgeeignete Presszangenköpfemit dem Presswerkzeug verbunden werden können, die also beispielsweisedas entsprechende Nennmaß aufweisen.Als lösbareVerbindung bieten sich insbesondere Schraub- oder Schnappverbindungen an. Auch andereRiegelsysteme sind unter Umständeneinsetzbar.
    [0018] Gemäß einerWeiterbildung des Presswerkzeuges weist dieses eine Antriebseinheitmit einem Hubkolben auf, der die Schwenkbewegung der Pressbackenbewirkt. Der Hubkolben kann hydraulisch oder elektrisch betriebenwerden. Die lineare Bewegung des Hubkolbens wird durch geeignete Mittelin die Schwenkbewegung der Pressbacken transferiert. Die Kraftübertragungbzw. die Übertragungder Schwenkbewegung erfolgt dabei über das Kippgelenk hinweg.
    [0019] DieErfindung sowie das technische Umfeld wird nachfolgend mit Bezugauf die Figuren nähererläutert.In den Figuren sind besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindunggezeigt, die Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Es zeigen:
    [0020] 1 schematischin einer Draufsicht und in einer Seitenansicht eine Ausführungsvariantedes erfindungsgemäßen Presswerkzeuges,und
    [0021] 2 schematischund in einer Draufsicht sowie einer Seitenansicht eine Ausführungsvariante einesPresszangenkopfes.
    [0022] 1 zeigtschematisch und in zwei Ansichten ein Presswerkzeug 5,welches zur Verbindung von Rohrleitungen einsetzbar ist. In dermit a) gekennzeichneten Ansicht (Draufsicht) ist das Kippgelenk 3 sowieder damit erzeugbare Kippwinkel 4 deutlich zu erkennen.Das Kippgelenk 3 ist dabei Teil des Presszangenkopfes 1,der übereinen Verbindungsmechanismus 13 mit einem Adapter 15 undweiter übereinen Aufnehmer 16 mit der als Hubkolben 14 ausgebildetenAntriebseinheit verbunden. Der Adapter 15 ermöglicht dieAufnahme unterschiedlicher Ausgestaltungen des Presszangenkopfs 1,beispielsweise in Abhängigkeitvon der zum Einsatz gelangenden Antriebseinheit 6 bzw.der daraus resultierenden Kraftübertragungauf den Presszangenkopf 1. Aus der Ansicht a) ist sehrgut zu erkennen, dass sich das Presswerkzeug 5 im wesentlichenentlang einer Achse 7 erstreckt. Soll nun ein zu verbindenderRohrabschnitt zwischen die Pressbacken 2 des Presszangenkopfes 1 angeordnetwerden, mussten bislang diese Achse 7 im wesentlichen senkrechtzur Rohrleitungsachse ausgerichtet werden. Das Kippgelenk 3 bietetnun die Möglichkeit,eine hiervon abweichende Ausrichtung des Presswerkzeugs 5 zum(nicht dargestellten) Leitungsabschnitt zu ermöglichen. Aus der Ansicht b)(Seitenansicht) ist zu erkennen, dass das Presswerkzeug 5 einenHandgriff 18 mit einem Schalthebel 17 zur Aktivierungder Antriebseinheit 6 aufweist. Demnach ist das Presswerkzeug 5 miteiner Hand zu bedienen. Die Antriebseinheit 6 ist mit einem Hubkolben 14 ausgeführt, derin Richtung der Achse 7 eine Kraft generiert. Diese wird über denAufnehmer 16 und den Adapter 15 auf die Pressbacken 2 desPresszangenkopfes 1 übertragen,so dass dieser die mit schwarzen Pfeilen angedeutete Schwenkbewegungzum Öffnenund Schließender gegen überliegendangeordneten Pressbacken 2 ermöglicht. Das so gestaltete Presswerkzeug 5 istsehr handlich und flexibel einsetzbar.
    [0023] 2 zeigtebenfalls in zwei unterschiedlichen Ansichten eine Ausführungsvariantedes Presszangenkopfes 1. Der Presszangenkopf 1 erstreckt sichwiederum im wesentlichen in einer Ebene, die durch die Achse 7 charakterisiertwerden kann. Währendin 1 eine neutrale Stellung des Kippgelenkes dargestelltist, ist in der hier gezeigten Draufsicht a) eine um 90° abgewinkeltePosition der Pressbacken 2 dargestellt. Mit Hilfe des Kippgelenkes 3 ist somitder Kippwinkel 4 von 90° (Grad)realisiert. Folglich ist der Presszangenkopf 1 nun im wesentlichen parallelzum zu verbindenden Rohrleitungsabschnitt (nicht dargestellt) auszurichten.Die Seitenansicht b) veranschaulicht die Ausführungsvariante des Kippgelenkes 3.Dabei weist jede Pressbacke 2 eine Art Scharniergelenkauf, wobei die beiden Kippgelenke 3 durch eine gemeinsameWelle 20 nur synchron zu einander betreibbar sind. Derdafür erforderliche Synchronisationsmechanismus 12 wirdalso mit der Welle 20 und einem Stellrad 19 bereitgestellt.
    [0024] Ineinem Detail ist außerdemdie Ausgestaltung eines Rastelementes 8 veranschaulicht.Dazu ist die Welle 20, die nicht nur entlang ihrer Erstreckungsachsebeweglich gelagert ist, sondern zudem auch noch rotieren kann, miteinem Bolzen 10 ausgeführt,der bei bestimmten Winkelstellungen mittels einem Federelement 9 indie Senke 11 des Kippgelenkes 3 arretiert wird.Zum Lösendieser Arretierung ist die Welle 20 gegen die Kraft desFederelementes 9 mittels dem Stellrad 19 nachoben zu bewegen und zu verdrehen. Derartige Senken 11 bzw.Federelemente 9 könnenin verschiedenen Winkelpositionen vorgesehen sein.
    [0025] Dashier beschriebene Presswerkzeug bzw. der Presszangenkopf ermöglicht einVerbinden von Rohren, wobei das Werkzeug sehr flexibel und auch unterbeengten Platzverhältnisseneinfach einsetzbar ist.
    1 Presszangenkopf 2 Pressbacke 3 Kippgelenk 4 Kippwinkel 5 Presswerkzeug 6 Antriebseinheit 7 Achse 8 Rastelement 9 Federelement 10 Bolzen 11 Senke 12 Synchronisationsmechanismus 13 Verbindungsmechanismus 14 Hubkolben 15 Adapter 16 Aufnehmer 17 Schalthebel 18 Handgriff 19 Stellrad 20 Welle
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Vorrichtung, insbesondere Presszangenkopf (1),umfassend zwei gegenüberliegende,schwenkbar zueinander angeordnete Pressbacken (2), dadurchgekennzeichnet, dass wenigstens ein Kippgelenk (3)zur Erzeugung eines Kippwinkels (4) vorgesehen ist.
    [2] Vorrichtung, insbesondere Presswerkzeug (5), umfassendeinen Presszangenkopf (1) mit zwei gegenüberliegenden,schwenkbar zueinander angeordneten Pressbacken (2), sowieeine Antriebseinheit (6) zur Bewirkung der Schwenkbewegungquer zu einer Achse (7), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstensein Kippgelenk (3) zur Erzeugung eines Kippwinkels (4)vorgesehen ist.
    [3] Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass das Kippgelenk (3) einen Kippwinkel(4) im Bereich von 120° bis30° bildet.
    [4] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Kippgelenk (3) mindestens einRastelement (8) zur Fixierung wenigstens eines vorgegebenenKippwinkels (4) umfasst.
    [5] Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass das mindestens eine Rastelement (8) zumindest einFederelement (9) und einen beweglichen Bolzen (10)hat, so dass der Bolzen (10) mit dem Federelement (9)hin zu einer Senke (11) des Kippgelenkes (3) auslenkbarist.
    [6] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass jede Pressbacke (2) ein Kippgelenk(3) hat, wobei ein Syn chronisationsmechanismus (12)zur Gewährleistungdes gleichen Kippwinkels (4) vorgesehen ist.
    [7] Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass diese einen wiederlösbaren Verbindungsmechanismus(13) für denPresszangenkopf (1) hat.
    [8] Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 7,dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) einenHubkolben (14) umfasst, der die Schwenkbewegung der Pressbacken(2) bewirkt.
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