DE202016100660U1

DE202016100660U1 - Radialpresse

Info

Publication number: DE202016100660U1
Application number: DE202016100660.0U
Authority: DE
Original assignee: Uniflex Hydraulik GmbH
Current assignee: Uniflex Hydraulik GmbH
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2026-02-11

Abstract

Radialpresse zur auf eine Pressachse (A) bezogenen Radialverformung von Werkstücken, umfassend eine Maschinenstruktur (4), ein in einem Werkzeugeinbauraum (5) der Maschinenstruktur (4) aufgenommenes, eine Mehrzahl von um die Pressachse (A) herum angeordneten Pressbacken (7) umfassendes Presswerkzeug (6) und eine Antriebseinheit, wobei die Pressbacken (7) mehrteilig aufgebaut sind mit jeweils einer radial äußeren Grundbacke (10) und einem radial inneren, auswechselbar mit der Grundbacke (10) verbundenen Pressbackenkopf (11), wobei die Pressbackenköpfe (11) jeweils radial innen eine im Wesentlichen gemäß einem Kreiszylinderabschnitt geformte Pressfläche (12) mit zur Pressachse (A) paralleler Pressflächen-Zylinderachse (Z2) aufweisen und im Bereich einer im Wesentlichen gemäß einem Kreiszylinderabschnitt geformten Trennfläche (13) mit zur Pressachse (A) paralleler Trennflächen-Zylinderachse (Z1) flächig an der zugeordneten Grundbacke (10) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R2) der Pressflächen (12) größer ist als der Krümmungsradius (R1) der Trennflächen (13).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialpresse zur auf eine Pressachse bezogenen Radialverformung von Werkstücken, umfassend eine Maschinenstruktur, ein in einem Werkzeugeinbauraum der Maschinenstruktur aufgenommenes, eine Mehrzahl von um die Pressachse herum angeordneten Pressbacken umfassendes Presswerkzeug und eine Antriebseinheit, wobei die Pressbacken mehrteilig aufgebaut sind mit jeweils einer radial äußeren Grundbacke und einem radial inneren, auswechselbar mit der Grundbacke verbundenen Pressbackenkopf, wobei die Pressbackenköpfe jeweils radial innen eine im Wesentlichen gemäß einem Kreiszylinderabschnitt geformte Pressfläche mit zur Pressachse paralleler Pressflächen-Zylinderachse aufweisen und im Bereich einer im Wesentlichen gemäß einem Kreiszylinderabschnitt geformten Trennfläche mit zur Pressachse paralleler Trennflächen-Zylinderachse flächig an der zugeordneten Grundbacke anliegen.
Solche Radialpressen sind in verschiedenen Bauweisen und Ausführungen bekannt, beispielsweise als sog. "Jochpressen" (vgl. z.B. DE 4135465 A1 , DE 19912976 A1 und DE 19817882 B4 ), "Hohlkolbenpressen" (vgl. z.B. DE 10149924 A1 ) oder in sonstiger Bauweise (vgl. z.B. DE 2844475 A1 , DE 3611253 A1 , DE 10047025 C2 und DE 3331721 A1 ). Durch den mehrteiligen Aufbau der Pressbacken mit jeweils einer Grundbacke und einem auswechselbar darauf aufgesetzten, die Grundbacke gewissermaßen radial nach innen verlängernden Pressbackenkopf lässt sich die Radialpresse an unterschiedliche zu pressende Durchmesser anpassen, wobei im Interesse einer möglichst ideal runden Pressung an der jeweiligen Radialpresse – in einem entsprechenden Magazin – typischerweise eine große Anzahl an Pressbackenkopfsätzen mit enger Pressdurchmesser-Staffelung bzw. -stufung bevorratet sind.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, für Radialpressen der gattungsgemäßen Art, wie sie sich für klassische Anwendungen wie das unlösbare, dauerhaft feste und dichte Anbringen von Anschlussarmaturen (durch sog. Crimpen) an den Enden eines Schlauchabschnitts bei der Herstellung von einbaufertigen Hydraulikleitungen eignen, das Anwendungsspektrum zu erweitern.
Gelöst wird die vorstehende Aufgabenstellung, indem bei einer Radialpresse der eingangs genannten Art der Krümmungsradius der Pressflächen der Pressbackenköpfe größer ist als der Krümmungsradius der Trennflächen. In vollständiger Abkehr von dem bisher ausschließlich bekannten Konzept, wonach bei den Pressbackenköpfen der Krümmungsradius der Pressflächen geringer ist als der Krümmungsradius der Trennflächen, insbesondere indem jeweils die Pressflächen-Zylinderachse und die Trennflächen-Zylinderachse mehr oder weniger zusammenfallen, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass umgekehrt der Krümmungsradius der Pressflächen der Pressbackenköpfe größer ist als der Krümmungsradius der Trennflächen. Die Pressbackenköpfe haben auf diese Weise im Bereich mehr oder weniger mittig vor der Grundbacke ihre größte radiale Dicke; und von dort ausgehend in Umfangsrichtung zu beiden Seiten hin nimmt die radiale Dicke ab.
Mittels der erfindungsgemäß ausgeführten Radialpresse lassen sich Radialverpressungen vornehmen, bei denen, ohne dass dies in einer Unrundheit der durch das Presswerkzeug umgeformten Werkstückoberfläche resultiert, der Pressdurchmesser deutlich größer ist, als dies nach dem Stand der Technik möglich ist. So kann eine hierfür nach bekannter Ausführung, d. h. mit einem dem Stand der Technik entsprechenden Presswerkzeug bestückt, nicht geeignete Radialpresse im Falle ihrer Ausführung nach der vorliegenden Erfindung (durch Austausch dem Stand der Technik entsprechender Pressbackenköpfe gegen solche, welche die Erfindung implementieren) beispielsweise zum Verbinden von eine übergroße Nennweite aufweisenden Rohrabschnitten durch Crimpen der Rohrenden mittels Radialverpressung eingesetzt werden.
Die besonderen Vorzüge der erfindungsgemäß ausgeführten Radialpresse und deren gesteigertes Nutzungspotential kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn die Pressbackenköpfe in Umfangsrichtung zumindest einseitig über die Grundbacken überstehen, d. h. jeweils der – in Umfangsrichtung gemessene – Bogen der Pressfläche größer ist als der Bogen der an der Grundbacke vorhandenen Anlagefläche für den Pressbackenkopf, wobei dabei idealerweise der Wert des Verhältnisses von Pressflächenbogen zu Anlageflächenbogen in etwa dem Wert des Verhältnisses von Pressflächen-Krümmungsradius zu Trennflächen-Krümmungsradius entspricht. Es lassen sich nämlich in diesem Falle mit der Radialpresse, und zwar mit einem – bezogen auf den "Normalbetrieb" – noch relativ weit geöffneten Werkzeug, d. h. mit erheblichen Spalten zwischen den Grundbacken, aber nur schmalen Fugen zwischen den Pressbackenköpfen, runde Radialpressungen mit einem solchen Pressdurchmesser durchführen, welcher über dem sog. Stichmaß der Radialpresse liegt, d. h. über dem Durchmesser des durch die Trennflächen bei vollständig zusammengefahrenen, seitlich aneinander anliegenden Grundbacken definierten Zylinders.
Aufgrund des Umstands, dass die Pressbackenköpfe in diesem Falle in ihren eine eher geringe radiale Dicke aufweisenden Randbereichen seitlich über die Grundbacken überstehen, ist zwar die Belastbarkeit der Pressbackenköpfe und somit die maximal zulässige Presskraft limitiert; allerdings ist für diverse Umformprozesse wie beispielsweise das Radialverpressen großkalibriger, eher dünnwandiger Rohre die bereitgestellte Presskraft noch immer vollkommen ausreichend.
Die vorstehende Einschränkung hinsichtlich der zulässigen Presskraft fällt im Übrigen nur vergleichsweise gering aus, wenn – gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung – die Pressbackenköpfe im Bereich des jeweils mindestens einen seitlichen Überstands über die zugeordnete Grundbacke benachbart der Anlagefläche jeweils eine Stützrippe aufweisen, welche an der jeweils zugeordneten Seitenfläche der betreffenden Grundbacke anliegt; denn auf diese Weise ist ein Ausweichen der Überstände der belasteten Pressbackenköpfe weitgehend unterbunden. Aber selbst Stützrippen, welche nicht an der zugeordneten Seitenfläche der betreffenden Grundbacke anliegen, erweisen sich im Einzelfall als günstig; denn sie können insbesondere dann, wenn das umzuformende Werkstück eine nennenswert geringere axiale Erstreckung aufweist als das Presswerkzeug, zu einer Ableitung der auf den belasteten Bereich des jeweiligen seitlichen Überstands der Pressbackenköpfe wirkenden Kraft auf die gesamte axiale Erstreckung der Pressbackenköpfe beitragen und somit für eine homogenere Lastverteilung und Reduktion der Gefahr einer Verformung der Pressbackenköpfe sorgen. Im Übrigen ist ebenfalls unter Gesichtspunkten der Statik der Pressbacken besonders vorteilhaft, wenn die Pressbackenköpfe in Umfangsrichtung beidseitig symmetrisch über die Grundbacken überstehen.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
1 in Draufsicht einen Ausschnitt einer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführten Radialpresse nach der vorliegenden Erfindung und
2 ebenfalls in Draufsicht einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Radialpresse nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Mit Ausnahme der nachstehend im Detail erläuterten Abweichungen entspricht die in 1 (auszugsweise) veranschaulichte Radialpresse dem hinreichend bekannten Stand der Technik, wie er durch die eingangs angegebenen Dokumente zum Stand der Technik repräsentiert wird. Namentlich ist die Radialpresse nach 1, soweit sich aus der nachfolgenden Beschreibung nichts anderes ergibt, identisch zu der in der DE 4135465 A1 eingehend beschriebenen Radialpresse. Es wird somit – zur Vermeidung unnötiger Erläuterungen – auf die besagte DE 4135465 A2 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt durch vollumfängliche Bezugnahme uneingeschränkt zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
In hinreichend bekannter Weise, nämlich beispielsweise identisch wie die Radialpresse nach der DE 4135465 A1 , umfasst die in 1 veranschaulichte, zur auf eine Pressachse A bezogenen Radialverformung von Werkstücken bestimmte und geeignete Radialpresse eine (vorliegend ein oberes Joch 2 und ein unteres Joch 3 aufweisende) Maschinenstruktur 4 und ein in einem Werkzeugeinbauraum 5 der Maschinenstruktur 4 aufgenommenes Presswerkzeug 6. Das Presswerkzeug 6 weist acht um die Pressachse A herum angeordnete Pressbacken 7 auf, von denen sich vier erste Pressbacken 7.1 über korrespondierende Stütz- bzw. Führungsflächen 8 an den Jochen 2, 3 abstützen, wohingegen die anderen vier Pressbacken 7.2 sich über korrespondierende Führungsflächen 9 an den vier erstgenannten Pressbacken 7.1 abstützen. Mittels einer Antriebseinheit sind die beiden Joche 2, 3 längs einer auf der Pressachse A senkrecht stehenden Arbeitsachse B relativ zueinander bewegbar. Eine solche Bewegung der beiden Joche 2, 3 relativ zueinander wird in eine auf die Pressachse A bezogene Radialbewegung C der Pressbacken 7 umgesetzt.
Die acht Pressbacken 7 sind mehrteilig aufgebaut und umfassen jeweils eine radial äußere, sich wie vorstehend beschrieben abstützende Grundbacke 10 und einem radial inneren, auswechselbar an der Grundbacke 10 fixierten Pressbackenkopf 11. Dieser weist radial innen die der Umformung des Werkstücks dienende Pressfläche 12 auf.
Hinsichtlich der lastübertragenden Abstützung der Pressbackenköpfe 11 an den Grundbacken 10 weicht allerdings die Radialpresse nach 1 von derjenigen nach der DE 4135465 A1 ab. Und zwar ist hier – für eine Kraftübertragung ohne örtliche Spannungsspitzen – zwischen jeweils einer Grundbacke 10 und dem zugeordneten Pressbackenkopf 11 eine Trennfläche 13 mit der Geometrie eines Abschnitts eines Kreiszylinders vorgesehen. Grundbacke 10 und zugeordneter Pressbackenkopf 11 liegen somit im Bereich zueinander korrespondierender Anlagefläche von der Form eines durch den Radius R1 definierten Kreiszylinderabschnitts flächig aneinander an, wobei die Trennflächen-Zylinderachse Z1 der Trennfläche 13 sich jeweils parallel zur Pressachse A erstreckt.
Die Geometrie der Pressbackenköpfe 11 ist dergestalt, dass auch die jeweilige Pressfläche 12 auf einer Oberfläche eines Kreiszylinders liegt, dessen Pressflächen-Zylinderachse Z2 sich jeweils parallel zur Pressachse A erstreckt. Der Radius R2, durch den sich die jeweilige Pressfläche 12 definieren lässt, ist dabei größer als der – die Trennfläche 11 definierende – Radius R1. Mit anderen Worten: Die Trennflächen 11 sind stärker gekrümmt als die Pressflächen 12.
Die Pressbackenköpfe 11 stehen in Umfangsrichtung beidseitig symmetrisch über die Grundbacken 10 über. Sie weisen im Bereich des jeweiligen seitlichen Überstands 14 über die zugeordnete Grundbacke 10 eine radial nach außen gerichtete Stützrippe 15 auf. Die Stützrippen 15 liegen dabei an der jeweils zugeordneten Seitenfläche 16 der betreffenden Grundbacke 10 an.
1 zeigt die veranschaulichte Radialpresse in einem Betriebspunkt, an dem noch eine weitere Schließbewegung des Presswerkzeugs 6 bevorsteht, nämlich bis die Pressflächen-Zylinderachse Z1 auf der Pressachse A zu liegen kommen. Demgegenüber ist bei der in 2 veranschaulichten Radialpresse der Pressvorgang bestimmungsgemäß abgeschlossen; denn die Pressflächen-Zylinderachsen Z1 haben die Pressachse A erreicht, so dass sämtliche Pressflächen 12 gemeinsam eine – nur durch die Fugen F zwischen jeweils zwei einander benachbarten Pressbackenköpfen 11 – unterbrochene Zylinderoberfläche definieren. Zur Illustration der absoluten Maße: Bei dem in 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel beträgt der Trennflächenradius R1 115mm, wohingegen der Pressflächenradius R2 157,5mm beträgt, entsprechend einem Pressdurchmesser von 315mm.
Erkennbar sind in 2 jene Zapfen 17, welche von den Pressbackenköpfen 11 radial nach außen gerichtet vorstehen und der auswechselbaren Fixierung der Pressbackenköpfe 11 an den Grundbacken 10 dienen. Hinzuweisen ist weiterhin auf die Abweichung gegenüber der Ausführungsform nach 1 dahingehend, dass hier die – verdickte Randbereich der Pressbackenköpfe 11 bildenden – Stützrippen 15 nicht an den Seitenflächen 16 der Grundbacken 10 anliegen.
Während vorstehend – im Zusammenhang mit 1 – die vorliegende Erfindung anhand einer als Jochpresse ausgeführten Radialpresse erläutert wurde, ist ohne weiteres ersichtlich, dass sie nicht auf derartige Bauweisen beschränkt ist. Vielmehr lässt sich die Erfindung erkennbar auch bei Radialpressen gemäß einer anderen Bauweise implementieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4135465 A1 [0002, 0012, 0013, 0015]
DE 19912976 A1 [0002]
DE 19817882 B4 [0002]
DE 10149924 A1 [0002]
DE 2844475 A1 [0002]
DE 3611253 A1 [0002]
DE 10047025 C2 [0002]
DE 3331721 [0002]
DE 4135465 A2 [0012]

Claims

Radialpresse zur auf eine Pressachse (A) bezogenen Radialverformung von Werkstücken, umfassend eine Maschinenstruktur (4), ein in einem Werkzeugeinbauraum (5) der Maschinenstruktur (4) aufgenommenes, eine Mehrzahl von um die Pressachse (A) herum angeordneten Pressbacken (7) umfassendes Presswerkzeug (6) und eine Antriebseinheit, wobei die Pressbacken (7) mehrteilig aufgebaut sind mit jeweils einer radial äußeren Grundbacke (10) und einem radial inneren, auswechselbar mit der Grundbacke (10) verbundenen Pressbackenkopf (11), wobei die Pressbackenköpfe (11) jeweils radial innen eine im Wesentlichen gemäß einem Kreiszylinderabschnitt geformte Pressfläche (12) mit zur Pressachse (A) paralleler Pressflächen-Zylinderachse (Z2) aufweisen und im Bereich einer im Wesentlichen gemäß einem Kreiszylinderabschnitt geformten Trennfläche (13) mit zur Pressachse (A) paralleler Trennflächen-Zylinderachse (Z1) flächig an der zugeordneten Grundbacke (10) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (R2) der Pressflächen (12) größer ist als der Krümmungsradius (R1) der Trennflächen (13).
Radialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbackenköpfe (11) in Umfangsrichtung zumindest einseitig über die Grundbacken (10) überstehen.
Radialpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbackenköpfe (11) in Umfangsrichtung beidseitig symmetrisch über die Grundbacken (10) überstehen.
Radialpresse nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbackenköpfe (11) im Bereich des jeweils mindestens einen seitlichen Überstands (14) über die zugeordnete Grundbacke (10) eine Stützrippe (15) aufweisen.
Radialpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrippen (15) an der jeweils zugeordneten Seitenfläche (16) der betreffenden Grundbacke (10) anliegen.