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EP0944937B1 - Hydraulisches pressgerät - Google Patents

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Publication number
EP0944937B1
EP0944937B1 EP98951524A EP98951524A EP0944937B1 EP 0944937 B1 EP0944937 B1 EP 0944937B1 EP 98951524 A EP98951524 A EP 98951524A EP 98951524 A EP98951524 A EP 98951524A EP 0944937 B1 EP0944937 B1 EP 0944937B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
pressing device
piston
valve piston
return
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98951524A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0944937A1 (de
Inventor
Egbert Frenken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gustav Klauke GmbH
Original Assignee
Gustav Klauke GmbH
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26040833&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0944937(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE19825160A external-priority patent/DE19825160A1/de
Application filed by Gustav Klauke GmbH filed Critical Gustav Klauke GmbH
Priority to EP02000014A priority Critical patent/EP1244187A1/de
Priority to DE29824642U priority patent/DE29824642U1/de
Publication of EP0944937A1 publication Critical patent/EP0944937A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0944937B1 publication Critical patent/EP0944937B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/16Drives for riveting machines; Transmission means therefor
    • B21J15/20Drives for riveting machines; Transmission means therefor operated by hydraulic or liquid pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B25F5/005Hydraulic driving means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04Apparatus 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
    • H01R43/042Hand tools for crimping
    • H01R43/0427Hand tools for crimping fluid actuated hand crimping tools
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532Conductor
    • Y10T29/53209Terminal or connector
    • Y10T29/53213Assembled to wire-type conductor
    • Y10T29/53222Means comprising hand-manipulatable implement
    • Y10T29/53226Fastening by deformation

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic press device according to the features of The preamble of claim 1.
  • a hydraulic pressing device is from the first-mentioned publication known with a return valve and a separate overload valve.
  • the Return valve must be activated by manual operation. Only at the overload valve automatically responds to an overpressure, but the pressure does degrades only to such an extent that the response limit is again undershot.
  • the pressure relief valve is not used to retract the moving part.
  • the known from the US-PS 5 195 354 hydraulic pressing device works in same way. In the event of overpressure, the pressure relief valve opens only to the extent that a partial amount flows back into the storage tank. To the return of the To reach the moving part, the user must use the return lever be operated.
  • the return valve speaks automatically when one is exceeded predetermined oil pressure.
  • the one in the course of the resetting of the hydraulic piston decreasing pressure of the returning Oil is sufficient over the entire return path high to the return valve in the open position to keep.
  • the return valve as a valve piston is formed, an effective in the locked state Partial piston area with regard to the desired Maximum pressure is designed.
  • the return valve is there preferably from a valve piston with, for example. a needle tip, which is connected to the pressure chamber Hole closes.
  • the through the bore diameter effective smaller piston area is in the course pressing by means of the hydraulic pressing device acted upon by the oil.
  • a return valve is included large hysteresis formed, with the valve piston over the entire return stroke of the hydraulic piston as a result of the oil pressure acting on the valve piston in the The open position remains, even though the oil pressure in the In the course of the return movement decreases steadily.
  • the valve piston only falls back to the initial closure position, if the oil pressure falls below a predetermined minimum level.
  • This very low oil pressure is synonymous with the position of the Hydraulic piston.
  • can trigger i.e. an opening of the return valve at 600 bar and an independent return process the same in the initial closed position at 1.5 bar respectively.
  • valve also works independently back in without the need for manual unlocking its original state.
  • the valve piston is operated manually is movable in an open position, Such a manual operation is desired, for example Interruption of the pressing process.
  • the Valve piston moved into an open position, whereby the drain opening to the oil reservoir is released becomes.
  • This has a drop in oil pressure and thus a displacement of the hydraulic piston.
  • a train part is advantageous, which with the Valve piston, connected with the cylinder is.
  • This pull part is in a preferred embodiment Can be moved by hand using an operating rocker.
  • This rocker switch forms one for the user favorable lever arm, over which the valve piston against the force of the pressure spring acting on it can be lifted from the valve seat.
  • valve piston back to his Action surface is pot-shaped.
  • the traction part has a driving head has that with a driving lug of the valve piston is engaged.
  • the pressure spring that defines the trigger pressure can directly on the pot-like valve piston act.
  • the pressure spring by means of the tension member acts on the valve piston.
  • the Driver nose in the cup wall of the valve piston is preferably a radial collar formed on the inside wall, which also centers the pulling part in the valve piston.
  • the seat disc and the one arranged over the snap ring on the pulling part Valve piston can be replaced in the simplest way. It is also conceivable to act on the valve piston Pressure spring against a screw elsewhere support over which the desired preload of the Pressure spring can be adjusted. This is an adjustment of the limit pressure enables.
  • the driving head by a circumferential flange formed on the cylindrical tension member is.
  • the pulling part over one, in the middle of the driving head arranged, reduced-diameter pin acts on the valve piston.
  • This is the simplest Way a torque-free power transmission from train part placed on valve piston.
  • the driving head in Open state of the return valve an effective piston area formed.
  • the driving head in the open state of the return valve one in the effective Valve piston surface of the valve piston integrated partial piston surface formed.
  • the driving head or its effective piston surface integral part of the total piston area, whereby. it is further preferred that the now ring-shaped Valve piston surface at least in the active state the driving head piston surface is aligned.
  • the valve piston hollow cylindrical with a circular cross-section is, the ring-shaped formed thereby End face forms the valve piston surface.
  • the driving head in the locked state is a designed with regard to the desired maximum pressure Partial piston surface forms.
  • the Carrying head with a closure body for example one Provide needle tip, which one with the pressure chamber connected hole closes.
  • the diameter of the drain opening is smaller than the height a closed circumference of the valve piston.
  • Prefers is the diameter of the drain opening smaller than the height of one of the valve piston surfaces facing closed circumference of the valve piston, whereby the drain opening only after a first lifting of the valve piston is initially opened like a gap becomes.
  • the rear Valve piston surface one open to the outer shell of the pot Ring groove is provided.
  • the latter is preferred in Closed state of the valve at least partially in Connection to the drain opening.
  • the arrangement is chosen so that when lifting the valve piston opening the drain opening to drain the oil at the same time the separation of the open ring groove to the drain opening he follows. This is achieved in that the distance between the valve piston surface and the annular groove is larger than the diameter of the drain opening. About that it is also provided that the valve piston surface an axially directed passage opening goes out for Connection of the valve piston surface with the ring groove. This passage opening serves on the one hand to closed operation the inevitable residual oil to let it run without causing an increase in pressure in the remaining gap results.
  • the passage opening is so small held that a shift when opening the valve of the piston because this is the escaping oil due to the amount also to a closure of the Lead opening leads.
  • Oil groove in the oil groove absorbing residual quantities Disassembled quickly during the closing process of the valve becomes, which consequently leads to a faster closing of the Valve leads.
  • the diameter of the flow opening is smaller than the diameter of an oil inlet bore of the valve.
  • the annular groove in the outer wall of the pot is trained at essentially planner Formation of the cylinder bore. Alternatively, will suggested that the annular groove in the cylinder bore is formed and the valve piston is assigned Has radial bore.
  • the latter stands above the axially directed Flow opening with the valve piston surface in Connection.
  • the annular groove is preferably at the level of the drain opening intended.
  • both the cylinder bore and the outer wall of the pot each with an annular groove to accommodate residual oil to provide.
  • the return spring must be designed so that their strength in a certain position within the Working stroke of the hydraulic piston is no longer sufficient, keep the reset valve open.
  • Fig. 1 shows a return valve 1, for example for a hydraulic Press device 2.
  • This return valve 1 can be used can be found in manual or motor-operated hydraulic tools.
  • the return valve 1 consists essentially of a Valve piston 3 with a centrally arranged end face tapered needle tip 4, to form a compared to the entire piston surface 5 much smaller and by the diameter of one with a pressure chamber 6 connected bore 7 defined piston area (Poppet valve effective area). The latter is in one, as in Fig. 1 illustrated output closure position by the Needle tip 4 closed.
  • the valve piston 3 is at the rear by a pressure spring 8 acted upon, whereby the needle tip 4 with a a maximum trigger pressure with a determining force is pressed against the bore 7. This is in essentially a pressure relief valve in seat design given.
  • the pressing device 2 For actuating the pressing device 2, for example for pressing on from cable lugs or connectors to electrical conductors or also for rivet connection or pipe pressing Hand or motor operated oil pumped into the pressure chamber 6.
  • the increasing oil pressure shifts one in the pressure chamber 6 arranged hydraulic pistons 9 counter the force of a return spring 10 in the direction the workpiece to be pressed (see arrow a in Fig. 1).
  • valve piston 3 If the oil pressure now exceeds the predefined maximum value of, for example, 600 bar, the valve piston 3 is switched off his seat to bore 7 sealing against the force the pressure spring 8 moves, after which a sudden much larger piston area, namely the total piston area 5 of the valve piston 3 comes into effect.
  • the valve piston 3 By the return movement of the valve piston 3 becomes one in arranged the valve piston 3 receiving cylinder 11 Drain opening 12 at least partially exposed, for the backflow of the oil into the oil reservoir 13 (see Arrow x in Fig. 2).
  • the valve piston 3 can do this be fitted with little play, so that relatively little oil past this through a relief opening 14 can flow into the oil reservoir 13.
  • a desired automatic return of the hydraulic piston 9 is by means of the return spring 10 enables the latter to be dimensioned such that it by pressure on the hydraulic piston 9 in the pressure chamber 6 causes an oil pressure which is above the limit pressure of the return valve 1 in the longitudinal slide position 2 lies. This will make the return valve 1 kept open and the hydraulic piston 9 moved back (see arrow b in Fig. 2).
  • the return spring 10 is designed so that the hydraulic piston 9 completely up to the stop withdrawal begins. In this end position, the oil return flow ends, what a lowering of the valve piston 3 in its Output lock position causes. The pressing device 2 is thereafter for the next work cycle without further mechanical preparatory work, such as lifting an mechanical lock ready.
  • the return valve releases 1 off and the limiting pressure drops conditionally by the area ratio of the piston areas to each other from 1: 400 to about 1.5 bar.
  • the return spring 10 is designed so that the pressure in the pressure chamber 6 when retracting the hydraulic piston 10 always at least Is 2.5 bar. The pressure difference of at least 1 bar becomes predominantly when the small ones flow through Bore 7 consumed as throttle loss and determined the oil flow and thus the retraction speed of the hydraulic piston 9.
  • valve 1 The advantage of such a return valve 1 is in that compared to the pressure relief valve to be provided anyway no additional parts, e.g. mechanical Locking elements are needed. Moreover valve 1 turns itself on without any required manual release back to its original state after falling below that which keeps the valve piston 3 open Limiting pressure according to FIG. 1 back.
  • Fig. 3 is an electromotive hand-held pressing device 2, with one as previously described Return valve.
  • a pressing device 2 is for example from the unpublished German patent application with the file number 197 31 054 (DE 197 43 747 A1) known.
  • An electric motor 15 is arranged in this pressing device 2, which has a reduction gear 16.
  • the latter acts on an eccentric via a shaft 17 18, which in turn has a roller bearing 19 on one High-pressure delivery piston 20 acts.
  • the electric motor 15 is driven by a Battery or one, integrated in a handle 21 Accumulator 22.
  • the hydraulic piston 9 is moved back via the return spring 10 as soon as - as described above - the return valve 1 due to exceeding the predetermined maximum pressure opens.
  • valve piston is 3 of the return valve 1 on the back, i.e. from his Piston surface 5 facing away, pot-shaped.
  • the inside of the pot protrudes axially aligned with the valve piston 3 Pull part 27 a, with a driving head 28, which by a circumferential flange on the cylindrical Train part 27 is formed.
  • the sealing seat can also be used in the simplest way Exchange way if necessary.
  • Valve piston 3 and seat disk 29 are in a transverse bore 30 of the pump cylinder 31 arranged and through this centered.
  • a snap ring 33 rear of the driving head 28 arranged to the valve piston 3 positively on the Holding the tension member 27 is inside the pot wall 32 .
  • the pressure spring 8 acts via the tension member 27 in the area of a centrally on the driving head 28 arranged, diameter-reduced pin 40 the valve piston 3 in the direction of the seat disk 29 on.
  • the pressure spring 8 is supported on a floor 34 of a likewise pot-like, screwed into the bore 30 Screw body 35 from.
  • the latter is penetrated in the axial direction by the Traction part 27, at its free, from the pump cylinder 31st protruding end of a lever arm 36 of an operating rocker 37 is articulated.
  • the latter is based approximately in the middle in the longitudinal direction over a cross section circular segment-shaped cams 38 on the From the outer surface of the pump cylinder 31 and forms on it free end of an actuation button that is led outwards 39 out.
  • valve piston 3 sits in this initial locking position axial distance to the screw body 35 in order to be exceeded of the maximum pressure an axial displacement of the To ensure valve piston 3.
  • adjusting gap is also to the oil reservoir 13 open relief bore 14 positioned.
  • valve piston 3 After falling below the piston surface 5 and defined by the force of the pressure spring 8 limiting pressure the valve piston 3 falls in automatically its initial lock position back.
  • the screw body 35 also serves to adjust the desired bias of the pressure spring and thus to Adjustment of the limit pressure.
  • FIG. 7 is an alternative embodiment of the Return valve 1 shown. Contrary to the previously described The exemplary embodiment is the valve piston 3 of the return valve 1 not pot-like, but hollow cylindrical with essentially constant strength the pot wall 32 is formed.
  • the valve piston thus formed 3 is penetrated by the axially aligned to this Switzerlandteil 27, its plate-like driving head 28 is caught by one, a driving nose forming radial collar 40 of the valve piston 3.
  • the latter protrudes from the pot wall 32 into the interior of the valve piston 3, the radial extension of this collar 40 is dimensioned such that this is also a centering of the tension member 27 causes.
  • the pressure spring 8 comprising the tension part 27 supports one end on the floor 34 of the screw body 35 and otherwise rearward of the radial collar 40 of the valve piston 3, to act on the valve piston 3 and also over the radial collar 40 of the tension member 27 in the valve closure position.
  • the distance b between the annular groove 42 and the piston surface 5 is 5 dimensioned larger than the diameter c of the drain opening 12. It follows that in the locked state of the return valve 1 a closed scope of the valve piston 3, the drain opening 12 relative to the formed between piston surface 5 and seat disc 29 Gap closes.
  • the annular groove 42 stands over an axially directed passage opening 44 in connection with the valve piston surface 5.
  • the diameter of this passage opening 44 is kept low. In the embodiment shown corresponds to the flow opening diameter about half the diameter of the oil inlet bore 7.
  • the passage opening 44 mentioned serves in the stationary, closed operation, inevitable residual oil quantities in the annular groove 42 to drain what residual amounts over the gap 42 formed through the drain opening 12 can run without this an increase in pressure in the remaining gap between Piston surface 5 and seat disc 29 results.
  • the flow opening 44 is however kept so small that at one Opening the return valve 1 of the valve piston 3 without any problems is shifted to the open position because the here in the space between piston surface 5 and Seat disc 29 entering oil due to the amount also leads to a closure of the passage opening 44.
  • the passage opening 44 therefore has no effect disadvantageous on the opening properties of the valve out.
  • valve piston 3 After falling below the piston surface 5 and the partial piston surface 41 of the driving head 28 and through the force of the pressure spring 8 defined limiting pressure the valve piston 3 falls automatically into its Exit closure position back, with residual quantities between Piston surface 5 and seat disc 29 through the passage opening 44 are passed into the annular groove 42, resulting in a faster pressure reduction and thus a faster Closing the valve leads.
  • the in the annular groove 42nd The residual oil quantity collected can be closed in accordance with Fig. 7 through the gap 43 through the drain opening 12 in drain the oil reservoir 13.
  • annular groove 42 in the cylinder bore 30 of the pump cylinder 31 provided at the level of the drain opening 12, wherein the ring groove height corresponds to the drain opening diameter.
  • the passage opening 44 opens in this embodiment in a radial bore 45 of the valve piston 3. This is spaced from the piston surface 5 by a dimension b, which dimension b is chosen larger than the diameter c of the drain opening 12.
  • the radial bore 45 is therefore largely covered radially through the bore wall of the pump cylinder 31 under Leaving a gap 43 to the annular groove 42, over which Gap 43 residual oil can run off.
  • This radial bore 45 is also preferably opposite arranged to the drain opening 12.
  • Fig. 8 1 The operation of the return valve shown in Fig. 8 1 corresponds to that described with reference to FIG. 7 Embodiment, being in both embodiments also a manual displacement of the valve piston 3 take place via the tension member 37 in the open position can.
  • one with an arm 36 is on the end the tension member 27 acting via a pump cylinder side mounted pivot 46 or the like pivotable Actuator rocker 37 provided.
  • used return valve 1 can also in hand or foot operated press tools use Find.

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Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Pressgerät nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Für bestimmte Fügevorgänge, wie bspw. das Aufpressen von Kabelschuhen auf elektrische Leiter oder bei Nietverbindungen werden häufig hand- oder motorbetriebene Hydraulikwerkzeuge eingesetzt. Diese verfügen über ein Überdruckventil, welches den Öldruck und damit die Presskraft des Bewegungsteiles auf das zu verpressende Werkstück auf einen Maximalwert begrenzt. Um eine ordnungsgemäße Verbindung, bspw. eines Kabelschuhs auf einen elektrischen Leiter zu gewährleisten, ist es weiter bekannt, dass das Überdruckventil erst bei Erreichen einer vorgegebenen Minimal-Presskraft auslöst. Somit ist sichergestellt, dass die volle benötigte Presskraft wirksam war. Nach einem Auslösen des Überdruckventils wird das Verpressgerät bzw. dessen Bewegungsteil manuell wieder in die Ausgangsposition, d.h. in die Offenposition zurückverfahren.
Zum Stand der Technik ist auf die US-PSen 2 254 613 und 5 195 354 zu verweisen. Aus erstgenannter Druckschrift ist ein hydraulisches Verpressgerät bekannt mit einem Rücklaufventil und einem gesonderten Überlastventil. Das Rücklaufventil muss durch Handbetätigung aktiviert werden. Lediglich bei einem Überdruck spricht selbsttätig das Überlastventil an, das aber den Druck auch nur soweit abbaut, dass die Ansprechgrenze wieder unterschritten wird. Das Überdruckventil dient nicht zum Zurückfahren des Bewegungsteils. Das aus der US-PS 5 195 354 bekannte hydraulische Verpressgerät arbeitet in gleicher Weise. Bei einem Überdruck öffnet das Überdruckventil nur insoweit, dass eine Teilmenge in den Vorratstank zurückfließt. Um den Rücklauf des Bewegungsteils zu erreichen, muss von einem Benutzer der Rücklaufhebel betätigt werden.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein hydraulisches Pressgerät anzugeben, das funktionssicherer und handhabungstechnisch verbessert ausgestaltet ist.
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
Nach Erreichen eines Maximaldruckes ist ein selbsttätiges Öffnen des Pressgerätes und vollständiges Zurückfahren des Bewegungsteiles in die Ausgangsstellung gegeben. Dem Anwender wird der manuelle Eingriff zum Öffnen und Rückverfahren des Bewegungsteiles erspart. Diesem ist zugleich durch das Zurückfahren des Bewegungsteiles auch ein optisches Signal gegeben, dass die Verbindung ordnungsgemäß mit dem vorgegebenen Maximaldruck durchgeführt wurde. Die ohnehin vorhandene Rückstellkraft der Rückstellfeder wird zur Zurückverlagerung des Bewegungsteiles genutzt, um das Rücklaufventil über den gesamten Rückverlagerungsweg des Bewegungsteiles offenzuhalten. Es sind keine weiteren Arretierungsmittel nötig. Nach Abschluss der Rückbewegung findet, bedingt durch die Anschlagbegrenzung des federabgestützten Hydraulikkolbens, kein weiterer Hydraulikdruck statt, was automatisch ein Zurückfahren des Rücklaufventils in die Ausgangsverschlusslage zur Folge hat. Durch die Anschlagbegrenzung des Hydraulikkolbens ist auch noch kurz vor einer Endstellung der Mindest-Hydraulikdruck zur Offenhaltung des Rücklaufventils gegeben. Auf eine mechanische Arretierung des Rücklaufventils im Zuge des Rückstellens des Hydraulikkolbens bzw. des Bewegungsteils kann verzichtet werden. Der ohnehin anstehende Druck des zurücklaufenden Öls wird genutzt, um nach einem Ansprechen des Rücklaufventils dieses in der Öffnungsstellung zu halten.
Das Rücklaufventil spricht selbsttätig bei Überschreiten eines vorbestimmten Öldruckes an. Der im Zuge des Rückstellens des Hydraulikkolbens abnehmende Druck des zurücklaufenden Öls ist über den gesamten Rückstellweg ausreichend hoch, um das Rücklaufventil in der Öffnungsstellung zu halten. Als besonders vorteilhaft erweist es sich hierbei, daß das Rücklaufventil als Ventilkolben ausgebildet ist, wobei eine im Verschlußzustand wirksame Teilkolbenfläche im Hinblick auf den gewünschten Maximaldruck ausgelegt ist. Das Rücklaufventil besteht hierbei bevorzugt aus einem Ventilkolben mit bspw. einer Nadelspitze, welche eine mit dem Druckraum verbundene Bohrung verschließt. Die durch den Bohrungsdurchmesser wirksame kleinere Teilkolbenfläche wird im Zuge der Verpressung mittels des hydraulischen Preßgerätes von dem Öl beaufschlagt. Überschreitet der Öldruck eine durch den Bohrungsdurchmesser vordefinierte Höhe, so wird über die Teilkolbenfläche der Ventilkolben des Rücklaufventils aus dem Dichtsitz angehoben, wonach eine wesentlich größere Kolbenfläche in Wirkung tritt. Das Rücklaufventil arbeitet in dieser Stellung mit einem wesentlich niedrigeren Begrenzungsdruck als in der Verschlußlage. Der Begrenzungsdruck wird in dieser Stellung nicht mehr durch die kleinere Teilkolbenfläche definiert, sondern vielmehr durch die Gesamtoberfläche des als Längsschieberkolben ausgebildeten Ventilkolbens. Hier kann bspw. ein Verhältnis von Gesamt-Kolbenfläche zu kleinerer, mit dem Dichtsitz zusammenwirkender Teilkolbenfläche von 400:1 gegeben sein. Demzufolge ist der Begrenzungsdruck in der Öffnungsstellung des Ventilkolbens 400 mal geringer als der Auslösedruck in der Sitzstellung, d.h. in der Ausgangsverschlußlage. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Rücklaufventil mit großer Hysterese gebildet, wobei der Ventilkolben über den gesamten Rückstellweg des Hydraulikkolbens infolge des auf den Ventilkolben einwirkenden Öldruckes in der Öffnungsstellung verbleibt, dies obwohl der Öldruck im Zuge der Rückstellbewegung stetig abnimmt. Der Ventilkolben fällt erst in die Ausgangsverschlußlage zurück, wenn der Öldruck eine vorgegebene Minimalhöhe unterschreitet. Dieser sehr geringe Öldruck ist gleichbedeutend mit der vollständig zurückverlagerten Stellung des Hydraulikkolbens. In einer beispielhaften Ausgestaltung kann eine Auslösung, d.h. ein Öffnen des Rücklaufventils bei 600 bar und ein selbstständiges Zurückverfahren desselben in die Ausgangsverschlußlage bei 1,5 bar erfolgen. Bei einem hydraulischen Preßgerät der in Rede stehenden Art, bei welchem das Rücklaufventil vermittels einer Andruckfeder in die Verschlußstellung vorgespannt ist, ist des weiteren vorgesehen, daß der Zylinder, in welchem der Ventilkolben aufgenommen ist, eine Ablauföffnung zu einem Ölvorratsraum aufweist und daß die Ablauföffnung im Zuge einer Bewegung des Ventilkölbens in die Öffnungsstellung freigegeben wird. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung fließt das Öl nach Überschreiten des durch die Kraft der Andruckfeder und die kleinere Teilkolbenfläche des Ventilkolbens definierten Auslösedrucks nicht unmittelbar in den Ölvorratsraum ab. Das Öl gelangt vielmehr lediglich über die Ablauföffnung in den Ölvorratsraum, welche Ablauföffnung erst frei wird, wenn der Ventilkolben sich um eine Überdeckungslänge verschoben hat. Der Ventilkolben kann hierzu mit geringem Spiel eingepaßt sein, so daß relativ wenig Öl an diesem vorbei abströmen kann. Um eine Dämpfung des Rücklaufventil beeinflußbar zu gestalten, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß auf der Rückseite des Ventilkolbens eine die Zylinderwandung durchsetzende Entlastungsbohrung ausgebildet ist. Diese Bohrung dient zur Druckentlastung der Kolbenrückseite, wobei über die Größe und Lage der Entlastungsbohrung die Dämpfung des Ventils beeinflußt werden kann. Der gewünschte automatische Rücklauf des Hydraulikkolbens wird bei einfach wirkenden Zylindern mit einer Rückstellfeder dadurch ermöglicht, daß diese Rückstellfeder derart dimensioniert wird, daß sie durch Druck auf den Hydraulikkolben einen Öldruck bewirkt, welcher über dem Begrenzungsdruck des Rücklaufventils in Längsschieberstellung liegt. Hierdurch wird das Ventil offengehalten und der Hydraulikkolben zurückbewegt. Bevorzugt wird die Rückstellfeder so ausgelegt, daß der Hydraulikkolben bis zum Anschlag zurückverfährt. In dieser Endstellung endet der Rückfluß und der Ventilkolben sinkt in seine Ausgangsstellung, die Sitzstellung, zurück, wonach das hydraulische Preßgerät bereit ist für den nächsten Arbeitszyklus. Beispielsweise kann ein gewünschter Maximaldruck im Druckraum von 600 bar gewünscht sein. Wird dieser überschritten, löst das Rückstellventil aus und der Begenzungsdruck sinkt auf etwa 1,5 bar. Die Rückstellfeder wird beispielhaft so ausgelegt, daß der Druck im Druckraum beim Zurückfahren des Hydraulikkolbens stets mindestens 2,5 bar beträgt. Die Druckdifferenz von mindestens 1 bar wird vorwiegend beim Durchströmen der kleinen, in Verschlußstellung mit der kleineren Teilkolbenfläche zusammenwirkenden Bohrung des Dichtsitzes als Drosselverlust aufgezehrt und bestimmt den Öldurchfluß und damit die Rückzugsgeschwindigkeit des Hydraulikkolbens. Ein Vorteil des beschriebenen Rücklaufventils besteht darin, daß gegenüber dem ohnehin vorzusehenden Überdruckventil keine zusätzlichen Teile, wie z.B. mechanische Verriegelungselemente benötigt werden. Außerdem geht das Ventil selbstständig ohne erforderliche manuelle Entriegelung wieder in seinen Ausgangszustand zurück. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Ventilkolben mittels Handbetätigung in einer Öffnungsstellung verfahrbar ist, Eine solche Handbetätigung ist bspw. gewünscht zur Unterbrechung des Verpreßvorganges. Hierzu wird der Ventilkolben in eine Öffnungsstellung verlagert, wodurch die Ablauföffnung zu dem Ölvorratsraum freigegeben wird. Dies hat einen Abbau des Öldruckes und somit ein Zurückverlagern des Hydraulikkolbens zur Folge. Weiter ist ein Zugteil von Vorteil, welches mit dem Ventilkolben, unter Durchsetzung des Zylinders, verbunden ist. Dieses Zugteil ist in einer bevorzugten Ausgestaltung über eine Betätigungswippe von Hand bewegbar. Diese Betätigungswippe bildet einen für den Benutzer günstigen Hebelarm aus, über welchen der Ventilkolben gegen die Kraft der auf diesen einwirkenden Andruckfeder vom Ventilsitz angehoben werden kann. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist jederzeit ein im Notfall erforderlicher manueller Rücklauf des Hydraulikkolbens gewährleistet. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Ventilkolben rückseitig zu seiner Beaufschlagungsfläche topfartig ausgebildet ist. Weiter wird vorgeschlagen, daß das Zugteil einen Mitnahmekopf aufweist, der mit einer Mitnehmernase des Ventilkolbens in Eingriff ist. Bei Betätigung der Betätigungswippe wird demzufolge der Ventilkolben über das den Mitnahmekopf aufweisende Zugteil vom Ventilsitz wegverlagert. Die den Auslösedruck mit definierende Andruckfeder kann hierbei unmittelbar auf den topfartigen Ventilkolben einwirken. Es wird jedoch eine Ausgestaltung bevorzugt, bei welcher die Andruckfeder vermittels des Zugteiles auf den Ventilkolben einwirkt. Ein weiterer Vorteil, insbesondere bei einer Montage bzw. einer Reparatur, ist dadurch gegeben, daß die Mitnehmernase ein in der Topfwandung des Ventilkolbens angeordneter Sprengring ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Mitnehmernase ein in der Topfwandung des Ventilkolbens, bevorzugt innenwandig ausgeformter Radialkragen ist, welcher zugleich das Zugteil in dem Ventilkolben zentriert. weiter kann die mit der kleineren Kolbenfläche des Ventilkolbens zusammenwirkende Bohrung in einer in dem Zylinder eingeschraubten Sitzscheibe ausgebildet sein. Zufolge dieser Ausgestaltung können die Sitzscheibe und der über den Sprengring an dem Zugteil angeordnete Ventilkolben in einfachster Weise ausgetauscht werden. Weiter ist denkbar, die auf den Ventilkolben einwirkende Andruckfeder anderends gegen eine Schraube abzustützen, über welche die gewünschte Vorspannung der Andruckfeder eingestellt werden kann. Hierdurch ist eine Justierung des Begrenzungsdruckes ermöglicht. Zudem ist vorgesehen, daß der Mitnahmekopf durch einen umlaufenden Flansch an dem zylindrischen Zugteil ausgebildet ist. Desweiteren erweist es sich insbesondere im Hinblick auf eine hohe Funktionssicherheit als vorteilhaft, daß das Zugteil über einen, am Mitnahmekopf mittig angeordneten, durchmesserverkleinerten Zapfen auf den Ventilkolben einwirkt. Hierdurch ist in einfachster Weise eine momentenfreie Kraftübertragung von Zugteil auf Ventilkolben gegeben. Alternativ oder auch kombinativ zu den zuvor beschriebenen Ausführungen kann des weiteren auch vorgesehen sein, daß der Mitnahmekopf im Öffnungszustand des Rücklaufventils eine wirksame Kolbenfläche ausbildet. Demzufolge wirkt das nach einem Öffnen des Ventils einfließende Öl direkt auf das Zugteil ein, dessen Mitnahmekopf demzufolge die Kolbenfläche oder zumindest einen Teil derselben ausbildet. Bevorzugt wird hierbei, daß der Mitnahmekopf im Öffnungszustand des Rücklaufventils eine in die wirksame Ventilkolbenfläche des Ventilkolbens integrierte Teilkolbenfläche ausbildet. Zufolge dieser Ausgestaltung ist der Mitnahmekopf, bzw. dessen wirksame Kolbenfläche integraler Bestandteil der Gesamt-Kolbenfläche, wobei. weiter bevorzugt wird, daß die nunmehr ringförmig ausgebildete Ventilkolbenfläche zumindest im Wirkzustand mit der Mitnahmekopf-Kolbenfläche fluchtet. Bevorzugt wird hierbei eine Ausgestaltung, bei welcher der Ventilkolben hohlzylindrisch mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet ist, wobei die hierdurch gebildete ringförmige Stirnfläche die Ventilkolbenfläche bildet. In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Mitnahmekopf im Verschlußzustand eine im Hinblick auf den gewünschten Maximaldruck ausgelegte Teilkolbenfläche ausbildet. Hierzu wird bevorzugt der Mitnahmekopf mit einem Verschlußkörper bspw. einer Nadelspitze versehen, welche eine mit dem Druckraum verbundene Bohrung verschließt. Überschreitet der Öldruck eine durch den Bohrungsdurchmesser vordefinierte Höhe, so wird über die durch die Nadelspitze gebildete Teilkolbenfläche der Mitnahmekopf des Zugteiles und hierüber der Ventilkolben aus dem Dichtsitz angehoben, wonach die durch Ventilkolben und Mitnahmekopf des Zugteiles gebildete wesentlich größere Kolbenfläche in Wirkung tritt. Des weiteren wird vorgeschlagen, daß der Durchmesser der Ablauföffnung kleiner ist als die Höhe eines geschlossenen Umfangs des Ventilkolbens. Bevorzugt ist hierbei der Durchmesser der Ablauföffnung kleiner als die Höhe eines der Ventilkolbenfläche zugewandten geschlossenen Umfangs des Ventilkolbens, wodurch die Ablauföffnung erst nach einem ersten Anheben des Ventilkolbens zunächst spaltartig geöffnet wird. Zudem wird vorgeschlagen, daß rückwärtig der Ventilkolbenfläche eine zum Topfaußenmantel hin offene Ringnut vorgesehen ist. Letztere steht bevorzugt im Verschlußzustand des Ventils zumindest teilweise in Verbindung mit der Ablauföffnung. Die Anordnung ist hierbei so gewählt, daß bei einem Anheben des Ventilkolbens ein Öffnen der Ablauföffnung zum Abfluß des Öls zugleich die Trennung der offenen Ringnut zur Ablauföffnung erfolgt. Dies ist dadurch erreicht, daß der Abstand zwischen der Ventilkolbenfläche und der Ringnut größer ist als der Durchmesser der Ablauföffnung. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß von der Ventilkolbenfläche eine axialgerichtete Durchlauföffnung ausgeht, zur Verbindung der Ventilkolbenfläche mit der Ringnut. Diese Durchlauföffnung dient einerseits dazu, im stationären, geschlossenen Betrieb die unvermeidlichen Öl-Restmengen ablaufen zu lassen, ohne daß sich eine Druckerhöhung in dem verbleibenden Spalt bereits hierdurch ergibt. Andererseits ist die Durchlauföffnung so klein gehalten, daß bei einem Öffnen des Ventils eine Verlagerung des Kolbens erfolgt, da hierbei das austretende Öl aufgrund der Menge gleichfalls zu einem Verschluß der Durchlauföffnung führt. Als ein wesentlicher Vorteil stellt sich hierbei heraus, daß durch die Verbindung der Ventilkolbenfläche mit der rückwärtig angeordneten, Öl-Restmengen aufnehmenden Ringnut der Öldruck im Zuge des Schließvorganges des Ventils schnell abgebaut wird, was demzufolge zu einem schnelleren Schließen des Ventils führt. Diesbezüglich ist weiter vorgesehen, daß der Durchmesser der Durchlauföffnung kleiner ist als der Durchmesser einer Öleintrittsbohrung des Ventils. Weiter wird vorgeschlagen, daß die Ringnut in der Topfaußenwandung ausgebildet ist, bei im wesentlichen planer Ausbildung der Zylinderbohrung. Alternativ wird vorgeschlagen, daß die Ringnut in der Zylinderbohrung ausgebildet ist und der Ventilkolben eine zugeordnete Radialbohrung besitzt. Letztere steht über die axialgerichtete Durchlauföffnung mit der Ventilkolbenfläche in Verbindung. Die in der Zylinderbohrung ausgebildete Ringnut ist hierbei bevorzugt auf Höhe der Ablauföffnung vorgesehen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, sowohl die Zylinderbohrung als auch die Topfaußenwandung mit je einer Ringnut zur Aufnahme von Öl-Restmengen zu versehen.
Alternativ oder kombinativ ist es weiter auch denkbar, den Hydraulikkolben nur partiell zurückfahren zu lassen. Hierzu ist die Rückstellfeder so auszulegen, daß ihre Kraft in einer bestimmten Stellung innerhalb des Arbeitshubs des Hydraulikkolbens nicht mehr ausreicht, das Rückstellventil offenzuhalten.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
eine schematische Ausschnittsdarstellung eines, mit einem Rücklaufventil versehenen, erfindungsgemäßen Preßgerätes, im Zuge des Anpreßvorganges;
Fig. 2
eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch bei einer Rücklaufbewegung eines Hydraulikkolbens des Preßgerätes;
Fig. 3
eine schematische Querschnittsdarstellung eines motorbetriebenen hydraulischen Preßgerätes, die Ausgangsstellung betreffend;
Fig. 4
eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 3, jedoch im Zuge eines Preßvorganges;
Fig. 5
den Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4;
Fig. 6
eine der Fig. 5 entsprechende Schnittdarstellung, jedoch im Zuge der Rücklaufbewegung des geräteseitigen Hydraulikkolbens;
Fig. 7
eine geschnittene Detaildarstellung eines Rücklaufventils in einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 8
eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch eine weitere Ausführungsform des Rücklaufventils betreffend.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Rücklaufventil 1, bspw. für ein hydraulisches Preßgerät 2. Dieses Rücklaufventil 1 kann Verwendung finden in hand- oder auch motorbetriebenen Hydraulikwerkzeugen.
Das Rücklaufventil 1 besteht im wesentlichen aus einem Ventilkolben 3 mit einer stirnseitig zentral angeordneten, spitzkegeligen Nadelspitze 4, zur Bildung einer gegenüber der gesamten Kolbenfläche 5 wesentlich kleineren und durch den Durchmesser einer mit einem Druckraum 6 verbundenen Bohrung 7 definierten Teilkolbenfläche (Sitzventil-Wirkfläche). Letztere ist in einer, wie in Fig. 1 dargestellten Ausgangsverschlußlage durch die Nadelspitze 4 verschlossen.
Rückwärtig ist der Ventilkolben 3 durch eine Andruckfeder 8 beaufschlagt, wodurch die Nadelspitze 4 mit einer, einen maximalen Auslösedruck mitbestimmenden Kraft gegen die Bohrung 7 gepreßt wird. Hierdurch ist im wesentlichen ein Druckbegrenzungsventil in Sitzbauart gegeben.
Zur Betätigung des Preßgerätes 2, bspw. zum Aufpressen von Kabelschuhen oder Verbindern auf elektrische Leiter oder auch zur Nietverbindung oder Rohrverpressung wird hand- oder motorbetrieben Öl in den Druckraum 6 gepumpt. Der hierbei ansteigende Öldruck verlagert einen in dem Druckraum 6 angeordneten Hydraulikkolben 9 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 10 in Richtung auf das zu verpressende Werkstück (siehe Pfeil a in Fig.1).
Zur Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Verbindung wird eine Auslösung des Rücklaufventils 1 bei jeder Verpressung angestrebt, womit sichergestellt ist, daß die volle Preßkraft wirksam war. So ist bspw. vorgesehen, daß bei einem auf die Hydraulikkolbenfläche 9' einwirkenden Maximaldruck von 600 bar das Rücklaufventil 1 öffnet. Dieser Maximaldruck ist definiert durch die auf die Bohrung 7 projizierte, sehr kleine Teilkolbenfläche der Nadelspitze 4 bzw. durch die Querschnittsfläche der Bohrung 7 und durch die Anpreßkraft der Andruckfeder 8 auf den Ventilkolben 3.
Übersteigt nun der Öldruck den vordefinierten Maximalwert von bspw. 600 bar, so wird der Ventilkolben 3 aus seinem zur Bohrung 7 dichtenden Sitz entgegen der Kraft der Andruckfeder 8 bewegt, wonach schlagartig eine wesentlich größere Kolbenfläche, nämlich die Gesamt-Kolbenfläche 5 des Ventilkolbens 3 in Wirkung tritt. Durch die Rückverlagerung des Ventilkolbens 3 wird eine in dem den Ventilkolben 3 aufnehmenden Zylinder 11 angeordnete Ablauföffnung 12 zumindest teilweise freigelegt, zum Rückfluß des Öls in den Ölvorratsraum 13 (siehe Pfeil x in Fig. 2). Der Ventilkolben 3 kann hierzu mit geringem Spiel eingepaßt sein, so daß relativ wenig Öl an diesem vorbei durch eine Entlastungsöffnung 14 in den Ölvorratsraum 13 abfließen kann.
In dieser in Fig. 2 dargestellter Stellung - auch Längsschieberstellung - wirkt das Rücklaufventil 1 wiederum als Druckbegrenzungsventil, jedoch nun in Längsschieberbauart mit einem wesentlich niedrigeren Begrenzungsdruck, da hier letzterer nunmehr durch die wesentlich größere Kolbenfläche des Ventilkolbens 3 definiert wird. So ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Durchmesserverhältnis von kleinerer wirksamer Teilkolbenfläche (Nadelspitze 4 in Bohrung 7) zu der Gesamt-Kolbenfläche 5 von 1:400 gegeben, was zur Folge hat, daß der Begrenzungsdruck in der Öffnungsstellung des Ventils gemäß Fig. 2 um ein 400-faches kleiner ist als der Auslösedruck.
Auf der Rückseite des Ventilkolbens 3 ist weiter die bereits erwähnte, die Wandung des Zylinders 11 in Richtung auf den Ölvorratsraum 13 durchsetzende Entlastungsbohrung 14 ausgebildet. Letztere dient zur Druckentlastung der Kolbenrückseite. Über ihre Größe und Lage kann des weiteren die Dämpfung des Rücklaufventils 1 beeinflußt werden.
Ein gewünschter automatischer Rücklauf des Hydraulikkolbens 9 ist vermittels der Rückstellfeder 10 dadurch ermöglicht, daß letztere derart dimensioniert ist, daß sie durch Druck auf den Hydraulikkolben 9 im Druckraum 6 einen Öldruck bewirkt, welcher über dem Begrenzungsdruck des Rücklaufventils 1 in der Längsschieberstellung gemäß Fig. 2 liegt. Hierdurch wird das Rücklaufventil 1 offengehalten und der Hydraulikkolben 9 zurückbewegt (siehe Pfeil b in Fig. 2).
In der Regel wird die Rückstellfeder 10 so ausgelegt, daß der Hydraulikkolben 9 vollständig bis zum Anschlag zurückfährt. In dieser Endstellung endet der Ölrückfluß, was ein Absenken des Ventilkolbens 3 in seine Ausgangsverschlußlage bewirkt. Das Preßgerät 2 ist hiernach für den nächsten Arbeitszyklus ohne weitere mechanische Vorarbeiten, wie bspw. Aufhebung einer mechanischen Arretierung bereit.
Es ist auch denkbar, den Hydraulikkoben 9 lediglich partiell zurückfahren zu lassen. Hierzu wird die Rückstellfeder 10 so ausgelegt, daß ihre Kraft in einer vorbestimmten Stellung innerhalb des Arbeitshubs des Hydraulikkolbens 9 nicht mehr ausreicht, das Rückstellventil offenzuhalten.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Begrenzung des Öldruckes im Druckraum 6 von 600 bar gewünscht. Wird dieser überschritten, löst das Rücklaufventil 1 aus und der Begrenzungsdruck sinkt bedingt durch das Flächenverhältnis der Kolbenflächen zueinander von 1:400 auf etwa 1,5 bar. Die Rückstellfeder 10 ist hierbei so ausgelegt, daß der Druck im Druckraum 6 beim Zurückfahren des Hydraulikkolbens 10 stets mindestens 2,5 bar beträgt. Die Druckdifferenz von mindestens 1 bar wird vorwiegend beim Durchströmen der kleinen Bohrung 7 als Drosselverlust aufgezehrt und bestimmt den Öldurchfluß und damit die Rückzugsgeschwindigkeit des Hydraulikkolbens 9.
Der Vorteil eines derartigen Rücklaufventiles 1 besteht darin, daß gegenüber dem ohnehin vorzusehenden Überdruckventil keine zusätzlichen Teile, wie z.B. mechanische Verriegelungselemente benötigt werden. Außerdem stellt sich das Ventil 1 selbstständig ohne erforderliche manuelle Entriegelung wieder in seinen Ausgangszustand nach Unterschreiten des den Ventilkolben 3 offenhaltenden Begrenzungsdruckes gemäß Fig. 1 zurück.
In Fig. 3 ist ein elektromotorisch betriebenes Hand-Preßgerät 2 dargestellt, mit einem wie zuvor beschriebenes Rücklaufventil. Ein derartiges Preßgerät 2 ist bspw. aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 197 31 054 (DE 197 43 747 A1) bekannt.
In diesem Preßgerät 2 ist ein Elektromotor 15 angeordnet, welcher ein Untersetzungsgetriebe 16 aufweist. Letzteres wirkt über eine Welle 17 auf einen Exzenter 18, der seinerseits über ein Wälzlager 19 auf einen Hochdruck-Förderkolben 20 einwirkt.
Der Antrieb des. Elektromotors 15 erfolgt über eine Batterie oder einen, in einem Handgriff 21 integrierten Akkumulator 22.
Bei Betätigung eines fingerbetätigbaren Schalters 23 wird aus dem Ölvorratsraum 13 Öl in den Druckraum 6 gepumpt. Hierdurch wird der Hydraulikkolben 9 entgegen der Wirkung seiner Rückstellfeder 10 in Richtung seiner Arbeits-Endstellung bewegt, unter Mitnahme eines Bewegungsteiles 24 eines Preßgeräte-Vorsatzes 25. Letzteres weist weiter ein Festteil 26 auf, zu welchem sich das Bewegungsteil 24 relativ bewegen kann.
Die Zurückbewegung des Hydraulikkolbens 9 erfolgt über die Rückstellfeder 10, sobald - wie zuvor beschrieben - das Rücklaufventil 1 aufgrund des Überschreiten des vorbestimmten Maximaldruckes öffnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilkolben 3 des Rücklaufventiles 1 rückseitig, d.h. von seiner Kolbenfläche 5 abgewandt, topfartig ausgebildet. In das Topfinnere ragt ein axial zu dem Ventilkolben 3 ausgerichtetes Zugteil 27 ein, mit einem Mitnahmekopf 28, welcher durch einen umlaufenden Flansch an dem zylindrischen Zugteil 27 ausgebildet ist. Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die mit der Nadelspitze 4 des Ventilkolbens 3 zusammenwirkende Bohrung 7 nicht unmittelbar im Gerätegehäuse sondern in einer eingeschraubten Sitzscheibe 29 angeordnet. Dies hat insbesondere herstellungstechnische Vorteile. Weiter läßt sich so der Dichtsitz auch in einfachster Weise bei Bedarf austauschen.
Ventilkolben 3 und Sitzscheibe 29 sind in einer Querbohrung 30 des Pumpzylinders 31 angeordnet und durch diese zentriert. Um den Ventilkolben 3 formschlüssig an dem Zugteil 27 zu halten, ist innenseitig in der Topfwandung 32 ein Sprengring 33 rückwärtig des Mitnahmekopfes 28 angeordnet. Die Andruckfeder 8 wirkt über das Zugteil 27 im Bereich eines mittig am Mitnahmekopf 28 angeordneten, durchmesserverkleinerten Zapfen 40 auf den Ventilkolben 3 in Richtung auf die Sitzscheibe 29 ein. Durch die Beaufschlagung des Ventilkolbens 3 über den kleinen Zapfen 40 ist in einfachster Weise eine momentenfreie Kraftübertragung von Zugteil 27 auf den Ventilkolben 3 gegeben.
Anderends stützt sich die Andruckfeder 8 an einem Boden 34 eines ebenfalls topfartigen, in die Bohrung 30 eingedrehten Schraubenkörpers 35 ab.
Letzterer wird in axialer Richtung durchsetzt von dem Zugteil 27, an dessen freien, aus dem Pumpzylinder 31 herausragenden Ende ein Hebelarm 36 einer Betätigungswippe 37 gelenkig angebunden ist. Letztere stützt sich etwa mittig in Längserstreckung über einen im Querschnitt kreisbogenabschnittsförmigen Nocken 38 auf der Außenfläche des Pumpzylinders 31 ab und bildet an seinem freien Ende eine, nach außen geführte Betätigungstaste 39 aus.
In einer, wie in Fig. 5 dargestellten Ausgangsverschlußlage des Rücklaufventils 1 ist die Öffnung 7 durch die Nadelspitze 4 des Ventilkolbens 3 verschlossen. Weiter ist in dieser Stellung die zum Ölvorratsraum 13 gerichtete Ablauföffnung 12 durch die Topfwandung 32 des Ventilkolbens 3 verdeckt.
Letzterer sitzt in dieser Ausgangsverschlußlage mit axialem Abstand zu dem Schraubkörper 35, um bei Überschreiten des Maximaldruckes eine Axialverlagerung des Ventilkolbens 3 zu gewährleisten. Auf Höhe des sich hierbei zwischen Ventilkolben 3 und Schraubkörper 35 einstellenden Spaltes ist die ebenfalls zum Ölvorratsraum 13 hin offene Entlastungsbohrung 14 positioniert.
Wie in der bezuglich des zuvorbeschriebenen Ausführungsbeispieles erläuterten Weise wird bei Überschreiten eines vordefinierten Maximaldruckes im Druckraum 6 der Ventilkolben 3 entgegen der Kraft der Andruckfeder 8 angehoben, wonach die Ablauföffnung 12 zum Rücklauf des Öles in den Ölvorratsraum 13 freigegeben ist. Aufgrund des hierdurch gegebenen Druckabfalls wird der Hydraulikkolben 9 vermittels seiner Rückstellfeder 10 wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt (Pfeil d in Fig. 6).
Nach Unterschreiten des durch die Kolbenfläche 5 und durch die Kraft der Andruckfeder 8 definierten Begrenzungsdrucks fällt der Ventilkolben 3 selbsttätig in seine Ausgangsverschlußlage zurück.
Weiter kann der topfartig ausgebildete Ventilkolben 3 vermittels des nach außen herausgeführten Zugteiles 27 über die Betätigungswippe 37 durch Drücken auf die Betätigungstaste 39 angehoben werden. Hierdurch ist jederzeit ein im Notfall erforderlicher manueller Rücklauf des Hydraulikkolbens 9 gewährleistet.
Der Schraubkörper 35 dient weiter zur Einstellung der gewünschten Vorspannung der Andruckfeder und somit zur Justierung des Begrenzungsdruckes.
In der Fig. 7 ist eine alternative Ausführungsform des Rücklaufventils 1 dargestellt. Entgegen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Ventilkolben 3 des Rücklaufventiles 1 nicht topfartig, sondern hohlzylindrisch mit im wesentlichen gleichbleibender Stärke der Topfwandung 32 ausgebildet. Der so gebildete Ventilkolben 3 wird durchsetzt von dem axial zu diesem ausgerichteten Zugteil 27, dessen tellerartiger Mitnahmekopf 28 hinterfangen ist durch einen, eine Mitnehmernase bildenden Radialkragen 40 des Ventilkolbens 3. Letzterer ragt von der Topfwandung 32 ins Innere des Ventilkolbens 3, wobei die radiale Erstreckung dieses Kragens 40 so bemessen ist, daß dieser zugleich eine Zentrierung des Zugteiles 27 bewirkt.
In Achsrichtung des Ventilkolbens 3 betrachtet ist der Radialkragen 40 um das Maß der Mitnahmekopfdicke von der Kolbenfläche 5 zurückversetzt angeordnet.
Die das Zugteil 27 umfassende Andruckfeder 8 stützt sich einerends auf dem Boden 34 des Schraubkörpers 35 und anderends rückwärtig des Radialkragens 40 des Ventilkolbens 3 ab, zur Beaufschlagung des Ventilkolbens 3 und über den Radialkragen 40 auch des Zugteiles 27 in die Ventilverschlußstellung.
Durch die beschriebene Anordnung des Radialkragens 40 liegt der Mitnahmekopf 28 des Zugteiles 27 in der Kolbenfläche 5 des Ventilkolbens 3 ein. Der Mitnahmekopf 28 bildet somit im Öffnungszustand des Rücklaufventils 1 eine in die Kölbenfläche 5 integrierte Teilkolbenfläche 41 aus. Auf dieser Teilkolbenfläche 41 ist mittig die die Bohrung 7 des Rücklaufventils 1 in der Verschlußstellung verschließende Nadelspitze 4 angeformt, welche demzufolge nunmehr Bestandteil des Zugteiles 27 ist. Diese Nadelspitze 4 bildet im Zusammenspiel mit der Bohrung 7 im Verschlußzustand eine Teilkolbenfläche aus, welche im Hinblick auf den gewünschten Maximaldruck ausgelegt ist.
Rückwärtig der durch die Kolbenfläche 5 und durch die Teilkolbenfläche 41 des Zugteiles 27 gebildeten Gesamt-Ventilkolbenfläche ist eine zum Topfaußenmantel hin offene Ringnut 42 vorgesehen, welche in dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel in der Topfaußenwandung 32 ausgebildet ist. Diese Ringnut 42 ist nach radial außen geschlossen durch die Bohrungswandung des Pumpzylinders 31. Lediglich im Bereich der Ablauföffnung 12 ist im Verschlußzustand des Rücklaufventils 1 eine Überlappung gegeben, so daß die Ringnut 42 über einen hierdurch gegebenen Spalt 43 mit dieser Ablauföffnung 12 in Verbindung steht.
Der Abstand b der Ringnut 42, zur Kolbenfläche 5 ist hierbei größer bemessen als der Durchmesser c der Ablauföffnung 12. Hieraus ergibt sich, daß im Verschlußzustand des Rücklaufventils 1 ein geschlossener Umfang des Ventilkolbens 3 die Ablauföffnung 12 gegenüber dem zwischen Kolbenfläche 5 und Sitzscheibe 29 gebildeten Spalt verschließt.
Die Ringnut 42 steht über eine axialgerichtete Durchlauföffnung 44 mit der Ventilkolbenfläche 5 in Verbindung. Der Durchmesser dieser Durchlauföffnung 44 ist hierbei gering gehalten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht der Durchlauföffnungs-Durchmesser etwa dem halben Durchmesser der Öleintrittsbohrung 7.
Weiter ist bevorzugt eine gegenüberliegende Anordnung der Durchlaufbohrung 44 zur Ablauföffnung 12 vorgesehen.
Bei Überschreiten eines vordefinierten Maximaldruckes im Druckraum 6 wird der Mitnahmekopf 28 des Zugteiles 27 und über diesen der Ventilkolben 3 entgegen der Kraft der Andruckfeder 8 angehoben, wonach die Ablauföffnung 12 zum Rücklauf des Öls in den Ölvorratsraum 13 freigegeben ist. Zugleich wird durch diese Aufwärtsverlagerung des Ventilkolbens 3 die Ringnut 42 aus den Bereich der Auslaßöffnung 12 bewegt, womit ein vollständiger Radialverschluß dieser Ringnut 42 gegeben ist.
Die erwähnte Durchlauföffnung 44 dient im stationären, geschlossenen Betrieb dazu, unvermeidliche Öl-Restmengen in die Ringnut 42 ablaufen zu lassen, welche Restmengen über den gebildeten Spalt 42 durch die Ablauföffnung 12 ablaufen können, dies ohne daß sich hierbei eine Druckerhöhung in dem verbleibenden Spalt zwischen Kolbenfläche 5 und Sitzscheibe 29 ergibt. Die Durchlauföffnung 44 ist jedoch so klein gehalten, daß bei einem Öffnen des Rücklaufventils 1 der Ventilkolben 3 störungsfrei in die Offenstellung verlagert wird, da das hierbei in den Zwischenraum zwischen Kolbenfläche 5 und Sitzscheibe 29 eintretende Öl aufgrund der Menge gleichfalls zu einem Verschluß der Durchlauföffnung 44 führt. Die Durchlauföffnung 44 wirkt sich demzufolge nicht nachteilig auf die Öffnungseigenschaften des Ventils aus.
Nach Unterschreiten des durch die Kolbenfläche 5 und die Teilkolbenfläche 41 des Mitnahmekopfes 28 und durch die Kraft der Andruckfeder 8 definierten Begrenzungsdrucks fällt der Ventilkolben 3 selbsttätig in seine Ausgangsverschlußlage zurück, wobei Restmengen zwischen Kolbenfläche 5 und Sitzscheibe 29 durch die Durchlauföffnung 44 in die Ringnut 42 geleitet werden, was zu einem schnelleren Druckabbau und somit einem schnelleren Schließen des Ventils führt. Die in der Ringnut 42 gesammelte Öl-Restmenge kann im Verschlußzustand gemäß Fig. 7 durch den Spalt 43 über die Ablauföffnung 12 in den Ölvorratsraum 13 ablaufen.
In Fig. 8 ist eine alternative Ausgestaltung zu der zuvorbeschriebenen Ausführung dargestellt. Hierbei ist die Ringnut 42 in der Zylinderbohrung 30 des Pumpzylinders 31 auf Höhe der Ablauföffnung 12 vorgesehen, wobei die Ringnuthöhe dem Ablauföffnungsdurchmesser entspricht.
Die Durchlauföffnung 44 mündet in diesem Ausführungsbeispiel in einer Radialbohrung 45 des Ventilkolbens 3. Diese ist zu der Kolbenfläche 5 über ein Maß b beabstandet, welches Maß b wiederum größer gewählt ist als der Durchmesser c der Ablauföffnung 12. Die Radialbohrung 45 ist demzufolge größtenteils radial abgedeckt durch die Bohrungswandung des Pumpzylinders 31 unter Belassung eines Spaltes 43 zur Ringnut 42, über welchen Spalt 43 Öl-Restmengen ablaufen können.
Auch diese Radialbohrung 45 ist bevorzugt gegenüberliegend zur Ablauföffnung 12 angeordnet.
Die Wirkungsweise des in Fig. 8 dargestellten Rücklaufventils 1 entspricht der bezüglich zu Fig. 7 beschriebenen Ausführungsform, wobei in beiden Ausführungsformen auch eine handbetätigte Verlagerung des Ventilkolbens 3 über das Zugteil 37 in die Öffnungsstellung erfolgen kann. Hierzu ist eine mit einem Arm 36 endseitig auf das Zugteil 27 einwirkende, über einen pumpzylinderseitig gelagerten Drehzapfen 46 oder dergleichen schwenkbewegliche Betätigungswippe 37 vorgesehen.
Das in den zuvorbeschriebenen Ausführungsbeipielen eingesetzte Rücklaufventil 1 kann des weiterenauch in hand- oder fußbetätigten Preßwerkzeugen Verwendung finden.

Claims (24)

  1. Hydraulisches Preßgerät (2) mit einem Festteil (26) und einem Bewegungsteil (24), wobei das Bewegungsteil (24) durch einen Hydraulikkolben (9) relativ zu dem Festteil (26) bewegt wird und mittels einer Rückstellfeder (10) in eine Ausgangsstellung zurückbewegbar ist, wobei die Rückbewegung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Preßdruck auslösbar ist durch Ansprechen eines Rücklaufventils (1), dadurch gekennzeichnet, daß das selbsttätig ansprechende Rücklaufventil (1) so ausgebildet ist, daß es durch den Druck des zurücklaufenden Öls über den gesamten Rückstellweg des Hydraulikkolbens (9) in der Öffnungsstellung gehalten ist.
  2. Preßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufventil (1) als Ventilkolben (3) mit einer Ventilkolbenfläche (4,5) ausgebildet ist, wobei eine im Verschlußzustand wirksame Teilkolbenfläche im Hinblick auf den gewünschten Maximaldruck ausgelegt ist.
  3. Preßgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Rücklaufventil (1) vermittels einer Andruckfeder (8) in die Verschlußstellung vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinder (11), in welchem der Ventilkolben (3) aufgenommen ist, eine Ablauföffnung (12) zu einem Ölvorratsraum (13) aufweist und daß die Ablauföffnung (12) im Zuge einer Bewegung des Ventilkolbens (3) in die Öffnungsstellung freigegeben wird.
  4. Preßgerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite des Ventilkolbens (3) eine die Zylinderwandung durchsetzende Entlastungsbohrung (14) ausgebildet ist.
  5. Preßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (3) zusätzlich mittels Handbetätigung in eine Öffnungsstellung verfahrbar ist.
  6. Preßgerät nach Ansprüche 5, gekennzeichnet durch ein Zugteil (27), das mit dem Ventilkolben (3), unter Durchsetzung des Zylinders (11), verbunden ist.
  7. Preßgerät nach Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugteil (27) über eine Betätigungswippe (37) von Hand bewegbar ist.
  8. Preßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (3) rückseitig zu seiner Beaufschlagungsfläche topfartig ausgebildet ist.
  9. Preßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugteil (27) einen Mitnahmekopf (28) aufweist, der mit einer Mitnehmernase des Ventilkolbens (3) in Eingriff steht.
  10. Preßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfeder (8) vermittels des Zugteils (27) auf den Ventilkolben (3) einwirkt.
  11. Preßgerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmernase ein in der Topfwandung (32) des Ventilkolbens (3) angeordneter Sprengring (33) ist.
  12. Preßgerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmernase ein in der Topfwandung (32) des Ventilkolbens (3) ausgeformter Radialkragen (40) ist, welcher zugleich das Zugteil (27) in dem Ventilkolben (3) zentriert.
  13. Preßgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekopf (28) durch einen umlaufenden Flansch an dem zylindrischen Zugteil (27) ausgebildet ist.
  14. Preßgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugteil (27) über einen am Mitnahmekopf (28) mittig angeordneten durchmesserverkleinerten Zapfen (40) auf den Ventilkolben (3) einwirkt.
  15. Preßgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekopf (28) im Öffnungszustand des Rücklaufventils (1) eine wirksame Kolbenfläche ausbildet.
  16. Preßgerät nach Ansprüche 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekopf (28) im Öffnungszustand des Rücklaufventils (1) eine in eine wirksame Ventilkolbenfläche (5) des Ventilkolbens (3) integrierte Teilkolbenfläche (41) ausbildet.
  17. Preßgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekopf (28) im Verschlußzustand eine im Hinblick auf den gewünschten Maximaldruck ausgelegte Teilkolbenfläche ausbildet.
  18. Preßgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (c) der Ablauföffnung (12) kleiner ist als die Höhe (b) eines geschlossenen Umfangs des Ventilkolbens (3).
  19. Preßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 20 , dadurch gekennzeichnet, daß rückwärtig der Ventilkolbenfläche (5) eine zum Topfaußenmantel hin offene Ringnut (42) vorgesehen ist.
  20. Preßgerät nach Ansprüche 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Ventilkolbenfläche (5) und der Ringnut (42) größer ist als der Durchmesser (c) der Ablauföffnung (12).
  21. Preßgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß von der Ventilkolbenfläche (5) eine axial gerichtete Durchlauföffnung (44) ausgeht, zur Verbindung der Ventilkolbenfläche (5) mit der Ringnut (42).
  22. Preßgerät nach Ansprüche 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Durchlauföffnung (44) kleiner ist als der Durchmesser einer Öleintrittsbohrung (7) des Ventils (1).
  23. Preßgerät nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (42) in der Topfaußenwandung (32) ausgebildet ist, bei im wesentlichen planer Ausbildung der Zylinderbohrung (30).
  24. Preßgerät nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (42) in der Zylinderbohrung (30) ausgebildet ist und der Ventilkolben (3) eine zugeordnete Radialbohrung (45) besitzt.
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