DE20305473U1 - Handgeführtes Preßgerät - Google Patents

Description

Beschreibung;

Novopress GmbH Pressen und Presswerkzeuge & Co. KG, Scharnhorststr. 1, D-41460 Neuss

Handgeführtes Preßgerät

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Preßgerät mit einem elektrischen, eine Abtriebswelle aufweisenden Antriebsmotor, einem Lineargetriebe zur Umsetzung der Drehbewegung der Abtriebswelle in eine Hubbewegung für den Antrieb von Preßelementen sowie mit einem Untersetzungsgetriebe zwischen Antriebsmotor und Lineargetriebe zur Herabsetzung der Drehzahl der Abtriebswelle.

Zur Verbindung von Rohrleitungen mittels Preßfittings und für die Anbringung von Kabelschuhen an Elektroleitungen sind handgeführte Preßgeräte bekannt, die aus einer Antriebseinheit und einem endseitig angebrachten, an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Preßwerkzeug bestehen (vgl. EP 0 860 245 A2). Eine Gattung solcher Preßgeräte hat einen elektromechanischen Antrieb. Dabei treibt ein netz- oder batteriegespeister elektrischer Antriebsmotor über ein Untersetzungsgetriebe einen Spindeltrieb an, der die Drehbewegung der Abtriebswelle des Antriebsmotors in eine lineare Hubbewegung umsetzt, um für eine Preßbewegung des Preßwerkzeuges zu sorgen (vgl. DE 295 02 032.6).

Die bekannten Preßgeräte dieser Gattung haben ein Stirnraduntersetzungsgetriebe. Um ein große Untersetzung zu erreichen, ist ein erheblicher konstruktiver Aufwand notwendig. Solche Untersetzungsgetriebe haben einen erheblichen Raumbedarf und zudem einen ungünstigen Wirkungsgrad.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Gefahr einer Bauteilbeschädigung besteht, wenn die Spindel nach einem Preßvorgang wieder in die Ausgangsstellung zurückgefahren wird. Zwar soll ein Endschalter den Antriebsmotor bei Erreichen der Ausgangsstellung abschalten. Versagt der Endschalter oder läuft der Motor aus anderen Gründen weiter, kann es zu einer mechanischen Beschädigung des Antriebsstrangs oder auch zum Durchbrennen von Motor oder Platine kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Preßgerät der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß es wenig Raumbedarf und einen guten Wirkungsgrad hat. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Beschädigungen des Preßgerätes bei Nichtabschalten des Antriebsmotors in der Ausgangsstellung zu vermeiden.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Untersetzungsgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist. Mit solchen Planetengetrieben kann eine große Untersetzung bei geringem Raumbedarf und gutem Wirkungsgrad erzielt werden, insbesondere wenn Antriebsmotor, Abtriebswelle, Planetengetriebe und Lineargetriebe

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koaxial hintereinander angeordnet werden. Bei dieser Anordnung erhält man ein schlankes, gut ausbalanciertes und deshalb einfach zu handhabendes Preßgerät.

Zwar ist es durch die US 5,195,354 bekannt, bei Preßgeräten mit elektrohydraulischem Antrieb ein Planetengetriebe vorzusehen, um die Drehzahl des Antriebsmotors für den Antrieb der Hydraulikpumpe herabzusetzen. Bei solchen Preßgeräten lassen sich jedoch die Vorteile des Planetengetriebes nur unzureichend nutzen.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Planetengetriebe wenigstens zweistufig, besser noch dreistufig, ausgebildet ist. Dies kann in der Weise geschehen, daß das Planetengetriebe wie folgt aufgebaut isti

- das Planetengetriebe hat eingangsseitig ein zentrales Eingangsritzel;

- das Eingangsritzel kämmt mit wenigstens einem ersten Planetenrad;

- das erste Planetenrad kämmt mit einem gehäusefesten Außensonnenrad;

- das erste Planetenrad ist frei drehbar an einem ersten Planetenradträger gelagert;

- der erste Planetenradträger ist mit einer ersten Sonnenradwelle verbunden;

- die erste Sonnenradwelle trägt drehfest ein erstes Innensonnenrad;

- das erste Innensonnenrad kämmt mit wenigstens einem zweiten Planetenrad;

- das zweite Planetenrad kämmt mit dem Außensonnenrad;

- das zweite Planetenrad ist frei drehbar an einem zweiten Planetenradträger gelagert;

- der zweite Planetenradträger sitzt drehfest auf einer zweiten, koaxial zur ersten angeordneten Sonnenradwelle;

- die zweite Sonnenradwelle trägt drehfest ein zweites Innensonnenrad;

- das zweite Innensonnenrad kämmt mit wenigstens einem dritten Planetenrad;

- das dritte Planetenrad kämmt mit dem Außensonnenrad;

- das dritte Planetenrad ist frei drehbar auf einem dritten Planetenradträger gelagert;

- der dritte Planetenradträger bildet den Getriebeausgang.

In einem solchen Planetengetriebe kann eine hohe Untersetzung bei geringem Raumbedarf erzielt werden.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der dritte Planetenradträger in einer Axial- und Radiallagerung geführt ist und daß die Sonnenradwellen über Axiallager zwischen Eingangsritzel und erster Sonnenradwelle, zwischen erster und zweiter Sonnenradwelle sowie zwischen zweiter Sonnenradwelle und drittem Planetenradträger durch das Eingangsritzel verspannt ist. Diese Lagerung läßt eine besonders kompakte Gestaltung des Planetengetriebes zu.

Der zweite Teil der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Lineargetriebe ein Freilauf angeordnet ist, der in Vorlaufdrehrichtung des Antriebsmotors sperrt und in Rücklaufdrehrichtung erst bei einem Widerstand frei läuft, der größer ist als der beim Rücklauf entstehende Widerstand. Ein solcher Freilauf läßt zwar den Rücklauf des Antriebsmotors bis zur Ausgangsstellung zu und nimmt dabei die Spindel mit. Er trennt jedoch mechanisch, sollte der Motor bei Erreichen der Ausgangsstellung wegen eines Defekts weiterlaufen, denn in der Ausgangsstellung erhöht sich der Widerstand durch Anschlag und bewirkt auf diese Weise ein Freilaufen. Hierdurch werden die mechanischen Teile des Antriebs geschont und sind vor Beschädigungen geschützt.

Der Freilauf kann in der Weise ausgebildet sein, daß er wenigstens einen Klemmkörper hat, der bzw. die in Vorlaufdrehrichtung federbeaufschlagt ist bzw. sind, wobei der bzw. die Klemmkörper in Klemmrichtung eine Klemmverbindung zwischen einem Freilaufeingang und einem Freilaufausgang herstellen und in Rücklaufdrehrichtung aufgrund der Federbeaufschlagung ebenfalls noch klemmend wirken, bis ein erhöhter Widerstand auftritt und die Klemmkörper gegen die Federbeaufschlagung ausweichen. Dabei können der bzw. die Klemmkörper als Klemmkugeln oder -walzen ausgebildet sein.

In besonders bevorzugter Ausbildung ist der Freilauf mit dem erfindungsgemäßen Planetengetriebe kombiniert, indem er in einem der Planetenradträger eingebaut ist, und zwar vorzugsweise in dem ersten Planetenradträger.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1 die erfindungsgemäße Antriebseinheit eines Preßgerätes im Längsschnitt;

Figur 2 das erfindungsgemäße Planetengetriebe der Antriebseinheit gemäß Figur 1 in vergrößerter Darstellung und

Figur 3 den erfindungsgemäßen Freilauf.

Die in den Figuren dargestellte Antriebseinheit 1 des erfindungsgemäßen Preßgerätes weist an einem Ende einen Elektromotor 2 auf, der über Schrauben 3 an die Rückseite eines Gehäuses 4 angeflanscht ist. Er hat eine in das Gehäuse 4 hineinragende Abtriebswelle 5, die endseitig mit einem Planetengetriebe 6 gekoppelt ist. Am Getriebeausgang ist als Lineargetriebe ein Spindeltrieb 7 vorgesehen, der aus einer hülsenförmigen Spindelmutter 8 und einer in der Spindelmutter 8 geführten Spindel 9 besteht. Die Spindelmutter 8 ist über jeweils kombinierte Axial- und Radiallager 10, 11 drehbar in dem Gehäuse 4 gelagert.

Das freie Ende der Spindel 9 ragt aus dem Gehäuse 4 heraus und ist dort über eine Schraube 12 mit einer Rollenhalterung 13 verbunden. An dieser Rollenhalterung 13 sind zwei Spreizrollen 14, 15 frei drehbar gelagert. Die Spreizrollen 14, 15 werden beidseitig von Kupplungslaschen eingefaßt, die Fortsetzungen des Gehäuses 4 bilden und von denen hier nur die hinten liegenden Kupplungslasche 16 zu sehen ist. Die Kupplungslaschen 16 haben endseitig fluchtende Kupplungsbohrungen 17. Über diese Kupplungsbohrungen 17 können die Kupplungslaschen 16 und damit die Antriebseinheit 1 mit einem Preßwerkzeug, wie es sich beispielsweise aus der EP 0 860 245 A2 ersehen läßt, verbunden werden. Hierzu weist das Preßwerkzeug ebenfalls eine Kupplungsbohrung auf. Wenn diese Kupplungsbohrung mit den Kupplungsbohrungen 16 der Kupplungslaschen 17 fluchtet, kann ein Kupplungsbolzen durchgesteckt werden,

wodurch die Verbindung zwischen Antriebseinheit 1 und Preßwerkzeug hergestellt wird.

Durch Verdrehen der Spindelmutter 8 in Vorschubdrehrichtung wird die Spindel 9 in Richtung des Pfeils A aus dem Gehäuse 4 ausgefahren. Dabei dienen die Spreizrollen 14, 15 dazu, mit Preßbacken versehene Schwenkhebel, die an dem Preßwerkzeug gelagert sind, bei einem Preßvorgang zu spreizen und hierdurch die Preßbacken einander anzunähern.

Der Aufbau des Planetengetriebes 6 sei anhand der vergrößerten Darstellung der Figur 2 erläutert. Die Abtriebswelle 5 trägt ein Eingangsritzel 18, das mit drei ersten Planetenrädern kämmt, von denen der Übersichtlichkeit halber nur ein erstes Planetenrad 19 dargestellt ist. Die ersten Planetenräder 19 sind an einem scheibenförmigen ersten Planetenradträger 20 jeweils auf einer Trägerachse 21 frei drehbar gelagert. Die ersten Planetenräder 19 kämmen mit einem Außensonnenrad 22, das als gehäusefeste Innenverzahnung ausgebildet ist.

Der erste Planetenradträger 20 ist über einen Freilauf mit einer ersten Sonnenradwelle 23 verbunden, auf der drehfest ein erstes Innensonnenrad 24 angeordnet ist. Das erste Innensonnenrad 24 kämmt mit drei zweiten Planetenrädern, von denen hier nur ein zweites Planetenrad 25 gezeichnet ist. Die zweiten Planetenräder 25 sind über Trägerachsen 26 frei drehbar an einem zweiten Planetenradträger 27 gelagert und kämmen mit dem Außensonnenrad 22.

Der zweite Planetenradträger 27 sitzt drehfest auf einer zweiten Sonnenradwelle 28, die auf der der ersten Sonnenradwelle 23 abgewandten Seite ein zweites Sonnenrad 29 trägt. Das Sonnenrad 29 treibt drei dritte Planetenräder an, von denen hier nur ein drittes Planetenrad 30 eingezeichnet ist. Die dritten Planetenräder 30 sind über Trägerachsen 31 frei drehbar an einem dritten Planetenradträger 32 gelagert und kämmen mit dem Außensonnenrad 22. Der dritte Planetenradträger 32 stützt sich über ein Kugellager 33 an dem Gehäuse 4 ab. Über eine Verzahnung 34 ist der dritte Planetenradträger 32 getriebeausgangsseitig mit der Spindelmutter 8 gekoppelt, so daß sich die Drehbewegung des dritten Planetenradträgers 32 auf die Spindelmutter 8 überträgt.

Der Kraftfluß in dem Planetengetriebe 6 geht von dem Eingangsritzel 18 auf die ersten Planetenräder 19, von diesen auf den ersten Planetenradträger 20, von diesem auf das erste Sonnenrad 24, von diesem auf die zweiten Planetenräder 25, von diesen auf den zweiten Planetenradträger 27, von diesem auf das zweite Sonnenrad 29, von diesem auf die dritten Planetenräder 30 und von diesen auf den dritten Planetenradträger 32. Dabei werden die beiden Sonnenradwellen 23, 28 von der Abtriebswelle 5 über zentrale axiale Kugellager 35, 36, 37 gegen den dritten Planetenradträger 32 gedrückt, wobei sich der dritte Planetenradträger 32 axial an dem Kugellager 33 abstützt.

Wie insbesondere aus Figur 3 zu ersehen ist, ist in dem ersten Planetenradtrager 20 ein Freilauf 38 integriert. Der Freilauf 38 weist drei Kleinmeinheitn 39, 40, 41 auf, die gleichmäßig über den Umfang der ersten Sonnenradwelle 23 verteilt sind. Jede Klemmeinheit 39, 40, 41 weist einen walzenförmigen Klemmkörper 42, 43, 44 auf, deren Zylinderfläche an der Außenseite der ersten Sonnenradwelle 23 anliegen. Die Klemmkörper 42, 43, 44 sind in Klemmausnehmungen 45, 46, 47 geführt. Die Klemmaus nehmungen 45, 46, 47 sind so ausgebildet, daß sie außenseitig Klemmflächen 48, 49, 50 bilden. Die Klemmkörper 42, 43, 44 sind mit jeweils einer Schraubenfeder 51, 52, 53 kraftbeaufschlagt, so daß die Klemmkörper 42, 43, 44 sowohl an der ersten Sonnenradwelle 23 als auch an den Klemmflachen 48, 49, 50 anliegen.

Erfolgt der Antrieb des Elektromotors 2 in Vorlaufdrehrichtung, wird der erste Planetenradtrager 20 entgegen dem Uhrzeigersinn, also in Richtung des Pfeils B, angetrieben. Hierdurch verklemmen sich die Klemmkörper 42, 43, 44 zwischen erster Sonnenradwelle 23 und den Klemmflächen 48, 49, 50 mit der Folge, daß die ersten Sonnenradwelle 23 mitgenommen wird, also eine drehfeste Verbindung zwischen erstem Planetenradtrager 20 und erster Sonnenradwelle 23 entsteht. In dieser Drehrichtung wird die Spindelmutter 8 so angetrieben, daß die Spindel 9 aus dem Gehäuse 4 ausfährt und damit das Preßwerkzeug im Sinne einer Verpressung antreibt.

Nach Beendigung des Preßvorgangs wird der Elektromotor 2 umgeschaltet, so daß der erste Planetenradträger 20 in Rücklaufdrehrichtung, also in Richtung des Pfeils C, angetrieben wird. Die Schraubenfedern 51, 52, 53 sind so stark, daß sie die Klemmkörper 42, 43, 44 immer noch so zwischen erster Sonnenradwelle 23 und den Klemmflächen 48, 49, 50 einklemmen, daß die Drehbewegung des ersten Planetenradträgers 20 auf die erste Sonnenradwelle 23 übertragen und damit die Spindelmutter 8 so verdreht wird, daß die Spindel 9 wieder eingefahren wird. Der Widerstand in Rücklaufdrehrichtung (Pfeil C) ist geringer als die Klemmwirkung der Klemmkörper 42, 43, 44.

Hat die Spindel 9 ihre Ausgangsstellung erreicht und wird dann der Elektromotor 2 aufgrund eines Defekts nicht über den Endschalter ausgeschaltet, kommt die Rollenhalterung 13 mit ihrer Stirnseite an der Spindelmutter 8 zur Anlage. Hierdurch wird die durch die Schraubenfedern 51, 52, 53 bewirkte Verklemmung der Klemmkörper 42, 43, 44 überwunden mit der Folge, daß die Klemmkörper 42, 43, 44 nicht mehr die erste Sonnenradwelle 23 mitnehmen. Auf diese Weise werden ein Blockieren des Elektromotors und damit Beschädigungen im Elektromotor oder im Antriebsstrang vermieden.

Claims (11)

1. Handgeführtes Preßgerät (1) mit einem elektrischen, eine Abtriebswelle (5) aufweisenden Antriebsmotor (2), einem Lineargetriebe (7) zur Umsetzung der Drehbewegung der Abtriebswelle (5) in eine Hubbewegung für den Antrieb von Preßelementen sowie mit einem Untersetzungsgetriebe (6) zwischen Antriebsmotor (2) und Lineargetriebe (7) zur Herabsetzung der Drehzahl der Abtriebswelle (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe als Planetenradträger (6) ausgebildet ist.

2. Preßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lineargetriebe als Spindeltrieb (7) ausgebildet ist.

3. Preßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lineargetriebe (7), Planetengetriebe (6) und Antriebsmotor (2) axial hintereinander angeordnet sind.

4. Preßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (6) mindestens zweistufig ausgebildet ist.

5. Preßgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau:

- das Planetengetriebe (6) hat eingangsseitig ein Eingangsritzel (18)

- das Eingangsritzel (18) kämmt mit wenigstens einem ersten Planetenrad (19);

- das erste Planetenrad (19) kämmt mit einem gehäusefesten Außensonnenrad (22);

- das erste Planetenrad (19) ist frei drehbar an einem ersten Planetenradträger (20) gelagert;

- der erste Planetenradträger (20) ist mit einer ersten Sonnenradwelle (23) verbunden;

- die erste Sonnenradwelle (23) trägt drehfest ein erstes Innensonnenrad (24);

- das erste Innensonnenrad (24) kämmt mit wenigstens einem zweiten Planetenrad (25);

- das zweite Planetenrad (25) kämmt mit dem Außensonnenrad (22);

- das zweite Planetenrad (25) ist frei drehbar an einem zweiten Planetenradträger (27) gelagert;

- der zweite Planetenradträger (27) sitzt drehfest auf einer zweiten, koaxial zur ersten angeordneten Sonnenradwelle (28);

- die zweite Sonnenradwelle (28) trägt drehfest ein zweites Innensonnenrad (29);

- das zweite Innensonnenrad (29) kämmt mit wenigstens einem dritten Planetenrad (30);

- das dritte Planetenrad (30) kämmt mit dem Außensonnenrad (22);

- das dritte Planetenrad (30) ist frei drehbar an einem dritten Planetenradträger (32) gelagert;

- der dritte Planetenradträger (32) bildet den Getriebeausgang.

6. Preßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Planetenradträger (32) in einer Axial- und Radiallagerung geführt ist und die Sonnenradwellen (23, 28) über Axiallager zwischen Eingangsritzel (18) und erster Sonnenradwelle (23), zwischen erster und zweiter Sonnenradwelle (23, 28) sowie zwischen zweiter Sonnenradwelle (28) und dritten Planetenradträger (32) durch das Eingangsritzel (18) vorgespannt sind.

7. Handgeführtes Preßgerät mit einem elektrischen, eine Abtriebswelle (5) aufweisenden Antriebsmotor (2), einem Lineargetriebe zur Umsetzung der Drehbewegung der Abtriebswelle (5) in eine Hubbewegung für den Antrieb von Preßelementen sowie mit einem Untersetzungsgetriebe (6) zwischen Antriebsmotor (2) und Lineargetriebe (7) zur Herabsetzung der Drehzahl der Abtriebswelle (5), wobei der Antriebsmotor (2) von einer Vorlaufdrehrichtung für den Antrieb der Preßelemente in eine Rücklaufdrehrichtung umsteuerbar ist, auch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor (2) und Lineargetriebe (7) ein Freilauf (38) angeordnet ist, der in Vorlaufdrehrichtung sperrt, in Rücklaufdrehrichtung aber erst bei einem Widerstand freiläuft, der größer ist als der im Rücklauf entstehende Widerstand.

8. Preßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (38) wenigstens einen Klemmkörper (42, 43, 44) aufweist, der bzw. die in Klemmrichtung federbeaufschlagt ist bzw. sind, wobei der bzw. die Klemmkörper (42, 43, 44) in Vorlaufdrehrichtung eine Klemmverbindung zwischen einem Freilaufeingang und einem Freilaufausgang herstellen und in Rücklaufdrehrichtung aufgrund der Federbeaufschlagung ebenfalls noch klemmend wirken, bis ein erhöhter Widerstand auftritt und die Klemmkörper (42, 43, 44) gegen die Federbeaufschlagung ausweichen.

9. Preßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Klemmkörper (42, 43, 44) als Klemmkugeln oder -walzen ausgebildet sind

10. Preßgerät mindestens nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (38) in einem der Planetenradträger (20) eingebaut ist.

11. Preßgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (38) in den ersten Planetenradträger (20) eingebaut ist.