专利名称：用于压制连接元件的带有心轴的挤压工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于连接管状工件的电动挤压工具，其带有叉状接受器，通过连接螺栓可在该接受器上支撑可更换的夹钳，以及用以开动夹钳的可控电动机，其中一个心轴由电动机通过一个减速齿轮驱动并与夹钳有效连接。
背景技术：
前述类型的便携式电动挤压工具可用于挤压连接元件，例如压套、压配件(press fitting)、连接套、相互插入的管件等类似物。挤压工具包含带有夹爪的夹钳，该夹爪形成用于接收要挤压的连接元件的挤压空间。挤压需要的挤压力最初是由连接到电网上的电动机产生的，通过可前后运动的心轴作用于带两个滚筒的轭状件上，其中，该滚筒使夹钳的夹爪运动。
这些挤压工具已被证实并应用广泛。在其发展过程中，有的已经越来越远离心轴操作形式，有的使用液压操作挤压工具。与以前通过一电动机驱动来操作的工具相比，这些液压操作工具通过启动泵来使活塞移动，该活塞的活塞杆作用于具有两个上述滚筒的轭状件上。通过结合监控增加的液体压力和监控检查夹钳准确闭合的轨迹，可以相当精密地控制这些液压操作挤压工具。
液压操作挤压工具的另外一个优点实际上就是还可以使用电池供电的电动机，通过它可以与电网无关地操作。由于液压驱动还可以使用电池供电的电动机，该电动机最初仍具有相当低的扭矩。
对于上面提到的所有挤压工具，其相应于直径变化范围很大的大量各式各样的连接元件应用不同的夹钳。普通连接元件的直径范围为10mm至100mm以上。最常应用的范围为10mm至30mm。尽管事实上现在市场供应的所有挤压工具能覆盖整个使用范围，但现今已知的挤压工具都相对的大而且重。虽然用于最常用的直径范围例如为10至50mm的连接元件的便携式、体积较小且较轻的挤压工具有相当大的需求，但至今并不能在市场上获得此类工具。对此的一个主要原因在于由挤压工具增加的压力的安全性和监控。在液压系统中加强的升高的压力需要挤压工具相应重且安全的设计，而且在不使用完全不同的夹钳的情况下，不可能根据尺寸成比例地减小。为了使心轴操作的挤压工具获得要求的安全性，相应地在电动机和心轴之间，在齿轮之前或之后设有一离合器。这使得心轴操作的装置整体上更重、价格更高而且体积更大。市场上有此类描述的装置的各种供应。
US-PS-6,035,775中阐述了带有心轴操作的挤压工具，通过监控电动机的旋转速度并通过在一定的带宽的范围内的预定轮廓进行引导和控制，可以对增加的压力进行电子监控。挤压的这些特征基本上取决于连接元件的材料的尺寸、形状和特性，这样允许提供以取决于压力和时间的方式进行压力过程。
发明内容
本发明的目的在于改进挤压工具的设计以使其构造更小、更廉价而且更轻，同时又不丧失其安全性。
带有本发明权利要求1的特征的前述类型的挤压工具达到了此目的。
优选实施方式从从属权利要求中产生，且它们的重要性和实施方式在下面结合附图进行介绍。
附图简要示出了优选实施方式的形式，其中图1示出了一挤压工具的可行实施方式中的整体透视图；图2示出了通过心轴驱动的轴向纵剖面的简化示意图。
其中，附图标记说明如下0-挤压工具；1-把手；2-功能部件；3-接受器；4-夹钳；5-连接螺栓；6-电池盒；7-显示器；8-触发开关；9-发光二极管；10-电动机；11-减速齿轮；12-驱动小齿轮；13-轴；14-螺纹心轴；15-滚筒前进元件；16-心轴螺母；17-压力法兰；18-止推轴承；19-径向轴承；20-外壳板；21-心轴外壳；22-控制器；24-球；25-力或压力传感器；
26-杠杆；27-推力环；28-反向压力环；29-销；30-滚筒；31-轴销。
具体实施例方式
挤压工具0是一种电动机械装置，此处作为一种电池操作装置来实现。挤压工具0具有挤压工具功能部件2，在功能部件2上一把手1整体地形成。在其后部，在功能部件2上向后延伸的部分整体地形成一电池盒6作为可拆换部分，叉状接受器3处于挤压工具的功能部件2的向前延伸的部分。一夹钳4支撑于叉状接受器3上。通过一监控安全螺栓5在接受器3上安全地支撑。同以前产品一样，一触发开关8仍用于启动该装置。该挤压工具的工作状态在显示器7上显示，同时用户通过发光二极管来得知是否能够正确地进行挤压。
功能部件2的构造在图2详细地示出。此处由图可以看出，从左至右电动机10通过减速齿轮11和驱动小齿轮12作用于轴13上。轴13驱动螺纹心轴14，一心轴螺母16在螺纹心轴上运行并移动一滚筒前进元件15，该滚筒前进元件被平移至叉状接受器3。
电动机10可以随意地设计成直流或交流电机。最好选用小质量高扭矩的电动机。此类电机可在市场上获得各种不同的类型。电动机10的输出动力作用在减速齿轮11上。这是一种通过驱动小齿轮12连接到轴13上的完全的传动齿轮的情况。驱动小齿轮12和轴13之间的连接可以是一种简单的，实际上可以是一种无间隙的插塞连接。轴13最好制成一体的并与螺纹心轴14轴向平齐。螺纹心轴14设有适合于传递较大力的梯形螺纹，与在市场上已知的挤压工具相比，此处不需要控制滚珠轴承心轴，只需要控制一种所述的简单廉价的螺纹心轴14。安装在螺纹心轴14上的心轴螺母16根据驱动力在螺纹心轴14上向前或向后运动。该螺纹心轴14刚性地连接于滚筒前进元件15上。滚筒前进元件15同时与心轴和轴13的一部分安装于心轴外壳21中。叉状接受器3连接到该心轴外壳21，其中滚筒前进元件15可在叉状接受器中向前或向后运动。安装有滚筒30的轴销31穿过滚筒前进元件15，滚筒与夹钳4的夹爪40合作从而关闭夹钳4。
当在夹钳4的方向形成的功能部件2的外壳一部分的心轴外壳21受限于叉状接受器3，在电机侧的心轴外壳21通过外壳板20关闭。轴13穿过该外壳板20并通过径向轴承19安装在外壳板20中。轴13的朝向心轴14的方向由压力法兰17限制。在压力法兰17和外壳板20之间设有止推轴承18和直接或间接作用于一力或压力传感器25上的一推力环27。根据此设计，很简单地实现将市场上的环形力或压力传感器设置于推力环27和外壳板20之间。然而，这样的力或压力传感器价格仍然很高，因此，此处提供一个解决办法，即使用体积小而且非常便宜的压电的力或压力传感器25。然而事实上可以考虑这样的设计，即使用一线应变计作为力传感器。据此，一杠杆26和一反向压力环28设置在推力环27和外壳板20之间。通过销29可旋转地固定杠杆26、推力环27和反向压力环28之间的相对位置。其中销29插入外壳板20中。球24一方面设置于反向压力环28与杠杆26之间，另一方面设置于杠杆26和推力环27之间，并且这些球允许杠杆26的旋转运动。
如果启动触发开关8，那么电动机10通过减速齿轮11驱动轴13以及螺纹心轴14，这样心轴螺母16朝向叉状接受器的方向滑动，并因此滚筒前进元件15与滚筒30朝向图的右侧移动。滚筒30在夹钳4的一对夹爪40的侧壁上运动并关闭夹钳4。反作用力会导致心轴14及另外连接到止推轴承18上的压力法兰17的压力上升，该止推轴承18将此压力进一步传递给推力环27。整个压力最后传到刚性外壳板20。如上所述，推力环27的反作用力或者直接传递给力或压力传感器25，或者如图所示通过带球24的杠杆系统产生压力，其中杠杆26进行轻微的旋转运动或轻微的变形产生作用于力或压力传感器25上的压力。如果此压力达到了预定的极限值，那么通过力或压力传感器25释放信号S至控制器22，控制器22使正在旋转的电动机10进行反转。此结果使螺纹心轴14反向旋转，因此心轴螺母16退回至初始位置。
通过压力监控，在此实现了确保以要求的压力压紧连接元件。仅这一项还不够。此外，虽然未在此处显示，其还对夹钳的整个关闭过程进行了监控。此方面可以参考大量的现有专利文献。该监控可以通过在夹钳上安装合适的传感器或通过通道监控来实现。在这种情况下，具有通道监控的滚筒前进元件15的位移通道可以通过合适的传感器监控。在此处未显示的该传感器也传递相应的信息给控制器22，其中任何一个不符合要求的通道的部分都会引起相应的错误信息。
权利要求
1.电动挤压工具(0)，具有一用于连接管状工件的心轴(14)，一叉状接受器(3)，一通过连接螺栓(5)可更换地支撑于该接受器中的夹钳(4)，以及一用于启动该夹钳的可控电动机(10)，其中心轴(14)由电动机(10)通过一减速齿轮(11)驱动并与该夹钳(4)有效连接，其特征在于，该心轴(14)通过一轴(13)与该齿轮(11)连接，其中该轴(13)至少穿过一个径向轴承(19)和一支撑于挤压工具的外壳(21)上的轴向止推轴承(18)，在该止推轴承(18)和该外壳(20，21)上的支架之间设置一力或压力传感器(25)，当夹紧力达到预定的额定值时，该力或压力传感器(25)发出一开关信号(S)至该电动机(10)的控制器(22)。
2.如权利要求1所述的挤压工具，其特征在于，该心轴(14)和该轴(13)彼此平齐连接成为一体。
3.如权利要求1所述的挤压工具，其特征在于，该螺纹心轴(14)是一带有梯形螺纹的螺杆轴，并与一轴向可移动安装的心轴螺母啮合，该心轴螺母通过一滚筒前进元件(15)作用于该夹钳(4)。
4.如权利要求2所述的挤压工具，其特征在于，在该轴(13)上靠近心轴的区域整体形成一压力法兰(17)，该轴(13)穿过一外壳板(20)，其中在该压力法兰(17)和外壳板(20)之间设置该止推轴承(18)，其一侧支撑在该压力法兰(17)上而另一侧通过一力或压力传感器(25)支撑到外壳板(20)上。
5.如权利要求4所述的挤压工具，其特征在于，该力或压力传感器(25)为一环绕该轴的圆柱形元件。
6.如权利要求4所述的挤压工具，其特征在于，该力或压力传感器(25)设置于该外壳板(20)和一杠杆(26)之间。
7.如权利要求6所述的挤压工具，其特征在于，该力或压力传感器(25)为一压电传感器。
8.如权利要求1所述的挤压工具，其特征在于，该螺纹心轴(14)为一滚珠轴。
9.如权利要求1所述的挤压工具，其特征在于，该力或压力传感器(25)为一线应变计。
全文摘要
本发明的目的是构造一个尽可能体积小、可靠而且高成本效益的电动挤压工具。为了达到此目的，本发明提供一种挤压工具，其中，夹钳(4)通过螺栓(5)置于接受器(3)中，电动机(10)通过一减速齿轮(11)驱动与夹钳(4)相作用的心轴(14)。该心轴(14)通过一压力法兰(17)与一轴(13)连接。作用于心轴(14)的承载力通过压力法兰(17)和止推轴承(18)作用于一推力环(27)上。所述环直接或间接地作用于一力或压力传感器(25)上。当达到夹紧力的预设值时，传感器向电动机(10)的控制器(22)发送一个开关信号(S)。
文档编号B25B27/02GK1516638SQ02812055
公开日2004年7月28日 申请日期2002年6月4日 优先权日2001年6月19日
发明者勒内·阿默赫德, 保罗·迪梅姆特, 勒内 阿默赫德, 迪梅姆特 申请人:沃恩阿克斯公开股份有限公司