具有動力部件的擠壓工具以及用于連接工件的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于連接多個工件的、具有轉(zhuǎn)動部件以及至少一個動力部件的擠壓工具，其中該轉(zhuǎn)動部件分別具有擠壓段，其中該擠壓段形成擠壓區(qū)域，其中該轉(zhuǎn)動部件能夠在該擠壓區(qū)域的打開位置和關(guān)閉位置之間彼此相對地轉(zhuǎn)動，其中在擠壓區(qū)域關(guān)閉的情況下通過各個擠壓段的運動方向定義了擠壓運動方向，并且其中該動力部件在啟動的情況下沿著力軸施加力。此外本發(fā)明還涉及一種用于連接多個工件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有根據(jù)本發(fā)明的擠壓工具以及擠壓環(huán)，其中該擠壓環(huán)能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動，并且其中該擠壓環(huán)具有為擠壓工具的擠壓區(qū)域而設(shè)的連接區(qū)域。此外本發(fā)明還涉及一種用于連接多個工件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)有技術(shù)中已知，在管道(特別是氣體管道和液體管道)連接技術(shù)中以及在電纜技術(shù)中用于連接多個工件的擠壓工具。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，特別使用到用于徑向擠壓像是接頭、管道和套筒這樣的工件的擠壓工具。在此，例如應(yīng)該利用這種擠壓工具來完成工件的氣密連接和/或液體密封連接。對于待建立的連接的另一個要求在于該連接在擠壓后應(yīng)為不能夠拆卸的。
[0003]徑向的擠壓可以通過對至少兩個工件的模壓來實現(xiàn)。因此，例如將管道引入接頭中并且隨后通過由擠壓工具施加的、徑向向內(nèi)作用的力使該接頭這樣變形，即，實現(xiàn)管道和接頭之間的連接。在此，通過工件的材料的直接接觸，比如通過接觸面的力配合或形狀配合來促成該連接的密封。特別是在由金屬制成的工件中，徑向的變形需要高的壓力，以便于建立可靠的連接。
[0004]可以通過擠壓工具來實施徑向向內(nèi)的運動，其中該徑向向內(nèi)對準的運動特別通過利用傾斜面轉(zhuǎn)化為部分的軸向壓力。在此，可以部分地軸向擠壓或軸向地相互重疊地推動工件，并因此實現(xiàn)可靠的連接。另外，在一種這樣部分軸向的擠壓的情況下，通過工件和傾斜面的摩擦阻力而產(chǎn)生高壓力。
[0005]特別是，在對于該連接的持久性和密封性有需求的條件下，在工件之間還使用了額外的密封部件，例如0形環(huán)。在由彈性材料制成的密封部件的情況下，該密封部件通過工件的擠壓而彈性地變形并且通過其回復力促進所建立的連接的密封性。為了保證可靠的密封性必須在足夠長的擠壓路徑上擠壓彈性的密封部件。
[0006]由此，對擠壓工具的設(shè)計提出了像是高擠壓力和/或長擠壓路徑這樣的要求。特別是在擠壓具有大直徑(大概為超過5cm的管徑)的管道以及在具有較大壁厚的管道的情況下，高的壓力和/或長的擠壓路徑對于連接的建立可能是必要的。在此有利的是，將相應(yīng)地滿足這些要求的動力部件直接設(shè)置在擠壓工具上。
[0007]這些動力部件例如是具有合適的擠壓力和沖程的壓力氣缸，如液壓氣缸。直接設(shè)置在擠壓工具上的壓力氣缸經(jīng)軟管與單獨的壓力裝置連接并且由此供給壓力。隨后，通過將擠壓工具接在工件上并緊接著通過開動壓力裝置而啟動壓力氣缸實現(xiàn)擠壓。
[0008]此外，管道安裝中使用擠壓環(huán)，該擠壓環(huán)圍繞著待擠壓的管道放置。在擠壓工具中設(shè)置的動力部件隨后基本沿切線方向接在擠壓環(huán)上，即，垂直于管道的延伸方向并且?guī)缀跹刂蚱叫杏诠艿澜孛娴那芯€。由此，該動力部件直接地作用，在液壓氣缸的情況下，直接以活塞作用在擠壓環(huán)的連接區(qū)域上。
[0009]但是通過動力部件這樣的設(shè)置，妨礙了使用者在待擠壓工件上的視野。此外，由于動力部件必須在切線方向上接在擠壓環(huán)上，因此特別是在很狹小的空間條件下手動操作這樣的擠壓工具是很困難的，例如在管道彼此緊湊相鄰地延伸的情況下。具有這樣的結(jié)構(gòu)的擠壓工具此外通常很難以操縱，因為使用中包含了對大量把手的使用，不直觀并且在擠壓的過程中或之后必須由使用者用手來保持該擠壓工具。同樣還存在動力部件停止后擠壓工具從工件上解除并掉落的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的目的在于，說明用于擠壓工件的一種擠壓工具、一種系統(tǒng)以及一種方法，其中擠壓工具具有對狹窄空間條件有利的構(gòu)造，同時方便于手動操縱并且提高了使用中的安全性。
[0011]這個與擠壓工具相關(guān)的目的由此而達到，即，使力軸基本沿著擠壓運動方向，特別是平行于擠壓運動方向而延伸。
[0012]動力部件通過啟動而沿著力軸施加力。轉(zhuǎn)動部件由此相對于彼此轉(zhuǎn)動，因此減小了在擠壓段之間的擠壓區(qū)域并將擠壓區(qū)域閉合。在閉合的過程中擠壓段的運動在此限定了擠壓運動方向。根據(jù)本發(fā)明，由動力部件施加的力的力軸在此基本上沿著擠壓運動方向延伸。因此，將力分解為平行于運動方向和垂直于運動方向的分量的情況下，平行或反向平行的分量要大于垂直的分量。
[0013]通過這樣的動力部件的設(shè)置，可以實現(xiàn)擠壓工具特別便于操作的構(gòu)造。因此，該擠壓工具能夠類似于鉗子地設(shè)計，以便于能夠由使用者簡便且直觀地操作該擠壓工具。為此可以在擠壓工具上設(shè)置保持段，能夠利用該保持段握住擠壓工具并且能夠用手打開和閉合擠壓工具用來連接。
[0014]通過避免動力部件的切線式設(shè)置，也使得在狹小的空間條件下(例如在管道緊湊相鄰延伸的布置的情況下)的工作成為可能。擠壓工具能夠以管橫截面的徑向連接并用于擠壓。
[0015]同樣地，使用者的在待擠壓的工件上的視野也不會被動力部件遮擋。使用者在擠壓過程中能夠觀察工件的待擠壓區(qū)域并密切注視擠壓過程。
[0016]通過根據(jù)本發(fā)明的擠壓工具，能夠擠壓由不同材料制成的工件，特別是具有或不具有密封件的、由金屬(例如銅、紅銅、鋼和不銹鋼)制成的管道和接頭。根據(jù)本發(fā)明的擠壓工具特別可以用于具有大的直徑和厚的壁厚的管道。
[0017]根據(jù)按照本發(fā)明的擠壓工具的一種設(shè)計方案，動力部件包括至少一個壓力氣缸，特別是液壓氣缸。在其啟動的情況下，壓力氣缸沿著氣缸軸引起一個力。通過使用壓力氣缸可以提供高壓力以及長的擠壓路徑。壓力氣缸此外還具有的優(yōu)點在于，能夠通過單獨的壓力裝置驅(qū)動壓力氣缸，由此簡化了擠壓工具的操縱。也能夠?qū)⒖赡芤延械膲毫ρb置用于擠壓工具，這提高了擠壓工具的經(jīng)濟性。
[0018]根據(jù)擠壓工具的另一種設(shè)計方案，轉(zhuǎn)動部件通過至少一個轉(zhuǎn)軸相互連接。由此，能夠以簡單的方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)動部件相對彼此的轉(zhuǎn)動。特別在對于待達到的擠壓力有高需求的情況下，也能夠通過使用轉(zhuǎn)軸為擠壓工具帶來必要的穩(wěn)定性和持久性。例如能夠通過與擠壓力的要求相對應(yīng)尺寸的螺栓和螺栓孔或球軸承來實現(xiàn)提供用于連接轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)軸。
[0019]特別能夠經(jīng)同步鉸接來對轉(zhuǎn)動部件彼此相對地進行引導，該同步鉸接明確限定了轉(zhuǎn)動部件在擠壓運動過程中相對的位置。這意味著，在轉(zhuǎn)動部件之間基本僅存在唯一的自由度。這樣相對彼此地引導轉(zhuǎn)動部件，即，在第一轉(zhuǎn)動部件的確定位置的情況下，能夠明確地得到第二轉(zhuǎn)動部件的位置。這樣的自由度例如能夠通過唯一的轉(zhuǎn)動角或通過轉(zhuǎn)動部件之間組合的平移和轉(zhuǎn)動來形成。通過同步鉸接實現(xiàn)了簡化的擠壓工具的操作，因為為了固定整個擠壓工具的位置僅須移動轉(zhuǎn)動部件中的一個。這樣的同步鉸接可以例如通過轉(zhuǎn)動部件之間的唯一轉(zhuǎn)軸而構(gòu)成。
[0020]按照擠壓工具的另一種設(shè)計方案，該同步鉸接也通過分別設(shè)置在轉(zhuǎn)動部件上的兩個轉(zhuǎn)軸形成，通過至少兩個連接部件交叉地相互連接這兩個轉(zhuǎn)軸。通過將擠壓過程中產(chǎn)生于擠壓工具內(nèi)部的力分布在多個轉(zhuǎn)軸上，使同步鉸接這個設(shè)計方案特別穩(wěn)定且牢固。同樣地，由此減少磨損并促進了擠壓工具的耐用性。連接部件能夠例如通過板狀的(laschenfoermig)部件構(gòu)造，這些部件分別以一個固定的距離連接兩個轉(zhuǎn)軸。因此，在擠壓區(qū)域的閉合或打開過程中，這些轉(zhuǎn)動部件產(chǎn)生組合的轉(zhuǎn)動和平移運動。優(yōu)選地，分別在擠壓工具的兩側(cè)設(shè)置兩個連接部件，由此實現(xiàn)對轉(zhuǎn)動部件特別穩(wěn)定的引導并使擠壓工具適合于高的擠壓力。
[0021]根據(jù)按照本發(fā)明的擠壓工具的另一種設(shè)計方案，該擠壓工具構(gòu)造為自保持的并在擠壓區(qū)域完成閉合后仍自主地保持在閉合位置上。自保持意味著，即使在沒有啟動動力部件的情況下，例如在所設(shè)置的液壓氣缸上沒有壓力的情況下，該擠壓區(qū)域自主地保持閉合并不會自主地打開。因此，在沒有外界作用的情況下，例如沒有通過使用者來保持的情況下，該擠壓工具也保留在工件上。由此，提高了該擠壓工具的使用方便性。同樣地，也優(yōu)化了擠壓過程的安全性，因為避免了在動力部件停止后擠壓工具的意外掉落。同樣地也實現(xiàn)了，擠壓工具在動力部件啟動前以及在擠壓開始前就已經(jīng)能夠在工件上自保持。
[0022]此外，可以在轉(zhuǎn)動部件之間設(shè)置回位部件，該回位部件引起用于閉合擠壓區(qū)域的回復力。因此，該回位部件在無需啟動動力部件的條件下就引起了擠壓區(qū)域的預應(yīng)力，因此簡化了擠壓工具在工件上的連接。該回位部件可以例如包括彈簧，特別是拉力彈簧