EP1079955A1 - Vorrichtung zum anordnen eines mechanischen festhalteorganes - Google Patents

Vorrichtung zum anordnen eines mechanischen festhalteorganes

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EP1079955A1
EP1079955A1 EP98956757A EP98956757A EP1079955A1 EP 1079955 A1 EP1079955 A1 EP 1079955A1 EP 98956757 A EP98956757 A EP 98956757A EP 98956757 A EP98956757 A EP 98956757A EP 1079955 A1 EP1079955 A1 EP 1079955A1
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EP
European Patent Office
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clamping
arrangement
distance
pressing
measured
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EP98956757A
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EP1079955B1 (de
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Ulrich Meier
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Oetiker Schweiz AG
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Hans Oetiker AG Maschinen und Apparatefabrik
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application 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
    • B21D39/048—Application 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 using presses for radially crimping tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B25/00—Implements for fastening, connecting or tensioning of wire or strip
    • B25B25/005—Implements for fastening, connecting or tensioning of wire or strip for applying wire clasps to hose couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand 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
    • B25B27/10—Hand 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53004—Means to assemble or disassemble with means to regulate operation by use of templet, tape, card or other replaceable information supply
    • Y10T29/53009—Means to assemble or disassemble with means to regulate operation by use of templet, tape, card or other replaceable information supply with comparator

Definitions

  • the present invention relates to a device for arranging a mechanical retaining element, an arrangement for fastening or pressing a clamp, bracket or a press ring, a use of the device or arrangement for arranging, clamping or pressing clamps, clamps, clamps or press rings and a method for the controlled and monitored arrangement of a mechanical holding member.
  • Material data has been recorded for a long time, be it by specifying the production data, so-called “batch data or batch data", or by production units, or by referring to quality records, journals and the like.
  • information about the assembly is often missing, in particular when assembling several components which are held together, assembled or connected to one another by means of mechanical holding means, such as clamps, clips and the like.
  • the object is achieved by means of a device according to the wording according to claim 1, by means of an arrangement according to the wording according to claim 10 and by means of a method according to the wording according to claim 16.
  • the device according to the invention for arranging a mechanical holding member has on the one hand first means for setting, limiting and / or measuring a distance or a length or distance which is covered or overcome when the holding member is arranged and / or can be ascertained on the holding member , and second means for setting, limiting and / or measuring at least one force component on the holding element, which force component is built up when covering or covering the distance on the holding element or by the holding element.
  • At least one drive is provided and at least one processing element connected to the drive for arranging the holding element, the first means for setting, limiting and / or measuring sen are connected to the drive and / or the processing element in such a way that a distance or distance is covered or covered on the holding element during the processing process and / or the drive is interrupted when a certain length or distance is measured or recorded on the holding element .
  • the second means for setting, limiting and / or measuring at least one force component are connected to the processing element and / or the holding element in such a way that at least one holding force or restoring force which arises on the holding element during the arrangement can be measured.
  • an actuator for controlling and monitoring the first means for the controlled execution of the machining process is proposed, as well as a further actuator for limiting the force component built up during the machining process at a maximum value.
  • target / actual comparison arrangements are provided, on the one hand to compare the target value transmitted to the first means with the effective length or distance covered or overcome or measured on the holding element, and to compare the force component effectively measured at the end of the machining process on the machining element to compare with the corresponding setpoint.
  • the machining process is controlled and monitored by means of correspondingly entered setting values or setpoints and, on the other hand, the actual values determined or measured on the machining element during or after the machining process is recorded and with the corresponding setpoints compared, whereby if the actual values do not match the nominal values - 4 -
  • deviations are pointed out within certain tolerance ranges by means of display elements, such as optical or acoustic displays or signals.
  • an arrangement for fastening or pressing a clamp, bracket or a press ring comprising an apparatus according to the invention.
  • the proposed arrangement is particularly suitable for arranging, clamping or pressing clamps, clips, clamping rings or press rings when creating hose or pipe connections, when connecting hoses and pipes to, for example, a connecting nipple, when arranging protective bellows and the like, and also for arranging or fastening pipes, cables, hoses in engines, machines and the like.
  • Retaining member a predetermined length or distance is measured. Furthermore, a force component is measured on the holding element, which is built up during the machining process.
  • both the effectively covered distance or length or distance are measured and the force component effectively built up during the machining process, which values are compared with corresponding target values within certain tolerance ranges, where - 5 -
  • both setpoints and actual values are set or recorded in an electronic control, measurement and test arrangement, by means of which arrangement the machining process is controlled on the one hand and the setpoint / actual comparison is carried out on the other hand, and in the end the arrangement is preferably or storage means coupled to the arrangement are provided, in which both the target and the actual values for the respective machining process are recorded, so that the machining process can also be checked or understood at a later point in time.
  • FIG. 1 schematically, an arrangement for the controlled and monitored execution of a machining process for the arrangement of a pipe clamp
  • FIG. 2 shows schematically a pressing tongs for arranging a pipe clamp
  • FIG. 3 shows the processing member or the jaws of the pressing tongs from FIG. 2;
  • FIGS. 1 to 3 the pressing or clamping process by means of a clamp, shown in FIGS. 1 to 3;
  • FIG. 7 the pressing tool from FIG. 6 in the open state.
  • Fig. 1 shows schematically an arrangement for the controlled and verifiable arrangement of a clamping ring, for example when arranging a plastic or rubber hose on a connecting nipple, or for the production of a pipe-hose connection, for example in hydraulics or in automobiles.
  • Various processing parameters can be set and checked on a control, measuring and testing arrangement 1, which are essential when arranging a clamp or clamp 33 so that the hose nipple or. Hose-pipe connection can be created reliably in accordance with the required quality standards.
  • Various lengths or distance values 3 can initially be set on the arrangement 1, for example in order to be able to determine the distance covered during processing or by a length or a distance on the arranged clamp or strap.
  • the arrangement 1 further includes setting options for tolerance values 5, within which the distance or length or distance can vary.
  • the effectively covered path or the measured ne length or distance 9 is displayed, on the basis of which display a further display 7, for example visually, shows whether the set or predetermined target value 3 has been reached within the tolerances 5 during the machining process or not.
  • the displays 7 can have red and green lamps, green lighting up in the positive case and red in the negative case.
  • acoustic signals can also be provided so that it is immediately apparent whether the setpoint has been reached.
  • buttons 11 are arranged, by means of which the operating conditions during processing can be set. So the processing speed, the reset speed, etc. can be selected with the adjusting buttons 11.
  • An input 13 is also provided in order to set the desired value of the clamping force or restoring force to be achieved on the clamping ring or the clamps during the machining process.
  • a tolerance quantity 15 is provided as well as displays 17, on which it is shown whether the value shown in the display 19 and measured on the clamping ring or the bracket corresponds to the target value 13.
  • the arrangement 1 now controls the clamping pliers 29, which have two pliers jaws or pliers legs 31 on their front side, for carrying out the processing or fixing operation of the clamp 33 for attaching a hose 37 to a pipe or pipe nipple 39.
  • Fig. 2 the clamping pliers 29 is shown enlarged, for example on the back of this clamping pliers 29 a trigger - 8th -
  • button 26 can be provided to trigger the clamping or pressing operation.
  • the triggering or carrying out of the clamping or pressing process can also be carried out by a corresponding control on the arrangement 1, or the triggering can take place automatically periodically, in particular if it is an automated or robot-like mode of operation.
  • One or more pressure pistons or pressure cylinders are arranged in the front area 30 of the clamping pliers 29 (not shown), as is generally known from the prior art for operating a clamping pliers.
  • a clamping wedge 32 is actuated in a longitudinally displaceable manner, which drives two rollers 38 apart when moving forward, which, respectively, for the joining together. Drifting apart of the two pliers legs 31 is responsible.
  • These jaws 31 are held in the processing head 40 by means of bolts 42.
  • the machining head 40 is enlarged and shown in the exploded state, the longitudinal wedge 32 being shown protruding from the front section 30.
  • a spacer bush 36 is arranged on the one hand and a return spring 34 abutting the spacer bush.
  • FIGS. 3a to 3d The machining process according to the invention is shown schematically with reference to FIGS. 3a to 3d.
  • 3a shows the two pliers legs 31 in the starting position, ie spaced apart by the value a.
  • the two clamp legs 31 are driven together, as shown in FIG. 3b.
  • the control, measuring and test arrangement it can now be entered that after machining a clamping ring or a clamp the two clamping legs 31 are driven together to an end distance b.
  • the path traveled by the two clamping legs 31, ie the value ab can also be entered.
  • an ear clip 33 By pressing together, for example, an ear area 35 of a clamping ring, respectively.
  • An ear clip 33 as shown in FIG. 3 c, of course generates a restoring or clamping force which acts on the two clamping legs 31.
  • the force Kl which acts on the two clamping legs 31 through the ear 35, is practically zero.
  • control, measuring and testing arrangement 1 according to FIG. 1 is shown enlarged in FIG. 4, ie the various setting buttons and displays are now clearly recognizable.
  • the distance b can be set at the setpoint 3, the starting position a of the pliers legs 31 and also a so-called holding position a ', in which, for example, the clamping ear 35 shown in FIG. 3c can already be held.
  • This holding position is particularly important for robot processing, where a robot - left
  • Terarm comprising the pipe wrench
  • this clamp 33 is moved away by pivoting the robot arm and placed over a pipe or hose, which in turn is automatically put over a nipple or another pipe , then the process according to the invention for arranging the clamping ring or the clamp is then carried out automatically.
  • the robot arm is then automatically swiveled away again in order to carry out another machining operation.
  • Corresponding tolerance values 5 can be set for all three adjustable target values 3.
  • a display 7 is provided, which shows whether the entered target value is being maintained or not.
  • the value measured on the clamping ring or the clamp is shown on a display 9.
  • the pressing speed can be adjusted, i.e. the speed at which the wedge 33 is driven forward in order to actuate the two clamping jaws or clamping wedges 31.
  • a setting is also provided by means of which the re-opening or retraction of the clamping wedge 32 can be adjusted.
  • setpoints 13 can be entered for the force to be achieved or set, whereby on the one hand the final clamping force K3 to be achieved and the maximum pressing force to be applied during the clamping process can be set.
  • the tolerance can be set, and displays 17 can be used to determine whether the actual values correspond to the target values. The actual value is again shown on a display 19. - 12 -
  • the arrangement also includes adjusting buttons 21, by means of which the operating mode can be set, i.e. whether, for example, the intermediate holding step is inserted during assembly or whether the pliers directly carry out the movement from distance a to distance b.
  • a display 23 finally shows whether the entire clamping or pressing process has been successfully or not successfully completed.
  • a plug device 24 is provided, on which the pressure and control lines 25 and 27 can be arranged.
  • This plug-in device 24 or the corresponding plug can be coded, so that when setpoints are entered in the arrangement 1, only one pair of clamping pliers corresponding to these setpoints can be inserted.
  • the clamping or pressing process is shown in diagram form, line 51 representing the pliers travel during assembly and line 53 the clamping force generated between the pliers by the clamping ring or pressing ring.
  • area P ear 35 is clamped or pressed together, as shown in FIGS. 3c and 3d.
  • the two pliers jaws 31 cover the path shown in FIG. 5 until the two pliers tips have approached, for example, 2.5 mm. Then the machining process is interrupted, the force component 53 also being measured in this area P at the same time. It clearly shows that the power build-up when
  • FIG. 6 shows a further example of a processing element for arranging a press ring, for example. It is a circular pressing arrangement 61, suitable for arranging a pressing ring, for example in order to slip a rubber bellows over a cardan shaft, such as in automobile construction, and to arrange it firmly.
  • 6 shows the assembly arrangement 61 for the press ring in longitudinal section and FIG. 6a in top view, wherein a connection 63 is again provided for the actuation of the assembly arrangement, for connecting the assembly arrangement to the control, for example via electrical lines and via a hydraulic line .
  • Controlled actuation of the assembly arrangement moves a guide block 65 in the direction of the arrow, as a result of which two cams 67 are moved within a corresponding slot or a saving.
  • two cams 67 By moving the two cams 67, two mutually separate circular halves 69 'and 69''of the pressing tool are moved in the direction of the arrow 76, as a result of which 73 cams 71 are moved in the direction of the arrow 68 in slots.
  • the pressing jaws 70 are in turn driven radially inward in the direction of arrow 68.
  • a pressing ring arranged in this way within the pressing jaws 70 is pressed or pressed evenly, for example on the above-mentioned rubber bellows, in order to firmly connect the bellows to a drive shaft, for example.
  • FIGS. 1 to 7 are of course only examples which are intended to serve to explain the present invention in more detail. Basically, it is a matter of any type of mechanical holding or fastening means, the device or arrangement and the method defined according to the invention being particularly suitable for arranging clamps, clamping rings, press rings, clips, cable ties and the like.
  • Ear clips and earless clips are also known from a large number of other patents. With regard to a press ring, reference is made, inter alia, to CH 679 945 and EP 543 338.
  • the above-mentioned invention enables the monitored and regulated arrangement, clamping and pressing of any holding and fastening means, the drive being able to be carried out pneumatically, hydraulically and electromechanically.
  • sensors, electronic control ect it should also be mentioned that this is per se - 15 -
  • a standing electropneumatic pliers based on the clamping pliers 29, as shown in FIG. 1, is equipped with sensors and control and evaluation electronics in order to be able to adjust the physical parameters of the clamping position, the clamping movement and the force in an adjustable manner.
  • the detected physical quantities can be compared with the set values on the display 1 (FIG. 1, FIG. 4), and evaluation information can be derived as a result of the comparison.
  • the clamp opening position can assume any position via a displacement control loop.
  • An optimal state is when the forceps opening position is slightly larger than the ear 35 of the ear clip 33. Two operating modes can be selected from this position for pressing the ear.
  • the force control loop monitors the force curve at all times and prevents the maximum force from being exceeded. If the maximum force is reached, this force is either continued to be pressed until the set path has been reached or, if this is not possible, the pliers remain in their position. If the force is not reached in accordance with the specification, the pliers close to the pressing position.
  • This holding position is not a predetermined size, but results when a holding force is reached, which must be such that it holds the ear without deforming it.
  • a further trigger closes the pliers from the holding position to the pressing position b according to their speed specification.
  • the force control loop monitors the force curve at all times and prevents the maximum from being exceeded
  • Pliers are in their position. If the force is not reached in accordance with the specification, the pliers close to the pressing position b.
  • An optimal pressing is achieved when the ear has reached a pressing position corresponding to the data sheet while applying a defined pressing force.
  • tolerance and time monitors are available, which o.k. Signal 23, a non-o.k. if the specification is exceeded or not reached. Generate signal 23.
  • the physical quantities of the path and the force are also available alphanumerically 9, 19 at an interface.

Abstract

An einer Vorrichtung zum Anordnen von mechanischen Festhalteorganen sind erste Mittel vorgesehen zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen einer Wegstrecke bzw. einer Länge oder Distanz beim Anordnen des Festhalteorganes. Weiter vorgesehen sind zweite Mittel zum Einstellen, Bregrenzen und/oder Messen mindestens einer Kraftkomponente am Festhalteorgan, welche beim Zurücklegen bzw. Überwinden der Wegstrecke am Festhalteorgan oder durch das Festhalteorgan aufgebaut wird.

Description

Vorrichtung zum Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes, eine Anordnung zum Befestigen bzw. Verpressen einer Klemme, Bride oder eines Press- ringes, eine Verwendung der Vorrichtung bzw. Anordnung zum Anordnen, Verklemmen oder Verpressen von Klemmen, Briden, Klemmoder Pressringen sowie ein Verfahren zum gesteuerten und überwachten Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes .
Im Zuge der Firmenzertifizierungen, beispielsweise nach ISO9000, ISO9001, ISO9002 etc. sowie weiteren Standards wird dem Aspekt der Qualitätskontrolle bzw. -Sicherung und Überwachung von Produktions- und Montageprozessen erhöhte Bedeutung beigemessen .
Insbesondere in der Maschinenindustrie sowie Automobilindustrie ist es wichtig, dass bei der Montage jede Komponente bzw. jedes Bestandteil, einerseits in bezug auf die Qualität der Materialien sowie auch in bezug auf die Montage der Teile bestimmte Qualitätsnormen erfüllen. Daneben ist es aber auch wichtig, neben den Materialdaten auch den Montagevorgang jederzeit, d.h. auch zu einem späteren Zeitpunkt, überprüfen und nachvollziehen zu können. Dies insbesondere, falls Schäden bzw. Unfälle auftreten, so dass allfällige schadhafte Teile bzw. mangelhafte Montage feststellbar sind, um abzuklären, ob dies die Ursache für den Schaden oder den Unfall war.
Materialdaten werden bereits seit langem aufgezeichnet, sei dies durch Angabe der Produktionsdaten, von sogenannten "Batch- Daten bzw. Chargen-Daten", oder von Produktionseinheiten, oder aber durch den Verweis auf Qualitätsprotokolle, -Journale und dergleichen. Hingegen fehlen oft Angaben über die Montage, insbesondere beim Zusammenfügen mehrerer Bestandteile, welche mittels mechanischer Festhaltemitteln, wie beispielsweise Klemmen, Briden und dergleichen, zusammengehalten, montiert bzw. miteinander ver- bunden werden .
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren vorzuschlagen, um die Montage bzw. Qualitäts-Kontrolle bei der Montage, insbesondere von mit mechanischen Festhaltemitteln, wie Briden, Klemmen, Pressringen und dergleichen erfolgten Produktions- bzw. Bearbeitungsprozessen zu steuern bzw. zu überwachen und ggf. aufzuzeichnen.
Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe mittels einer Vorrichtung gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1, mittels einer Anordnung gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 10 sowie mittels ei- nes Verfahrens gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 16 gelöst.
Vorgeschlagen wird, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes einerseits erste Mittel aufweist zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen einer Wegstrecke bzw. einer Länge oder Distanz, welche beim Anordnen des Festhalteorganes zurückgelegt bzw. überwunden wird und/oder am Festhalteorgan feststellbar ist, sowie zweite Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mindestens einer Kraftkomponente am Festhalteorgan, welche Kraftkomponente beim Zurücklegen bzw. Überwinden der Wegstrecke am Festhalteorgan oder durch das Festhalteorgan aufgebaut wird.
Gemäss einer weiteren Ausführungsvariante ist mindestens ein Antrieb vorgesehen sowie mindestens ein mit dem Antrieb verbundenes Bearbeitungsorgan für das Anordnen des Festhalteorganes , wobei die ersten Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Mes- sen mit dem Antrieb und/oder dem Bearbeitungsorgan verbunden sind, derart, dass am Festhalteorgan beim Bearbeitungsprozess eine Wegstrecke bzw. Distanz zurückgelegt bzw. überwunden wird und/oder der Antrieb unterbrochen wird, wenn am Festhalteorgan eine bestimmte Länge oder Distanz gemessen bzw. erfasst wird.
Weiter ist vorgesehen, dass die zweiten Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mindestens einer Kraftkomponente derart mit dem Bearbeitungsorgan und/oder dem Festhalteorgan verbunden sind, dass mindestens eine am Festhalteorgan beim Anord- nen entstehende Festhaltekraft bzw. Rückstellkraft messbar ist.
Im weiteren werden sowohl ein Stellglied zur Steuerung und Überwachung der ersten Mittel für das gesteuerte Durchführen des Bearbeitungsprozesses vorgeschlagen, sowie ein weiteres Stellglied, um die beim Bearbeitungsprozess aufgebaute Kraft - komponente bei einem Maximalwert zu begrenzen. Im weiteren sind Soll/lst-Vergleichsanordnungen vorgesehen, um einerseits den an die ersten Mittel übermittelten Sollwert mit der effektiven zurückgelegten bzw. überwundenen oder am Festhalteorgan gemessenen Länge oder Distanz zu vergleichen sowie, um die bei Beendi- gung des Bearbeitungsprozesses effektiv gemessene Kraftkomponente am Bearbeitungsorgan mit dem entsprechenden Sollwert zu vergleichen.
In einer Steuer-, Mess- und Prüfanordnung wird einerseits der Bearbeitungsprozess mittels entsprechend eingegebener Einstell- werte bzw. Sollwerte gesteuert und überwacht und andererseits werden die während oder nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses am Bearbeitungsorgan ermittelten bzw. gemessenen Ist-Werte erfasst und mit den entsprechenden Sollwerten verglichen, wobei bei Nichtübereinstimmung der Istwerte mit den Sollwerten inner- - 4 -
halb bestimmter Toleranzbereiche mittels Anzeigeorganen, wie beispielsweise optischen oder akustischen Anzeigen oder Signalen, auf Abweichungen hingewiesen wird.
Weitere bevorzugte AusführungsVarianten der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
Weiter vorgeschlagen wird eine Anordnung zum Befestigen bzw. Verpressen einer Klemme, Bride oder eines Pressringes, aufweisend eine erfindungsgemässe Vorrichtung. Die vorgeschlagene Anordnung ist insbesondere geeignet für das Anordnen, Verklemmen oder Verpressen von Klemmen, Briden, Klemm- oder Pressringen beim Erstellen von Schlauch- oder Rohrverbindungen, beim An- schliessen von Schläuchen und Rohren an beispielsweise einen Anschlussnippel, beim Anordnen von Schutzbälgen und dergleichen sowie für das Anordnen bzw. Befestigen von Rohren, Kabeln, Schläuchen in Motoren, Maschinen und dergleichen.
Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zum gesteuerten und überwachten Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes, wobei beim Anordnen bzw. Bearbeiten des Festhalteorganes eine vorab definierte Bearbeitungswegstrecke zurückgelegt bzw. überwunden wird und/oder der Bearbeitungsprozess beendet wird, falls am
Festhalteorgan eine vorab definierte Länge oder Distanz gemessen wird. Weiter wird am Festhalteorgan eine Kraftkomponente gemessen, welche während dem Bearbeitungsprozess aufgebaut wird.
Nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses werden sowohl die effektiv zurückgelegte Wegstrecke bzw. Länge oder Distanz gemessen sowie die effektiv während dem Bearbeitungsprozess aufgebaute Kraftkomponente, welche Werte mit entsprechenden Sollwerten innerhalb gewisser Toleranzbereiche verglichen werden, wo- - 5 -
bei bei Nichtübereinstimmung der Ist- mit den Sollwerten der Vorgang als nicht erfolgreich durchgeführt angezeigt wird.
Vorzugsweise werden sowohl Soll- wie Istwerte in einer elektronischen Steuer-, Mess- und Prüfanordnung eingestellt bzw. er- fasst, mittels welcher Anordnung einerseits der Bearbeitungsprozess gesteuert wird und anderseits der Soll/Ist-Vergleich durchgeführt wird, und schlussendlich sind vorzugsweise in der Anordnung oder mit der Anordnung gekoppelt Speichermittel vorgesehen, in welchen sowohl die Soll- wie auch die Istwerte für den jeweiligen Bearbeitungsprozess festgehalten werden, um auch bei einem späteren Zeitpunkt den Bearbeitungsprozess überprüfen bzw. nachvollziehen zu können.
Die Erfindung wird nun beispielsweise und unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert .
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch, eine Anordnung zum gesteuerten und überwachten Durchführen eines Bearbeitungsprozesses für das Anordnen einer Rohrklemme;
Fig. 2 schematisch dargestellt, eine Verpresszange für das An- ordnen einer Rohrklemme;
Fig. 3 das Bearbeitungsorgan bzw. die Zangenbacken der Verpresszange aus Fig. 2;
Fig. 3a bis 3d schematisch dargestellt, den Bearbeitungsprozess bzw. den erfinderischen Grundgedanken der Erfindung; - 6 -
Fig. 4 eine Steuer-, Mess- und Prüfanordnung für das gesteuerte und überprüfte Durchführen eines Verpressvorganges ;
Fig. 5 in Diagrammform, den Verpress- bzw. Klemmvorgang mittels einer Klemmzange, dargestellt in den Figuren 1 bis 3;
Fig. 6 und 6a ein Verpresswerkzeug, schematisch dargestellt, im
Längsschnitt, für das Verpressen eines Pressringes und
Fig. 7 das Presswerkzeug aus Fig. 6 im geöffneten Zustand.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung für das gesteuerte und überprüfbare Anordnen eines Klemmringes, beispielsweise beim Anordnen eines Kunststoff- oder Gummischlauches an einem Anschlussnippel, oder für die Herstellung einer Rohr- Schlauchverbindung, beispielsweise in der Hydraulik oder bei Automobilen.
An einer Steuer-, Mess- und Prüfanordnung 1 sind diverse Bearbeitungsparameter einstellbar und überprüfbar, welche beim Anordnen einer Klemme oder Bride 33 wesentlich sind, damit die Schlauch-Nippel- resp. Schlauch-Rohrverbindung entsprechend ge- forderter Qualitätsnormen betriebssicher erstellt werden kann. An der Anordnung 1 sind zunächst verschiedene Längen bzw. Distanzwerte 3 einstellbar, beispielsweise, um das Zurücklegen einer Wegstrecke während der Bearbeitung oder um eine Länge bzw. eine Distanz an der angeordneten Klemme bzw. Bride festle- gen zu können. Weiter umfasst die Anordnung 1 Einstellmöglichkeiten von Toleranzwerten 5, innerhalb welcher die Wegstrecke bzw. Länge oder Distanz variieren kann. An einem Display 9 wird schlussendlich der effektiv zurückgelegte Weg bzw. die gemesse- ne Länge oder Distanz 9 angezeigt, aufgrund welcher Anzeige eine weitere Anzeige 7, beispielsweise visuell, anzeigt, ob der eingestellte bzw. vorgegebene Sollwert 3 innerhalb der Toleranzen 5 beim Bearbeitungsprozess erreicht worden ist oder nicht . So können beispielsweise die Anzeigen 7 rote und grüne Lämpchen aufweisen, wobei im positiven Falle Grün aufleuchtet und im negativen Falle Rot. Selbstverständlich können auch akustische Signale vorgesehen sein, damit sofort erkennbar wird, ob der Sollwert erreicht worden ist .
Im weiteren sind diverse Einstellknöpfe 11 angeordnet, mittels welchen die Betriebsbedingungen bei der Bearbeitung eingestellt werden können. So können die Bearbeitungs-Geschwindigkeit, die Rückstell-Geschwindigkeit usw. mit den Einstellknöpfen 11 gewählt werden.
Weiter ist eine Eingabe 13 vorgesehen, um den Sollwert der am Klemmring bzw. der Briden zu erzielenden Klemmkraft bzw. Rückstellkraft beim Bearbeitungsprozess einzustellen. Wiederum ist eine Toleranzgrösse 15 vorgesehen sowie Anzeigen 17, bei welchen angezeigt wird, ob der im Display 19 angezeigte und am Klemmring bzw. der Bride gemessene Wert mit dem Sollwert 13 übereinstimmt .
Über eine elektrische Leitung 25 sowie eine pneumatische Steuerleitung 27 wird nun von der Anordnung 1 die Klemmzange 29 angesteuert, welche an ihrer Vorderseite zwei Zangenbacken bzw. Zangenschenkel 31 aufweist, für die Durchführung des Bearbei- tungs- bzw. Festlege-Vorganges der Klemme 33 für das Befestigen eines Schlauches 37 auf einem Rohr bzw. Rohrnippel 39.
In Fig. 2 ist die Klemmzange 29 vergrössert dargestellt, wobei beispielsweise rückseitig an dieser Klemmzange 29 ein Auslöse- - 8 -
knöpf 26 vorgesehen sein kann, um den Klemm- bzw. Verpressvor- gang auszulösen. Selbstverständlich kann das Auslösen bzw. Durchführen des Klemm- oder Pressvorganges auch durch eine entsprechende Steuerung an der Anordnung 1 erfolgen, oder aber das Auslösen kann automatisch periodisch erfolgen, insbesondere dann, wenn es sich um eine automatisierte bzw. roboterartige Arbeitsweise handelt .
Im vorderen Bereich 30 der Klemmzange 29 sind (nicht dargestellt) ein oder mehrere Druckkolben bzw. Druckzylinder ange- ordnet, wie allgemein aus dem Stand der Technik für das Betreiben einer Klemmzange bekannt . Durch diese Kolben oder Zylinder wird ein Klemmkeil 32 längsverschieblich betätigt, welcher bei Bewegung nach vorn zwei Rollen 38 auseinandertreibt, welche für das Zusammenfügen resp . Wiederauseinandertreiben der beiden Zangenschenkel 31 verantwortlich ist. Diese Klemmbacken 31 werden über Bolzen 42 im Bearbeitungskopf 40 festgehalten.
In Fig. 3 ist der Bearbeitungskopf 40 vergrössert und im auseinandergezogenen Zustand dargestellt, wobei der Längskeil 32 aus dem vorderen Abschnitt 30 herausragend dargestellt ist. Da- mit nach erfolgtem Vorwärtstreiben des Längskeiles 32 dieser wieder in den vorderen Abschnitt 30 zurückgetrieben wird, ist einerseits eine Distanzbuchse 36 angeordnet und eine an der Distanzbuchse anstossende Rückstellfeder 34.
Durch das Vorwärtstreiben des Keiles 32 werden die beiden Rol- len 38 und damit die Klemmschenkel 31 zusammengetrieben, welche, wie bereits unter Bezug auf Fig. 2 dargelegt, an Nocken bzw. Stiften 42 festgehalten werden.
Unter Bezug auf die Figuren 3a bis 3d ist der erfindungsgemässe Bearbeitungsprozess schematisch dargestellt. Dabei zeigt Fig. 3a die beiden Zangenschenkel 31 in der Ausgangsposition, d.h. beabstandet um den Wert a. Durch das Betätigen der Klemmzange 29 werden die beiden Klemmschenkel 31 zusammengetrieben, wie in Fig. 3b dargestellt. Durch die Steuer-, Mess- und Prüfanordnung kann nun eingegeben werden, dass nach Bearbeiten eines Klemmringes oder einer Bride die beiden Klemmschenkel 31 bis zu einer Enddistanz b zusammengetrieben werden. Es kann aber auch der durch die beiden Klemmschenkel 31 zurückgelegte Weg, d.h. der Wert a-b, eingegeben werden.
Durch das Zusammenpressen beispielsweise eines Ohrbereiches 35 eines Klemmringes resp . einer Ohrklemme 33, wie dargestellt in 3c, wird selbstverständlich eine Rückstell- bzw. Klemmkraft erzeugt, welche auf die beiden Klemmschenkel 31 wirkt. Im Ausgangszustand, wie in Fig. 3c dargestellt, ist die Kraft Kl, welche durch das Ohr 35 auf die beiden Klemmschenkel 31 wirkt, praktisch gleich Null.
Durch das Zusammenpressen der beiden Klemmschenkel 31 wird das Ohr 35 deformiert resp. der Klemmring 33 soweit zusammenge- presst, dass ein Schlauch auf einer Bride fest angeordnet wird. Durch dieses Zusammendrücken des Ohres 35 entsteht nun aber eine Rückstellkraft K3 , welche einerseits durch die Deformation und insbesondere aber durch die Klemmwirkung der Klemme 33 auf der äusseren Oberfläche des Schlauches (nicht dargestellt) erzeugt wird. Dabei ist es nun wesentlich, dass die beiden Klemm- Schenkel 31 soweit zusammengetrieben werden, bis deren Abstand gleich b ist, welcher durch die Steuer-, Mess- und Prüfanordnung vorgegeben worden ist. Nun wird zusätzlich die Rückstellkraft K3 gemessen und mit dem in der Anordnung 1 eingegebenen Sollwert 13 verglichen. Falls sowohl Wert b (resp. a-b) und der Wert K3 mit den jeweiligen Sollwerten 3 bzw. 13 innerhalb der - 10 -
Toleranzbereiche 5 und 15 übereinstimmt, ist der Press- bzw. Klemmvorgang erfolgreich durchgeführt worden. Mit anderen Worten kann davon ausgegangen werden, dass ein beispielsweise auf einem Nippel oder einem Rohr anzuordnender Schlauch entspre- chend vorgegebener Qualitätsnormen einwandfrei angeordnet bzw. verpresst worden ist. Dies natürlich immer vorausgesetzt, dass auch die verwendeten Rohre bzw. Nippel und Schläuche innerhalb geforderter Qualitätsnormen liegen, d.h., dass sowohl Material wie Dimensionierung der zu verbindenden bzw. zu verpressenden Materialien gewissen Vorgaben entsprechen.
Schlussendlich ist es nun möglich, die beim Verpress- bzw. Klemmvorgang gemessenen Istwerte, wie auch dem Vorgang zugrundeliegenden Sollwert abzuspeichern und einem jeweiligen durchgeführten Vorgang zuzuordnen. So ist es möglich, auch zu einem späteren Zeitpunkt festzustellen, ob der Klemm- oder Pressvorgang einwandfrei ausgeführt worden ist oder nicht . Vorteilhaft wäre es natürlich, wenn allfällig fehlerhaft durchgeführte Press- bzw. Klemmvorgänge unverzüglich gemeldet bzw. visuali- siert oder akustisch bemerkbar gemacht werden, damit derartig unzureichende Verbindungen bzw. Klemm- oder Pressvorgänge unverzüglich aus einem ProduktionsVorgang entfernt werden können.
In Fig. 4 schlussendlich ist die Steuer-, Mess- und Prüfanordnung 1 gemäss Fig. 1 vergrössert dargestellt, d.h. die verschiedenen Einstellknöpfe und Anzeigen sind nun deutlich er- kennbar. So kann beispielsweise beim Sollwert 3 die Distanz b eingestellt werden, die Ausgangsposition a der Zangenschenkel 31 wie auch zusätzlich eine sogenannte Festhalteposition a', bei welcher beispielsweise das in Fig. 3c dargestellte Klemmohr 35 bereits festgehalten werden kann. Diese Festhalteposition ist insbesondere bei Roboterbearbeitung wichtig, wo ein Robo- - li ¬
terarm, umfassend die Rohrklemmzange, zunächst von einem Vorrat eine Klemme 33 am Ohr 35 angreift, diese Klemme 33 durch Schwenken des Roboterarmes wegbewegt und über ein Rohr bzw. einen Schlauch stülpt, welches bzw. welcher wiederum automatisch über einen Nippel oder ein weiteres Rohr aufgestülpt wird, worauf anschliessend automatisiert der erfindungsgemäss beschriebene Vorgang zum Anordnen des Klemmringes bzw. der Bride durchgeführt wird. Anschliessend wird der Roboterarm erneut automatisiert weggeschwenkt, um einen weiteren Bearbeitungsvorgang durchzuführen.
Für alle drei einstellbaren Sollwerte 3 sind entsprechende Toleranzwerte 5 einstellbar. Neben der Einstellung der Toleranzwerte ist jeweils eine Anzeige 7 vorgesehen, welche anzeigt, ob der eingegebene Sollwert eingehalten wird oder nicht. An einer Anzeige 9 wird der am Klemmring bzw. der Klemme gemessene Wert angezeigt. Bei den Einstellknöpfen 11 kann einerseits die Verpressgeschwindigkeit eingestellt werden, d.h. die Geschwindigkeit, mittels welcher der Keil 33 vorwärtsgetrieben wird, um die beiden Klemmbacken bzw. Klemmkeile 31 zu betäti- gen. Entsprechend ist auch eine Einstellung vorgesehen, mittels welcher das Wiederöffnen bzw. Zurückziehen des Klemmkeiles 32 eingestellt werden kann.
Wie bereits unter Bezug auf Fig. 1 erklärt, können Sollwerte 13 für die zu erzielende bzw. einstellende Kraft eingegeben wer- den, wobei einerseits die schlussendlich zu erzielende Klemmkraft K3 eingestellt werden kann, wie auch die maximal während dem Klemmvorgang anzulegende Verpresskraft . Erneut ist die Toleranz einstellbar sowie anhand von Anzeigen 17 feststellbar, ob die Istwerte den Sollwerten entsprechen. Der Istwert wieder- um wird an einer Anzeige 19 dargestellt. - 12 -
Weiter umfasst die Anordnung Einstellknöpfe 21, mittels welcher die Betriebsart eingestellt werden kann, d.h., ob beispielsweise der Festhalte-Zwischenschritt bei der Montage eingelegt wird, oder ob direkt die Zangen die Bewegung von der Distanz a bis zur Distanz b durchführen.
Schlussendlich zeigt eine Anzeige 23 abschliessend, ob der gesamte Klemm- bzw. VerpressVorgang erfolgreich oder nicht erfolgreich abgeschlossen worden ist.
An der Rückseite der Anordnung 1 ist eine Steckvorrichtung 24 vorgesehen, an welcher die Druck- und Steuerleitung 25 und 27 angeordnet werden kann. Diese Steckvorrichtung 24 bzw. der entsprechende Stecker können kodiert sein, so dass bei eingegebenen Sollwerten in der Anordnung 1 nur jeweils eine mit diesen Sollwerten übereinstimmende Klemmzange eingesteckt werden kann.
In Fig. 5 ist der Verklemm- bzw. Pressvorgang in Diagrammform dargestellt, wobei Linie 51 den Zangenweg während der Montage darstellt und Linie 53 die zwischen den Zangen durch den Klemmring bzw. Pressring erzeugte Klemmkraft. Im Bereich P erfolgt das Klemmen bzw. Zusammenpressen des Ohres 35, wie in den Figu- ren 3c und 3d dargestellt. Dabei legen die beiden Zangenbacken 31 den in Fig. 5 dargestellten Weg zurück, bis die beiden Zangenspitzen sich auf beispielsweise 2 , 5 mm genähert haben. Dann wird der Bearbeitungsprozess unterbrochen, wobei gleichzeitig die Kraftkomponente 53 ebenfalls in diesem Bereich P gemessen wird. Dabei zeigt sich deutlich, dass der Kraftaufbau beim
Klemmen leicht verzögert stattfindet, d.h. bei Erreichen der Distanz von beispielsweise 2 , 5 mm ist noch nicht die abschlies- sende Klemmkraft erreicht . Schlussendlich aber baut sich eine Klemmkraft von beispielsweise 1,0 kN auf, welche dann an- - 13 -
schliessend mit dem entsprechenden Sollwert in der Anordnung 1 verglichen wird. Falls die beiden Werte innerhalb der geforderten Toleranz übereinstimmen, wird der MontageVorgang als erfolgreich abgeschlossen bewertet .
In Fig. 6 ist ein weiteres Beispiel eines Bearbeitungsorganes für das Anordnen beispielsweise eines Pressringes dargestellt . Es handelt sich dabei um eine kreisrunde Verpressanordnung 61, geeignet für das Anordnen eines Pressringes, beispielsweise, um einen Gummibalg über eine Gelenkwelle, wie beispielsweise im Automobilbau, überzustülpen und fest anzuordnen. Dabei zeigt Fig. 6 die Montageanordnung 61 für den Pressring im Längsschnitt und Fig. 6a in Obendraufsicht, wobei für die Betätigung der Montageanordnung wiederum ein Anschluss 63 vorgesehen ist, für das Anschliessen der Montageanordnung an die Steuerung, beispielsweise über elektrische Leitungen und über eine Hydraulikleitung.
Durch gesteuertes Betätigen der Montageanordnung wird - beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch angetrieben - ein Führungsblock 65 in Pfeilrichtung bewegt, wodurch zwei Nocken 67 innerhalb eines entsprechenden Schlitzes oder einer Einsparung bewegt werden. Durch das Bewegen der beiden Nocken 67 werden zwei voneinander getrennte Kreishälften 69' und 69' ' des Ver- presswerkzeuges in Pfeilrichtung 76 bewegt, wodurch in Schlitzen 73 Nocken 71 in Pfeilrichtung 68 bewegt werden. Dadurch werden die Verpressbacken 70 wiederum in Pfeilrichtung 68 radial nach innen getrieben. Ein so innerhalb der Verpressbacken 70 angeordneter Pressring wird gleichmässig, beispielsweise auf dem oben erwähnten Gummibalg aufgepresst bzw. verpresst, um den Balg beispielsweise mit einer Antriebswelle fest zu verbinden. - 14 -
Damit ein Pressring zusammen mit den zu verbindenden oder verpressenden Materialien innerhalb des Verpresswerkzeuges eingeführt werden kann, können die beiden halbkreisartigen Teile 69' und 69' ' geöffnet werden, wie schematisch in Fig. 7 darge- stellt.
Bei den in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Anordnungen, Kiemmund Verpresswerkzeugen handelt es sich selbstverständlich nur um Beispiele, die dazu dienen sollen, die vorliegende Erfindung näher zu erläutern. Grundsätzlich geht es um jedwelche Art von mechanischen Festhalte- bzw. Befestigungsmittel, wobei die er- findungsgemäss definierte Vorrichtung bzw. Anordnung und das Verfahren speziell geeignet sind für das Anordnen von Klemmen, Klemmringen, Pressringen, Briden, Kabelbinder und dergleichen. In diesem Zusammenhang sei unter anderem verwiesen auf Klemmen, wie beispielsweise beschrieben in der EP 570 742, der EP 591
648, der EP 503 609, der CH 561 383, der CH 555 026, der CH 669 642 und der CH 677 010. Ohrklemmen sowie ohrlose Klemmen sind zudem aus einer Vielzahl von weiteren Patentschriften bekannt . In bezug auf einen Pressring sei verwiesen unter anderem auf die CH 679 945 sowie die EP 543 338.
Auf die Funktionsweise einer Klemmzange sei im übrigen auch auf die EP 591 648 verwiesen.
Mittels der oben erwähnten Erfindung wird das überwachte und geregelte Anordnen, Klemmen und Verpressen irgendwelcher Fest- halte- und Befestigungsmittel möglich, wobei der Antrieb sowohl pneumatisch, hydraulisch wie auch elektromechanisch erfolgen kann. Bezüglich Messtechnik, Sensorik, elektronischer Steuerung ect . sei ergänzend erwähnt, dass es sich hierbei um an sich üb- - 15 -
liehe Techniken und bekanntes Wissen handelt, auf welches an dieser Stelle nicht weiter einzugehen ist .
Abschliessend sei noch beispielsweise der Betrieb einer Ohrklemmzange dargelegt, wie er im Zusammenhang mit der Klemmzan- ge, dargestellt in den Fig. 1 bis 4, gewählt werden kann.
Eine stehende elektropneumatische Zange, basierend auf der Klemmzange 29, wie in Fig. 1 dargestellt, ist mit Sensorik sowie einer Ansteuer- und Auswerteelektronik ausgerüstet, um die physikalischen Grossen der Klemmposition, der Klemmbewegung so- wie der Kraft einstellbar regeln zu können.
Die erfassten physikalischen Grossen können mit den eingestellten Werten an der Anzeige 1 (Fig. 1, Fig. 4) verglichen werden, und infolge des Vergleichens können Auswerteinformationen abgeleitet werden.
Die z.B. stehende pneumatische Zange besitzt eine kaskadierte
Regelung aus einer höher prioren Wegregelung und einer unterlagerten Kraftregelung. Die Zangenkraftregelung ist eine indirekte Regelung auf der Basis einer Druckregelung, denn Zangenkraft = f (Eingangsdruck x Zylinderfläche) .
Im Ausgangszustand (a) , wie beispielsweise in Fig. 3a dargestellt, kann die Zangenöffnungsposition über einen Wegregelkreis jede beliebige Position einnehmen. Ein optimaler Zustand ist gegeben, wenn die Zangenöffnungsposition etwas grösser ist als das Ohr 35 der Ohrklemme 33. Aus dieser Position können zwei Betriebsarten zur Verpressung des Ohres gewählt werden.
1. Verpressen auf eine Verpressposition mit Vorgabe der eingestellten Verpresskraft . Nach Auslösen schiesst die Zange, - 16 -
entsprechend ihrer Geschwindigkeitsvorgabe, von der Zangenöffnungsposition a zur Verpressposition b.
Der Kraftregelkreis überwacht zu jedem Zeitpunkt den Kraft- verlauf und verhindert ein Überschreiten der maximalen Kraft. Wird die maximale Kraft erreicht, so wird entweder weiterhin mit dieser Kraft verpresst, bis der eingestellte Weg erreicht ist, oder, ist dies nicht möglich, bleibt die Zange in ihrer Position stehen. Wird die Kraft, entsprechend der Vorgabe, nicht erreicht, schliesst die Zange auf Verpressposition.
2.1 Anhalten beim Festhalten der Ohrklemme a' mit einer einstellbaren Festhaltekraft.
2.2 Verpressen auf eine Verpressposition mit Vorgabe der eingestellten Verpresskraft . Nach Auslösung a schliesst die Zan- ge, entsprechend ihrer Geschwindigkeitsvorgabe, von der Zangenöffnungsposition zur Halteposition a'.
Diese Festhalteposition ist keine vorgegebene Grosse, sondern sie ergibt sich bei Erreichen einer Festhaltekraft, die so sein muss, dass sie das Ohr festhält, ohne es zu verformen.
Ein weiteres Auslösen schliesst die Zange, entsprechend ihrer Geschwindigkeitsvorgabe, von der Festhalteposition zur Verpressposition b.
Der Kraftregelkreis überwacht zu jedem Zeitpunkt den Kraft- verlauf und verhindert ein Überschreiten der maximalen
Kraft. Wird die maximale Kraft erreicht, so wird entweder weiterhin mit dieser Kraft verpresst, bis der eingestellte Weg erreicht ist, oder, ist dies nicht möglich, bleibt die - 17 -
Zange in ihrer Position stehen. Wird die Kraft, entsprechend der Vorgabe, nicht erreicht, schliesst die Zange auf Verpressposition b.
Eine optimale Verpressung ist dann erreicht, wenn das Ohr eine dem Datenblatt entsprechende Verpressposition unter Aufbringung einer definierten Verpresskraft erreicht hat .
Zur Überprüfung dieser Werte sind Toleranz- und Zeitüberwachungen vorhanden, die unter Einhaltung der Vorgaben ein o.k. -Signal 23, bei Über- oder Unterschreiten der Vorgabe ein Nicht-o.k. -Signal 23 erzeugen. Die physikalischen Grossen des Weges und der Kraft stehen auch alphanumerisch 9, 19 an einer Schnittstelle zur Verfügung.

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zum Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes, gekennzeichnet durch
- erste Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen einer Wegstrecke bzw. einer Länge oder Distanz beim Anordnen des
Festhalteorganes sowie
- zweite Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mindestens einer Kraftkomponente am Festhalteorgan, welche beim Zurücklegen bzw. Überwinden der Wegstrecke am Festhalteorgan oder durch das Festhalteorgan aufgebaut wird.
2. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Antrieb vorgesehen ist sowie mindestens ein mit dem Antrieb verbundenes Bearbeitungsorgan für das Anordnen des Festhalteorganes, wobei die ersten Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mit dem Antrieb und/oder dem Bearbeitungsorgan verbunden sind, derart, dass am Festhalteorgan beim Bearbeitungsprozess eine Wegstrecke bzw. Distanz zurückgelegt bzw. überwinden wird und/oder am Festhalteorgan nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses eine Länge oder Di- stanz messbar ist.
3. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mindestens einer Kraftkomponente derart mit dem Bearbeitungsorgan und/oder dem Festhalteorgan verbunden sind, dass mindestens eine am Festhalteorgan beim Anordnen entstehende Festhaltekraft messbar ist . - 19 -
4. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb hydraulisch, pneumatisch oder elektromotorisch ist .
5. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stellglied vorgesehen ist zur Steuerung der ersten Mittel für das gesteuerte Durchführen des Bearbeitungsprozesses bezüglich zurückgelegter bzw. zu überwindender Wegstrecke oder bezüglich einer am Fest- halteorgan zu erzeugenden Länge oder Distanz, und dass minde- sten eine Soll/Ist-Vergleichsanordnung vorgesehen ist, um mindestens eine beim Bearbeitungsprozess am Festhalteorgan aufgebaute und gemessene Kraftkomponente mit einem Sollwert zu vergleichen.
6. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Stellglied vorgesehen ist, um die beim Bearbeitungsprozess aufgebaute Kraftkomponente bei einem Maximalwert zu begrenzen, und dass mindestens eine weitere Soll/Ist-Vergleichsanordnung vorgesehen ist, um die beim Erreichen des Maximalwertes der Kraftkomponente nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses gemessene Wegstrecke bzw. Länge oder Distanz mit einem Sollwert zu vergleichen.
7. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer-, Mess- und
Prüfanordnung vorgesehen ist, um den Bearbeitungsprozess am Festhalteorgan zu steuern und nach Beendigung des Bearbeitungs- prozesses am Festhalteorgan die gemessene Wegstrecke bzw. Länge oder Distanz und die Kraftkomponente zu erfassen, die erfassten Werte mit entsprechenden Sollwerten zu vergleichen und schluss- - 20 -
endlich anzuzeigen, ob das Festhalteorgan entsprechend den Sollwerten angeordnet ist oder nicht .
8. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steuer-, Mess- und Prüfanordnung Anzeige- mittel, wie numerische, optische und/oder akustische Anzeigen vorgesehen sind, um die gemessenen und erfassten Werte anzuzeigen und/oder um auf Abweichungen von den Sollwerten hinzuweisen.
9. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-, Mess- und
Prüfanordnung elektronisch ist und ein Speichermedium aufweist und/oder mit einem Speichermedium verbunden ist, um die bei wiederholt ausgeführten Bearbeitungsprozessen gemessenen und erfassten Werte sowie gegebenenfalls die entsprechenden Soll- werte abzuspeichern.
10. Anordnung zum Befestigen bzw. Verpressen einer Klemme, Bride, eines Kabelbinders oder eines Pressringes mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemm- oder Pressorgan vorgesehen ist zum Befe- stigen, Klemmen oder pressenden Anordnen einer Klemme, Bride, des Kabelbinders oder des Pressringes .
11. Anordnung, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmorgan ein zangenartiges Element aufweist, welches hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch betreibbar ist, wobei der beim Klemmvorgang zurückgelegte Weg der Zangenbacken, die Distanz vor dem Klemmvorgang und nach Beendigung des Klemmvorganges zwischen den Klemmbacken sowie der Schliessspalt , die Geschwindigkeit des Klemmvorganges und/oder die Klemmkraft einstellbar bzw. steuerbar sind. - 21 -
12. Anordnung, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mindestens eine Messeinrichtung aufweist, um beim Durchführen oder nach Beendigung des Klemm- bzw. Pressvorganges die von der Klemme, Bride, des Pressringes oder des Kabelbinders auf die Klemmbacken wirkende Gegenkraft zu messen.
13. Anordnung, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressorgan eine Vielzahl kreisrund angeordneter Pressbacken aufweist, welche in radialer Richtung beweg- bar sind, und dass in Ausgangsposition der durch die Backenvorderseiten gebildete Kreis einen grösseren Durchmesser aufweist als der Kreis bei Verpressposition der Backen, wobei die beim Pressvorgang radiale Bewegung der einzelnen Backen und/oder der Kreisdurchmesser bei Ausgangsposition und der Kreisdurchmesser bei Verpressposition einstellbar bzw. steuerbar sind.
14. Anordnung, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anordnung und/oder am Pressorgan mindestens eine weitere Messeinrichtung vorgesehen ist, um beim Durchführen oder nach Beendigung des Pressvorgan- ges die vom Klemm- bzw. Pressring gegen die Pressbacken wirkende Kraft zu messen bzw. einzustellen.
15. Verwendung der Vorrichtung bzw. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Anordnen, Verklemmen oder Verpressen von Klemmen, Briden, Klemm- oder Pressringen beim Erstellen von Schlauch- oder Rohrverbindungen, beim Anschliessen von Schläuchen und Rohren an einem Anschlussnippel, beim Anordnen von Schutzbälgen und dergleichen und beim Anordnen bzw. Befestigen von Rohren, Kabeln, Schläuchen in Motoren, Maschinen und dergleichen. - 22 -
16. Verfahren zum gesteuerten und überwachten Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anordnen bzw. Bearbeiten des Festhalteorganes eine vorab definierte Bearbeitungswegstrecke zurückgelegt bzw. überwunden wird und/oder der Bearbeitungsprozess beendet wird, falls am Festhalteorgan eine vorab definierte Länge oder Distanz gemessen wird, und dass am Festhalteorgan eine Kraftkomponente gemessen wird, welche während dem Bearbeitungsprozess aufgebaut wird.
17. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsprozess begrenzt wird, indem die am Festhalteorgan gemessene Kraftkomponente einen Maximalwert nicht übersteigen darf, und dass nach Beendigung des Prozesses die zurückgelegte Wegstrecke bzw. die Länge oder Distanz, sowie die am Organ gemessene Kraftkomponente je mit einem Sollwert verglichen wird, und dass eine Anzeige anzeigt, ob die gemessenen Werte innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches mit den entsprechenden Sollwerten übereinstimmen oder nicht .
- 23 -
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 23. Mai 1999 (23.05.99) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1-17 durch neue Ansprüche 1-15 ersetzt (5 Seiten)]
1. Anordnung zum Befestigen bzw. Verpressen eines Festhalteorganes, wie einer Klemme, Bride, eines Kabelbinders oder eines Pressringes, gekennzeichnet durch
- ein Klemm- oder Pressorgan zum Befestigen, Klemmen oder pressenden Anordnen des Festhalteorganes, wie einer Klemme, Bride, eines Kabelbinders oder eines Pressringes, welches Klemmoder Pressorgan ein zangenartiges Element aufweist, welches hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch betreibbar ist, wobei der beim Klemmvorgang zurückgelegte Weg der Zangenbacken, die Distanz vor dem Klemmvorgang und nach Beendigung des Klemmvorganges zwischen den Klemmbacken sowie der Schliessspalt , die Geschwindigkeit des Klemmvorganges und/oder die Klemmkraft einstellbar bzw. steuerbar sind,
- erste Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen der Wegstrecke bzw. einer Länge oder Distanz beim Klemmvorgang, sowie
- zweite Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mindestens einer Klemmkraft am Klemm- oder Pressorgan, welche beim Zurücklegen bzw. Überwinden der Wegstrecke am Festhalteorgan oder durch das Festhalteorgan aufgebaut wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Antrieb vorgesehen ist , welcher mit dem Klemmoder Pressorgan für das Anordnen des Festhalteorganes verbunden ist, wobei die ersten Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mit dem Antrieb und/oder dem Klemm- oder Pressorgan verbunden sind, derart, dass am Festhalteorgan beim Bearbeitungsprozess eine Wegstrecke bzw. Distanz zurückgelegt bzw. überwun-
GEÄNDERTES BLÄH (ARTIKEL 19) - 24 -
den wird und/oder am Festhalteorgan nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses eine Länge oder Distanz messbar ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel zum Einstellen, Begrenzen und/oder Messen mindestens einer Kraftkomponente derart mit dem Klemm- oder Pressorgan und/oder dem Festhalteorgan verbunden sind, dass mindestens eine am Festhalteorgan beim Anordnen entstehende Festhaltekraft messbar ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Antrieb hydraulisch, pneumatisch oder elektromotorisch ist .
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stellglied vorgesehen ist zur Steuerung der ersten Mittel für das gesteuerte Durchführen des Bearbeitungsprozesses bezüglich zurückgelegter bzw. zu überwindender Wegstrecke oder bezüglich einer am Festhalteorgan zu erzeugenden Länge oder Distanz, und dass mindesten eine Soll/Ist- Vergleichsanordnung vorgesehen ist, um mindestens eine beim Bearbeitungsprozess am Festhalteorgan aufgebaute und gemessene Kraftkomponente mit einem Sollwert zu vergleichen.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Stellglied vorgesehen ist, um die beim Bearbeitungsprozess aufgebaute Kraftkomponente bei einem Maximalwert zu begrenzen, und dass mindestens eine weitere Soll/Ist-Vergleichsanordnung vorgesehen ist, um die beim Erreichen des Maximalwertes der Kraftkomponente nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses gemessene Wegstrecke bzw. Länge oder Distanz mit einem Sollwert zu vergleichen. - 25 -
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer-, Mess- und Prüfanordnung vorgesehen ist, um den Bearbeitungsprozess am Festhalteorgan zu steuern und nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses am Fest- halteorgan die gemessene Wegstrecke bzw. Länge oder Distanz und die Kraftkomponente zu erfassen, die erfassten Werte mit entsprechenden Sollwerten zu vergleichen und schlussendlich anzuzeigen, ob das Festhalteorgan entsprechend den Sollwerten angeordnet ist oder nicht .
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steuer-, Mess- und Prüfanordnung Anzeigemittel, wie numerische, optische und/oder akustische Anzeigen vorgesehen sind, um die gemessenen und erfassten Werte anzuzeigen und/oder um auf Abweichungen von den Sollwerten hinzuweisen.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer-, Mess- und Prüfanordnung elektronisch ist und ein Speichermedium aufweist und/oder mit einem Speichermedium verbunden ist, um die bei wiederholt ausgeführten Bearbeitungsprozessen gemessenen und erfassten Werte sowie gegebenenfalls die entsprechenden Sollwerte abzuspeichern.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mindestens eine Messeinrichtung aufweist , um beim Durchführen oder nach Beendigung des Klemm- bzw. Pressvorganges die von der Klemme, Bride, des Pressringes oder des Kabelbinders auf die Klemmbacken wirkende Gegenkraft zu messen.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressorgan eine Vielzahl kreisrund angeordneter Pressbacken aufweist, welche in radialer Richtung be- - 26 -
wegbar sind, und dass in Ausgangsposition der durch die Backenvorderseiten gebildete Kreis einen grösseren Durchmesser aufweist als der Kreis bei Verpressposition der Backen, wobei die beim Pressvorgang radiale Bewegung der einzelnen Backen und/oder der Kreisdurchmesser bei Ausgangsposition und der
Kreisdurchmesser bei Verpressposition einstellbar bzw. steuerbar sind.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anordnung und/oder am Pressorgan min- destens eine weitere Messeinrichtung vorgesehen ist, um beim Durchführen oder nach Beendigung des Pressvorganges die vom Klemm- bzw. Pressring gegen die Pressbacken wirkende Kraft zu messen bzw. einzustellen.
13. Verwendung der Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Anordnen, Verklemmen oder Verpressen von Klemmen, Briden,
Klemm- oder Pressringen beim Erstellen von Schlauch- oder Rohrverbindungen, beim Anschliessen von Schläuchen und Rohren an einem Anschlussnippel, beim Anordnen von Schutzbälgen und dergleichen und beim Anordnen bzw. Befestigen von Rohren, Kabeln, Schläuchen in Motoren, Maschinen und dergleichen.
14. Verfahren zum gesteuerten und überwachten Anordnen eines mechanischen Festhalteorganes mittels einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anordnen bzw. Bearbeiten des Festhalteorganes eine vorab defi- nierte Bearbeitungswegstrecke zurückgelegt bzw. überwunden wird und/oder der Bearbeitungsprozess beendet wird, falls am Fest- halteorgan eine vorab definierte Länge oder Distanz gemessen wird, und dass am Festhalteorgan eine Kraftkomponente gemessen wird, welche während dem Bearbeitungsprozess aufgebaut wird. - 27 -
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsprozess begrenzt wird, indem die am Festhalteorgan gemessene Kraftkomponente einen Maximalwert nicht übersteigen darf, und dass nach Beendigung des Prozesses die zurückgelegte Wegstrecke bzw. die Länge oder Distanz, sowie die am Organ gemessene Kraftkomponente je mit einem Sollwert verglichen wird, und dass eine Anzeige anzeigt, ob die gemessenen Werte innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches mit den entsprechenden Sollwerten übereinstimmen oder nicht .
IN ARTIKEL 19 GENANNTE ERKLÄRUNG
In bezug auf die ursprünglich eingereichten Ansprüche wurden in der internationalen Recherche verschiedene Dokumente ermittelt, welche als neuheitsschädlich eingestuft werden.
Entsprechend wurden die ursprünglichen Ansprüche dahingehend überarbeitet, dass sie sich spezifisch auf das Anordnen von Klemmen, Briden, Kabelbindern oder Pressringen beziehen, unter Zuhilfenahme eines erfindungsgemäss vorgeschlagenen Klemm- oder Pressorganes, aufweisend Klemmbacken für das Anordnen der er- wähnten Festhalteorgane, wie der Klemme, Bride, des Kabelbinders oder des Pressringes . Die so erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung kann den im Recherchenbericht zitierten Entgegenhaltungen nicht entnommen werden. Die vier Dokumente EP 0 463 530, DE 40 14 221, DE 40 38 653 und DE 298 06 179 beschrei- ben allesamt Vorrichtungen, Verfahren sowie Qualitätssicherungsverfahren im Zusammenhang mit dem Crimpen bzw. Aufschrumpfen von beispielsweise Klemmringen bei Fittings, wobei in der Regel Klemmen bzw. Pressringe mittels Klemmbacken geschrumpft werden. Die in den diversen Druckschriften beschriebene Steue- rung ist jedoch nicht derartig ausgebildet bzw. dazu geeignet, um den heute aufgrund der verschiedenen Normen bzw. Zertifizierungsverfahren gestellten Anforderungen beim Befestigen von beispielsweise Klemmringen zu entsprechen.
EP98956757A 1998-02-26 1998-12-09 Vorrichtung zum anordnen eines mechanischen festhalteorganes Expired - Lifetime EP1079955B1 (de)

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