CH276204A - Method for connecting a pipe socket to a sheet metal wall and device for carrying out the method. - Google Patents

Method for connecting a pipe socket to a sheet metal wall and device for carrying out the method.

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CH276204A
CH276204A CH276204DA CH276204A CH 276204 A CH276204 A CH 276204A CH 276204D A CH276204D A CH 276204DA CH 276204 A CH276204 A CH 276204A
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CH
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sheet metal
metal wall
die
bead
punch
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German (de)
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Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
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Sulzer Ag
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Verbindung eines Rohrstutzens mit einer Blechwand und Vorrichtung  zur Ausführung des Verfahrens.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Verbindung eines Rohrstutzens mit einer       Bleehwand    und eine Vorrichtung zur     Aus-          führun-    dieses Verfahrens.  



  <B>n</B>  Das Verfahren gemäss der Erfindung ist  dadurch gekennzeichnet,     dass    über den mit  einem Wulst versehenen Stutzen eine ring  förmige Matrize geschoben wird,     dass    ferner  der Stutzen in ein Loch der     Bleehwand    bis  zur Auflage des Wulstes über dessen ganzen  Umfang auf der Wand     eingesehoben    wird,       dass    weiter der Stutzen mit dem den Wulst  aufweisenden Teil über den Dorn eines Stem  pels gestülpt wird, welcher Dorn an seinem  Fusse eine mit stetig sieh vergrösserndem  Durchmesser in einen Bund des Stempels  übergehende     Übergangsfliiehe    aufweist,

   und       dass    dann Matrize und Stempel so     gegenein-          andergepresst    werden,     dass    in dem zwischen  einer     Ausnehmung    der Matrize und der     Ober-          fläehe    des Stempels entstehenden Raum der  Wulst     zusammengedrIlekt    und das durch das  Loch der     Bleehwand        durchragende    Ende des  Stutzens über die Blechwand gekrempelt wird.  



       Die    erfindungsgemässe Vorrichtung ist ge  kennzeichnet durch einen auf einem Stempel  angeordneten Dorn, der an seinem Fusse eine  mit stetig sieh vergrösserndem Durchmesser  in einen Bund des Stempels übergehende       Übergangsfläehe    aufweist und ferner durch  eine ringförmige Matrize, welche am Loch  rand auf der einen Ringseite eine zur Auf-         nahme    des     zusammengedrüekten    Wulstes des  Stutzens und des über die     Bleehwand        ge-          krempelten        Stutzenendes    bestimmte     ringför-          mi,

  ge        Ausnehinung    aufweist. Dabei kann die  Übergangsfläche am Stempel derart bemessen  und der Grund der Ausnahme an der ring  förmigen Matrize so geformt sein,     dass    nach  Auflage des Stempelbundes und der ringför  migen Matrize auf der     Bleehwand    nicht     nur     das Ende des Stutzens um die     Bleehwand    ge  krempelt, sondern auch der Rand des Loches  in der     Bleehwand        auf-ebördelt    wird.

   Ferner  kann das Verfahren nach der     Erfinduno,    der  art durchgeführt werden,     dass    das umge  krempelte Ende des Stutzens mit Hilfe einer  auf einer Ringseite der Matrize an deren     Aus-          nehmung    am     Loehrand    anschliessenden Ver  tiefung in Form eines mit der     Bleehwand     bündigen Ringes an die     Bleehwand        angepresst     wird.  



  Vorteilhaft wird der Dorn mit Anzug aus  gebildet, so     dass    er am äussern Ende einen  kleineren Durchmesser aufweist als beim     An-          sehluss    der Übergangsfläche.  



  Das Verfahren zur Herstellung einer er  findungsgemässen Verbindung wird an Hand  der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh  rungsbeispiele der Vorrichtung     zür    Durch  führung des Verfahrens beispielsweise erläu  tert.  



       Fig.   <B>1</B> veranschaulicht an einem ersten  Ausführungsbeispiel die einzelnen Teile und           Fig.    2 die fertige Verbindung eines Rohr  stutzens mit einer ebenen Blechwand nach  dem Pressen.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt ein Detail eines weiteren  Ausführungsbeispiels in grösserem Massstab.  Der     z-Iinderförmige    Rohrstutzen<B>1</B>     (Fig.   <B>1)</B>  besitzt einen kreisringförmigen Wulst 2, der  beispielsweise durch Kaltverformung an einem  handelsüblichen Rohrstück angebracht werden  kann. Unterhalb des Wulstes 2 schliesst ein  kurzes     Rohrstüek   <B>3</B> an den Stutzen an.  



  Der Dorn<B>7</B> des Stempels 4 weist an  seinem Fusse eine mit stetig sieh vergrössern  dem Durchmesser an den Bund<B>6</B> übergehende       rbergangsfläehe   <B>5</B>     auf.    Der Dorn<B>7</B> ist mit  Anzug ausgebildet, so     dass    er am äussern  Ende einen kleineren Durchmesser aufweist  als der dem     Innendurchinesser    des Rohrstut  zens gleiche Dorndurchmesser beim     Anschluss     der     Übergangsfläehe   <B>5.</B> Der Stempel 4 kann  in nicht gezeichneter Weise mit dem festen  Teil einer     Pressvorriehtung    verbunden sein.  



  Die     Bleeh-,vand   <B>8</B> besitzt ein kreisförmiges  Loch<B>9,</B> in das der Stutzen<B>1</B> mit dem     Rohr-          stüek   <B>3</B> bis zur Auflage des Wulstes 2 auf  der Blechwand<B>8</B>     eingesehoben    wird. Die       ringförmige    Matrize<B>10</B> kann in nicht     gezeieh-          neter    Weise mit dem beweglichen Teil einer       Pressvorriehtung    verbunden sein; ihr     Innen-          durehmesser    entspricht dem     Aussendureh-          messer    des Rohrstutzens.

   Auf ihrer einen  Ringseite weist die Matrize<B>10</B> am     Loellrand     eine     Ausnehmung   <B>11</B> auf, deren Grund     ab-          gesehrägt    ist und deren     zylindriselier    Teil  einen     Innendurehmesser    gleich dem     Aussen-          durehmesser    des kreisringförmigen Wulstes  hat.  



       Vorgängig    dem Pressen wird der in das  kreisförmige Loch der Blechwand<B>8</B> bis zur  Auflage des     "##,'Lilstes    2 auf der Wand<B>8</B> ein  geschobene Rohrstutzen<B>1</B> mit dem von diesem  Wulst eingenommenen Teil über den Dorn<B>7</B>  gestülpt und anschliessend die Matrize<B>10</B>  von oben über den Rohrstutzen geschoben.

    Unter dem     Einfluss    der auf die Matrize wir  kenden     Presskraft    werden dann Stempel und  Matrize derart     gegeneinandergedrüekt,        dass     in dem     zwisehen    der     Matrizenausnehmung   <B>11</B>    und der Oberfläche des Stempels entstehen  den Raum der Wulst des Rohres zusammen  gedrückt und das durch das Loch der Blech  wand<B>8</B>     hindurehragende    Ende<B>3</B> des Stutzens  <B>1</B> über die     Bleehwand    gekrempelt wird,

   wobei       (Y        eiehzeitig    nach Auflage des Stempelbundes  <B>6</B> und der     ringförmigen        3latrize   <B>10</B> auf der       Bleehwand    der Rand des Loches<B>9</B> in der       Bleehwand   <B>8</B>     aufgebördelt        %vird.        Fig.   <B>'22</B> zeigt  die so entstandene Verbindung vor Entfer  nung des Stempels und der     31atrize;

          entspre-          ehende    Teile sind mit gleichen     Bezugszeielien     wie in     Fig.   <B>1</B> versehen.     Sebliesslieh    werden  nach erfolgtem Pressen Stempel und Matrize  voneinander entfernt und der Rohrstutzen mit  der nun fest mit ihm verbundenen     Bleehwand     freigegeben.  



  Die Matrize<B>10</B> kann zusätzlich eine an die       Ausnellmung   <B>11</B> anschliessende Vertiefung 12       Tig.   <B>3)</B> aufweisen, in welcher das umge  krempelte Ende<B>3</B> des Stutzens<B>1-</B> in Form  eines ebenen     Rin--es   <B>13</B> an die     Bleeliwand   <B>8</B>       angeprosst    wird, was eine vergrösserte     Steifig-          keit    der so erhaltenen Verbindung gewähr  leistet.  



  Die Erfindung ist nicht auf die in der  Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbei  spiele beschränkt. Vielmehr könnte die     Über-          ,        -an",sfläehe        kn   <B>5</B>     des        Stempels    4     anders        C        geformt     sein, um die innere     Begrenzungsfläehe    der  Verbindung möglichst günstig dem Strö  mungsverlauf des durch     den    Stutzen strö  menden gasförmigen oder flüssigen     INIediums     anzupassen.

   Auch könnte der kreisringför  mige Wulst 2 durch einen auf dem Stutzen  angebrachten festen Ring gebildet werden.  Die     Bleehwand   <B>8</B> kann einen Teil eines Be  hälters oder eines Kanals oder auch ein aus  einem Blech als     Flanseh        herausgesehnittenes     Stück darstellen. Durch geeignete Formge  bung von Stempel und     --Nlatrize    sowie des       Rohrstutzenendes    und des Loches in der       Bleehwand    können auch solche Verbindungen  hergestellt werden, bei denen die     Bleehwand     eine gekrümmte Fläche oder einen Teil der  selben bildet.

   Dazu ist es nötig, die beim       Pressvorgang    der     Bleehwand    zugekehrten  Seiten des Stempelbundes<B>6</B> und der Matrize      <B>10</B> so zu formen,     dass    sämtliche Punkte ihrer  Oberfläche ohne Zwischenraum auf der Blech  wand anfliegen. Das Loch in der Blechwand  sowie der auf dem Stutzen angeordnete Wulst  und die ringförmige     Ausnehm,-ung    am Loch  rand der Matrize sind zudem entsprechend  der Form der     Durchdringungskurve    zwischen  kn  der     -ekrümmten    Fläche der Blechwand und  der Zylinderfläche des zu befestigenden Rohr  stutzens auszubilden.  



  Vorteilhaft können auch Rohre     handels-          üblieher        Län-e    an ihren beiden Enden mittels  des     erfindungsgemässen    Verfahrens mit einem       flanschenförmigen        Bleehstück    verbunden und  anschliessend durch Befestigung     zweier        Flan-          C          selienpaare    aneinander zu einer Leitung     zu-          saminengesetzt    werden.  



  Die in der Beschreibung eingehaltene  Reihenfolge der Arbeitsgänge     vorgängig    dem  Pressen ist     unwesentlieh,    sie kann     dureh     irgendeine andere Reihenfolge ersetzt werden.    drückt und das durch das Loch der Blech  wand     durehragende    Ende des Stutzens über  die     Bleehwand    gekrempelt wird.  



       II.    Vorrichtung mir Ausführung des Ver  fahrens nach Patentanspruch I,     gekennzeieh-          net    durch einen auf einem Stempel ange  ordneten Dorn, der an seinem Fusse eine  mit stetig sieh vergrösserndem Durchmesser  in einen Bund des Stempels übergehende Über  gangsfläche aufweist und ferner durch eine  ringförmige Matrize, welche am     Loehrand    auf  der einen Ringseite eine     zur    Aufnahme des       zusammengedrIiekten    Wulstes des Stutzens  und des über die Blechwand gekrempelten       Stutzenendes    bestimmte     ringförmige        Ausneh-          mung    aufweist.

    



       UNTERANSPRCCIIE:     <B>1.</B> Verfahren nach     Patentansprueh    I, da  durch gekennzeichnet,     dass    die     Übergangs-          fläehe    am Stempel derart bemessen und der  Grund der Ausnahme an der     ringförmigen     Matrize so geformt ist,     dass    nach Auflage des  Stempelbundes und der ringförmigen Matrize  auf der     Bleeliwand    nicht nur das Ende des  Stutzens um die     Bleehwand    gekrempelt,     son-          clern    auch der Rand des Loches in der Blech  wand     aufgebördelt    wird.  



  2. Verfahren nach     Patentansprueh   <B>1,</B> da  durch     gekennzeiehnet,        dass    das umgekrem  pelte Ende des Stutzens mit Hilfe einer auf  einer Ringseite der Matrize an deren     Ausneh-          mung    am     Loehrand    anschliessenden Vertie  fung in Form eines mit der Blechwand bün  digen Ringes an die Blechwand     angepresst     wird.  



  <B>3.</B> Vorrichtung nach     Patentansprueh        II,     dadurch gekennzeichnet,     dass    der Dorn mit  Anzug ausgebildet ist, so     dass    er am äussern  Ende einen kleineren Durchmesser aufweist  als beim     Anschluss    der     übergangsflilehe.  



  Method for connecting a pipe socket to a sheet metal wall and device for carrying out the method. The invention relates to a method for connecting a pipe socket to a sheet metal wall and a device for carrying out this method.



  <B> n </B> The method according to the invention is characterized in that a ring-shaped die is pushed over the socket provided with a bead, and that the socket is pushed into a hole in the sheet metal wall until the bead rests over its entire circumference is lifted into the wall so that further the nozzle with the part having the bead is slipped over the mandrel of a stamp, which mandrel has a transition line at its foot with a constantly increasing diameter merging into a collar of the stamp,

   and that the die and punch are then pressed against one another in such a way that the bead is pressed together in the space created between a recess in the die and the surface of the punch and the end of the nozzle protruding through the hole in the sheet metal wall is carded over the sheet metal wall.



       The device according to the invention is characterized by a mandrel arranged on a punch, which has a transition surface at its foot with a steadily increasing diameter in a collar of the punch and also by an annular die, which at the edge of the hole on one side of the ring has a - taking the compressed bead of the connecting piece and the connecting piece end rolled over the sheet metal wall in a certain ring shape,

  has ge recess. The transition area on the punch can be dimensioned in such a way and the reason for the exception on the ring-shaped die can be shaped in such a way that, after the stamp collar and the ring-shaped die have been placed on the sheet metal wall, not only the end of the nozzle is rolled around the sheet metal wall, but also the Edge of the hole in the sheet metal wall is flanged.

   Furthermore, the method according to the invention can be carried out in such a way that the rolled-up end of the nozzle is pressed against the sheet metal wall with the aid of a recess in the form of a ring flush with the sheet metal wall that follows the recess on the edge of the die on a ring side of the die becomes.



  The mandrel is advantageously formed with a suit so that it has a smaller diameter at the outer end than at the connection of the transition surface.



  The process for producing a connection according to the invention is explained using the exemplary embodiments shown in the drawing of the device for implementing the process, for example.



       FIG. 1 illustrates the individual parts on the basis of a first exemplary embodiment and FIG. 2 shows the finished connection of a pipe socket to a flat sheet metal wall after pressing.



       Fig. 3 shows a detail of a further embodiment on a larger scale. The z-linder-shaped pipe socket <B> 1 </B> (FIG. 1) </B> has an annular bead 2 which can be attached to a commercially available pipe section, for example by cold forming. Below the bead 2, a short pipe section <B> 3 </B> connects to the socket.



  The mandrel <B> 7 </B> of the punch 4 has at its foot a transition surface <B> 5 </B> that merges with the collar <B> 6 </B> with a steadily increasing diameter. The mandrel <B> 7 </B> is designed with a tightening so that it has a smaller diameter at the outer end than the mandrel diameter equal to the inner diameter of the pipe socket when connecting the transition area <B> 5. </B> The punch 4 can be connected to the fixed part of a press device in a manner not shown.



  The bleed wall <B> 8 </B> has a circular hole <B> 9 </B> into which the connecting piece <B> 1 </B> with the pipe piece <B> 3 </ B > is lifted in until the bead 2 rests on the sheet metal wall <B> 8 </B>. The ring-shaped die <B> 10 </B> can be connected to the movable part of a pressing device in a manner not shown; its inside diameter corresponds to the outside diameter of the pipe socket.

   On one side of the ring, the die <B> 10 </B> has a recess <B> 11 </B> on the edge of the loell, the base of which is sawn off and the cylindrical part of which has an inner diameter equal to the outer diameter of the circular bead .



       Before pressing, the pipe socket <B> 1 </B> is pushed into the circular hole of the sheet metal wall <B> 8 </B> until the "##, 'Lilstes 2" touches the wall <B> 8 </B> B> with the part occupied by this bead placed over the mandrel <B> 7 </B> and then pushed the die <B> 10 </B> from above over the pipe socket.

    Under the influence of the pressing force acting on the die, the die and die are then pressed against one another in such a way that the space between the die recess and the surface of the die is pressed together by the bead of the tube Hole in the sheet metal wall <B> 8 </B> the protruding end <B> 3 </B> of the connector <B> 1 </B> is rolled over the sheet metal wall,

   where (at the same time after the stamp collar <B> 6 </B> and the annular 3latrize <B> 10 </B> have been placed on the sheet metal wall, the edge of the hole <B> 9 </B> in the sheet metal wall <B> 8 </B> flanged% vird. Fig. <B> '22 </B> shows the connection thus created before removal of the punch and the matrix;

          Corresponding parts are provided with the same reference lines as in FIG. 1. After pressing, the punch and die are separated from each other and the pipe socket with the sheet metal wall that is now firmly connected to it is released.



  The die <B> 10 </B> can also have a recess 12 Tig. That adjoins the recess <B> 11 </B>. <B> 3) </B>, in which the turned-up end <B> 3 </B> of the connecting piece <B> 1- </B> in the form of a flat ring <B> 13 </ B> is pressed against the sheet metal wall <B> 8 </B>, which ensures increased rigidity of the connection thus obtained.



  The invention is not limited to the Ausführungsbei games illustrated in the drawing. Rather, the over-, -an ", sfläche kn <B> 5 </B> of the punch 4 could be shaped differently C in order to adapt the inner boundary surface of the connection as favorably as possible to the flow course of the gaseous or liquid medium flowing through the nozzle .

   The circular bead 2 could also be formed by a fixed ring attached to the connecting piece. The sheet metal wall <B> 8 </B> can represent a part of a container or a channel or also a piece that is cut out of a sheet metal as a flange. By suitable shaping of the punch and lathe, as well as the pipe socket end and the hole in the sheet metal wall, connections can also be made in which the sheet metal wall forms a curved surface or part of the same.

   To do this, it is necessary to shape the sides of the punch collar <B> 6 </B> and the die <B> 10 </B> facing the sheet metal wall during the pressing process in such a way that all points of its surface touch the sheet metal wall without a gap. The hole in the sheet metal wall as well as the bead arranged on the socket and the annular recess at the edge of the hole in the die are also to be designed according to the shape of the penetration curve between the bent surface of the sheet metal wall and the cylindrical surface of the pipe socket to be fastened.



  Advantageously, pipes of commercially available lengths can also be connected at their two ends to a flange-shaped sheet metal piece by means of the method according to the invention and then joined together to form a line by fastening two pairs of flanges to one another.



  The sequence of the operations prior to pressing is not essential, it can be replaced by any other sequence. presses and the end of the nozzle protruding through the hole in the sheet metal wall is carded over the sheet metal wall.



       II. Device with execution of the method according to claim I, marked by a mandrel arranged on a punch, which at its base has a transition surface with a steadily increasing diameter in a collar of the punch and also by an annular die, which, at the edge of the hole, on one side of the ring, has an annular recess intended to receive the compressed bead of the connecting piece and the connecting piece end rolled over the sheet metal wall.

    



       SUB-CLAIM: <B> 1. </B> Method according to patent claim I, characterized in that the transition area on the punch is dimensioned in such a way and the base of the exception on the ring-shaped die is shaped so that after the punch collar and the ring-shaped Die on the sheet metal wall not only roll up the end of the connection piece around the sheet metal wall, but also flare the edge of the hole in the sheet metal wall.



  2. The method according to patent claim 1, as characterized by the fact that the turned-over end of the nozzle is connected to the recess at the edge of the hole on a ring side of the die in the form of a recess in the form of a flush with the sheet metal wall end ring is pressed against the sheet metal wall.



  <B> 3. </B> Device according to patent claim II, characterized in that the mandrel is designed with a tightening so that it has a smaller diameter at the outer end than when connecting the transition sheet.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRÜCHE:</B> <B>1.</B> Verfahren zur Verbindung eines Rohr stutzens mit einer Bleeliwand, dadurch ge kennzeichnet, dass über den mit einem Wulst versehenen Stutzen eine ringförmige Matrize gese hoben wird, dass ferner der Stutzen in ein Loeli der Bleehwand bis zur Auflage des Wulstes über dessen ganzen Umfang auf der Wand ein-esehoben wird, dass weiter der Stutzen mit dem den Wulst aufweisenden Teil über den Dorn eines Stempels gestülpt wird, <B> PATENT CLAIMS: </B> <B> 1. </B> A method for connecting a pipe socket with a sheet metal wall, characterized in that an annular die is lifted over the socket provided with a bead, and furthermore the The socket is lifted into a Loeli of the sheet metal wall until the bead rests over its entire circumference on the wall, so that the socket with the part with the bead is placed over the mandrel of a stamp, welcher Dorn an seinein Fusse eine mit stetig sieh vergrösserndem Durchmesser in einen Bund des Stempels übergehende Über- gangsfliiehe aufweist, und dass dann Matrize und Stempel so gegeneinandergepresst wer den, dass in dem zwischen einer Ausnehmung der Matrize und der Oberfläche des Stempels entstehenden Raum der Wulst zusammenge- which mandrel has at its base a transition flute with a constantly increasing diameter merging into a collar of the punch, and that the die and punch are then pressed against each other in such a way that the bead is formed in the space between a recess in the die and the surface of the punch together
CH276204D 1949-07-02 1949-07-02 Method for connecting a pipe socket to a sheet metal wall and device for carrying out the method. CH276204A (en)

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