DE10138442C1

DE10138442C1 - Verfahren zur Herstellung eines metallischen Pressfittingelementes

Info

Publication number: DE10138442C1
Application number: DE2001138442
Authority: DE
Inventors: Bernd Sedlak
Original assignee: Mapress GmbH and Co KG
Current assignee: Mapress GmbH and Co KG
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2021-08-04
Also published as: WO2003014611A1; EP1412667A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Pressfittingelementes, mit mindestens einem wulstartig ausgebildeten ein Dichtelement aufnehmenden Abschnitt und einem daran anschließenden zylindrisch ausgebildeten Abschnitt, der der Einschubseite eines mit dem Pressfittingelement zu verbindenden Leitungsrohres zu- und/oder abgewandt ist, wobei das Pressfittingelement aus Feinguss erzeugt wird und einstückig mit einem Element des Leitungsrohr-Systems integral verbunden ist. Dabei ist die innenseitig liegende nutförmige Ringnut (10) der Ringwulst (6, 6.1) ausgegossen und wird anschließend durch spanabhebende Bearbeitung ausgearbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Pressfittingelemen tes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Pressfittings für Sanitär und Heizung aus Kohlenstoffstahl oder hochlegiertem Stahl sowie aus Kupfer sind bekannt (siehe Prospekte: mapress mannesmann pressfitting-system, Lieferprogramm Sanitär Heizung, September 1998 sowie mapress Kupfer, 03/1999). Kernstück des Pressfitting-Systems ist ein aus einem Rohrabschnitt hergestellter plastisch verformbarer Pressfitting, der vorzugsweise als Muffe, Bogen, T-Stück oder Reduzierstück ausgebildet ist. Nachteilig dabei ist, dass der Pressfitting wegen der hohen Anforderung bezüglich der Oberfläche und der Abmessungstoleranzen aus einem Abschnitt eines speziell hergestellten Rohres unter Anwendung mehrerer Umformschritte gewonnen wird. Das Ausgangsrohr ist üblicherweise ein nahtloses oder längsnahtgeschweißtes Rohr, das enge Toleranzen und eine hohe Oberflächengüte aufweist. Das Ausgangsrohr wird in Abschnitte zerteilt und durch Anwendung mehrerer Umformschritte, z. B. Einziehen, Bördeln, Drücken wird die gewünschte, endgültige Querschnittsform erzeugt. Da das Ausgangsprodukt schon relativ hochwertig ist, ist auch der daraus hergestellte Pressfitting relativ teuer. Darüber hinaus gibt es neben den Standardtypen von Pressfittings auch solche mit Gewinde, wie z. B. Übergangsbogen oder Ansatzbogen sowie Deckenwinkel und Übergangswinkel, bei denen das zuvor geschilderte Herstellverfahren nicht anwendbar ist.

In der Vergangenheit hat es einige Vorschläge gegeben, das zuletzt geschilderte Problem zu überwinden. Beispielsweise ist in der DE 100 29 479 A1 vorgeschlagen worden, als Ausgangsmaterial einen Voll- oder Hohlstab zu erzeugen und diesen spanabhebend zu bearbeiten. Wahlweise kann der Voll- oder Hohlstab durch Stranggießen, Strangpressen oder Schmieden erzeugt werden. Nach einem weiteren Vorschlag (DE 295 04 502 U1) wird der Pressfitting einstückig aus Temperguss hergestellt. Nachteilig dabei ist, dass der Werkstoff Temperguss aus Korrosionsschutzgründen nicht in Rohrsysteme aus Edelstahl eingesetzt werden kann.

Nach einem weiteren Vorschlag (DE 199 01 990 A1) wird der Pressfitting einstückig aus Edelstahlfeinguss hergestellt. Nachteilig dabei ist, dass zum Gießen der Auswölbung zur Aufnahme eines Dichtelementes ein aufwendig herzustellender verlorener Kern eingesetzt werden muss. Außerdem ist es schwierig, die sich bei einigen Abmessungen ergebende dünne Wand im Verpressbereich gießtechnisch fehlerfrei zu realisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Pressfittingelementes anzugeben, das kostengünstiger ist als die bekannten Verfahren.

Nach der Lehre der Erfindung wird die innenseitig liegende nutenförmige Ringnut der Ringwulst ausgegossen und anschließend durch eine spanabhebende Bearbeitung ausgearbeitet. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, dass auf die Herstellung eines teuren verlorenen Kerns verzichtet werden kann, da die schwierig zu gießende innen liegende Ringnut mechanisch ausgearbeitet wird. Die Außenoberfläche braucht nicht mechanisch bearbeitet zu werden, da durch den Feinguss die erforderliche Oberflächenqualität gegeben ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung schließt die spanabhebende Bearbeitung teilweise oder ganz die Innenseite des zylindrischen Abschnittes mit ein. Das hat den Vorteil, dass zum einen eine gießtechnisch leichter herzustellende dickere Wand gegos sen werden kann und durch die spanabhebende Bearbeitung sehr genau die in der Fes tigkeitsebene erforderliche Wanddicke erzeugt werden kann. Auch diese Bearbeitung ist nur auf die Innenseite beschränkt und ist auch nicht für alle Abmessungen erforderlich.

Das so hergestellte Pressfittingelement kann Teil eines einstückig hergestellten Decken winkels, Übergangswinkels, Übergangsbogen, Übergangsstück, Übergangsmuffe und dgl. sein. Das Verfahren bietet sich auch zur Herstellung eines T-Stückes mit Abgang mit Innen- oder Außengewinde an sowie zur Herstellung eines Armaturengehäuses mit angeschlossenem Pressfittingelement.

Das vorgeschlagene Verfahren ist anwendbar für alle Metalle, insbesondere für Stahl. Vorzugsweise ist der Stahl ein niedriglegierter C-Stahl oder ein hochlegierter Edelstahl.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand dreier Beispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt einen Deckenwinkel,

Fig. 2 im Querschnitt ein Übergangsstück mit Außengewinde,

Fig. 3 im Querschnitt einen Übergangsbogen mit Außengewinde.

In Fig. 1 ist in einem Querschnitt ein üblicher Deckenwinkel 1 dargestellt. Dieser besteht aus einem Gewindeabschnitt 2 mit einem Innengewinde 3. Um den Deckenwinkel 1 be festigen zu können, ist am Ende des Gewindeabschnittes 2 ein hier nicht näher dargestelltes Fußelement 4 angeordnet. Im rechten Winkel zum Gewindeabschnitt 2 ist mit diesem ein Pressfittingelement 5 verbunden. Dieses weist an der Stirnseite eine Ringwulst 6 auf, in die ein hier nicht dargestelltes Dichtelement einlegbar ist. Daran schließt sich mit einem schrägen Übergang 7 ein zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 8 an. Am Ende der Erstreckung weist der zylindrisch ausgebildete Abschnitt 8 einen Absatz 9 auf, der einen Anschlag für das hier nicht dargestellte einzuschiebende Leitungsrohr bildet.

Um einen solchen Deckenwinkel 1 einstückig als Feingussteil herzustellen, müssen be sondere verlorene Kerne hergestellt werden, insbesondere um die innen liegende ringför mige Nut 7 der Ringwulst 6 gießtechnisch zu formen. Da dieser Kern wegen der Hinter schneidung nicht gezogen werden kann, muss er in einem aufwendigen Verfahren wieder entfernt werden.

Nach der Lehre der Erfindung wird vorgeschlagen, die schwierige Stelle der Ringwulst 6' voll auszugießen, wie auf der rechten Teilhälfte des Schnittes zu erkennen ist. Der übrige Kern kann als Stecker ohne Schwierigkeiten gezogen werden und die erforderliche Herstellung der Ringwulst 6 erfolgt anschließend durch eine mechanische Bearbeitung des gegossenen Ringwulstbereiches 6'. Der Vorschlag kann auch dazu benutzt werden, die Wanddicke 11 im zylindrischen Abschnitt 8 verformungsgerecht einzustellen. Die Wanddicke 11 muss zur Bildung der Festigkeitsebene einerseits ausreichend bemessen und darf zum anderen aber nicht zu dick ausfallen, da die Presskräfte dann stark ansteigen. Gießtechnisch ist es einfacher, die Wanddicke in der Plustoleranz zu gießen und dann gezielt durch eine einfache mechanische Bearbeitung die optimale Wanddicke einzustellen. Da die Außenkontur unverändert bleibt, beschränkt sich die mechanische Bearbeitung auf die Innenseite. Die mechanische Bearbeitung des zylindrisch ausgebildeten Abschnittes 8 ist auch nicht für alle Abmessungen erforderlich, da bei einigen Abmessungen die gewünschte Wanddicke gießtechnisch problemlos herzustellen ist. Die Schwierigkeiten treten insbesondere bei dünner Wand auf, da hier die Gefahr von Gießfehlern besonders groß ist.

In Fig. 2 ist als zweites Beispiel ein Übergangsstück 12 dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. Das Übergangsstück 12 besteht aus einem geraden Gewindeabschnitt 13 mit einem Außengewinde 14. Daran schließt sich ein Sechskant 15 an. Integral mit dem Gewindeabschnitt 13 verbunden ist ein Pressfittingelement 5' mit Ringwulst 6 und zylindrischem Abschnitt 8. Im Unterschied zur Ausbildung gemäß Fig. 1 schließt sich der Einschubseite zugewandt an die Ringwulst 6 ein zweiter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 8' an. Die Ausgießtechnik des gegossenen Ringwulstbereiches 6' erfolgt in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben (oberes linkes Teilbild). Danach erfolgt die mechanische Bearbeitung zur Ausformung der Ringwulst 6. In dieser Figur ist dargestellt, dass der Ringwulst 6 symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein kann. Dazu weist der gegossene Ringwulstbereich 6' eine zur Einschubseite geneigte Schräge auf.

An einem dritten Beispiel ist in Fig. 3 ein Übergangsbogen 16 dargestellt. Er besteht ebenfalls aus einem Gewindeabschnitt 17 mit einem Außengewinde 18. Daran schließt sich ein Bogenelement 19 an, das dann übergeht in ein Pressfittingelement 5". Im Unterschied zu Fig. 2 ist das hier dargestellte Pressfittingelement 5" mit zwei Ringwülsten 6, 6.1 versehen. Die Verfahrensweise in der Gießtechnik ist die gleiche wie zuvor beschrieben, nur mit dem Unterschied, dass zwei gegossene Ringwulstbereiche 6', 6.1' mechanisch bearbeitet werden müssen.

Bezugszeichenliste

1

Deckenwinkel

2

Gewindeabschnitt

3

Innengewinde

4

Fußelement

5

,

5

',

5

" Pressfittingelement

6

,

6.1

Ringwulst

6

',

6.1

' gegossener Ringwulstbereich

7

Übergang

8

,

8

' zylindrisch ausgebildeter Abschnitt

9

Absatz

10

ringförmige Nut

11

Wanddicke

12

Übergangsstück

13

Gewindeabschnitt

14

Außengewinde

15

Sechskant

16

Übergangsbogen

17

Gewindeabschnitt

18

Außengewinde

19

Bogenelement

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Pressfittingelementes, mit mindes tens einem wulstartig ausgebildeten ein Dichtelement aufnehmenden Abschnitt und einem daran anschließenden zylindrisch ausgebildeten Abschnitt, der der Einschubseite eines mit dem Pressfittingelement zu verbindenden Leitungsrohres zu- und/oder abgewandt ist, wobei das Pressfittingelement aus Feinguss erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitig liegende nutenförmige Ringnut (10) der Ringwulst (6, 6.1) ausgegossen und anschließend durch spanabhebende Bearbeitung ausgearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spanabhebende Bearbeitung teilweise oder ganz auch die Innenseite des zylindrischen Abschnittes (8, 8') mit einschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für den Feinguss ein hochlegierter Stahl verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl ein niedriglegierter C-Stahl ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl ein hochlegierter Edelstahl ist.