DE102009024198B4

DE102009024198B4 - Verfahren zur Herstellung von Pressfittings und Werkzeug dafür

Info

Publication number: DE102009024198B4
Application number: DE200910024198
Authority: DE
Inventors: Walter Bauer; Bernd KOSCHIG
Original assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Current assignee: KR Pfiffner GmbH
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: DE102009024198A1; WO2010142554A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Fittings (1) mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines rohrförmigen Rohlings (21), Aufweiten eines Endes (34) des Rohlings (21) zur Vergrößerung des Durchmessers des Endes (34), Ziehen des Endes (34) zur Verringerung seiner Wandstärke, Einfahren eines Gegenhalterdorn (33) in das aufgeweitete Ende (34), der eine Serie von Zähnen (39–41) aufweist, wobei zwischen seinen Zähnen (39–41) Lücken ausgebildet sind, deren radiale Tiefe mindestens so groß ist wie die axiale Größe der eingefalteten Abschnitte (11–15), wobei die Lücken breiter sind als die Zähne (39–41), Einfalten einer Serie von beabstandeten Abschnitten (11–15) entlang des Umfangs des Endes (34) und danach Drehen des Gegenhalterdorns (33) um einen Winkelbetrag, so dass die Zähne (39–41) zwischen die eingefalteten Abschnitte (11–15) positioniert sind, wonach der Gegenhalterdorn (33) axial aus dem Ende entfernt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem kronenförmigen Ende versehenen Pressfittings, den durch das Verfahren hergestellten Pressfitting und ein zur Herstellung solcher Pressfittings geeignetes Werkzeug.
Wie aus der EP 0 649 689 A1 bekannt werden in der Installationstechnik Rohrverbindungen heute häufig durch Pressfittings hergestellt. Diese weisen üblicherweise ein zweckentsprechend ausgebildetes Ende auf, in das ein Rohrende eingesteckt werden kann. Durch radiales Verpressen des Pressfittings wird eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Pressfitting und dem Rohr hergestellt.
Zum Verpressen des Fittings sind Zangen in Gebrauch, die die nötige Presskraft aufbringen können. Üblicherweise haben diese Zangen wechselbare Backen. Dadurch können vor Ort auf der Baustelle die Presszangen an unterschiedliche Fittings, zum Beispiel mit unterschiedlichen Durchmessern angepasst werden.
Die zum Verformen der Pressfittings erforderlichen Presskräfte hängen von verschiedenen Einflussfaktoren, wie beispielsweise dem Material und der Wandstärke der Pressfittings, ab. Beispielsweise benötigen Kupfer-Pressfittings weniger Presskraft als ansonsten gleich ausgebildete Pressfittings aus Edelstahl.
Aus der EP 1 995 001 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Pressfittings bekannt, bei dem ein Rohrende eines Rohlings durch einen im Querschnitt polygonalen Durch aufgeweitet wird. Das den Rohling dabei aufnehmende Werkzeug weist einen Ziehring auf, der nach Aufweitung des Rohrendes von diesem abgezogen wird, um seine Wandstärke zu reduzieren.
Zur Ausweitung des Anwendungsgebiets von Pressfittings wäre es zu wünschen, diese auch dann einsetzen zu können, wenn Rohre mit relativ großen Durchmessern und/oder relativ großen Wandstärken durch Pressfittings zu verbinden sind. Manchmal sind große Wandstärken erforderlich, beispielsweise aus Korrosionsschutzgründen, Stabilitätsgründen oder aus sonstigen Überlegungen heraus.
Davon ausgehend, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Konzept anzugeben, dessen Anwendung den Gebrauch dickwandiger Pressfittings gestattet.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren zur Herstellung von Fittings nach Anspruch 1, den entsprechenden Fittings nach Anspruch 8 und dem Werkzeug zur Herstellung dieser Fittings nach Anspruch 11 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist darauf gerichtet, dem zur Herstellung des Pressfittings vorgesehenen Rohling an seinem Ende, das später zum Herstellen der Pressverbindung mit einem Rohr einer Verformung unterliegen soll, zunächst in seiner Wandstärke zu reduzieren. Dies geschieht durch Aufweiten und Ziehen des Endes des Rohlings, wodurch zunächst ein aufgeweitetes, in der Wandstärke reduziertes, zylindrisches Endstück ausgebildet wird. An dessen stirnseitigen Ende werden wiederum verschiedene Abschnitte radial nach innen gefaltet. Dies kann seriell oder, wie es bevorzugt wird, gleichzeitig in einem Schritt geschehen. Es bildet sich eine Serie von untereinander vorzugsweise gleich ausgebildeten Abschnitten, die entlang des Umfangs des Rohrendes voneinander beabstandet sind. Diese Abschnitte sind vorzugsweise etwa rechtwinklig abgewinkelt und radial nach innen gerichtet. Sie können als Anlageschulter beispielsweise für einen Metallring dienen, der in das Rohrende eingesetzt wird. Er kann zum Beispiel als Dichtung zwischen dem von dem Pressfitting angeschlossenen Rohrende und dem Pressfitting dienen. Er kann auch als Widerlager für ein anderes Dichtungsmittel, wie beispielsweise einen O-Ring dienen.
Durch die Reduktion der Wanddicke des Anschlussabschnitts des Pressfittings und durch das Ausbildung einer kronenartigen Struktur, bestehend aus den genannten voneinander beabstandeten einwärts gebogenen Abschnitte, wird die Verformbarkeit des Endes des Pressfittings gegenüber Pressfittings verbessert, die ohne Wanddickenreduktion hergestellt sind. Andererseits wird in denjenigen Bereichen des Pressfittings, die mit dem Fluid in Berührung kommen sollen oder können, die gewünschte große Wandstärke bereitgestellt.
Dieses Konzept gestattet den Einsatz und die Verwendung von Pressfittings, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, auf Baustellen, unter Weiterverwendung der bisher eingesetzten Presszangen, wobei gegebenenfalls lediglich die Presswerkzeuge, d. h. die Pressbacken der Presszangen, an die Pressfittings anzupassen sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Herstellung von Pressfittings aus Kupfer, Stahl oder Edelstahl, insbesondere aber aus relativ dickwandigen, nicht edlen Stählen, die beispielsweise verzinkt sein können. Die erfindungsgemäß hergestellten Pressfittings können vor oder nach der Herstellung verzinkt werden. Damit können gewöhnliche verzinkte Rohre, wie sie beispielsweise zum Bau von Wasserleitungen Anwendung finden, durch Pressfittings untereinander verbunden werden, wobei keine Gefahr der Ausbildung von korrosionsfördernden Lokalelementen besteht. Die genannten Pressfittings können auch aus nicht verzinktem Material hergestellt werden. Die kronenartige Randstruktur des Pressfittings mit Lücken zwischen den eingefalteten Abschnitten ist für das nachträgliche Verzinken der Pressfittings vorteilhaft. Flüssiges Zink kann aus dem Pressfitting gut ablaufen.
Beim Verpressen kann insbesondere das aufgeweitete Ende, dessen Wandstärke reduziert ist und das mit eingefalteten Abschnitten versehen ist, radial komprimiert werden. Die dabei aufzubringenden Kräfte sind leicht beherrschbar. Außerdem können durch die Presszange große radiale Verformungen erreicht werden. Dies ermöglicht die Herstellung und Verwendung von Pressfittings mit relativ großen Toleranzen.
Das für die Herstellung des Pressfittings eingerichtet Werkzeug weist einen besonders einfachen Aufbau auf. Insbesondere ist zur Herstellung der eingefalteten Abschnitte lediglich ein ringförmiges Abkantwerkzeug ohne bewegliche Teile erforderlich. Auch der Gegenhalterdorn kann starr ausgebildet werden. Dies gilt insbesondere, wenn die in Umfangsrichtung zu messende Länge der einzelnen eingefalteten Abschnitte an dem Ende des Fittings kleiner ist als die zwischen den eingefalteten Abschnitten zu messenden Lücken. In diesem Fall kann ein radial gezahnter Gegenhalterdorn verwendet werden, der durch eine Drehung um seine Längsachse nach herstellen der eingefalteten Abschnitte in eine Position überführt werden kann, in der er axial aus dem Rohrende herausgezogen werden kann. Den Winkelbetrag um den Gegenhalterdorn dabei zu drehen ist, entspricht dem halben Winkelabstand zweier benachbarter, eingefalteter Abschnitte.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen, der Beschreibung oder Zeichnung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Pressfitting, in nicht maßstäblicher Perspektivdarstellung,
2 den Pressfitting nach 1, aufgesteckt auf ein Rohrende vor Herstellung der Pressverbindung,
3 eine abgewandelte Ausführungsform des Pressfittings,
4 bis 7 unterschiedliche Arbeitsstufen bei der Herstellung eines Pressfittings, jeweils in Längsschnittdarstellung,
8 das Werkzeug zum Herstellen des Pressfittings bei Herstellung der eingefalteten Abschnitte unter Weglassung des Gegenhalterdorns, im Vertikalschnitt,
9 das Werkzeug nach 8, in perspektivischer Schnittdarstellung und
10 den Gegenhalterdorn für das Werkzeug nach 8 und 9, in schematisierter Perspektivdarstellung.
In 1 ist ein Abschnitt eines Pressfittings 1 veranschaulicht, der beispielsweise aus dickwandigem verzinkten Stahl besteht. Zur besseren Veranschaulichung ist der Pressfitting 1 in 2 nochmals mit einem in eine Seite eingesteckten Rohr 2 veranschaulicht. Der Pressfitting 1 weist einen etwa zylindrischen Mittelabschnitt 3 mit einem ersten, geringen Durchmesser auf. An den Mittelabschnitt 3 schließt sich an mindestens einer oder an beiden Seiten jeweils ein vorzugsweise zylindrischer Einsteckabschnitt 4, 5 an, dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Rohrs 2 entspricht. Der Durchmesser des Einsteckabschnitts 4, 5 ist größer als der Durchmesser des Mittelabschnitts 3.
An die Einsteckabschnitte 4, 5 schließen sich Pressabschnitte 6, 7 an, die einen noch größeren Durchmesser aufweisen. Die Pressabschnitte 6, 7 sind untereinander gleich ausgebildet, so dass die Beschreibung des einen gleichermaßen für den anderen gilt.
Der Pressabschnitt 6 dient der Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem Pressfitting 1 und dem Rohr 2, die durch in Gebrauch auf das Rohr 2 und dem Pressfitting 1 einwirkende Kräfte nicht getrennt werden kann. Insbesondere wird das Rohr 2 axial fest in dem Pressfitting 1 gehalten, wenn der Pressabschnitt 6 entsprechend radial komprimiert worden ist.
Der Pressabschnitt 6 kann Dichtungsmittel oder sonstige Elemente aufnehmen. Beispielhaft ist dazu in 1 ein Dichtungsring 8 mit kreisförmigem Schnurquerschnitt (O-Ring) veranschaulicht. Ergänzend oder alternativ zu dem Dichtungsring 8, kann ein vorzugsweise ungeschlitzter, d. h. entlang seines gesamten Umfangs durchgehend ausgebildeter Metallring 9 in dem Pressabschnitt 6 vorgesehen sein. Der Metallring 9 ist vorzugsweise als Kreisscheibe ausgebildet. Er kann, wie dargestellt, an seinem Innenumfang und außen zylindrisch ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Metallring 9 an seinem Innenumfang und/oder an seinem Außenumfang mit einer Schneidkante zu versehen. Fehlt die Schneidkante, kann der Metallring 9 als Anlage für den Dichtungsring 8 dienen. Ist die Schneidkante vorhanden, kann er als Metalldichtung dienen. Der Dichtungsring 8 kann einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Er kann als Rechteckring oder als Lippendichtring ausgebildet sein. Auch können in dem Pressabschnitt 6 mehrere solcher Dichtringe angeordnet sein. Der Pressabschnitt 6 ist vorzugsweise zunächst zylindrisch ausgebildet. Seine in Radialrichtung zu messende Wandstärke ist vorzugsweise deutlich geringer als die Wandstärke des Einsteckabschnitts 4, 5 und/oder des Mittelabschnitts 3. Vorzugsweise stimmen die Wandstärken des Mittelabschnitts und er Einsteckabschnitte 4, 5 miteinander überein.
An seinem Stirnende 10 ist der Pressfitting 1 mit insbesondere rechts erkennbaren radial nach innen gefalteten Abschnitten 11, 12, 13, 14, 15 versehen, die jeweils eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung und somit senkrecht zur Mittelachse 16 erstreckende Anlagefläche 17, 18 aufweisen. Die Anlagefläche 17, 18 geht vorzugsweise in einer relativ scharfen Biegung in die wiederum vorzugsweise zylindrische Innenfläche 19 des Pressabschnitts 6 über, solange dieser radial noch nicht verformt worden ist. In diesem Zustand ist der von den Spitzen der eingefalteten Abschnitte 11 bis 15 markierte Innendurchmesser, vorzugsweise größer als der Aussendruchmesser des Metallrings 9 und/oder des Dichtungsrings 8.
Wie 2 rechts anhand des Pressabschnitts 7 erkennen lässt, sind die eingefalteten Abschnitte 11 bis 15 voneinander jeweils in Umfangsrichtung beabstandet. Sie erstrecken sich außerdem um den gesamten Außenumfang des Pressabschnitts 6 bzw. 7 herum. Sie bilden somit einen Kranz. Die Abschnitte 11 bis 15 (sowie die weiteren in 2 aufgrund der Schnittdarstellung nicht dargestellten abschnitte entlang des Umfangs des Pressabschnitts 6 oder 7) sind vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet, wobei sie ebenfalls vorzugsweise jeweils in Umfangsrichtung miteinander übereinstimmende Längen aufweisen. Jedoch sind die in Umfangsrichtung zu messenden Längen der eingefalteten Abschnitte 11 bis 15 vorzugsweise geringre als die ebenfalls in Umfangsrichtung zu messenden Abstände zwischen den Abschnitten 11 bis 15.
3 veranschaulicht einen etwas abgewandelten Pressfitting 1', der sich von dem vorbeschriebenen Pressfitting 1 im Wesentlichen lediglich hinsichtlich der Ausbildung des Mittelabschnitts 3 unterscheidet. Dieser ist nicht zylindrisch, sondern bogenförmig ausgebildet. Außerdem können die Lücken zwischen den einzelnen eingefalteten Abschnitten, wie 3 darstellt, nicht nur geringfügig, sondern wesentlich größer gemacht werden wie die Abschnitte selbst. Im Übrigen gilt die vorige Beschreibung unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen uneingeschränkt entsprechend.
Die 4 bis 7 veranschaulichen das Werkzeug zum Herstellen des Fittings nach 2 oder 3. Zu dem Werkzeug gehört eine Matrize 20, die dazu eingerichtet ist, einen rohrförmigen Rohling 21 aufzunehmen. Dieser ist in 4 lediglich abschnittsweise dargestellt. Die Matrize 20 umschließt den Rohling 21 und hält ihn in Axialrichtung fest.
Zu der Matrize 20 gehört ein ringförmiger Matrizenteil 22, mit einer Bohrung, die an die Bohrung der Matrize 20 anschließt. Etwas unterhalb der Fläche, bei der der Matrizenteil 22 an die Matrize 20 anschließt ist in der Bohrung der Matrize 20 eine ringförmige Stufe 23 ausgebildet.
Zur Durchführung eines ersten Aufweitschritts dient ein erster Aufweitdorn 24, der durch einen geeigneten Antrieb, wie beispielsweise einen Hydraulikantrieb, einen Servomotor, einen Exzenterantrieb oder dergleichen, axial in die Bohrung der Matrize 20 bzw. des Matrizenteils 22 hineine und daraus heraus bewegbar ist. Diese Bewegungen sind in 4 durch einen Pfeil angedeutet.
Der Aufweitdorn 24 definiert mit der inneren Wandung des Matrizenteils 22 bzw. der Matrize 20 jeweils einen Ringspalt, dessen Weite etwa der Wandstärke des Rohlings 21 entspricht. Der Aufweitdorn 24 weist an seinem unteren Ende 25 einen Aussendruchmesser auf, der etwa dem Innendruchmesser des nicht aufgeweiteten Rohlings entspricht. In einigem Abstand zur Stirnfläche de Aufweitdorns 24 weist dieser eine Ringschulter 26 auf.
Zur Durchführung eines nächsten Arbeitsschritts, der ebenfalls innerhalb der Matrize 20 oder gegebenenfalls auch in einem anderen Werkzeug durchgeführt werden kann, sind eine Ziehmatrize 27 und ein zweiter Aufweitdorn 28 vorgesehen. Die Ziehmatrize 27 ist vorzugsweise ringförmige ausgebildet. Ihre zentrale im Wesentlichen zylindrische Durchgangsbohrung hat einen Durchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des Matrizenteils 22. An dem unteren der Matrize 20 zugewandtem Ende ist die Durchgangsbohrung der Ziehmatrize 27 verengt. Hier weist die Ziehmatrize 27 einen nach innen gerichteten Ziehflansch 29 auf. Die Ziehmatrize 27 ist mit einer nicht weiter veranschaulichten Antriebseinrichtung, wie beispielsweise einem Hydraulikantrieb, einem Servomotor, einem Exzenterantrieb oder dergleichen, versehen. Die Antriebseinrichtung ist dazu geeignet, die Ziehmatrize 27 wahlweise an die Stirnseite der Matrize 20 anzupressen oder mit erheblicher Kraft kontrolliert von der Matrize 20 weg zu bewegen.
Der zweite Aufweitdorn 28 weist an seinem distalen Ende 30 einen Durchmesser auf, der etwa dem Durchmesser des ersten Aufweitdorns 24 oberhalb der Stufe 26 entspricht. In einigem Abstand zu dem distalen Ende 20 ist an dem zweiten Aufweitdorn 28 wiederumeine Ringschulter 31 vorgesehen, an der der Durchmesser des Aufweitdorns 28 zu einem größeren Durchmesser übergeht.
Bei dem ersten Aufweitdorn 24 befinden sich zu beiden Seiten der Ringschulter 26 zylindrische Abschnitte. Ebenso befinden sich bei dem zweiten Aufweitdorn 28 zu beiden Seiten der Ringschulter 31 zylindrische Dornabschnitte.
Aus 7 sind weitere Teile des Werkzeugs ersichtlich, die zum Einsatz kommen, wenn die Ziehmatrize 27 und der Aufweitdorn 28 von der Matrize 20 bzw. dem Rohrende des Rohlings 21 entfernt worden sind. Zu dem Werkzeug gehören ein ringförmiges Abkantwerkzeug 32 und ein Gegenhalterdorn 33, die mit einem Antrieb, wie beispielsweise einem Hydraulikantrieb, einem Servomotor, einem Exzenterantrieb oder dergleichen verbunden sind. Das Abkantwerkzeug 32 geht insbesondere auch aus den 8 und 9 hervor. Es umgibt das aus der Matrize 20 heraus schauende Ende 34 des Rohlings ringförmig. An dem Abkantwerkzeug 32 ist eine Presskrone 35 starr gehalten. Diese ist als durchgehender oder, wie 9 erkennen lässt, segmentierter Ring aisgebildet, der mit dem Abkantwerkzeug 32 verschraubt ist.
Die Presskrone 35 weist eine Anzahl von in Axialrichtung vorstehenden Fingern 36 auf, deren Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser des Endes 34 übereinstimmt. Die Finger 36 haben jeweils eine gekrümmte, an die Wandung des Endes 34 angepasste Außenfläche. Die Finger 36 legen sich somit mit ihren Außenflächen an die Innenseite des Endes 34 an und stützen dieses radial nach innen ab. Zwischen den Fingern 36 sind an den Pressring 35 oder dem Abkantwerkzeug 32 Schrägflächen 37 siehe 8 und 9) ausgebildet, die dazu dienen, Material des Endes 34 zwischen den Fingern 36 lokal radial nach innen zu drängen. An dem Pressring 35 sind außerdem zwischen den Fingern 36 Pressflächen 38 ausgebildet, die vorzugsweise rechtwinklig zur Mittelachse 16 stehen. Die Pressflächen 38 erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Lücke zwischen zwei benachbarten Zähnen 36. Vorzugsweise weisen die Zähne 36 in Umfangsrichtung gemessen eine größere Länge auf als die Pressflächen 38.
10 veranschaulicht den sich in Gebrauch durch eine zentrale Öffnung der Presskrone 35 erstreckenden und bereits aus 7 ersichtlichen Gegenhalterdorn 33 gesondert. Wie ersichtlich, ist der Gegenhalterdorn 33 an seinem unteren Ende mit radial nach außen gerichteten Zähnen 39, 40, 41 versehen, die sich wie ein Kranz um den gesamten Umfang des unteren Rands des Gegenhalterdorns 33 herum erstrecken. Die Zähne 39, 40, 41 haben zumindest an ihren Spitzen 42, 43, 44 eine Kontur, die der gewünschten Innenkontur der nach innen gefalteten Abschnitte 11 bis 15 entspricht.
Bei einer alternativen Ausführungsform können sich die Zähne 39, 40, 41 an der mit der Ringschulter 26 (4) erzeugten Ringfläche 46 abstützen, wenn sie axial ausreichend lang sind.
Der Gegenhalterdorn 33 ist mit einer Betätigungseinrichtung verbunden, über die er axial bewegt und in gewünschten Axialpositionen fixiert werden kann. Außerdem kann er mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung, wie Pfeile in 7 und 10 andeuten, zumindest über einen gewissen Winkelbetrag gedreht werden.
Zur Herstellung des Pressfittings wird ein rohrförmiger Rohling 21 zunächst in die Matrize 20 eingespannt, so dass das Ende des Rohlings über die Stirnfläche 45 der Matrize hinaus ragt. Der Matrizenteil 22 wird auf die Stirnfläche 45 gebracht, so dass das Ende des Rohlings 21 von dem Matrizenteil 22 umfasst ist. Alsdann wird der erste Aufweitstempel 24, wie es 4 zeigt, in den Rohling 21 eingefahren bis die Ringschulter 26 knapp oberhalb der Stufe 23 steht. Dadurch wird das Ende des Rohlings 21 erstmalig aufgeweitet. Es entsteht dabei der aus 2 ersichtliche Einsteckabschnitt 4 oder 5.
5 veranschaulicht einen nächsten Arbeitsschritt, in dem das Rohrende weiter aufgeweitet wird. Dazu werden zunächst der erste Aufweitdorn 24 und der Matrizenteil 22 von dem aus der Matrize 2 herausschauenden Rohrende entfernt. Dann wird die Ziehmatrize 27 über das Rohrende geführt, bis sie auf der Stirnfläche 45 aufliegt. Nachfolgend wird der zweite Aufweitstempel 28 durch die Ziehmatrize 27 hindurch in das Rohrende des Rohlings 21 eingeführt, bis die Ringschulter 31 knapp oberhalb der Stirnfläche 45 steht. Es entsteht ein aufgeweitetes Ende 34, das zunächst hohlzylindrisch ist und dessen Wandstärke etwa mit der Ursprungswandstärke des Rohlings 21 übereinstimmt oder nur geringfügig geringer ist als diese.
In einem nächsten Arbeitsschritt, der in 6 veranschaulicht ist, wird die Wandstärke des Endes 34 deutlich reduziert. Dazu verbleibt der zweite Aufweitdorn 28 in dem Rohling 21, während die Ziehmatrize 27 mit entsprechender Kraft durch einen, nicht weiter veranschaulichte, Betätigungseinrichtung von der Stirnfläche 45 der Matrize 20 weg bewegt wird. Der Ziehrand 29, der die in 5 ersichtliche soeben gebildete Stufe untergreift, reduziert nun die Wandstärke des Endes 34. Der Durchmesserunterschied zwischen der inneren Kante des Ziehrands 29 und dem Außendurchmesser des zweiten Aufweitstempels 28 definiert dabei die Wandstärke des Endes 34.
Der nächste Arbeitsschritt kann vonstatten gehen, wenn der zweite Aufweitstempel 28 und die Ziehmatrize 27 von dem Rohling 21 entfernt worden sind. Es wird dann der Gegenhalterdorn 33 in das Ende 34 eingeführt, wie es 7 zeigt und in dieser Stellung fixiert. Die Zähne des Gegenhalterdorns 33 (zum Beispiel der Zahn 41) stehen in den Lücken der Presskrone 35, die nun zusammen mit dem Abkantwerkzeug 32 durch eine Axialbewegung auf das Ende 34 aufgepresst wird. Dabei steht der Gegenhalterdorn 33 still. Alternativ kann der Gegenhalterdorn 33 beim axialen Aufpressen des Abkantwerkzeugs 32 axial in Gegenrichtung etwas bewegt werden.
Das Arbeitsergebnis geht aus den 8 und 9 hervor. Während die Zähne 36 ein Kollabieren der Wandung 34 nach innen lokal verhindern, drängen die Druckflächen 37 in Verbindung mit den Pressflächen 38 zwischen den Zähnen 36 des Endes 34 nach innen. Es entstehen dadurch die im Zusammenhang mit 2 beschriebenen einwärts gefalteten Abschnitte 11 bis 15.
Ist der Umformvorgang beendet, kann das Abkantwerkzeug 32 mit der Presskrone 35 axial von dem fertig gestellten Pressfitting weg bewegt werden. Die Zähne 36 gleiten dabei aus dem Pressfitting und geben die Lücken zwischen den eingefalteten Abschnitten frei. Der Gegenhalterdorn 33 kann ebenfalls aus dem Ende 34 entfernt werden, indem er zunächst um eine halbe Teilung gedreht wird, so dass seine Zähne in den Lücken zwischen den einwärts gefalteten Abschnitten 11, 12, 13 stehen. Sodann kann auch der Gegenhalterdorn 33 axial aus dem Ende des Pressfittings herausgezogen werden.
Zur Verbindung von dickwandigen Rohren ist ein dickwandiger Pressfitting 1 geschaffen, der ein Ende mit reduzierter Wandstärke aufweist und dessen stirnseitiger Rand stellenweise nach innen gefaltet ist. Ein derartiges Pressfitting lässt sich trotz relativ großer Wandstärke mit handhabbaren relativ geringen Kräften radial nach innen zusammenpressen, um die gewünschte Pressverbindung herzustellen. Das zu seiner Herstellung vorgesehene Werkzeug umfasst mehrere Matrizenteile, die zum Aufweiten eines rohrförmigen Rohlings und zur Reduzierung der Wandstärke des äußersten Abschnittes eingerichtet ist. Weiter enthält das Werkzeug einen Gegenhalterdorn 33 und ein Abkantwerkzeug 32 mit dem eine Kronenzahnstruktur an dem stirnseitigen Ende des Rohlings herstellbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Pressfitting
2: Rohr
3: Mittelabschnitt
4, 5: Einsteckabschnitt
6, 7: Pressabschnitt
8: Dichtungsring
9: Metallring
10: Stirn-Ende
11–15: einwärts gefaltete Abschnitte
16: Mittelachse
17, 18: Anlagefläche
19: Innenfläche
20: Matrize
21: Rohling
22: Matrizenteil
23: Stufe
24: erster Aufweitdorn
25: Ende
26: Ringschulter
27: Ziehmatrize
28: zweiter Aufweitdorn
29: Ziehflansch
30: distales Ende des zweiten Aufweitdorns 28
31: Ringschulter
32: Abkantwerkzeug
33: Gegenhalterdorn
34: Ende
35: Presskrone
36: Finger
37: Druckfläche
38: Pressfläche
39–41: Zähne
42–44: Kontur
45: Stirnfläche
46: Ringfläche

Claims

Verfahren zur Herstellung von Fittings (1) mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines rohrförmigen Rohlings (21), Aufweiten eines Endes (34) des Rohlings (21) zur Vergrößerung des Durchmessers des Endes (34), Ziehen des Endes (34) zur Verringerung seiner Wandstärke, Einfahren eines Gegenhalterdorn (33) in das aufgeweitete Ende (34), der eine Serie von Zähnen (39–41) aufweist, wobei zwischen seinen Zähnen (39–41) Lücken ausgebildet sind, deren radiale Tiefe mindestens so groß ist wie die axiale Größe der eingefalteten Abschnitte (11–15), wobei die Lücken breiter sind als die Zähne (39–41), Einfalten einer Serie von beabstandeten Abschnitten (11–15) entlang des Umfangs des Endes (34) und danach Drehen des Gegenhalterdorns (33) um einen Winkelbetrag, so dass die Zähne (39–41) zwischen die eingefalteten Abschnitte (11–15) positioniert sind, wonach der Gegenhalterdorn (33) axial aus dem Ende entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (21) einen Mittelbereich (3) mit einem ersten Durchmesser und Endbereiche (6, 7) mit einem zweiten, größeren Durchmesser aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (21) zum Aufweiten von einer ringförmigen Ziehmatrize (27) aufgenommen wird, die an einem Ende einen radial nach innen vorstehenden Ziehrand (29) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufweiten des Endes (34) ein Dorn (28) axial in das Ende (34) eingefahren wird, um oberhalb des Ziehrandes (29) an dem Ende (34) eine Stufe auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziehen des Endes (34) ausgeführt wird, während der Dorn (33) in dem Ende (34) gehalten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfalten aller Abschnitte (11–15) gleichzeitig durch ein axial bewegtes Abkantwerkzeug (32, 35) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkantwerkzeug (32, 35) eine Anzahl starrer Druckflächen (37, 38) und eine Anzahl axialer Finger (36) aufweist, die jeweils einen ringförmigen Kranz bilden.
Pressfitting, hergestellt durch das Verfahren nach Anspruch 1.
Pressfitting nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, er ein aufgeweitetes Ende (34) aufweist, dessen Wandstärke geringer ist, als die Wandstärke des übrigen Pressfittings (1).
Pressfitting nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeweitete Ende (34) eingefaltete Abschnitte (11–15) aufweist, deren Länge in Umfangsrichtung geringer ist als die gleichfalls in Umfangsrichtung gemessene Länge von zwischen den Abschnitten (11–15) gebildeten ungefalteten Wandabschnitten.
Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1: mit einer Matrize (20) zur Aufnahme des Rohlings (21), mit einer Ziehmatrize (27), die kraftbetätigt axial zu der von der Matrize (20) hin und von dieser weg bewegbar ist, mit einem Aufweitdorn (28), der kraftbetätigt axial zu der von der Matrize (20) hin und von dieser weg in das in der Ziehmatrize (27) positionierte Rohrende (34) einfahrbar ist, mit einem Gegenhalterdorn (33), der an seinem Außenumfang Zähne (39–41) aufweist, zwischen denen Lücken ausgebildet sind, der axial zu der von der Matrize (20) hin und von dieser weg in das Rohrende (34) einfahrbar ist und der wenigstens um einen gegeben Winkelbetrag um seine Längsachse (16) drehbar gehalten ist, mit einem kraftbetätigt axial zu der von der Matrize (20) hin und von dieser weg beweglichen Abkantwerkzeug (32, 35) zum gleichzeitigen Einfalten aller Abschnitte (11–15).