DE102011101326A1

DE102011101326A1 - Verbindung zwischen einem Rohrende und einem plattenförmigen Körper sowie Verfahren zur Herstellung der Verbindung

Info

Publication number: DE102011101326A1
Application number: DE201110101326
Authority: DE
Inventors: Erich Spreitzer; Martin Leichtfried
Original assignee: WELSER PROFILE AUSTRIA GmbH
Current assignee: WELSER PROFILE AUSTRIA GmbH
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-10-31

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung zwischen einem Rohr und einem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil mit einer Vorderseite, einer Rückseite und einer Durchtrittsöffnung. Das Bauteil ist auf ein eingezogenes Rohrende 6 des Rohrs aufgesteckt, so dass der eingezogene Teil die Durchtrittsöffnung durchdringt und das Bauteil mit seiner Vorderseite um das Durchtrittsloch herum an einem Übergang zwischen dem eingezogenen Teil und einem daran anschließenden Teil des Rohrs anliegt. Ein freies Ende des Rohrendes ist radial nach außen auf die Rückseite des Bauteils umgebördelt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Übergang zwischen dem eingezogenen Teil und dem daran anschließenden Teil des Rohrs stufenförmig ausgebildet ist, und eine axiale Anschlagfläche für die Vorderseite des Bauteils bildet. Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung bereit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem Rohr und einem plattenförmigen Bauteil sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Verbindung.
Die Erfindung geht dabei von einer Verbindung zwischen einem Rohr und einem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil mit einer Vorderseite, einer Rückseite und einer Durchtrittsöffnung aus. Das Bauteil ist auf einen eingezogenen Teil eines Rohrendes des Rohrs aufgesteckt, so dass der eingezogene Teil die Durchtrittsöffnung des Bauteils durchdringt und das Bauteil mit der Vorderseite um das Durchtrittsloch herum an einem Übergang zwischen dem eingezogenen Teil und einem daran anschließenden Teil des Rohrs anliegt. Ein freies Ende des Rohrendes ist radial nach außen auf die Rückseite des Bauteils umgebördelt.
Es sind zahlreiche Anwendungsfälle bekannt, die eine Verbindung zwischen einem Rohr und einem weiteren Bauteil erfordern, das zumindest im Bereich der Verbindung plattenförmig ausgebildet ist. Zumeist sind derartige Verbindungen am Rohrende erwünscht, um entweder das Rohr, beispielsweise als Griff, an einer Tür zu befestigen, oder um am Rohrende ein Abschlusselement, beispielsweise eine Grundplatte einer Deckenstütze, anzubringen. Grundplatten bzw. Deckenstützplatten einer Deckenstütze werden zumeist an die Rohrenden der Deckenstütze angeschweißt. Der Schweißvorgang ist aufwändig und erfordert einen erheblichen Energieaufwand. Das Anschweißen der Stützplatten ist daher relativ teuer. Zudem kann ein Verschweißen zweier Bauteile immer zu einem Verzug zumindest eines der Bauteile führen, wodurch die Genauigkeit der Verbindung, insbesondere im Hinblick auf die Ausrichtung der Bauteile zueinander, einer relativ großen Streubreite unterworfen ist. Ein weiterer Nachteil des Verschweißens ist, dass Korrosionsschutzschichten von Rohr und daran befestigtem Bauteil, soweit vorhanden, beim Schweißvorgang zumindest im Bereich der Schweißnaht verletzt werden oder vorher sogar abgetragen werden müssen, und daher nachträglich ein Korrosionsschutz aufgebracht werden muss.
Aus DE 927 231 B ist eine Verbindung zwischen einem kurzen Rohrstück und einem plattenförmigen Anschlagring bekannt. Der Anschlagring wird auf das unverformte Rohr aufgeschoben, worauf das Rohr unmittelbar vor und hinter dem Anschlagring aufgeweitet wird. Die aus DE 927 231 B bekannte Verbindung eignet sich daher nicht, falls ein plattenförmiges Bauteil unmittelbar am Rohrende angebracht werden soll.
Eine Verbindung der eingangs genannten Art ist aus DE 571 296 A bekannt. Ein Rohrende eines Rohrs wird dort zunächst eingezogen und zusammen mit einer auf den eingezogenen Teil aufgesteckten Kupferhülse in eine Durchtrittsöffnung eines zu verbindenden Bauteils eingesteckt. Der eingezogene Teil des Rohrendes ist dabei so lang, dass das freie Ende des Rohrendes auf der Rückseite des zu verbindenden Bauteils ein Stück weit heraussteht, wenn das zu verbindende Bauteil mit seiner Vorderseite an dem Übergang zwischen dem unverformten Teil des Rohrs und dem eingezogenen Rohrende anliegt. Das freie Ende des Rohrendes wird abschließend zusammen mit einem ebenfalls überstehenden Teil der Kupferhülse radial nach außen auf die Rückseite des zu verbindenden Bauteils umgebördelt. Der Übergang zwischen dem unverformten Teil des Rohrs und dem eingezogenen Rohrende mit geringerem Durchmesser ist trichterförmig ausgebildet. Daher liegt das zu verbindende Bauteil nicht flächig, und damit nicht stabil, an dem trichterförmig ausgebildeten bzw. konusförmigen Übergang an. Die Verbindung zwischen dem aufgesteckten Bauteil und dem Rohr ist daher im Bereich des Übergangs durch eine Lotnaht stabilisiert. Das Verlöten der beiden Bauteile erfordert, ähnlich wie bei dem Verschweißen, einen zusätzlichen Material- sowie Energieaufwand und ist daher relativ teuer. Auch beim Verlöten werden evtl. vorhandene Korrosionsschutzschichten mitunter verletzt, wodurch auch hier ein nachträglich aufgebrachter Korrosionsschutz erforderlich ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabile Verbindung zwischen einem Rohr und einem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil anzugeben, die schnell, einfach und kostengünstig hergestellt werden kann und sich für hochbelastete Verbindungen eignet. Insbesondere soll die Verbindung bei dickwandigen Rohren mit Wandstärken von mehr als 2 mm Anwendung finden können, wie es beispielsweise bei Rohren der Fall ist, die als Deckenstütze verwendet werden. Die Verbindung soll zudem für bereits korrosionsschutzbeschichtete Komponenten geeignet sein, ohne einen nachträglich aufgebrachten Korrosionsschutz erforderlich zu machen.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Verbindung anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn der Übergang zwischen dem eingezogenen Teil und dem daran anschließenden Teil des Rohrs stufenförmig ausgebildet ist und eine axiale Anschlagfläche für die Vorderseite des Bauteils bildet. Auf eine zusätzliche materialschlüssige Verbindung kann in diesem Fall verzichtet werden. Eine optimale Kraftübertragung zwischen dem Rohr und dem daran befestigten Bauteil ist allein auf Grund der durch den stufenförmigen Übergang ausgebildeten axialen Anschlagfläche gewährleistet. Die erfindungsgemäße Verbindung lässt sich lediglich durch Umformen des Rohrendes herstellen und ist daher kostengünstig, schnell und einfach zu bewerkstelligen. Die erfindungsgemäße Verbindung eignet sich daher auch für bereits korrosionsschutzbeschichtete Komponenten, da die Korrosionsschutzschicht nicht verletzt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Länge des Rohrendes derart bemessen, dass das umgebördelte freie Ende des Rohrendes radial mindestens so weit nach außen reicht, wie der stufenförmige Übergang. So ist ein sicherer und stabiler Zusammenhalt zwischen dem Rohr und dem verbundenen Bauteil gewährleistet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Rohr als Deckenstütze ausgebildet, wobei das Bauteil eine Grundplatte der Deckenstütze bildet. Es hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Verbindung eine kostengünstige, äußerst stabile sowie präzise Herstellung einer Deckenstütze erlaubt.
Weiter besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Grundplatte der Deckenstütze in einem Bereich um das Durchtrittsloch herum in Richtung des Rohrs aufgewölbt ist, so dass das umgebördelte freie Ende des Rohrendes mit einer ebenen Anlagefläche der Rückseite der Grundplatte abschließt. Dadurch ist eine optimale Anlage der Grundplatte trotz des umgebördelten Endes des Rohrendes an einer ebenen Anlagefläche, beispielsweise dem Fußboden oder der Decke, möglich.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Rohr und einem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil bereit. Das Verfahren umfasst folgende nacheinander ablaufende Verfahrensschritte:

– Einziehen eines Rohrendes des Rohrs,
– Aufstecken des Bauteils auf den eingezogenen Teil des Rohrendes, so dass der eingezogene Teil die Durchtrittsöffnung durchdringt und das Bauteil mit der Vorderseite um das Durchtrittsloch herum an einem Übergang zwischen dem eingezogenen Teil und einem daran anschließenden Teil des Rohrs anliegt,
– Umbördeln eines freien Endes des Rohrendes radial nach außen auf die Rückseite des Bauteils.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zum Einziehen des Rohrendes eine Formhülse zum Einsatz kommt, deren Innenkontur sich in axialer Richtung verjüngt, wobei die Formhülse zum Einziehen des Rohrendes in axialer Richtung auf das Rohr aufgepresst wird, so dass sich nach dem Einziehvorgang der Übergang zwischen dem eingezogenen Teil und dem daran anschließenden Teil des Rohrs über eine gewisse axiale Erstreckung aufweitet, und wobei der sich aufweitende Übergang in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zu einem stufenförmigen Übergang umgeformt wird, so dass der stufenförmige Übergang eine axiale Anschlagfläche für das aufzusteckende Bauteil ausbildet.
Bein Aufpressen der Formhülse auf das Rohr ist es unerheblich, ob dazu die Formhülse relativ zum Rohr, oder das Rohr relativ zur Formhülse bewegt wird. Durch das Umformen des Übergangs zu einem stufenförmigen Übergang ist allein auf Grund der dadurch entstehenden axialen Anschlagfläche eine sichere Kraftübertragung zwischen dem Rohr und dem damit verbundenen Bauteil gewährleistet. Eine zusätzliche Verstärkung der Verbindung, beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten der beiden Bauteile, ist daher nicht mehr erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, dass eine sichere und stabile Verbindung lediglich durch Umformverfahrensschritte hergestellt werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Besonders einfach lässt sich der aufweitende Übergang in einen stufenförmigen Übergang umformen, wenn das Rohr im Bereich des Übergangs in axialer Richtung gestaucht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der an den Übergang anschließende unverformte Teil des Rohrs während des Stauchvorgangs außen zumindest in einem Abschnitt durch eine aufgeschobene Stützhülse radial abgestützt. Mit dem unverformten Teil des Rohrs ist der Teil gemeint, der nicht im ersten Verfahrensschritt eingezogen worden ist. Dadurch wird verhindert, dass der an den Übergang anschließende unverformte Teil des Rohrs während des Stauchvorgangs zu weit nach außen gewölbt wird. Die Auswölbung, die auf Grund des Stauchvorgangs entsteht, kann somit durch die Stützhülse kontrolliert werden. Zudem gewährleistet die radiale Abstützung, dass das Rohr beim Stauchvorgang nicht abknickt.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Innenkontur der Stützhülse in axialer Richtung zum freien Ende des Rohrendes hin rampenförmig aufgeweitet, wobei ein kleinster Durchmesser der Stützhülse in etwa dem Außendurchmesser des unverformten Rohrs entspricht. Dadurch wird erreicht, dass sich die Auswölbung des unverformten Rohrs unmittelbar im Anschluss an den Übergang ausbildet.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Stützhülse nach dem Stauchvorgang in axialer Richtung zum freien Ende des Rohrendes hin von dem Rohr abgezogen. Durch die rampenförmige Ausgestaltung der Stützhülse findet dadurch ein Kalibrierzug statt, durch den die Auswölbung, die auf Grund des Stauchvorgangs entstanden ist, auf den ursprünglichen Außendurchmesser des unverformten Rohrs zurückgeführt werden kann. Durch die Rückführung wird somit der ursprünglich vorhandene kontinuierliche Querschnitt des Rohrs wiederhergestellt, wodurch auch die Stabilität des Rohrs in axialer Richtung wiederhergestellt wird. Dies ist insbesondere zur Aufnahme großer axialer Lasten erforderlich.
Die Stauchung des Rohrs im Bereich des Übergangs kann sehr einfach durchgeführt werden, wenn der Stauchvorgang mittels eines Stützdorns erfolgt, mit dem eine axial gerichtete Presskraft auf das freie Ende des Rohrendes ausgeübt wird. Auch hier ist es ohne Belang, ob zur Ausübung der Presskraft der Dorn relativ zum Rohr oder das Rohr relativ zum Dorn bewegt wird.
Besonders bevorzugt erfolgt das Umbördeln des freien Endes des Rohrendes durch Aufpressen eines Nietwerkzeugs auf das freie Ende. Dadurch kann das freie Ende äußerst schnell und präzise umgebördelt werden. Alternativ dazu kann das frei Ende auch umgewalzt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Nietwerkzeug einen sich verjüngenden Vorsprung auf, der an seiner breiten Basis über einen Bördelradius in einen axialen Anschlag des Nietwerkzeugs übergeht, wobei der Vorsprung beim Aufpressen des Nietwerkzeugs in das Rohr eintaucht und dabei das Rohrende radial gegen die Durchtrittsöffnung des aufgesteckten Bauteils abstützt. Dadurch kann die Stabilität der Verbindung weiter gesteigert werden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der stufenförmige Übergang beim Aufpressen des Nietwerkzeugs von innen axial gegen das Nietwerkzeug abgestützt wird. Hierfür eignet sich vorteilhafterweise ein weiterer Stützdorn. Durch die Abstützung wird eine besonders stabile und form- sowie kraftschlüssige Verbindung erzielt.
Vorzugsweise sind sowohl das Rohr als auch das plattenförmige Bauteil bereits vor Herstellen der Verbindung mit einer Korrosionsschutzschicht, beispielsweise einer Zinkschutzschicht, versehen. Als besonders geeignet hat sich herausgestellt, wenn das Rohr mit einer Zink-Aluminium-, Aluminium-Zink- oder Zink-Magnesium-Schutzschicht versehen ist. Das plattenförmige Bauteil kann vorzugsweise galvanisch verzinkt, sheradisiert oder hochtemperaturverzinkt sein. Speziell zur Herstellung von Deckenstützen haben sich die vorstehend genannten Korrosionsschutzschichten als geeignet erwiesen, um die Umformverfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens unbeschadet zu überstehen und einen langlebigen Korrosionsschutz zu gewährleisten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Schrägansicht eines Endes einer Deckenstütze, deren Grundplatte über eine erfindungsgemäße Verbindung mit dem Rohr der Deckenstütze verbunden ist,
2 einen Längsschnitt durch die Deckenstütze aus 1,
3 einen Längsschnitt durch ein Rohr sowie eine Formhülse zum Einziehen des Rohrendes,
4 einen Längsschnitt durch das Rohr aus 3 sowie durch eine Stützhülse und einen Stützdorn zur Stauchung des Rohrs,
5 einen Längsschnitt durch das Rohr aus 4 in einem darauf folgenden Verfahrensschritt,
6 einen Längsschnitt durch ein nach dem Verfahren gemäß den 3 bis 5 hergestellten Rohr mit einer darauf aufgesetzten Deckenstützplatte, und
7 das Rohr aus 6 in einem darauf folgenden Verfahrensschritt, bei welchem das freie Ende des Rohrendes radial nach außen auf die Rückseite der Platte umgebördelt wird.
Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.
In 1 ist das Ende einer Deckenstütze A abgebildet, deren Grundplatte 2 mittels einer erfindungsgemäßen Verbindung mit dem Rohr 1 der Deckenstütze A verbunden ist. Wie in 2 zu erkennen ist, ist die Grundplatte 2 auf ein eingezogenes Rohrende 6 des Rohrs 1 aufgesteckt, so dass das eingezogene Rohrende 6 die Durchtrittsöffnung 5 der Grundplatte 2 durchdringt und die obere Vorderseite 3 der Grundplatte flächig an einem axialen Anschlag 14, der durch einen stufenförmigen Übergang 7 zwischen dem eigezogenen Rohrende 6 und dem restlichen unverformten Rohr 8 ausgebildet ist, anliegt. Das über die untere Rückseite 4 der Grundplatte 2 hinausstehende freie Ende 9 des eingezogenen Rohrendes 6 ist radial nach außen auf die Rückseite 4 umgebördelt. Das Rohr 1 ist somit mit der Grundplatte 2 quasi vernietet. Rohr 1 sowie Grundplatte 2 bestehen aus massivem Stahl, wobei die für eine Deckenstütze erforderliche Stabilität durch eine Wandstärke des Rohrs von mindestens 2 mm gewährleistet ist. Aufgrund des stufenförmigen Übergangs 7 ist das Rohr im Bereich des Rohrendes 6 gegenüber dem Durchmesser des unverformten Rohrs 8 erheblich verjüngt, so dass der Außendurchmesser des verjüngten Rohrendes 6 zum Außendurchmesser des unverformten Teils 8 im Verhältnis kleiner vier Fünftel steht. Dadurch ist durch den stufenförmigen Übergang eine relativ breite, ringförmig ausgebildete Anschlagfläche 10 gegeben. Dies gewährleistet eine stabile Verbindung zwischen der Grundplatte 2 und dem Rohr 1 und führt zu einer optimalen Kraftübertragung zwischen den beiden Bauteilen in axialer Richtung. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnung 5 entspricht in etwa dem Außendurchmesser des eingezogenen Rohrendes 6, wobei ein geringes Spiel zwischen den beiden Bauteilen denkbar ist um das Aufstecken der Grundplatte 2 auf das Rohrende 6 zu erleichtern. Die Stabilität der Verbindung kann jedoch auch durch eine Presspassung zwischen den beiden Bauteilen begünstigt werden. Ebenfalls um eine ausreichende Stabilität der Verbindung zu gewährleisten, reicht das umgebördelte freie Ende in radialer Richtung mindestens genauso weit nach außen, dass es mit dem Außendurchmesser des unverformten Teils 8 abschließt. Das freie Ende 9 bildet somit einen ausreichend breiten, ebenfalls ringförmigen Anschlag auf der Rückseite 4 der Grundplatte 2 aus, ähnlich dem Anschlag 10 auf der Vorderseite 3 der Grundplatte 2.
Die in 2 nur ausschnittsweise dargestellte Grundplatte 2 ist um das Durchtrittsloch 5 herum nach oben aufgewölbt, so dass das umgebördelte freie Ende 9 mit einer ebenen Anlagefläche der Grundplatte 2 abschließt. Durch die Aufwölbung wird somit in axialer Richtung Platz für das umgebördelte Ende 9 geschaffen.
Das Verfahren zur Herstellung der Verbindung zwischen Rohr und Grundplatte wird im Folgenden anhand der 3 bis 7 erläutert. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein zunächst unverformtes Rohr mit konstantem Querschnitt bzw. Durchmesser, wie in 3 gezeigt, mittels einer Formhülse 11 an einem Ende eingezogen. Die Formhülse 11 weist eine Innenkontur 14 auf, die düsenhalsförmig vom vorderen Ende 12 der Formhülse zum hinteren Ende 13 verjüngt ist. Das Einziehen des Rohrendes erfolgt durch Aufpressen der Formhülse 11 auf das Rohr 1. Es entstehen dadurch ein eingezogenes Rohrende 6 sowie ein sich vom eingezogenen Rohrende 6 aufweitender Übergang 7 zum unverformten Abschnitt 8 des Rohrs 1. Das freie Ende des eingezogenen Rohrendes 6 ist in 3 mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet.
Im darauf folgenden Verfahrensschritt, dargestellt in 4, wird das Rohr im Bereich des Übergangs 7 gestaucht, so dass aus dem kontinuierlichen Übergang in 3 ein stufenförmiger Übergang entsteht. Die Stauchung erfolgt mittels eines Stützdorns 19, durch den eine axiale Presskraft auf das freie Ende 9 des Rohrs aufgebracht wird. Vor dem Stauchvorgang wird auf das Rohr eine Stützhülse 15 aufgefahren, die das Rohr im Bereich des Übergangs 7 und einem daran anschließenden Bereich des unverformten Abschnitts 8 umschließt. Die Stützhülse 15 weist eine Innenkontur 18 auf, die ausgehend von einem vorderen Ende 16 der Stützhülse zum hinteren Ende 17 hin rampenförmig aufgeweitet ist. Der Innendurchmesser der Stützhülse am vorderen Ende 16 entspricht in etwa dem Außendurchmesser des unverformten Rohrs 8, wobei ein geringes Spiel vorgesehen ist, damit die Stützhülse 15 auf das Rohr aufgeschoben werden kann. Durch die sich aufweitende rampenförmige Ausgestaltung der Innenkontur 18 ist im Bereich des Übergangs 7 ausreichend Platz in radialer Richtung vorhanden, so dass sich das Rohr in einem unmittelbar an den Übergang anschließenden Bereich des unverformten Abschnitts 8 radial auswölben kann. Die Auswölbung 25 wird dabei durch die Innenkontur 18 der Stützhülse 15 begrenzt. Aufgrund der Stauchung und der damit einhergehenden Bildung des stufenförmigen Übergangs entsteht eine ringförmig ausgebildete Anschlagfläche 10 im äußeren Bereich des Übergangs 7.
Wie die 5 zeigt, wird die Stützhülse 15 im nächsten Verfahrensschritt in Richtung des freien Endes 9 von dem Rohr 1 abgezogen. Die rampenförmige Ausgestaltung der Innenkontur 18 der Stützhülse sorgt dabei dafür, dass die in 4 dargestellte Auswölbung 25 wieder auf den ursprünglichen Durchmesser des unverformten Rohrs 8 zurückgeführt wird. Das Rohr ist damit wieder in der Lage, auch große axial wirkende Lasten aufzunehmen, ohne dass es zu einer weiteren Auswölbung des Rohrs kommt. Der in 4 abgebildete Stützdorn 19 kann auch so ausgebildet sein, dass ein Vorsprung des Stützdorn in das Rohrende 6 hineinreicht und das eingezogene Rohrende 6 sowohl während des Stauchvorgangs als auch während des Abziehens der Stützhülse 15 radial nach außen abstützt. So kann verhindert werden, dass das eingezogene Rohrende 6 unmittelbar im Anschluss an den Übergang 7 nach innen gewölbt wird.
Wie in 6 gezeigt, wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die mit dem Rohr 1 zu verbindende Grundplatte 2 der Deckenstütze auf das eingezogene Rohrende 6 aufgesteckt, so dass das Rohrende 6 die Durchtrittsöffnung 5 der Platte 2 durchdringt und etwas über die Rückseite 4 der Platte 2 hinaussteht. Der durch die vorhergehenden Verfahrensschritte erzeugte axiale Anschlag 10 sorgt dafür, dass die Vorderseite 3 der Grundplatte 2 flächig an dem Anschlag des stufenförmigen Übergangs 7 anliegt. Zur Fertigstellung der Verbindung zwischen den beiden Bauteilen muss das freie Ende 9 des eingezogenen Rohrendes 6 radial nach außen auf die Rückseite 4 der Grundplatte 2 umgebördelt werden. Dieser Verfahrensschritt ist in 7 dargestellt. Das Umbördeln erfolgt durch Aufpressen eines Nietwerkzeugs 20 auf das freie Ende 9 des Rohrendes 6. Das Nietwerkzeug 20 umfasst einen sich verjüngenden Vorsprung 21, der an seiner breiten Basis über einen Bördelradius r in einen axialen Anschlag 22 des Nietwerkzeugs übergeht. Dieser Vorsprung 21 taucht beim Aufpressen des Nietwerkzeugs in das Rohr ein und stützt dabei das Rohrende 6 mit seiner konischen Mantelfläche gegen die Durchtrittsöffnung 5 der aufgesteckten Grundplatte 2 ab. Der Außenumfang des sich verjüngenden Vorsprungs 21 kann auch so bemessen sein, dass das eingezogene Rohrende 6 gegen die Durchtrittsöffnung 5 gepresst wird, so dass ein vorher vorhandenes Spiel zwischen den beiden Bauteilen in radialer Richtung aufgehoben wird. Dadurch wird der Formschluss der Verbindung verbessert. Zum Aufpressen des Nietwerkzeugs wird der stufenförmige Übergang 7 ferner mittels eines weiteren Stützdorns 23 gegen das Nietwerkzeug 20 abgestützt. Damit wird gewährleistet, dass die nahezu ringförmig ausgebildete Anschlagfläche 10 des stufenförmigen Übergangs 7 auch nach dem Umbördeln des freien Endes 9 flächig an der Vorderseite 3 der Grundplatte 2 anliegt. Der zusätzliche Stützdorn 23 wird von der Gegenseite ins innere des Rohrs eingeführt und weist am vorderen Ende eine Ausnehmung 24 auf, in die der Vorsprung 21 des Nietwerkzeugs 20 beim Aufpressvorgang eintauchen kann.
Sowohl das Rohr als auch die Grundplatte sind bereits vor Herstellen der Verbindung mit einer Korrosionsschutzschicht, beispielsweise einer Zinkschutzschicht, versehen. Als besonders geeignet hat sich herausgestellt, wenn das Rohr mit einer Zink-Aluminium-, Aluminium-Zink- oder Zink-Magnesium-Schutzschicht versehen ist. Das plattenförmige Bauteil kann vorzugsweise galvanisch verzinkt, sheradisiert oder hochtemperaturverzinkt sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass sich die erfindungsgemäße Verbindung sowie das erfindungsgemäße Verfahren sowohl bei Rohren mit zylindrischem Querschnitt als auch bei Rohren mit einem davon abweichenden Querschnitt, beispielsweise einem viereckigen Querschnitt, eignen. Auch wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Herstellung einer Deckenstütze beschränkt ist. Jedoch kommt die Erfindung bevorzugt zur Herstellung einer Deckenstütze zur Anwendung, da auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein sehr stabiler und äußerst präziser Zusammenhalt zwischen der Grundplatte einer Deckenstütze und deren Rohr erzeugt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 927231 B [0004, 0004]
DE 571296 A [0005]

Claims

Verbindung zwischen einem Rohr (1) und einem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil (2) mit einer Vorderseite (3), einer Rückseite (4) und einer Durchtrittsöffnung (5), wobei ein Rohrende (6) des Rohrs eingezogen ist und das Bauteil (2) auf den eingezogenen Teil des Rohrendes (6) aufgesteckt ist, so dass der eingezogene Teil die Durchtrittsöffnung (5) durchdringt und das Bauteil (2) mit der Vorderseite (3) um das Durchtrittsloch (5) herum an einem Übergang (7) zwischen dem eingezogenen Teil (6) und einem daran anschließenden Teil (8) des Rohrs (1) anliegt, und wobei eine freies Ende (9) des Rohrendes (6) radial nach außen auf die Rückseite (4) des Bauteils (2) umgebördelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang (7) zwischen dem eingezogenen Teil (6) und dem daran anschließenden Teil (8) des Rohrs (1) stufenförmig ausgebildet ist und eine axiale Anschlagfläche (10) für die Vorderseite (3) des Bauteils (2) bildet.
Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Rohrendes (6) so bemessen ist, dass das umgebördelte freie Ende (9) des Rohrendes (6) radial mindestens so weit nach außen reicht wie der stufenförmige Übergang (7).
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) als Deckenstütze (A) ausgebildet ist, wobei das Bauteil (2) eine Grundplatte der Deckenstütze (A) bildet.
Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) in einem Bereich um das Durchtrittsloch (5) herum in Richtung des Rohrs aufgewölbt ist, so dass das umgebördelte freie Ende (9) des Rohrendes (6) mit einer ebenen Anlagefläche der Rückseite (4) der Grundplatte (2) abschließt.
Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Rohr (1) und einem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil (2) mit einer Vorderseite (3), einer Rückseite (4) und einer Durchtrittsöffnung (5), wobei das Verfahren folgende nacheinander ablaufende Verfahrenschritte umfasst: – Einziehen eines Rohrendes (6) des Rohrs (1), – Aufstecken des Bauteils (2) auf den eingezogenen Teil des Rohrendes (6), so dass der eingezogene Teil die Durchtrittsöffnung (5) durchdringt und das Bauteil (2) mit der Vorderseite (3) um das Durchtrittsloch (5) herum an einem Übergang (7) zwischen dem eingezogenen Teil (6) und einem daran anschließenden Teil (8) des Rohrs (1) anliegt, – Umbördeln eines freien Endes (9) des Rohrendes (6) radial nach außen auf die Rückseite (4) des Bauteils (2), dadurch gekennzeichnet, dass zum Einziehen des Rohrendes (6) eine Formhülse (11) zum Einsatz kommt, deren Innenkontur (14) sich in axialer Richtung verjüngt, wobei die Formhülse (11) zum Einziehen des Rohrendes (6) in axialer Richtung auf das Rohr (1) aufgepresst wird, so dass sich nach dem Einziehvorgang der Übergang (7) zwischen dem eingezogenen Teil (6) und dem daran anschließenden Teil (8) des Rohrs (1) über eine gewisse axiale Erstreckung aufweitet, und wobei der sich aufweitende Übergang (7) in einem nachfolgenden Verfahrenschritt zu einem stufenförmigen Übergang (7) umgeformt wird, so dass der stufenförmige Übergang (7) eine axiale Anschlagfläche (10) für das aufzusteckende Bauteil (2) ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) zum Umformen des sich aufweitenden Übergangs (7) in einen stufenförmigen Übergang (7) im Bereich des Übergangs (7) in axialer Richtung gestaucht wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an den Übergang (7) anschließende unverformte Teil (8) des Rohrs (1) außen während des Stauchvorgangs zumindest in einem Abschnitt durch eine aufgeschobene Stützhülse (15) radial abgestützt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (18) der Stützhülse (15) in axialer Richtung zum freien Ende (9) des Rohrendes (6) hin rampenförmig aufgeweitet ist, wobei ein kleinster Durchmesser der Stützhülse (15) in etwa dem Außendurchmesser des unverformten Rohrs (8) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (15) nach dem Stauchvorgang in axialer Richtung zum freien Ende (9) des Rohrendes (6) hin von dem Rohr (1) abgezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauchvorgang mittels eines Dorns (19) durchgeführt wird, mit dem eine axial gerichtete Presskraft auf das freie Ende (9) des Rohrendes (6) ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umbördeln des freien Endes (9) des Rohrendes (6) durch Aufpressen eines Nietwerkzeugs (20) auf das freie Ende (9) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietwerkzeug (20) einen sich verjüngenden Vorsprung (21) aufweist, der an seiner breiten Basis über einen Bördelradius (R) in einen axialen Anschlag (22) des Nietwerkzeugs (20) übergeht, wobei der Vorsprung (21) beim Aufpressen des Nietwerkzeugs (20) in das Rohr (1) eintaucht und dabei das Rohrende (6) radial gegen die Durchtrittsöffnung (5) des aufgesteckten Bauteils (2) abstützt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der stufenförmige Übergang (7) beim Aufpressen des Nietwerkzeugs (20) von innen axial gegen das Nietwerkzeug (20) abgestützt wird.