DE19851700C1

DE19851700C1 - Method of production of fixed connection between metal pipes involves pressing pipe into nipple with stepped internal surface to reduce pipe diameter

Info

Publication number: DE19851700C1
Application number: DE1998151700
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schmitter; Lothar Hein
Original assignee: NIROSAN MULTIFIT EDELSTAHLLEIT
Current assignee: NIROSAN MULTIFIT EDELSTAHLLEIT
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2018-11-11

Abstract

The metal pipe connection method involves using a press formed threaded nipple into which the end of the pipe is pressed up to a set depth. The diameter of the pipe is reduced as the pipe is inserted due to the insertion pressure. There is an independent claim

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung eines dünnwandigen Metallrohrs mit einem vorzugsweise als Drehteil ausgebildeten Anschlußelement, wie beispielsweise einem Gewindenippel oder dergleichen, wobei das Rohr in das hülsenförmige Anschlußelement eingeschoben wird, wobei die Einschubtiefe festgelegt ist und wobei das Rohr in dem Anschlußelement derart kaltverformt wird, daß eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit dem Anschlußelement erzielt wird.The invention relates to a method for producing a Inseparable connection of a thin-walled metal tube with a preferably designed as a rotating part connecting element, such as for example a threaded nipple or the like, the Tube is inserted into the sleeve-shaped connecting element, the insertion depth is fixed and the tube is in the connection element is cold deformed in such a way that a force and / or positive connection with the connecting element is achieved.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine solche Verbindung.The invention further relates to such a connection.

Dauerhafte und dichte sowie unlösbare Verbindungen von Metall rohren mit Drehteilen, beispielsweise von Preßfittings mit Gewindenippeln, werden bislang durch Schweißen, Hartlöten oder Löten verbunden. Rohre und Drehteile werden stumpf oder aufge mufft verbunden. Beim Schweißen mit oder ohne Zusatzstoffen sowie beim Löten werden die Bauteile zwangsläufig einer mehr oder minder starken Wärmeeinwirkung unterworfen, je nach ange wendetem Verbindungsverfahren zwischen 250 und 1.800°C. Hier durch werden Spannungen im Material hervorgerufen, die durch entsprechende Nachbehandlung beseitigt werden müssen. Außerdem ist häufig eine Bearbeitung der Verbindungsstelle aus opti schen Gründen sowie zur Vermeidung von Korrosion erforderlich. Permanent, tight and permanent connections between metal pipes with turned parts, for example of press fittings Thread nipples have so far been achieved by welding, brazing or Soldering connected. Pipes and turned parts become blunt or open must be connected. When welding with or without additives and when soldering, the components inevitably become one more or subjected to less intense heat, depending on the requirements connection process between 250 and 1,800 ° C. Here tensions in the material are caused by appropriate after-treatment must be eliminated. Moreover is often a processing of the connection point from opti reasons and to avoid corrosion.

Zur Beseitigung von Schweißspannungen müssen beispielsweise die verbundenen Bauteile spannungsfrei geglüht werden, was erhebliche Bearbeitungszeit in Anspruch nimmt und außerdem energetisch aufwendig ist.To eliminate welding stresses, for example the connected components are annealed stress-free, what takes considerable processing time and also is energetically complex.

Ein Verfahren sowie eine Verbindung der eingangs genannten Art, welche ohne Wärmebehandlung der Bauteile auskommen, sind beispielsweise aus der DE 295 01 800 U1 sowie aus der JP 10132158 A, Patent Abstracts of Japan, beschrieben. Bei diesen bekannten Verfahren und Verbindungen wird das Metallrohr in dem als Drehteil ausgebildeten Anschlußelement aufgeweitet. In der DE 295 01 800 U1 wird hierzu vorgeschlagen, ein spreiz bares Innenwerkzeug in das Fittingelement als Metallrohr ein zuführen und dieses plastisch in entsprechende Vertiefungen des Anschlußelements zu verformen.A method and a combination of the above Are types that do not require heat treatment of the components for example from DE 295 01 800 U1 and from JP 10132158 A, Patent Abstracts of Japan. With these known methods and connections, the metal pipe in the connecting element designed as a turned part expanded. In DE 295 01 800 U1 proposes a spread inner tool into the fitting element as a metal pipe feed and this plastically into corresponding recesses to deform the connecting element.

Diese bekannten Verbindungen weisen gegenüber den eingangs beschriebenen Verbindungen den Vorzug auf, daß ein Schweißen oder ein Löten der zu verbindenden Teile und eine damit ein hergehende Nachbehandlung nicht erforderlich ist. Es besteht jedoch Bedarf, eine Verbindung bzw. ein Verfahren zur Verbin dung bereitzustellen, das gegenüber den bekannten Verfahren weiterhin vereinfacht ist.These known compounds point towards the beginning described connections prefer that welding or a soldering of the parts to be connected and one with it subsequent treatment is not necessary. It exists however, need a connection or method to connect to provide the compared to the known methods is still simplified.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines dünnwandigen Metall rohrs mit einem vorzugsweise als Drehteil ausgebildeten An schlußelement, wie beispielsweise einem Gewindenippel oder dergleichen, bereitzustellen, welches gegenüber den bekannten Verfahren vereinfacht ist.The invention is therefore based on the object of a method for connecting a thin-walled metal tubes with a preferably designed as a turned part closing element, such as a threaded nipple or the like to provide, which compared to the known Procedure is simplified.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Varianten des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem is solved by a method with the features of claim 1. Advantageous variants of the method result itself from the subclaims.

Die gemäß der Erfindung hergestellte Verbindung ist als dau erhafte und druckdichte Verbindung im Sinne einer Befestigung zu verstehen. Druckdichtigkeit wird durch die Verbindung für sich genommen bereits hergestellt, so daß das Verfahren gemäß der Erfindung sowie die hieraus resultierende Verbindung ohne zusätzliche Dichtelemente und Dichtstoffe auskommen.The connection made according to the invention is as lasting raised and pressure-tight connection in the sense of a fastening to understand. Pressure tightness is ensured by the connection for already made, so that the process according to the invention and the resulting connection without additional sealing elements and sealants get along.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Weitere vorteilhaf te Merkmale der Verbindung sind den Unteransprüchen zu entneh men.The object underlying the invention will continue solved by the features of claim 4. More advantageous te characteristics of the connection can be found in the subclaims men.

Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Ver bindung grundsätzlich als dauerhafte Verbindung im Sinne einer Befestigung ausgelegt, d. h. diese ist hinreichend torsions fest und vor allen Dingen druckdicht. Zusätzlich kann jedoch zwischen dem Anschlußelement und dem in dieses eingetriebenen Rohr wenigstens eine umlaufende Dichtung vorgesehen sein.As already mentioned above, the Ver binding as a permanent connection in the sense of a Fastening designed, d. H. this is sufficient torsion firm and above all pressure tight. In addition, however between the connection element and the one driven into it Pipe at least one circumferential seal can be provided.

Die Dichtung kann beispielsweise als Dichtschnur oder als O- Ring-Dichtung in eine umlaufende Ringnut in der Innenfläche des Anschlußelements eingesetzt sein.The seal can be used, for example, as a sealing cord or as an O- Ring seal in a circumferential ring groove in the inner surface of the connecting element.

Schließlich kann als zusätzliche Sicherung der Verbindung vorgesehen sein, daß ein Überstand des Rohrs eine das An schlußelement hintergreifenden Bund bildet, der nach dem Ein treiben des Rohrs umgebördelt wurde.Finally, as an additional backup of the connection be provided that a protrusion of the tube is a to final element engages the covenant, which after the one driving the pipe was flanged.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von schematisch in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is described schematically below in the Illustrations illustrated in the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Verbindung bestehend aus einem Preßfitting mit einem Gewindenippel, teilweise im Schnitt, Fig. 1, a compound consisting of a press fitting with a threaded nipple, partly in section,

Fig. 2 die Einzelheit A aus Fig. 1, wobei dort zusätzlich das Anschlußelement von einem Bund des Rohrs hintergriffen wird, Fig. 2 shows the detail A from Fig. 1, there being additionally the connecting element is gripped from behind by a collar of the tube,

Fig. 3 eine Variante der in Fig. 2 gezeigten Einzelheit, Fig. 3 shows a variant of the detail shown in Fig. 2,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbin dung im Schnitt, Fig. 4 shows an embodiment of the invention Verbin dung in section,

Fig. 5 eine dritte Verbindungsvariante im Schnitt und Fig. 5 shows a third connection variant in section and

Fig. 6 die in Fig. 1 dargestellte Verbindung unter zusätzli cher Verwendung von O-Ringen als Dichtmittel. Fig. 6, the connection shown in Fig. 1 with additional use of O-rings as a sealant.

In Fig. 1 ist eine Verbindung zwischen einem Preßfitting 1 als dünnwandiges Rohr aus Edelstahl und einem Gewindenippel 2 mit Außengewinde als Anschlußelement vorgesehen. Der Gewindenippel 2 ist als Drehteil ausgeführt, dieser könnte beispielsweise aber auch gesintert sein.In Fig. 1, a connection between a press fitting 1 as a thin-walled tube made of stainless steel and a threaded nipple 2 with an external thread is provided as a connecting element. The threaded nipple 2 is designed as a turned part, but this could also be sintered, for example.

Das Preßfitting 1 hat einen muffenartig aufgeweiteten Bereich 3 mit einer umlaufenden, einen Dichtring aufnehmenden Sicke 4 und einen Bereich geringeren Durchmessers, im folgenden Ein schubende 5 genannt, welches in den Durchgang des Gewindenip pels 2 eingesetzt ist. Das Einschubende 5 des Preßfittings ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im in den Gewindenippel 2 eingeschobenen Zustand aufgeweitet worden, wobei der Gewindenippel 2 die Funktion einer Stützhülse über nommen hat, die die radial wirkenden Verformungskräfte bei der Herstellung der Verbindung aufnimmt. Die Einschubtiefe des Preßfittings 1 in den Gewindenippel 2 ist durch den Absatz 6 zwischen dem muffenartig aufgeweiteten Bereich 3 und dem Ein schubende 5 des Preßfittings 1 begrenzt.The press fitting 1 has a sleeve-like widened area 3 with a circumferential, a sealing ring receiving bead 4 and an area of smaller diameter, hereinafter referred to as a pushing 5 , which is inserted into the passage of the threaded nipple 2 . The insertion end 5 of the press fitting has been expanded in the illustrated in Fig. 1 embodiment in inserted in the threaded nipple 2 state, wherein the threaded nipple 2 has taken the function of a support sleeve on which receives the radially acting forces of deformation in the preparation of the compound. The insertion depth of the press fitting 1 in the threaded nipple 2 is limited by the paragraph 6 between the sleeve-like widened area 3 and a pushing end 5 of the press fitting 1 .

Durch Aufweiten des Einschubendes wird eine kraftschlüssige Verbindung bzw. ein Preßsitz zwischen dem Preßfitting 1 und dem Gewindenippel 2 erzielt, der hinreichend torsionsfest sowie druckdicht ist und nicht ohne weiteres wieder lösbar ist.By widening the insertion end, a non-positive connection or a press fit between the press fitting 1 and the threaded nipple 2 is achieved, which is sufficiently torsion-proof and pressure-tight and cannot be easily removed again.

Fig. 2 zeigt die Einzelheit A aus Fig. 1, wobei das Einschub ende 5 hier zusätzlich einen Bund 7 bildet, der durch Umbör deln erhalten wurde und der den Gewindenippel 2 hintergreift. Der Bund 7 fügt sich dort in einen stirnseitig umlaufenden Absatz 8 des Gewindenippels 2 ein. Fig. 2 shows the detail A from Fig. 1, the insertion end 5 here also forms a collar 7 , which was obtained by Umbör deln and which engages behind the threaded nipple 2 . The collar 7 fits there into a shoulder 8 of the threaded nipple 2 which runs around the end.

Fig. 3 zeigt eine Alternative hierzu, bei der der Bund 7 stirnseitig des Gewindenippels 2 aufträgt. Fig. 3 shows an alternative to this, in which the collar 7 is applied to the end face of the threaded nipple 2 .

Fig. 4 veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindung, wobei mit 9 ein Rohrende be zeichnet ist, welches in einen Gewindenippel 2 mit einem sich konisch verjüngenden Innenquerschnitt eingetrieben wurde. Wie aus der Figur ersichtlich ist, bewirkt die Konusfläche 10 des Gewindenippels 2 eine Reduzierung des Durchmessers des Rohren des 9 beim Eintreiben. Die Verbindung wirkt wie ein Preß- und/oder Klemmsitz. Eine ähnliche Verbindung kann erzielt werden, wenn das Rohrende 9 verjüngt ist und der Gewindenippel 2 mit zylindrischem Innenquerschnitt, jedoch mit Untermaß in bezug auf den Nenndurchmesser des Rohrs ausgeführt ist. Fig. 4 illustrates schematically an embodiment of the connection according to the invention, wherein 9 denotes a pipe end, which was driven into a threaded nipple 2 with a tapered inner cross-section. As can be seen from the figure, the conical surface 10 of the threaded nipple 2 causes a reduction in the diameter of the tube 9 when driving. The connection acts like a press fit and / or a press fit. A similar connection can be achieved if the pipe end 9 is tapered and the threaded nipple 2 is designed with a cylindrical inner cross section, but with an undersize in relation to the nominal diameter of the pipe.

In Fig. 5 ist eine Verbindung dargestellt, bei welcher der Durchtritt durch den Gewindenippel 2 zylindrisch ausgestaltet ist. Die Innenfläche des Gewindenippels 2 ist mit umlaufenden Nuten 11 versehen, in die das Material der Rohrwandung 12 hineingepreßt wurde. Anstelle von umlaufenden Nuten 11 können an der Innenfläche des Gewindenippels 2 auch über den Umfang verteilt angeordnete kreissegmentförmige oder beliebig gestal tete Vertiefungen vorgesehen sein. Die Verpressung des Rohren des 9 kann entweder selektiv, d. h. mittels eines speziellen Preßwerkzeuges nur im Bereich der Nuten 11 als auch in dem gesamten Einschubbereich, beispielsweise hydraulisch, erfol gen.In FIG. 5, a connection is shown, wherein the passage is configured by the cylindrical threaded nipple 2. The inner surface of the threaded nipple 2 is provided with circumferential grooves 11 , into which the material of the tube wall 12 has been pressed. Instead of circumferential grooves 11 can also be provided on the inner surface of the threaded nipple 2 distributed over the circumference arranged circular segment-shaped or arbitrarily designed depressions. The pressing of the tubes of the 9 can either selectively, ie by means of a special pressing tool only in the area of the grooves 11 and also in the entire insertion area, for example hydraulically, successfully.

Die in Fig. 6 gezeigte Verbindung ist zusätzlich abgedichtet. Zwischen dem Gewindenippel 2 und der Rohrwandung 12 des dort gezeigten Preßfittings 1 sind O-Ring-Dichtungen 13 angeordnet, die dichtend gegen die Rohrwandung 12 anliegen. Im übrigen entspricht das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen. Der Absatz 6 und der Bund 7 bilden hier eine Einfassung des Ge windenippels, wobei der Absatz 6 eine umlaufende Abschrägung bildet. Es kann auch vorgesehen sein, daß der Absatz 6 einen rechten Winkel bildet und daß Dichtflächen jeweils zwischen dem Absatz 6 und dem Bund 7 und den betreffenden Stirnseiten des Gewindenippels 2 vorgesehen sind.The connection shown in Fig. 6 is additionally sealed. Between the threaded nipple 2 and the pipe wall 12 of the press fitting 1 shown there, O-ring seals 13 are arranged, which bear sealingly against the pipe wall 12 . Otherwise , the embodiment shown in FIG. 5 corresponds to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2. The paragraph 6 and the collar 7 form a border of the Ge threaded nipple, the paragraph 6 forming a circumferential bevel. It can also be provided that the shoulder 6 forms a right angle and that sealing surfaces are provided between the shoulder 6 and the collar 7 and the relevant end faces of the threaded nipple 2 .

Claims

1. A method for producing a non-detachable connection of a thin-walled metal tube with a connecting element, preferably designed as a turned part, such as a threaded nipple or the like, the tube being inserted into the sleeve-shaped connecting element, the insertion depth being fixed and the tube being cold deformed in the connecting element is that a positive and / or positive connection is achieved with the connecting element, characterized in that the tube is reduced in diameter in its area to be enclosed by the connecting element when inserted into the connecting element, the diameter being reduced by pressing in the longitudinal direction of the pipe.

2. The method according to claim 1, characterized records that the diameter reduction under Use a connector with a tapered cone inner cross section.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, because characterized in that a defin Ter overhang of the pipe from the connecting element delt is.

4. Inseparable connection of a thin-walled metal pipe with a connection preferably designed as a turned part element, such as a threaded nipple or the same, in which the pipe with a predetermined Depth is inserted into the connecting element and with this by cold working the pipe in the connection element is positively and / or positively connected, because characterized in that the connection element or its passage tapering conically Genden inner cross section and that the tube in the Connection element is driven.

5. A connection according to claim 4, characterized in that the tube engages behind the connecting element with a flanged collar ( 7 ).

6. Connection according to claim 4 or 5, characterized in that the collar ( 7 ) inserts into a front circumferential paragraph ( 8 ) of the connecting element.

7. Connection according to one of claims 4 to 6, characterized in that a press fitting ( 1 ) is provided as a tube, which is widened like a sleeve on the one hand and which at its end remote from the widened end in a threaded nipple ( 2 ) as a connection element is used.

8. Connection according to one of claims 4 to 7, there characterized in that between the Connection element and the tube used in this little at least a circumferential seal is provided.