DE19948142A1

DE19948142A1 - Verfahren zur Herstellung eines Preßfittings

Info

Publication number: DE19948142A1
Application number: DE19948142A
Authority: DE
Inventors: Bernd Sedlak
Original assignee: Mapress GmbH and Co KG
Current assignee: Mapress GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen mehrteiligen Preßfittings mit mindestens zwei Anschlußbereichen, wovon ein Anschlußbereich als Gewindeanschlußstück und die übrigen Anschlußbereiche als Preßfittingelement ausgebildet sind, bei dem das aus Blech hergestellte Preßfittingelement mit dem separat hergestellten Gewindeanschlußstück stoffschlüssig miteinander verbunden wird. Hierbei wird für die stoffschlüssige Verbindung eine Lasertechnik angewandt.

Description

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

Preßfittings für die Hausinstallation aus C-Stahl oder hochlegiertem Stahl sowie Kupfer sind bekannt (siehe Auszug Prospekt mapress mannesmann pressfitting system, Lieferprogramm Sanitär, Heizung, September 1998 und mapress Kupfer 03/99). Kernstück des Preßfittingsystems ist ein metallischer Preßfitting, der vorzugsweise als Muffe, Bogen, T-Stück oder Reduzierstück ausgebildet ist. Darüber hinaus gibt es auch mehrteilige Preßfittings, bei denen ein Anschlußbereich als Gewindeanschlußstück ausgebildet ist (siehe beispielsweise Übergangsstück mit Außengewinde, Übergangsmuffe mit Innengewinde, T-Stück mit Abgang Innengewinde u. a.). Diese Preßfittings werden üblicherweise in der Weise hergestellt, daß das aus Blech hergestellte Preßfittingelement mit dem separat hergestellten Gewindeanschlußstück stoffschlüssig miteinander verbunden wird. Die stoffschlüssige Verbindung erfolgt durch WIG-Schweißen (Wolfram Inert Gas) oder Löten. Bei der Herstellung von mehrteiligen Preßfittings insbesondere aus Kupfer ist die WIG- Schweißtechnik nachteilig, da in den Verbindungsbereich sehr viel Wärme eingebracht wird und die Wärmeeinflußzone breit ist. Da Kupfer bekanntlich ein sehr guter Wärmeleiter ist, besteht die Gefahr, daß das benachbart zum Gewindeanschlußstück liegende Preßfittingelement sozusagen ausgeglüht wird und dabei weich wird, so daß die erforderliche Festigkeit nicht mehr gewährleistet ist. Üblicherweise werden für mehrteilige Preßfittings aus Kupier die Gewindeanschlußstücke aus sandgegossenem Rotguß hergestellt. Das ist zwar kostengünstig, hat aber den Nachteil, daß bei Sandguß Lunker und Einschlüsse unvermeidlich sind. Die Lunker können sehr groß sein und die Ausmaße der Wanddicke erreichen, so daß Undichtigkeiten nicht ausgeschlossen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen mehrteiligen Preßfittings anzugeben, mit dem die geschilderten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.

Nach der Lehre des Patentes wird für die stoffschlüssige Verbindung eine Lasertechnik, vorzugsweise Laserschweißen, aber auch Laserlöten angewandt. Das hat den Vorteil, daß auf eng begrenztem Raum ebenfalls die notwendige Energie für die stoffschlüssige Verbindung eingebracht wird, die Wärmeeinflußzone aber sehr schmal bleibt. Von weiterem Vorteil ist die hohe Schweißleistung im Vergleich zum bekannten WIG-Verfahren. Das wirkt sich insbesondere bei den großen Abmessungen aus. Die Nachteils der Alternativlösung (Sandguß) werden dadurch überwunden, daß das Gewindeanschlußstück ein Voll- oder Hohlstab aus Strangguß ist, der mechanisch vorzugsweise über Drehen bearbeitet wird. Der Vorteil des Stranggußmaterials ist darin zu sehen, daß es praktisch lunkerfrei ist. Dies ergibt sich dadurch, daß bei der Erzeugung eines Voll- oder Hohlstabes der ursprüngliche Stranggußblock im Sinne einer Verdichtung und Umkörnung des Gefüges umgeformt wird. Alternativ zum Stranggießen ist auch die Erzeugung eines Voll- oder Hohlstabes über das Strangpreßverfahren von Vorteil. Sowohl das Stranggießen als auch das Strangpressen erlaubt es, bei Gewindeanschlußstücken mit einem für ein ansetzbares Haltewerkzeug aufweisenden Bereich einen Voll- oder Hohlstab zu erzeugen, der über die ganze Länge eine als Fertigkontur geeignete äußere Kontur aufweist. Vorzugsweise ist diese äußere Kontur ein Sechskant. Das vorgeschlagene Verfahren ist nicht nur für den kritischen Werkstoff Kupfer von Vorteil, sondern hat auch Bedeutung für Preßfittings aus unlegiertem C-Stahl sowie hochlegiertem Stahl.

Die Art der Verbindung zwischen dem Preßfittingelement und dem Gewindeanschlußstück kann verschieden sein. In einfachster Weise können die Stirnbereiche von Preßfittingelement und Gewindeanschlußstück stumpf gegeneinander gesetzt und stoffschlüssig verbunden werden. Es können aber auch an einer Lippe des Gewindeanschlußstückes Ausnehmungen vorgesehen sein, die für das Preßfittingelement eine justierende Führung bilden. Alternativ kann die Lippe auch mit einer Schweißfase versehen werden.

Anhand einiger Ausführungsbeispiele wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt die Ausgangsteile zur Herstellung eines mehrteiligen Preßfittings,

Fig. 2 im Längsschnitt ein mehrteiliger Preßfitting in Form einer Übergangsmuffe mit Innengewinde,

Fig. 3 in einer Längs- und Draufsicht das Ausgangsmaterial für das Gewindeanschlußstück,

Fig. 4 u. 5 im Längsschnitt die wesentlichen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Gewindeanschlußstückes und,

Fig. 6-8 im Längsschnitt verschiedene Formen der stoffschlüssigen Verbindung.

In Fig. 1 sind in einem Längsschnitt die Ausgangsteile zur Herstellung eines mehrteiligen Preßfittings 1 dargestellt. Es handelt sich in diesem Beispiel um eine Übergangsmuffe mit Innengewinde. In der rechten Bildhälfte von Fig. 1 ist das aus Blech hergestellte Preßfittingelement 2 dargestellt. Es weist in bekannter Weise ein wulstförmig ausgebildetes Ende 3 auf, in das auf der Innenseite ein hier nicht dargestellter Dichtring anordenbar ist. An das wulstförmig ausgebildete Ende 3 schließt sich ein zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 4 an, der mit einem Absatz 5 übergeht in einen geringeren Durchmesser aufweisenden zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 6. Der Absatz 5 dient als Anschlag für das hier nicht dargestellte einzuschiebende Leitungsrohr. Auf der linken Bildhälfte von Fig. 1 ist ein Gewindeanschlußstück 7 dargestellt. Es weist einen Innengewindeabschnitt 8 und eine dem Preßfittingelement 2 zugewandte dünnwandige Lippe 9 auf.

Gemäß Fig. 2 werden die beiden in Fig. 1 erläuterten Teile, d. h. das Preßfittingelement 2 und das Gewindeanschlußstück 7 in eine hier nicht dargestellte Haltevorrichtung gelegt, ausgerichtet und stoffschlüssig miteinander verbunden. Erfindungsgemäß wird dafür ein Laserschweißen oder ein Laserlöten angewandt. Der Vorteil ist, daß die Wärmeeinflußzone gering bleibt und die Schweißgeschwindigkeit sehr hoch ist. Die Verbindungsnaht 10 zwischen Preßfittingelement 2 und Gewindeanschlußstück 7 ist hier durch ein Raupensymbol kenntlich gemacht.

In den Fig. 3 bis 5 sind die wesentlichen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Gewindeanschlußstückes dargestellt. Ausgehend von einem Stranggußstab mit Sechskantquerschnitt wird von diesem ein Rohling 11 abgetrennt. Wahlweise kann der Stranggußstab ein Voll- oder ein Hohlstab sein. In der rechten Bildhälfte von Fig. 3 ist durch gestrichelte Linien die Hohlstabversion kenntlich gemacht. Falls es ein Vollstab ist, wird entsprechend Fig. 4 ein Hohlteil 12 hergestellt. In einem weiteren Arbeitsschritt gemäß Fig. 5 wird in das Hohlteil 12 ein Innengewinde 8 geschnitten und ein Absatz 13 angedreht. Gemäß Fig. 1, linke Bildhälfte, wird mittels weiterer Bearbeitungsschritte das fertige Gewindeanschlußstück 7 hergestellt.

In den Fig. 2 sowie 6 bis 8 sind verschiedene Verbindungsarten dargestellt. Im Beispiel gemäß Fig. 2 ist die Verbindungsart eine Stumpfschweißnaht, bei der der zylindrisch ausgebildete Abschnitt 6 des Preßfittingelementes 7 stumpf gegen die Stirnseite der Lippe 9 des Gewindeanschlußstückes 7 gesetzt und dann verschweißt wird. In Fig. 6 ist im Unterschied dazu der dem Preßfittingelement 2 zugewandte Endbereich des Gewindeanschlußstückes 7.1 anders ausgebildet. Dieser Bereich weist eine dickwandige Lippe 9.1 auf, die mit einer auf der Innenseite einen Anschlag bildenden Ausnehmung 14 versehen ist. Dies hat den Vorteil, daß diese Ausnehmung 14 für das Preßfittingelement 2 eine justierende Führung ist.

Fig. 7 zeigt eine Variante von Fig. 6. In diesem Fall weist die Lippe 9.2 außenseitig eine Ausnehmung 15 auf, die zur justierenden Führung für das Preßfittingelement 2.1 dient. Dabei kann bei diesem Preßfittingelement 2.1 der zylindrisch ausgebildete Abschnitt 6 entfallen, da die Stirnseite 16 der Lippe 9.2 den Anschlag für das einzuschiebende Leitungsrohr bildet. Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß der Laserstrahl durchschweißt und eine genaue Justierung nicht erforderlich ist.

Eine weitere Variante ist in Fig. 8 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Lippe 9.3 des Gewindeanschlußstückes 7.3 eine Schweißfase 17 auf, gegen die das Preßfittingelement 2.1 gesetzt wird. Die gerade Stirnseite 18 der Schweißfase 17 dient wiederum als Anschlag für das einzuschiebende Leitungsrohr, so daß der zweite zylindrisch ausgebildete Abschnitt 6 für das Preßfittingelement 2.1 entfallen kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen mehrteiligen Preßfittings mit mindestens zwei Anschlußbereichen, wovon ein Anschlußbereich als Gewindeanschlußstück und die übrigen Anschlußbereiche als Preßfittingelement ausgebildet sind, bei dem das aus Blech hergestellte Preßfittingelement mit dem separat hergestellten Gewindeanschlußstück stoffschlüssig miteinander verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die stoffschlüssige Verbindung eine Lasertechnik angewandt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasertechnik ein Laserschweißen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasertechnik ein Laserlöten ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial für das Gewindeanschlußstück (7) ein Voll- oder Hohlstab aus Strangguß ist, der mechanisch, vorzugsweise durch Drehen, bearbeitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial für das Gewindeanschlußstück (7) ein durch Strangpressen erzeugter Voll- oder Hohlstab ist, der mechanisch, vorzugsweise durch Drehen, bearbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für Gewindeanschlußstücke (7) mit einem für ein ansetzbares Haltewerkzeug aufweisenden Bereich ein Voll- oder Hohlstab erzeugt wird, der über die ganze Länge eine als Fertigkontur geeignete äußere Kontur aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der für ein Haltewerkzeug geeignete Bereich als äußere Kontur einen Sechskant aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem stoffschlüssigen Verbinden das Gewindeanschlußstück mit einer dem Preßfittingelement (2) zugewandten Lippe (9) versehen wird, die zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt (6) des Preßfittingelementes (2) eine Stumpfschweißnaht (10) bildet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im stirnseitigen Endbereich der Lippe (9.1; 9.2) innen oder außen eine für das Preßfittingelement (2; 2.1) eine justierende Führung bildende Ausnehmung (14, 15) angedreht wird, wobei im Falle der außenliegenden Ausnehmung (15) die Stirnseite (16) den Anschlag für das einzuschiebende Leitungsrohr bildet.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im stirnseitigen Endbereich der Lippe (9.3) eine Schweißfase (17) angedreht wird, wobei die gerade Stirnseite (18) der Schweißfase (17) den Anschlag für das einzuschiebende Leitungsrohr bildet.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Preßfittingelement (2) und das Gewindeanschlußstück (7) ein unlegierter C-Stahl verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Preßfittingelement (2) und das Gewindeanschlußstück (7) ein nichtrostender hochlegierter Stahl verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtrostender hochlegierter Stahl mit der Bezeichnung X5CrNiMo17- 12-2 mit der Werkstoffnummer 1.4401 verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtrostender hochlegierter Stahl mit der Bezeichnung X6CrNiMoTi17- 12-2 mit der Werkstoffnummer 1.4571 verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Preßfittingelement (2) Kupfer und für das Gewindeanschlußstück (7) ein Rotguß verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotguß mit der Bezeichnung CuSn2ZnPb mit der Werkstoffnr. 2.1098.01 verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotguß mit der Bezeichnung CuSn5ZnPb mit der Werkstoffnr. 2.1096.01 verwendet wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Gewindeanschlußstück (7) eine Kupfer-Zink-Legierung (Messing) verwendet wird.