DE2132190A1 - Verfahren und vorrichtung zum doppelboerdeln von rohren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum doppelboerdeln von rohren

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DE2132190A1 DE19712132190 DE2132190A DE2132190A1 DE 2132190 A1 DE2132190 A1 DE 2132190A1 DE 19712132190 DE19712132190 DE 19712132190 DE 2132190 A DE2132190 A DE 2132190A DE 2132190 A1 DE2132190 A1 DE 2132190A1
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Description

Dipl.-ing. H. Sauerland · Dn.-lng. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen
Patentanwälte · 4odd Düsseldorf ■ Cecilienallee 7s · Telefon 432733
Unsere Akte: 26 159 29. Juni 1971
Zako Rohrverbindungen GmbH + Co KG, 4000 Düsseldorf,
Scheurenstraße 5
"Verfahren und Vorrichtung zum Doppelbördeln von Rohren"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Doppelbördeln von Rohren, insbesondere zum Herstellen von Druckzylindern und Rohrverbindungen, bei denen das Rohr einseitig eingespannt und an seinem freien Ende mit einem konischen Dorn aufgeweitet wird.
Verfahren zum Doppelbördeln von Rohren, bei denen das freie Rohrende zunächst mittels eines konischen Dorns aufgeweitet und anschließend der aufgeweitete Teil des Rohres um etwa 180° nach innen umgelegt wird, gehören zum Stande der Technik, besitzen aber den Nachteil, daß das Doppelbördeln zwei Arbeitsgänge mit zwei verschiedenen Dornen bzw. Spannklötzen erforderlich macht. Hinzu kommt, daß sich die herkömmlichen Verfahren zum Doppelbördeln nicht bei mit Kunststoff ausgekleideten Rohren anwenden lassen, da die Verformung des metallischen Rohrs und der Kunststoffauskleidung unterschiedlichen Gesetzen folgt und sich demzufolge kein sauberer Bördel erreichen läßt. Bei mit Kunststoff ausgekleideten Rohren sind daher zum Bördeln bzw. Herstellen einer Rohrverbindung besondere Maßnahmen erforderlich. So sind Rohrverbindungen bekannt, bei denen die freien Rohrenden mit einem Außengewinde versehen sind und aufgeschraubte Flansche tragen, die mittels Schrauben oder
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einer Überwurfmutter nach Art einer Rohrverschraubung miteinander verbunden sind. Bekannt ist es auch, mit Außengewinde versehene Rohre durch eine Gewindemuffe miteinander zu verbinden. Bei diesen Rohrverbindungen sind jedoch besondere Diehtungselemente erforderlich, die in ihrer Gestalt und ihren Dimensionen der jeweiligen Rohrverbindung bzwe -verschraubung angepaßt sein müssen. Bei einer aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 004 961 bekannten Rohrverbindung überragen beispielsweise die Kunststoffinnenrohre an den Rohrenden die betreffenden Mantelrohre und bilden aneinanderliegende flanschartige Kragen, die im Endzustand zwischen den Stirnflächen der Mantelrohre und auf diese aufgeschraubten Gewindebuchsen liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit verhältnismäßig einfachen Mitteln durchzuführendes Verfahren zum Doppelbördeln von Rohren zu schaffen, daß sich insbesondere zum Herstellen von Druckzylindem und Rohrverbindungen eignet. Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, beim Doppelbördeln die Bewegung der Kunststoffauskleidung gegenüber der achsparallelen Bewegung des Mantelrohrs mit Hilfe eines besonders gestalteten Bördeldorns zu hemmen, bis das Mantelrohr die Kunststoffauskleidung überragt und im Verlaufe seiner weiteren Bewegung durch eine Anschlagfläche in Richtung auf die Kunststoffauskleidung bzw, die Rohrachse nach innen umgelegt wird. Ein derartiges Doppelbördeln nach der Erfindung basiert im wesentlichen auf der unterschiedlichen Relativbewegung des Mantelrohrs und der Kunststoffauskleidung und erfordert vorteilhafterweise keinerlei aufwendige Werkzeuge; vielmehr kann der Bördeldorn auch als Teil einer Rohrverbindung oder Rohrverschraubung, im gebördelten Rohr verbleiben.
Im einzelnen besteht die Erfindung darin, daß bei dem eingangs erwähnten Verfahren ein Dorn mit einem Kragen und
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mindestens teilweise aufgerauhter Konusfläche in ein mit Kunststoff ausgekleidetes Rohrende eingetrieben wird. Dabei kann das gesamte Rohr oder auch nur ein Teil des Rohrs im Bereich der Bördelung mit Kunststoff ausgekleidet sein. Der Bördeldorn kann der bloßen Formgebung dienen und nach dem Doppelbördeln aus dem Rohrende herausgezogen werden, oder er kann als Einmalwerkzeug im Rohrende verbleiben, wenn er so ausgebildet ist, daß er gleichzeitig'einen Teil einer Rohrverbindung oder eines AbschlußStückes bildet. So kann ein mit einer zentrischen Öffnung versehener Dorn als Einmalwerkzeug in das freie Rohrende eingetrieben werden und dort beispielsweise als Teil einer Rohrverschraubung oder Führung für eine Kolbenstange beispielsweise eines Stellzylinders dienen. In diesem Falle wird das freie Rohrende vorzugsweise in eine Umfangsnut des Dorns hineingebogen.
Beim Doppelbördeln mit einem Mehrfachdorn wird das Rohr vorzugsweise in einen Haltering mit aufgerauhter Innenfläche eingespannt, der das Rohr relativ zu dem Dorn und der Kunststoffauskleidung verschiebt, wobei es zwischen dem Kragen des Dorns und dem Haltering zur Bildung eines Doppelbördels kommt.
Eine Vorrichtung, mit der sich ein solches Doppelbördeln durchführen läßt, besteht erfindungsgemäß aus einem Dorn mit aufgerauhtem Außenkonus und einer Umfangsnut, einem zwischen dem Rohr und einem Spannfutter, beispielsweise einer Überwurfmutter angeordneten Haltering gegebenenfalls mit aufgerauhtem Innenkonus sowie einer Druck- oder Spannvorrichtung, die beispielsweise aus einer Spindel besteht, zwischen der und der Stirnfläche des Dorns ein Kugellagerring angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere
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zum Herstellen von Rohrverbindungen aus einem rohrförmigen Anschlußstück mit aufgerauhtem Außenkonus und einer ringförmigen Schulter, hinter die das nach innen gebördelte freie Rohrende greift. Dabei kann in Preßrichtung vor der Schulter ein O-Ring liegen. Je nach Druckbeanspruchung kann auf dem freien Rohrende auch eine Überwurfmutter sitzen, die auf das gegenüberliegende Anschlußstück aufge-. schraubt wird und die Rohrverbindung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen schützt. Das Anschlußstück kann auch zweiteilig ausgebildet sein und aus einem zylindrischen Teil mit Außengewinde sowie einem Kragenring mit aufgerauhtem, in das freie Rohrende eingreifenden Außenkonus bestehen,.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Rohrverbindung besteht in der Trennung von Halte- und Dichtfunktion in der Weise, daß die Dichtung im wesentlichen frei von Haltekräften bleibt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren^erläutert. In der .Zeichnung zeigen:
Fig. 1 bis 3 eine Vorrichtung zum Doppelbördeln· in den verschiedensten Arbeitsstellungen,
Fig. 4 und 5 eine Rohrverbindung mit Anschlußstück und Gewindemutter,
6 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4,
Fig. 7 und 8 eine nicht lösbare Rohrverbindung, Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 8,
Fig.10 und 11 eine Rohrverbindung ähnlich der nach Fig. 4 bis 6,
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Fig.12 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figo 11 und Fig.13 eine weitere Rohrverbindung nach der Erfindung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein mit Kunststoff 11 ganz oder teilweise ausgekleidetes -Mantelrohr 12 in einen Haltering 13 mit aufgerauhtem Innenkonus 14 eingespannt. Die konisch verlaufende Außenfläche 15 des Halterings liegt an einer Gegenfläche 16 einer als Spannring fungierenden Überwurfmutter 17 an, die auf eine Spindel mit Außengewinde aufgeschraubt ist. Zwischen der Spindel 18 und der Stirnfläche 19 eines Doms 20 befindet sich ein Kugellagerring- 21. Der Dorn 20 ragt mit seinem hülsenförmigen Teil 22 in das Innere des Rohrs 11, 12 hinein und besitzt einen aufgerauhten Außenkonus 23 und/oder eine Schulter 24, die in eine Umfangsnut 25 übergeht, sowie einen Kragen 26.
Beim Anziehen der Spindel 18 wird das Rohr 11, 12 mittels der Überwurfmutter 17 und des Halterings 13 in Richtung auf den Kragen 26 des Dorns 20 bewegt. Hierbei wird die Bewegung der Kunststoffauskleidung 11 gegenüber der Bewegung des Mantelrohrs 12 gehemmt, so daß die Kunststoffauskleidung am freien Rohrende zunächst hinter dem Mantelrohr zurückbleibt und sich nur dieses in die umfangsnut hineinbewegt (Fig. 2). Bei weiter fortschreitender Bewegung des Halterings 13· wird das freie Ende 40 des Mantelrohrs 12 nach innen umgebördelt und überwindet auch das freie Ende der Kunststoffauskleidung 11 die Schulter 2.4, so daß sich schließlich ein Doppelbördel 27 ergibt und der Dorn 20 druckdicht mit dem Rohr 11, 12 verbunden ist (Fig. 3). Das Rohr mit dem Dorn 20 kann alsdann aus der Vorrichtung 16, 17, 18 herausgenommen werden und mit Hilfe einer Überwurf-? mutter mit dem Anschlußstück eines anderen Rohrs nach Art einer Rohrverschraubung (Fig.10) verbunden werden.
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Wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem lösbaren Dorn durchgeführt, der ähnlich wie der Dorn 20 nach den Fig. 1 bis 3 eine Umfangsnut sowie eine die Bewegung der Kunststoffauskleidung hemmende Schulter oder Oberflächenaufrauhung besitzt, so kann zunächst nach dem Aufziehen einer Überwurfmutter 28 ein Rohr 11, 12 mit einem Doppelbördel 27 hergestellt werden. In das freie Ende dieses Rohrs wird dann das außen konische Ende eines Anschlußstücks 29 eingeschoben und durch.Aufschrauben der Überwurfmutter 28 auf das Außengewinde 31 in das Rohr eingetrieben. Beim Eintreiben gleitet die Kunststoffauskleidung 11 über die aufgerauhte, beispielsweise mit Rillen 32 versehene und als Außenkonus 33 ausgebildete Mantelfläche des AnschlußStücks 29, bis der nach innen umgelegte Teil des Doppelbördels 27 an der Wandung einer Umfangsnut 34 anliegt. Die Bewegung der Überwurfmutter 28 wird dabei durch eine als Anschlag fungierende Stirnkante 30 des Anschlußstücks 29 begrenzt. Infolge der Bewegungshemmung der Kunststoff auskleidung bildet sich vor der Stirnfläche des Anschlußstücks 29 ein dichtender Kunststoffwulst 35, so daß sich eine absolut dichte Rohrverbindung ergibt (Figo5)o Der Vorteil dieser Rohrverbindung, besteht darin, daß der Kunststoff nicht, wie bei einer herkömmlichen Dichtung, die Neigung besitzt, aus den Anpreßflächen herauszuwandern; vielmehr tendiert der Wulst 35 aufgrund der inneren Zuspannung aus der Verformung dazu, in den Zwischenraum zwischen" dem Anschlußstück 29 und dem Mantelrohr ) 12 hineinzuwandern. Außerdem zeigt gerade dieses Ausführungsbeispiel deutlich die Trennung von Haltefunktion, die durch die Teile 28, 27, 29 übernommen wird, und Dichtfunktion (Fige 6, 7). Eine zu starke Pressung wird im übrigen durch den Anschlag 30 ver- ■ hindert.
Bei der Rohrverbindung nach den Figo 7 und 8 wird das mit einem Äußenkonus 36 und einer Schulter 37 versehene freie
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Ende eines Anschlußstücks 38, "beispielsweise einer Hülse, nach Einlegen eines O-Ringes 39 vor die Schulter 37 in das freie Ende eines beispielsweise in einer Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3 mit einem DoppelbÖrdel 27 versehenen Rohrs 11, 12 eingesteckt, bis das freie Rohrende 40 in die Umfangsnut 41 hinter der Schulter 37 zu liegen kommt. Das Einstecken des AnschlußStücks 29 in das Rohr 11, 12 kann von Hand oder mittels einfacher Werkzeuge erfolgen. Nach dem Einstecken wird der DoppelbÖrdel mit einem Radialkräfte aufbringenden Werkzeug, beispielsweise einer Zange, in Richtung auf die Rohrachse gedrückt, so daß er'die Lage nach Fig. 8, 9 einnimmtβ
Die Rohrverschraubung nach den Fig. 10 bis 12 unterscheidet sich von der Rohrverbindung nach Fig. 4 bis 6 im wesentlichen nur dadurch, daß sich in einer Umfangsnut 42 des AnschlußStücks 29 ein O-Ring 43 befindet und der Wulst 35 an einer Schräge 44 des AnschlußStücks 29 anliegt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 ist der Dorn zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem Anschlußstück 45 mit Außengewinde 46 und einer Nut 47 in der Stirnfläche des Anschlußstücks zur Aufnahme eines O-Ringes 48. Das Doppelbördeln des Rohrs .11, 12 erfolgt durch Eintreiben eines Kragenringes 49, dessen hülsenförmiger Teil 50 außen konisch ausgebildet und mit Rillen 51 versehen ist. Beim Eintreiben des hülsenförmigen Teils 50 des Kragenrings 49 wird die achsparallele Bewegung der Kunststoffauskleidung 11 gegenüber der Bewegung des Mantelrohrs 12 verzögert, so daß das freie Ende des Mantelrohrs 12 voreilt und durch den Kragen 53 nach innen umgelegt wird, bis es fest zwischen einem der Überwurfmutter 52 entsprechenden Werkzeugteil (entsprechend Teil 16, 17) in Fig. 1 und dem Kragen 53 eingespannt ist. Danach kann das Rohrende mittels einer zuvor aufgezogenen Überwurfmutter 52 mit dem Anschlußstück
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45 in herkömmlicher Weise verschraubt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet die Möglichkeit,
mit Kunststoff ausgekleidete Rohre vor Ort, beispielsweise auf einer Baustelle abzulängen und mit einer einfachen Vorrichtung zu bördeln bzw. mit einem Anschlußstück eines anderen Rohres zu verbinden. Auf diese Weise entfallen
aufwendige Schweiß- und Lötarbeiten an korrosionsbeständigen Rohren und können stattdessen billigere kunststoffausgekleidete Rohre verwendet werden, die ein Schweißen oder Löten nicht zulassen.
9-183/0170

Claims (2)

  1. Zako Rohrverbindungen GmbH + Co KG, 4000 Düsseldorf,
    Scheurenstraße 5
    Patentansprüche:
    10)Verfahren zum Doppelbördeln von Rohren, insbesondere zum Herstellen von Druckzylindern und Rohrverbindungen, bei dem das Rohr einseitig eingespannt und an seinem freien Ende mit einem konischen Dorn aufgeweitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn mit einem Kragen und mindestens teilweise aufgerauhter Konusfläche in ein mit Kunststoff ausgekleidetes Rohrende eingetrieben wird,
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß ein mit einer zentrischen Öffnung versehener Dorn in das freie Rohrende eingetrieben wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in einen Haltering mit aufgerauhter Innenfläche eingespannt wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Rohrende in eä,ne Umfangsnut des Dorns hineingebogen wird.
    5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Dorn (20) mit aufgerauhtem Außenkonus (23, 24) und einer Umfangsnut (25), ein Spannfutter (17) sowie eine Spindel (18).
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-
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    zeichnet, daß zwischen dem Rohr (11, 12) und einer Überwurfmutter (17) ein Haltering (13) mit aufgerauhtem Innenkonus (14) angeordnet ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Spindel (18) und der Stirnfläche (19) des Dorns (20) ein Kugellager (21) angeordnet isto
    Wach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4 hergestellte Rohrverbindung, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Anschlußstück (29, 38, 43) mit aufgerauhtem Außenkonus (32, 33» 36; 51) und/oder einer ringförmigen Schulter (37), hinter die das nach innen gebördelte freie Rohrende (40) greift. . ■ ■
    9» Rohrverbindung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen in Preßrichtung vor der Schulter (37) liegenden O-Ring (39 h
    10. Rohrverbindung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine auf dem Rohr (11, 12) sitzende Überwurfmutter (28, 52).
    11. Rohrverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Anschlußstück aus einem zylindrischen Teil (45) mit Außengewinde (46) und einem Kragenring (49, 50) mit aufgerauhtem Außenkonus (51) besteht.
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