DE2325679A1 - Verfahren zum verbinden eines rohrs mit einer platte - Google Patents

Verfahren zum verbinden eines rohrs mit einer platte

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Description

Anwaltsakte 23 726
Arvin Industries, Inc. Columbus, Indiana/USA
Verfahren zum Verbinden eines Rohrs mit einer Platte
Die "Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden eines Rohrs mit einer Platte.
Bei der Fertigung der verschiedensten Vorrichtungen müssen zuweilen Rohre in einer GIeitpassung in öiner Öffnung eines Blechs oder einer. Platte "befestigt werden, um ein radiales Ausdehnen und Zusammenziehen des Rohrs und des Blechs gegenüber einander zu ermöglichen,, Ein Beispiel für eine solche
ORlGWAL
Vl/Lp - 2 -
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Verbindung ist in der Deutschen Patentanmeldung P 22 38 255.4 der Anmelderin unter dem Titel "Auspuffsammler" beschrieben.
Bei der Herstellung solcher Verbindungen ergeben sich gewisse Schwierigkeiten hinsichtlich der Erzielung einer ausreichend strammen Passung zwischen den das Rohr und die Platte verbindenden Ausbildungen,, Ist die Passung zu stramm, so ist keine Relativbewegung zwischen dem Rohr und der Platte möglich» Ist die Passung andererseits zu lose, dann wird die. Verbindungsstelle undicht.
Die Erfindung schafft ein einfaches und wenig aufwendiges Verfahren zum Herstellen einer gleitenden Verbindung zwischen einem Rohr und einer Öffnung in einer Platte, bei welchem die angeführten Schwierigkeiten beseitigt sind.
Bei einer Ausführungsform der Erfind'ung wird eine von einer Öffnung durchsetzte Platte auf ein Untergesenk gelegt, und ein erster starrer Ring wird so ausgerichtet, daß die Öffnung der Platte mit der des Ringes fluchtet. Auf die gegenüberliegende Seite der Platte wird eine Ringscheibe aus einem brennbaren Werkstoff und auf diese ein zweiter starrer Ring aufgelegt, so daß die Achsen der Öffnungen in der Ringscheibe und dem zweiten Ring mit der der Öffnung in der Platte zusammenfallen.
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Ein Rohr wird mittels eines Obergesenks durch, die aufeinander ausgerichteten Öffnungen hindurch auf das Gesenk aufgestoßen und da~bei an das Rohr ein erster Ringvorsprung angeformt, welcher am ersten Ring in Anlage ist. Bei der weiteren Bewegung des Obergesenks Toildet sich an dem Rohr ein zweiter Ringvorsprung, welcher sich an den zweiten starren Ring anlegt. Auf diese Weise sind die Ringe, die Ringscheibe und die Platte fest zwischen den. "beiden Ringvorsprüngen eingeklemmt. Mach der Bildung der RingvorSprünge wird die Ringscheibe abgebrannt, um damit die Strammheit des Sitzes zwischen dem ersten und dem zweiten Ring und den beiden Seiten der Platte zu verringern und so eine in bezug auf die Achse des Rohrs radiale Relativbewegung zwischen dem Rohr und der Platte zu ermöglichen.
In einer anderen Ausführungsform, der Erfindung wird das Rohr durch eine Öffnung in der Platte hindurchgeführt und zu zwei ringförmigen Yorsprüngen verformt0 Yor dem !Formen der Yorsprünge wird an einer Seite der Platte eine erste Scheibe und an der anderen Seite der Platte eine zweite Scheibe und eine Ringscheibe aus einem leicht zerstörbaren Material auf das Rohr aufgesetzt, so daß sich die Ringscheibe an der betreffenden Seite der Platte in Anlage befindet» Die Yorsprünge werden in fester Halteanlage an den Scheiben gebrachte Mach dem festen Anlegen der Yorsprünge an den Scheiben wird die Ringscheibe entfernt, um die Strammheit der Passung zwischen den Scneiben und der Platte zu verringern.
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Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
fig· 1 eine Längsschnittansicht einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindung zwischen einem Rohr und einer Platte,
Fig. 2 "bis 4 Längs schnitt ansicht en einer Gesenkanordnung zur Darstellung der aufeinanderfolgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der in I1Xg. 1 gezeigten Verbindung zwischen einem Rohr und einer Platte,
Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer anderen Ausführungsform einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindung zwischen einem Rohr und einer Platte und
3?ig„ 6 bis 8 Längsschnittansichten einer Gesenkanordnung zur Darstellung der aufeinanderfolgenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der in Fig« 5 gezeigten Verbindung zwischen einem Rohr und einer Platte.
Für das Befestigen von einem Rohr an einer Platte oder einem Blech wurden bisher verschiedene Verfahren angewendet, bei denen das Rohr durch eine Öffnung in der Platte hindurehge-
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steckt wird und beiderseits der Platte Vorsprünge an dem Rohr gebildet werden9 zwischen welchen die Platte "bündig festgehalten ist. Solche Torsprünge wurden durch Verformen des
Rohrs seihst hergestellt oder in form von Ringen auf das Rohr aufgesetzt. Die Erfindung eignet sich zur Anwendung mit solchen und anderen Ausbildungen, erfordert jedoch zusätzlich
das Einlegen einer Ringscheibe aus einem leicht zerstörbaren Material zwischen die Vorsprünge.- Nach dem Herstellen der
Verbindung wird die Ringscheibe dann entfernt, um die Haltewirkung der Vorsprünge zu verringern, so daß sich die Platte und das Rohr in bezug auf die Rohrachse im Bereich der Öffnung in der Platte radial zueinander ausdehnen und zusammenziehen können.
Bei der in Fig· 1 gezeigten Verbindung zwischen einer Platte und einem Rohr ragt das Rohr 10 durch eine Öffnung 12 in der Platte 14. Die Öffnung 12 hat einen erheblich größeren Querschnitt als das Rohr 10. Die Verbindung zwischen dem Rohr 10 und der Platte"14 hält die beiden Teile sicher zusammen, ermöglicht jedoch eine relative Gleitbewegung derselben. Die
Größe der Gleitbewegung ist durch den Unterschied der Größe
der Querschnittsflächen der öffnung 12 und des Rohrs 10
bestimmt.
Die in Pig. 1 gezeigte Verbindung zwischen Rohr und Platte
wird in den in Pig. 2 bis 4 dargestellten Verfahrensschritten
hergestellt. Zunächst wird eine Metallscheibe 16 auf eine eingezogene Ringstufe 18 an der Oberseite eines Gesenks 20 und darauf die Platte 14 auf die Oberseite des Gesenks und der Scheibe 16 aufgelegt« Von der Ringstufe 18 aus erstreckt sich eine ringförmige Ausnehmung 22 abwärts, von deren Mitte aus sich ein Dorn 23 aufwärts durch die Scheibe 16 und die Öffnung 12 der Platte 14 hindurch erhebt. Der Durchmesser . der Ausnehmung 22 ist etwas größer als die Öffnung 12 in der Platte, jedoch kleiner als der der Ringstufe 18.
Eine Ringscheibe 25 aus einem leicht zerstörbaren Werkstoff wie etwa Packpapier, Pappe oder dergleichen wird auf den Dorn 23 aufgeschoben, so daß sie auf der Oberseite der Platte 14 zu liegen kommt· Darauf wird eine weitere metallene Scheibe 26 auf den Dorn 23 aufgeschoben und auf die Ringscheibe 25 aufgelegt.
Nach dem Auflegen der Ringscheibe 25 und der Scheibe 26 wird das Rohr 10 auf den Dorn aufgeschoben. Ein an seiner Unterseite mit einer ringförmigen Ausnehmung 30 versehener Greiferstempel 28 wird nun auf das Rohr 10 aufgesetzt. Wie man in Pig. 2 erkennt, belastet der Greiferstempel 28 das Rohr 10 einwärts über den Dorn 23 und stützt es dabei, mit Ausnahme des Eeils zwischen dem Gesenk 20 und dem Greiferstempel 28, gegen Verformung nach außen. Der Greiferstempel 28 preßt
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das Rohr 10 entlang dem Dorn 23 abwärts in die Ausnehmung 22, wobei sich das unterste Ende des Rohrs auswärts aufbiegt und unterhalb der Scheibe 16 einen auswärts hervorstehenden Ringvorsprung 32 bildet. Nachdem das äußere Ende des Ringvorsprungs 32 an der Wandung der Ausnehmung 22 anstößt,-bewirkt eine weitere Abwärtsbewegung des Rohrs 10 mittels des Greiferstempels 28 die Auswärtsverformung des ungestützten Rohrteils oberhalb der Scheibe 26. Nachdem also das Rohrende innerhalb der Ausnehmung 22 auswärts gebogen ist, bewegt der Greif er stempel 28 das Rohr weiter abwärts auf die Platte 14 zu, wobei sich das nicht gegen Auswärtsverformung abgestützte Rohr teil oberhalb der Scheibe 26 innerhalb der Ausnehmung 30 und über der Scheibe 26 auswärts verformt, um so eine sich über die Oberseite der Scheibe 26 erstreckende Ringfalte -zu. bilden (Pig. 3). Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Greiferstempels 28 wird die hervorstehende Ringfalte 33 fest auf die Scheibe 26 aufgepreßt, um damit die Scheibe 16, die Platte 14, die Ringscheibe 25 und die Scheibe 26 bündig zwischen dem Vorsprung 32 und der Ringfalte 33 festzuspannen (Ifig. 4). Nach dem Formen 'der Ringfalte 33 und dem Anpressen derselben an die Scheibe 26 wird der Greiferstempel 28 abgezogen, und das Rohr mit der fest damit verbundenen Platte wird vom Dorn 23 abgenommen.
Nach dem Entnehmen der in Pig. 4 gezeigten Anordnung aus dem Gesenk wird die Ringscheibe 25 entfernt. Das Vorgehen beim ·
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Entfernen der Ringscheibe richtet sich nach dem jeweiligen Material, aus welchem sie gefertigt ist. Zweckmäßig ist die Ringscheibe aus einem brennbaren Werkstoff gefertigt, so daß sie einfach weggebrannt werden kann. Durch das Entfernen der Ringscheibe verringert sich die Gesamtdicke der zwischen den Vorsprüngen 32 und 33 des Rohrs eingeklemmten Teile und damit auch die Haltewirkung der Vorsprünge, so·daß sich das Rohr 10 und die Öffnung 12 der Platte 14 in bezug aufeinander ausdehnen und zusammenziehen können. Während des Ausdehnens und Zusammenziehens gleiten die Scheiben 16 und 26 auf den ihnen zugeordneten Seiten der Platte 14. Die Innendurchmesser der Scheiben 16 und 26 sind beträchtlich kleiner als der der Öffnung 12, während ihre Äußendurchmesser beträchtlich größer sind als dieser. Dadurch stören die Scheiben nicht die gegenseitigen Bewegungen zwischen Rohr und Platte und bilden zusammen mit den Vorsprüngen 32, 33 eine Abdichtung für die Verbindung zwischen Rohr und Platte.
Bei der in Fig. 2 bis 4 gezeigten Folge der Verfahrensschritte werden die Scheibe 16 und die Platte 14 zwar schon vor der Formung des Ringvorsprungs 32 auf das Gesenk 20 aufgelegt, sie brauchen jedoch auch erst nach der Formung des Ringvorsprungs aufgelegt zu werden. Dabei müßte jedoch zwischendurch der Greiferstempel 28 vom Rohr 10 abgezogen werden, um das ■ Aufschieben der Scheibe 16 und der Platte 14 mit ihrer Öffnung 12 nach dem Formen des Ringvorsprungs 32 zu ermöglichen,,
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In der in ffigo 5 gezeigten Ausführung sind die Scheiben 16 und 26 weggelassen, so daß die Platte 14 "bei einer Bewegung relativ zum Rohr 105 direkt zwischen den Ringvorsprüngen 32' und 33' gleitet»
Der Yerfahrensablauf zum Herstellen der in 3?ige 5 gezeigten "Verbindung- zwischen Rohr und Platte ist in Figo 6 Ms 8 dargestellt. Me Platte 14' wird auf die Oberseite des G-esenks 20' aufgelegte Dieses hat in seiner Oberseite eine ringförmige · Ausnehmung 22s, von deren Mitte sich ein Dorn 23° durch die Öffnung 12s der Platte 145 hindurch aufwärts erstreckt. Der Durchmesser der Öffnung 12° ist beträchtlich größer als der des Eohrs 10° „ Eine Ringscheibe 25' aus einem leicht zerstörbaren Material wird auf den Dorn 23' aufgeschobenP so daß sie auf der Oberseite der Platte 14' zu liegen kommto
Hacii dem Auflegen der Ringscheibe 25' wird das Rohr 10" auf den Dorn 239 aufgeschobene Dabei sitzt es mit seinem oberen Teil in einem Greiferstempel 28s. s welcher in seiner Unterseite eine ringförmige Ausnehmung 30" hato Wie man in ?igo 7 erkennt, preßt der Greiferstempel 28° das Rohr 10° entlang dem Dorn 23' abwärts in die Ausnehmung 22% wobei sich das untere Ende des Rohrs auswärts umbiegt und einen um die öffnung 12! an der Unterseite der Platte 14° anliegenden Ringvorsprung 321 bildet. Nachdem das äußere Ende des Ringvorsprungs an der Wandung der
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Ausnehmung 22' anstößt, "bewirkt eine weitere Abwärtsbewegung des Greif er s temp eis 28' eine Auswärtsverformung des nach außen nicht gestützten Rohrteils oberhalb der Ringscheibe 25* in die ringförmige Ausnehmung 30' und über der Ringscheibe 25'zur Bildung eines gefalteten Singvorsprungs 33', welcher sich über' die Ringscheibe 25' hinweg erstreckte Der Ringvorsprung 33' wird fest auf die Ringscheibe 25' aufgepreßt, um diesen und die Platte fest zwischen den beiden Ringvorsprungen 32» und 33* einzuklemmen.
Uach Abnehmen der in JIg0 8 ge ze igt en Anordnung aus dem Gesenk und von dem Dorn wird die Ringscheibe 25' in der vorher unter bezug auf die Ringscheibe 25 beschriebenen Weise entfernt. Durch das Entfernen der Ringscheibe 25' verringert sich die Haltewirkung der Singvorsprünge 32' und 33% so daß sich das Rohr 10" und die öffnung 12' der Platte 14" in bezug aufeinander ausdehnen und zusammenziehen können^ wobei die Platte sich gleitend an den ihr zugewandten Seiten der-Singvorsprünge bewegt« Die Durchmesser der Ringvor Sprünge 32 s und 33' sind beträchtlich größer als der der Öffnung 12», so daß die Vorsprünge sich unabhängig von den Bewegungen zwischen dem Rohr und der Platte über die Ränder der Öffnung hinweg erstrecken»
In den beschriebenen Aus führungs formen sind die Ringvor Sprünge
32, 33 bzw. 32f , 33' zwar jeweils durch Verformung einstückig
- 11 -
■—"It —
mit dem Rohr gebildet5 sie können, jedoch auch in Form von Metallscheren oder -ringen mit axialem Abstand außen am Rohr angeschweißt oder sonstwie "befestigt seins so daß sie die dazwischen angeordneten !feile vor dem Entfernen der Ringscheibe bündig zusammenpressenο Die Platte9 an welcher das Rohr' befestigt wirdp braucht ferner nicht eben zu sein,-sondern kann im Bereich der Verbindungsstelle ein gekrümmtes Profil aufweisen.
- -Patentansprüone -

Claims (7)

  1. Λ - . Μ25.67
    Patentansprüche ι
    ( 1 . ^Verfahren zum Verbinden eines Rohrs-mit einer. Platte, dadurch gekennzeichnet, daß man eine erste Scheibe in Anlage an einer Seite einer Platte oder eines Blechs hält, daß man eine Ringscheibe aus einem leicht zerstörbaren Werkstoff an der anderen Seite der Platte bzw, des Blechs anlegt, daß.man eine zweite Scheibe auf die Ringscheibe auflegt9 wobei die Ringscheibe s die Scheiben und die Platte bsw» das Blech von zueinander koaxialen Öffnungen durchsetzt sind, deren Querschnitte beträchtlich größer sind als dex· Durchmesser des Rohrs, daß.man das Rohr durch die Öffnungen einführt, daß man an dem Rohr einen ersten Ringvorsprung in Anlage an der ersten Scheibe formt, daß man an dem fioiir einen zweiten Ringvorsprung in Anlage an der-zweiten Scheibe formt5 daß man die RingvorSprünge in bündige Halteanlage an den Scheiben bringt, und daß man die Ringscheibe entfernt9. um im Bereich der Öffnung eine in bezug auf die Rohrachse radiale Relativbewegung zwischen dem Rohr und der Platte bzw« dem Blech zu ermöglichen.
  2. 2. Verfahren zum Verbinden eines Rohrs mit einer Platte bzw«, einem Blech, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Rohr durch koaxiale Öffnungen in einem Paket aus einer ersten Scheibe, einer aus einem leicht zerstörbaren Werkstoff geformten
    - 13 -
    3 0 S 8 4 9 / 0 9 4 7
    7 3 J ζ R 7 9
    Ringscheibe, einer Platte bzwo einem Blech und einer zweiten Scheibe einführt, daß man an einer ersten Stelle um das Rohr herum einen Ringvorsprung in Anlage an der ersten Scheibe formt, daß man an einer zweiten Stelle um das Rohr herum einen zweiten Ringvorsprung in Anlage an der zweiten Scheibe bildet, wobei die erste und die zweite Stelle in Axialrichtung des Rohrs so angeordnet sind, daß sich die Ringvorsprünge in bündiger Halteanlage an den Scheiben befinden, und daß man die Ringscheibe entfernt, um im Bereich der Öffnung der Platte bzw0 des Blechs eine in bezug auf die Rohrachse radiale Relativbewegung zwischen dem Rohr und der Platte zu ermöglichen„
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Rohr zur Bildung der Ringvorsprünge verformt, so daß radial auswärts daran hervorstehende,, damit einstückige RingvorSprünge entstehen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung der Ringvorsprünge ein Paar Ringe fest an dem Rohr anbringt.
  5. 5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe brennbar ist, und daß man.sie zu ihrer Entfernung von dem Rohr abbrennt.
    -H-
    0S849/Ö.S4?
  6. 6. Verfahren zum Verbinden eines Rohrs mit einer Platte bzw«, einem Blech, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Rohr durch in gegenseitiger Verlängerung verlaufende Öffnungen in einer Platte bzw,, einem Blech und in einer Ringscheibe einführt, wobei die Öffnung der Platte bzwo des Blechs beträchtlich weiter ist als der Durchmesser des Rohrs, und die Ringscheibe aus einem leicht zerstörbaren Material gebildet ist, daß man an einer ersten Stelle um das Rohr herum einen ersten Ringvorsprung in Anlage an der Ringscheibe formt, daß man an einer zweiten Stelle um das Rohr herum einen zweiten Ringvorsprung in Anlage an der Platte bzw. dem Blech bildet, wobei die erste und die zweite Stelle in Axialrichtung des Rohrs so angeordnet sind, daß sich die RingvorSprünge in bündiger Anlage an der Ringscheibe und der Platte befinden, und daß man die Ringscheibe entfernt, um im Bereich der Öffnung der Platte bzw0 des Blechs eine in bezug auf die Rohrachse radiale Relativbewegung zwischen dem Rohr und der Platte zu ermöglichen.
  7. 309849/0947
DE19732325679 1972-05-22 1973-05-21 Verfahren zum Verbinden eines Rohrs mit einer Platte Expired DE2325679C3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US25569572A 1972-05-22 1972-05-22
US25569572 1972-05-22

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DE2325679B2 DE2325679B2 (de) 1977-02-03
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