DE2654439A1 - Coupling for cold formed pipe ends - has flange around pipe end hardened and drilled for passage of pin - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung einer lösbaren Steckverbindung Method for producing a detachable plug connection
und Steckverbindung hergestellt nach dem Verfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einex lösbaren Steckverbindung béi dickwandigen Rohren annähernd gleichen Durchmessers, bei der das eine Rohr einen Auflagewult und ein daran anschließendes RohrstÜck aufweist, wobei das Rohrstück der Führung des anderen Rohres dient, dessen Stirnfläche auf dem Auflagewulst aufliegt. and plug connection produced according to the method The invention relates to a method of making a detachable connector thick-walled pipes of approximately the same diameter, in which one pipe is one Has support bulge and an adjoining pipe section, the pipe section serves to guide the other pipe, the face of which rests on the support bead.
Derartige Rohrverbindungen beim Zusammensetzen von Rohren waren beispielsweise im Gerüstbau bisher üblich. Dabei wurden entweder sogenannte lose Rohrverbinder benutzt, die aus gesenkgeschmiedeten Teilen bestehen, die in der Mitte einen Auflagewulst für das nächste aufzusetzende Rohr haben, und die in das obere Ende des Rohres eingesetzt werden als loses Teil. Diese losen Rohrverbinder waren zeitaufwendig,nicht passgenau und der Rohrverbinder ging oft verloren.Such pipe connections when assembling pipes were for example so far common in scaffolding. Either so-called loose pipe connectors were used used that made of drop forged Parts that exist in the Have a support bead in the middle for the next pipe to be placed on, and the The upper end of the tube can be used as a loose part. Those loose pipe connectors were time-consuming, not a perfect fit and the pipe connector was often lost.
Es war auch bekannt,eine Rohrhülse in das eine Rohr einzusetzen, die durch einen Pressvorgang oder eine Einschweißung befestigt wurde. Auf diese so eingesetzte Rohrhülse hat man das nächstfolgende, senkrechte Metallrohr aufgesetzt. Dadurch gingen etwa lo cm Rohrlänge verloren.It was also known to insert a pipe sleeve into the one pipe that was attached by pressing or welding. On this so used The next vertical metal pipe has been placed on the pipe sleeve. Through this about lo cm of pipe length were lost.
Das durch Pressung oder Einschweißung befestigte,Rohrhülsenstück wurde mittig gelocht, damit bei der Aufsteckung des nächstfolgenden Metallrohres-das unten gelocht ist- ein Sicherungsstecker aus Metall durch die Rohre gesteckt werden kann. Diese Sicherung ist erforderlich, damit etwa ein Abheben durch Windeinflüsse vermieden wird. Durch die verschiedenen Arbeitsgänge wurde diese Ausführung teuer und umständlich und es gingen ebenfalls wieder lo cm Rohrlänge verloren. Ein weiterer Nachteil bestand darin, daß das senkrechte Rohr keine exakte Auflage hatte. Bei einer z.B. üblichen Rohrwanddicke beim Gerüstrohr von 4,o5 mm und einer Toleranz der Innenhülse von 2 mm war die Auflage des senkrechten, nächstfolgenden Rohres oft nur noch auf 2 mm Materialstärke möglich.The pipe sleeve piece fastened by pressing or welding was perforated in the middle, so that when the next metal tube is attached, the one below is perforated - a metal safety plug through which the pipes can be inserted. This securing is necessary in order to avoid lift-off due to the effects of wind will. The various operations made this execution expensive and cumbersome and a length of 10 cm of pipe was also lost again. There was another disadvantage in that the vertical pipe was not exactly supported. For example, a common Pipe wall thickness for the scaffold pipe of 4.05 mm and a tolerance of the inner sleeve of 2 mm, the support of the next vertical pipe was often only on 2 mm material thickness possible.
WeitererNachteil einer dieser bekannten Rohrverbindungen war es, daß durch Biegebeanspruchungen verhältnismässig große Drehmomente und Verkantungen an den Verbindungsstellen auftraten, die dort eine rasche Abnutzung der aufeinanderreibenden Teile zur Folge hatten. GErade im Gerüstbau , wo große und gleichbleibende Festigkeiten an den Verbindungsstellen gefordert werden müssen, waren diese Verbindungsstellen einer erhöhten Bruchgefahr ausgesetzt.Another disadvantage of one of these known pipe connections was that relatively large torques and canting due to bending loads the connection points occurred, which there a rapid wear of the rubbing one another Parts resulted. Especially in scaffolding, where great and consistent strengths must be required at the connection points, these were the connection points exposed to an increased risk of breakage.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden, und die Std#ckverbindung bzw. die Verbindungsstellen so zu verbessern, daß sie billig herstellbar sind, genau ineinander uerpassen, geringe Abnützungserscheinungen aufweisen, und eine gute Lastübertragung gewährleisten, ohne daß wesentliche Biege- bzw. Drehmomente hierbei auftreten.The object of the invention is to avoid these disadvantages, and the To improve the standard connection or the connection points so that they can be manufactured cheaply are, fit exactly into each other, show little signs of wear, and ensure good load transfer without significant bending or torques occur here.
Die Lösung der Aufgabe nach dem neuen Verfahren besteht darin, daß durch ein Preßverfahren während einer Kaltverformung das Rohrstück oberhalb des vorgesehenen Auflagewulstes dessen Außendurchmesser mindestens so weit eingezogen und am Ende abgeschrägt wird, daß der Innendurchmesser des normalen Rohres, größer ist und anschließend durch Kaltverformung bei einem Stauchvorgang der Auflagewulst ausgeformt wird.The solution to the problem according to the new method is that by a pressing process during cold deformation, the pipe section above the provided support bead whose outer diameter is at least so far drawn in and at the end is beveled that the inner diameter of the normal pipe, larger and then by cold deformation during an upsetting process of the support bead is formed.
Durch diese Maßnahme wird im besonderen erreicht, daß der Phaserverlauf nach der Kaltverformung eine Verdichtung und dadurch größere Härte auf der kreisringförmigen Auflagefläche und dem anschließenden umlaufenden Wulst aufweist.By this measure it is achieved in particular that the phaser course after the cold deformation a compression and thereby greater hardness on the circular support surface and the adjoining circumferential bead having.
Durch diese Maßnahme wird ein vollkommen neuer Weg beschritten.With this measure, a completely new path is broken.
Bei den bisherigen Rohrverbindungen wurden entweder Rohrverbindungsstücke eingesetzt, eingepresst oder eingeschweißt. Die Hauptabnutzungsstelle, nämlich die Auflagefläche der Stirnfläche des einen Rohres auf dem Auflagewulst des anderen Rohres wurde nie besonders für die dort auftretende Beanspruchung ausgebildet. Dort wird aber die Last übertragen,und dort wirken sich diese Beanspruchungen durch rasches Abnutzen aus, welches beim Verkanten die Rohrwandung angreift, bzw. schwächt und damit einen vorzeitigen Bruch bedingt.In the previous pipe connections, either pipe connectors were used inserted, pressed in or welded in. The main wear point, namely the Support surface of the end face of one pipe on the support bead of the other Rohres was never specially trained for the stress that occurs there. there but the load is transferred, and there these stresses act quickly Wear out, which attacks the pipe wall when tilted, or weakens and thus causing a premature break.
Diese Auflagefläche wird durch die erfindungsgemässe Kaltverformung in dem Materialgefüge so verdichtet, daß sie härter und zäher ist.This bearing surface is created by the cold deformation according to the invention compacted in the material structure so that it is harder and tougher.
Gleichzeitig wird durch die Anderung der Materialeigenschaften an der Verbindungsstelle auch das Verbindungsstück hergestellt, so daß in besonders günstiger Weise eine Verbindung entsteht, die massgenau ist, deren Oberfläche durch die Kaltverformung gewissermassen vergütet oder gehärtet ist, und die im Auflagewulst eine Materlalanhäufung aufweist, die gerade dort für die Lastübertragung notwendig ist.At the same time, by changing the material properties the connection point also made the connector, so that in particular a favorable way a connection is created, which is dimensionally accurate, the surface of which through the cold deformation is to a certain extent tempered or hardened, and that in the support bead has an accumulation of material that is necessary there for the load transfer is.
Zweckmässig ist es ferner, daß der Auflagewulst an dem einen Rohrstück eine vorgewölbte, kreisringförmige Auflagefläche für die STirnfläche des aufzusteckenden anderen Rohrstückes aufweist, wobei die Auflagefläche annähernd senkrecht zur Mittellinie der, Rohrstücke verläuft. Dadurch wird erreicht, daß nur normale-Spannungen übertragen werden, d.h., Druckbeanspruchungen, weil die Auflageflächen senkrecht zur Lastübertragung liegentusammengesetzte Spannungen, wie Biegung, werden weitgehend vermieden.It is also expedient that the bearing bead on one pipe section a protruding, circular support surface for the face of the to be attached has another pipe section, where the contact surface is approximately perpendicular to the center line of the pipe sections. This achieves that only normal stresses are transmitted, i.e., compressive stresses, because the contact surfaces Stresses that are composed at right angles to the load transfer, such as bending largely avoided.
Zur Sicherung der Steckverbindung dient es, daß das weiterlaufende Rohrstück oberhalb des Auf lagewulstes Durchgangsbohrungen aufweist, mit denen Durchgangsbohrungen des anderen Rohrstückes fluchten, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung hierfür weitere Erfindungmerkmale hervor.To secure the connector, it is used that the ongoing Pipe section above the bead on position has through holes with which through holes align the other pipe section, An embodiment of the invention is in the Drawing shown. This is based on the drawing and the description for this further features of the invention emerge.
Fig. 1 zeigt eine Rohrverbindung gemäss dem Stand der Technik.Fig. 1 shows a pipe connection according to the prior art.
Fig. 2 zeigt eine Rohrverbindung gemäss der Erfindung.Fig. 2 shows a pipe connection according to the invention.
Fig. 3 und# 4 zeigen Verformungsvorgänge während des erfindungsgemässen Arbeitsverfahrens.Fig. 3 and # 4 show deformation processes during the inventive Working method.
Fig. 5 zeigt ein nach dem neuen Verfahren hergestelltes Rohrstück mit Rohrverbinder.Fig. 5 shows a pipe section produced according to the new method with pipe connector.
In der Fig. 1 wird ein unteres Metallrohr 1 durch einen Rohrverbindel 2 mit dem aufzusetzenden bzw. anderem Rohr 3 verbunden. Der Rohrverbinder ist durch Einkerbungen 6 mit dem unteren Metallrohr 1 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist es eine Rohrhülse 5, die hier verwandt wird. Die Rohrhülse 5 , welche in der Regel mit Spiel in das untere Rohr 1 eingesetzt wird, birgt die Gefahr , daß die Auflagefläche 4 eine Versetzung infolge von Toleranzen verursacht, so daß , wie die Fig. 1 zeigt, nur noch verhältnismässig geringe Auflageflächen für die Lastübertragung vorhanden sind. Dadurch wird die spezifische Flächenpressung höher und die auftretenden, zusammengesetzten Spannungen, wie Drehmomente oder Biegebeanspruchungen gefährden diese Rohrverbindung, so daß sie als schwachste Stelle des Gerüstes bald zu Bruch gehen kann. Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Gemäss den Fig. 3 und 4 ist es nach dem neuen Verfahren möglich,, das Rohrstück 1 so weit durch Kaltverformung zu verformen, daß das Rohrstück 17 oberhalb des vorgesehenen bzw. entstehenden Auflagewulstes bei 14 einen Außendurchmesser 13 hat, der sich nur gering vom Innendurchmesser 12 des normalen Rohres unterscheidet.In Fig. 1, a lower metal pipe 1 is connected by a pipe connector 2 connected to the pipe 3 to be placed on or to the other. The pipe connector is through Notches 6 are connected to the lower metal tube 1. In the exemplary embodiment is there is a tubular sleeve 5, which is used here. The tubular sleeve 5, which usually is used with play in the lower tube 1, there is a risk that the bearing surface 4 causes an offset due to tolerances, so that, as FIG. 1 shows, only relatively small contact areas for the load transfer are available are. This increases the specific surface pressure and the compound pressure that occurs Tensions such as torques or bending stresses endanger this pipe connection, so that, as the weakest part of the framework, it can soon break. The invention provides a remedy here. According to FIGS. 3 and 4, according to the new method, it is possible, to deform the pipe section 1 by cold deformation to such an extent that the pipe section 17 an outer diameter at 14 above the intended or emerging support bead 13, which differs only slightly from the inner diameter 12 of the normal pipe.
Versetzungen der Auflagefläche, wie sie bei 4 in Fig. 1 dargestellt sind, lassen sich dadurch vermeiden. Dieser Durchmesser 13 kann belieXAg groß gewählt werden, weil das Einschieben der Rohrhülse 5 nicht erforderlich ist.Displacements of the support surface, as shown at 4 in FIG. 1 can thus be avoided. This diameter 13 can be chosen to be large as desired because the insertion of the tubular sleeve 5 is not required.
Aus den Fig. 3 und 4 erkennt man noch, daß anschließend an dieses Zusammenpressen des Metallrohes durch Kaltverformung dann oben e#ne Abschrägung 11 mit kaltverformt wird, um das Aufschieben des aufzusetzenden Rohres 3 zu erleichtern.From FIGS. 3 and 4 it can be seen that following this Compression of the metal tube by cold working, then a bevel at the top 11 with is cold worked to the sliding of the to be set up Tube 3 to facilitate.
Fig. 5 zeigt dann das fertig kaltverformte Rohr. Der Phasenverlauf 18 im Metallgefüge zeigt eine Verdichtung bei der kreisringförmigen Auf lagefläche 19, des Auflagewulstes 9. Durch diese Verdichtung während der Xaltverformung wird gleichzeitig eine größere Härte an der Oberfläche erreicht und eine Erhöhung der Kerbschlagfähigkeit erreicht. Eine Kerbwirkung beim Übergang der kreisringförmigen Auflagefläche 19 auf das jetzt als Rohrverbinder lo verwendete Rohrstück 17 ist nicht zu befürchten, weil eben durch diese Kaltverformung der Phasenverlauf nicht unterbrochen ist und an diesen Kanten eine Verstärkung durch Verdichtung im Gefüge erzeugt ist. Sowohl der umlaufende Wulst 20 als auch die kreisringe förmige Fläche 19 können als"vergUtet" bezeichnet werden, wie das sonst nur durch kostspiellge und umständliche Wärmeverfahren und Oberflächenbehandlungen möglich ist. Die Verformung wird so durchgeführt, daß die Auf lagefläche 19 annähernd senkrecht zur Mittellinie 21 der zu verbindenden Rohrstücke verläuft. Der Übergang von dem entstehenden Auf lagewulst 14 bis- zum fertigen umlaufenden Wulst 20 mit kreisringförmiger Auflagefläche 19 kann durch ansich bekannte, beliebige Kaltverformungsverfahren verwandt werden, wobei selbstverständlich innerhalb der'Rohre Pass-Stücke eingesetzt werden , und z.B. durch Formachlagen gg£. im Gesenk die Kaltverformung durchgeführt wird.5 then shows the finished cold-formed tube. The phase progression 18 in the metal structure shows compression in the case of the annular support surface 19, of the support bead 9. This compression during the Xalt deformation is at the same time a greater hardness is achieved on the surface and an increase in Notched impact strength achieved. A notch effect at the transition from the circular ring Support surface 19 is on the pipe section 17 now used as a pipe connector lo not to be feared, because precisely this cold deformation does not result in the phase profile is interrupted and at these edges a reinforcement by compression in the structure is generated. Both the circumferential bead 20 and the circular ring-shaped surface 19 can be described as "reimbursed", as otherwise only through costly and cumbersome heat processes and surface treatments are possible. The deformation is carried out so that the bearing surface 19 is approximately perpendicular to the center line 21 of the pipe sections to be connected runs. The transition from the arising up location bead 14 up to the finished circumferential bead 20 with a circular support surface 19 can be used by any cold forming process known per se, naturally fitting pieces are used within the pipes, and E.g. through formal templates gg £. the cold forming is carried out in the die.
Die Fig. 2 zeigt dann , daß die STirnfläche 16 des aufzusetzenden Rohres 3 plan auf der kreisringförmigen Auflagefläche 19 aufliegt.Fig. 2 then shows that the end face 16 of the to be placed Pipe 3 rests flat on the annular support surface 19.
Nachdem man die Stirnfläche 16 durch Absägen von Rohrstücken erhält, ist sowieso gewährleistet, daß diese Fläche senkrecht zur Mittellinie 21 verläuft, und ggf. durch Gesenkschmieden wird wiederum erreicht, daß die Fläche 19 senkrecht zu den Mittellinien 21 verläuft.After the end face 16 is obtained by sawing off pieces of pipe, it is guaranteed anyway that this surface runs perpendicular to the center line 21, and if necessary by die forging it is again achieved that the surface 19 is perpendicular runs to the center lines 21.
Die Toleranzen zwischen Außendurchmesser 13 des Rohrverbinders lo bzw. Rohrstückes 17 und Innendurchmesser 12 kann man beliebig einstellen, je nach den Toleranzen, mit denen diese Rohre für die Rohrgerüste gezogen wurden.The tolerances between the outer diameter 13 of the pipe connector lo or pipe section 17 and inner diameter 12 can be set arbitrarily, depending on the tolerances with which these pipes were drawn for the pipe framework.
Als Anwendungsgebiet der Erfindung sind alle Mögliehkeitenlzu bezeichnen, Rohrverbindungen wirtschaftlich herzustellen, wobei die Rohrverbindung eine große Haltbarkeit , eine große Passgenauigkeit und eine leichte Herstellbarkeit auszeichnet.The field of application of the invention includes all possibilities Pipe connections can be produced economically, the pipe connection being a large one Durability, great accuracy of fit and ease of manufacture are characterized.
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