DE3320164C2 - Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Rohrprofil und einem Blechelement - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Rohrprofil und einem BlechelementInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum unter einem Winkel erfolgenden schnellen und sicheren Verbinden eines Rohrendes mit einem oder mehreren Blech elementen. Das Vorderteil eines Rohrprofils (1) ist durch Einpressen in einen Ring (2) verengt, dessen Außenabmessungen im wesentlichen gleich denjenigen der Öffnung sind, dessen Innenabmessungen kleiner als die anfänglichen Außenabmessungen des Rohrprofils (1) sind und dessen hinteres Ende (6) mit der Rückseite (7) des Blechelements (3) bündig ist, wobei der Ring (2) zwischen dem Rohrprofil (1) und der Öffnung (4) des Blechelements (3) zusammengedrückt ist und das Ende (14) des Rohrprofils (1) wulstförmig auf die Rückseite (7) des Blechelements (3) nach außen umgebördelt ist. Das Verfahren kann insbesondere verwendet werden zur Befestigung von Stäben an Leiterholmen oder Handläufen von Schutzgeländern und auch zur Herstellung von Rohrgerüsten oder Röhrenwärmetauschern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Rohrprofil und einem
Blechelement mit zwei im Abstand zueinander befindlichen parallelen Wänden, bei dem das Rohrprofil in einen
in einer öffnung der Wand des Blechelements aufgenommenen, frei aus dem Blechelement vorstehenden
Ring eingepreßt wird, wobei auf das außen abgeschrägte vordere Ende des Rohrprofils eine Preßkraft aufgebracht
wird, um das Rohrprofil in den an seinem zugekehrten vorderen Ende innen abgeschrägten Ring einzupressen.
Ein derartiges Verfahren ist der FR-PS 24 77 920 zu entnehmen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist beispielsweise verwendbar für das Verbinden von Sprossen mit Leiterholmen
oder von Stäben mit Handläufen von Geländern, aber auch für viele weitere Anwendungen, wie die
Herstellung von Gerüsten oder Rohrbündeln von Wärmetauschern.
Durch das bekannte Verfahren soll eine Rohrverbindung insbesondere für Balustraden und Leitern hergestellt
werden können. Dabei wurde schon versucht, das Rohrprofil an seinem Austritt aus dem Blechelement
(Holmprofil) möglichst sicher zu befestigen. Diesem Wunsch entspricht eine in dem Ring angebrachte Nut,
was jedoch einen zusätzlichen und teuren Arbeitsschritt bedingt Nach einer anderen Ausführung soll eine wulstartige
Aufbauchung Ring und Rohr an ihrem Austritt aus der öffnung in dem Blechelement sichern. Eine gezielte
Ausbauchung läßt sich jedoch nicht erreichen.
Die GB-PS 5 87 952 betrifft die Verbindung von Rohrprofilen mit Holmprofilen in Metalleitern. Dabei
wird in das Rohr eine nach außen vorstehende Sicke eingewalzt, das Rohr in die beiden öffnungen des Holmprofils
eingesteckt und das überstehende Rohrende auf das Holmprofil umgebördelt Diese Verformungsvorgänge
sind relativ aufwendig und sie bieten kein ausreichendes Maß an Sicherheit
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs geschilderten
Art dahingehend zu ve: bessern, daß eine optimale Befestigung zwischen Rohrprofil und Blechelement mit einfachen
Mitteln erreichbar ist und daß eine gezielte Wulstbildung für Rohr- und Ring ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich eine Verbindung zwischen einem Rohrprofil und einem
Blechelement herstellen, die sich durch besonders hohe Festigkeit auszeichnet und so dicht ist, daß sie auch bei
einem Wärmetauscher für fluidführende Rohre verwendet werden kann. Durch geeignete Wahl der Abmessungen
der Matrize erhält man eine gezielte Wulstbildung des Ringes und des Rohres im Bereich der Abschrägung
der Matrize mit relativ einfachen Mitteln.
Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt eines U-förmigen Blechelements, eines Rings, der in das Blechelement eingesetzt und
durch eine Matrize festgelegt ist, und eines massiven Anschlags, wobei ein Teil des anzuschließenden Rohrs
in der Achse des Rings angeordnet ist;
F i g. 2 einen Schnitt der drei obigen Elemente während des Einpressens des Rohrs in den Ring, wobei ein
Formanschlag mit einer Umfangsrille in der Achse des anzuschließenden Rohrs angeordnet und gegen die
Rückseite des Blechelements gedrückt wird;
Fig.3 einen vergrößerten Schnitt der Anordnung nach der Erfindung zum Verbinden eines Rohrs mit einem
Blechelement;
F i g. 4 einen Schnitt einer Variante der F i g. 1, bei der der Ring durch einen ringförmigen Anschlag auf der
Rückseite des Blechs festgelegt ist.
F i g. 1 zeigt das Vorderteil eines Rohrprofils 1 aus Aluminium mit einem Innendurchmesser von z. B. 16 mm und einem Außendurchmesser von z. B. 18 mm, einen Ring 2 mit denselben Durchmessern und ein U-förmig gebogenes Blechelement 3 mit zwei koaxialen öffnungen 4 und 5 mit gleichen Durchmessern von z. B.
F i g. 1 zeigt das Vorderteil eines Rohrprofils 1 aus Aluminium mit einem Innendurchmesser von z. B. 16 mm und einem Außendurchmesser von z. B. 18 mm, einen Ring 2 mit denselben Durchmessern und ein U-förmig gebogenes Blechelement 3 mit zwei koaxialen öffnungen 4 und 5 mit gleichen Durchmessern von z. B.
18,1 mm. Der Ring 2 wird in die öffnungen 4 und 5
eingesetzt, wobei sein hinteres Ende 6 mit geradem Querschnitt mit der Rückseite 7 des Blechelements 3
bündig ist. Der Ring 2 ist an der Vorderseite 8 konisch aufgebohrt. Der Ring wird durch eine vor dem Blechelement
3 angeordnete Matrize 9 mit drei Klemmbacken und/oder durch einen massiven hinteren Anschlag 17
festgelegt. Das vordere Ende 10 des Rohrs 1 ist unter einem Winkel oc in der Größenordnung von 10° abgeschrägt.
Für das Verbinden des Rohrs 1, des Rings 2 und des Blechs 3 genügt das Vortreiben des Rohrs 1 in Richtung
F und das Einpressen in den Ring 2 und das Blechelement 3.
Fig.2 zeigt die Verbindung während der Ausführung. Im Verlauf des Vorschubs des Rohrs 1 in den Ring
2 und der resultierenden Kontraktion wamielt sich die
konische Bohrung des Rohrs 1 in eine aufnehmende Mündung. Das Ende 10 des Rohrs 1 bat eine Wand,
deren Dicke im wesentlichen gleich Null ist Dieses Ende zieht sich nicht zusammen und hat im wesentlichen
bereits den Innendurchmesser des Rings Z Dagegen wird der ihm nachfolgende Teil des Rohrs 5 radial zusammengedrückt.
Dies ergibt eine aufnehmende Mündung.
Der Ring 2 hat nicht mehr die Form eines Zylinders, sondern ist ausgebaucht, was deutlicher in F i g. 3 in vergrößertem
Maßstab dargestellt ist In den freien Teilen des Rings 2 zwischen den öffnungen 4 und 5 und auch
zwischen der Matrize 9 und der öffnung 5 erweitert sich der Ring 2 unter dem Schub des Rohrs 1 tonnenförmig.
Das Rohr 1 wird während seines Vorschubs in der Richtung Fin Höhe der Matrize 9 zusammengedrückt. Jenseits
hiervon dehnt sich die Außenfläche des Rohrs 1 über die Elastizitätsgrenze hinaus nach außen aus, wobei
ein Reiben mit Fressen auf der Innenfläche des Rings 2 stattfindet. Der Innendurchmesser des Rohrs 1
beträgt in seinem eingeschnürten Teil im wesentlichen etwa 14 mm.
Der mit einer Umfangsrille 12 und einer Nabe 13 versehene Formanschlag 11 ist axial gegenüber dem
Rohr 1 angeordnet. Wenn das Ende 10 des Rohrs 1 über die Rückseite 7 des Blechelements 3 übersteht, wird es
gezwungen, der Oberfläche der Umfangsrille 12 zu foigen. Das Ende erweitert sich, wird dann nach außen
umgebördelt und bördelt dann gewissermaßen das Rohr 1 auf die Rückseite 7 des Blechs 3 (vgl. F i g. 3).
Diese Bördelung kann auch dadurch erfolgen, daß man zunächst das vordere Ende 10 des Rohrs 1 über die
Rückseite 7 überstehen läßt und dann dieses Ende durch axialen Druck gegen die Richtung Feines Stempels umbördelt,
dessen Foi m dem Anschlag 11 sehr ähnlich ist.
Der Ring 2 kann auch durch einen ringförmigen Anschlag 15 festgelegt werden (vgl. F i g. 4). Der Anschlag
15 ist mit einer öffnung 16 versehen, deren Abmessung wenigstens gleich dem Innendurchmesser des Rings 2
ist. Diese öffnung läßt das Ende 10 des Rohrs 1 über die Rückseite 7 des Blechelements 3 hinaus bewegen. Wenn
dieses Ende 10 ausreichend über die Rückseite 7 übersteht, wird der Anschlag 15 entfernt, worauf das Rohr 1,
wie oben beschrieben, durch einen Formanschlag 11 umgebördelt werden kann, der beweglich ist und sich
entgegengesetzt zum Pfeil F gegen das Rohr 1 axial bewegt.
Der ringförmige Anschlag 15 kann gegebenenfalls einstückig mit dem Blechelement 3 ausgebildet sein, das
dann eine Ansenkung hat, an der der Ring 2 während des Vorschubs des Rohrs 1 anliegt.
Die beschriebene Vorrichtung für die Verbindung eines Rohrs mit einem Blechelement betrifft eine senkrechte
Verbindung. Sie läßt sich aber auch verwenden, wenn das Rohr mit dem Blechelement oder einem Hohlprofil
einen Winkel in der Größenordnung von 30 bis 40° einschließt.
Das Rohr 1, der Ring 2 und die Öffnungen 4 und 5 sind kreisförmig. Sie können aber auch ebensogut quadratisch,
sechseckig oder andere Formen haben unter der Voraussetzung, daß die Ecken, sofern vorhanden, abgerundet
sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Rohrprofil und einem Blechelement mit zwei im Abstand zueinander befindlichen parallelen Wänden, bei dem das Rohrprofil in einen in einer Öffnung der Wand des Blechelements aufgenommenen, frei aus dem Blechelement vorstehenden Ring eingepreßt wird, wobei auf das außen abgeschrägte vordere Ende des Rohrprofils eine Preßkraft aufgebracht wird, um das Rohrprofil in den an seinem zugekehrten vorderen Ende innen abgeschrägten Ring einzupressen, dadurch gekennzeichnet,- daß der Ring (2) in zwei koaxialen öffnungen (4, 5) der Wände des Blechelements (3) eingesetzt wird,- daß das hintere Ende (6) des Ringes (2) zunächst durch eine Anschlagplatte (17) bündig mit der Außenwand des Blechelements (3) gehalten wird,— daß der frei aus dem Blechelement (3) vorstehende Abschnitt (8') des Ringes (2) während des Einpreßvorgangs radial in einer Matrize (9) abgestützt wird, wobei die an der Wandung des Blechelements (3) anliegende Matrize (9) angrenzend an den Wandbereich des Blechelements (3) innen eine Abschrägung (9') aufweist, und— daß nach einem festgelegten Fortschritt des Einpreßvorgangs die Anschlagplatte (17) ausgewechselt wird durch einen Formanschlag (11), der mit einer Umfangsrille (12) ausgestattet ist, derart, daß bei weiter fortgesetztem Einpreßvorgang am Ende des Rohrprofils (1) ein in Richtung auf die Rückseite (7) des Blechelements (3) umgebördelter Bund (14) des vorderen Röhrendes (10) hergestellt wird.
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