DE4336261A1 - Verfahren zum Herstellen von Pressfittings und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Pressfittings und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Zur schnellen und sicheren Verbindung von Rohrleitungen
bzw. zum Abschluß derselben sind aus der Praxis Press
fittings bekannt, die aus einem plastisch verformbaren
Material, wie bspw. Stahl, bestehen. Ein derartiger Press
fitting wird auf ein damit zu versehendes freies Rohrende
gesteckt und zusammengepreßt, so daß eine dauerhafte
dichte Verbindung entsteht. Dabei wird der Pressfitting
plastisch deformiert. Allerdings darf die plastische Ver
formung nicht zu einer Schwächung der Materials führen, da
ansonsten Undichtigkeiten oder anderweitige Schädigungen
die Folge sein könnten. Deshalb ist anzustreben, daß die
Pressfittings schon vor dem Zusammenpressen relativ paßge
nau auf den betreffenden Rohrenden sitzen, so daß keine
allzugroße Verformung zur Herstellung der Verbindung
erforderlich ist.
Andererseits sind Pressfittings eine Massenware und werden
bei der Ausführung einer Rohrleitungsinstallation in
großer Stückzahl verwendet. Daraus leitet sich die Anfor
derung ab, derartige Pressfittings möglichst kostengünstig
herstellen zu können.
An der Verbindungsstelle, an der der Pressfitting mit dem
zu verbindenden Rohr in Berührung steht, kann es insbeson
dere, wenn das Rohr und das Fitting in der Wasserinstal
lation verwendet werden, zur Ausbildung eines korrosions
fördernden elektrischen Lokalelements kommen, wenn das
Rohr und das Fitting aus unterschiedlichen Metallen gefer
tigt sind. Um dies zu vermeiden, ist das Pressfitting
möglichst aus demselben Material herzustellen, aus dem
auch das verwendete Rohrmaterial besteht.
Aus dieser eingangs genannten Problemstellung leitet sich
die Aufgabe ab, ein Verfahren zur Herstellung von Press
fittings anzugeben, mit dem diese maßhaltig und kostengün
stig aus dem gewünschten Material hergestellt werden
können. Darüberhinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Der obengenannte auf die Schaffung des Verfahrens gerich
tete Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
In Folge der Teilung der Matrize in wenigstens zwei Hälf
ten ist es möglich, Fittings mit einer Hinterschneidungen
aufweisenden Außenkontur herzustellen. Das Pressfitting
wird während des Herstellungsvorganges von der Matrize
ganz umschlossen, so daß dessen Außenkontur von der Matri
ze definiert und begrenzt wird. Durch das Einführen des
Vorlaufdornes in die von außen zugängliche Öffnung des
Rohranschlußbereiches des Fittings wird der Pressfitting
für die weitere Bearbeitung auch nach innen hin fixiert.
Damit wird sichergestellt, daß der Innendurchmesser des
Rohranschlußbereiches bei den folgenden Bearbeitungsvor
gängen nicht verengt wird und daß ein maßhaltiger Press
fitting entsteht.
Bei dem nachfolgenden Stauchvorgang kann sich somit die
Wandstärke des Rohranschlußbereiches nicht wesentlich
vergrößern und auch der Innen- sowie der Außendurchmesser
bleiben weitgehend unverändert. Jedoch fließt das in
diesem Arbeitsschritt zusammengestauchte Wandmaterial in
die in der Matrize vorgesehene Ringnut ein, wobei an der
Innenseite des Rohranschlußbereiches eine mehr oder weni
ger ausgeprägte Sicke und an der Außenseite ein Wulst
entstehen. Das Zusammenspiel des Vorlaufdornes und der den
Rohranschlußbereich stauchenden Nachlaufhülse mit einer
entsprechenden Bemessung deren Arbeitshubes stellt sicher,
daß im Bereiche der Ringnut genügend Material für den sich
anschließenden Ausformvorgang vorhanden ist, in dem die
Sicke fertig ausgeformt wird. Die Sicke weist dann annä
hernd die gleiche Wandstärke wie der übrige Rohranschluß
bereich auf. Insbesondere wird in Folge des vor dem Aus
formvorgang der Sicke ablaufenden Stauchvorganges sicher
gestellt, daß die Wandstärke im Bereich der Sicke nicht
wesentlich geschwächt ist. Somit stellt die Sicke keine
Schwachstelle dar und das mit diesem Verfahren hergestell
te Pressfitting läßt eine gute Dichtigkeit und Haltbarkeit
erwarten.
Auch wenn, bspw. in Folge von Wärmedehnungen der mit den
Pressfittings verbundenen Rohre größere Axialkräfte auf
treten, halten die Pressfittings zuverlässig ohne Rißbil
dung. Dadurch wird die Herstellung von Pressfittings aus
Kupfer ermöglicht, mit denen Kupferrohre, die einer star
ken Wärmedehnung unterliegen (50% größer als Stahl), ohne
Ausbildung von Lokalelementen miteinander verbunden werden
können.
Das Verfahren ist leicht automatisierbar. Die Pressfittings
können somit vollautomatisch und folglich kostengünstig
hergestellt werden.
Bei einer einfachen Variante des Verfahrens wird der
Rohling nach dem Einlegen in die Matrize und vor dem
Einfahren des Vorlaufdornes an dem zu stauchenden Rohr
anschlußbereich abgelängt. Damit kann ein ansonsten schäd
licher Einfluß von Längentoleranzen der Rohlinge, die das
Ausmaß der Stauchung und somit die Wandstärke im Bereich
der Sicke beeinflussen könnten, sicher ausgeschaltet wer
den.
Ebenfalls der Maßhaltigkeit des fertigen Fittings kommt es
zugute, wenn der Rohling wenigstens während der Verformung
axial fixiert ist, so daß ein Verrutschen während des
Stauchvorganges sicher ausgeschlossen ist.
Die Ausformung der Sicke aus der in dem Stauchvorgang
mittels der Nachlaufhülse ausgebildeten Wulst, in deren
Bereich die Wandstärke zunächst wenigstens geringfügig
vergrößert ist, kann auf einfache Weise mittels einer in
dem Rohranschlußstück exentrisch umlaufenden Rolle durch
geführt werden. Diese drückt dabei das zusammengestauchte
Wandmaterial in die Ringnut ein. Damit liegt das Wandmate
rial außen satt an der Ringnut an. An der Innenseite des
Rohranschlußbereiches bestimmt die Rolle die geometrische
Form der Sicke, so daß insbesondere dieser Bereich, in dem
später womöglich ein als Dichtung dienender O-Ring einge
legt wird, eine sehr gute Maßhaltigkeit aufweist. Dabei
wird die ansonsten drehbar gelagerte Rolle über mehrere
Umläufe hinweg radial nach außen gedrückt, bis die vor
gesehene Sickenform erreicht ist.
Der Eindrückvorgang ist dann beendet, wenn die Wandstärke
im Bereich der Sicke annähernd gleich der übrigen Wand
stärke des Rohranschlußbereiches ist. Insbesondere wird
sichergestellt, daß die Wandstärke der Sicke nur unwesent
lich geringer als die übrige Wandstärke ist, jedoch kann
diese bei Bedarf auch etwas dünner als die übrige Wand
stärke gehalten werden, wenn nämlich der entsprechende
Rohranschlußbereich nicht sehr stark gestaucht worden und
bei dem sich anschließenden Rollvorgang die Wandstärke
über das ursprüngliche Naß hinaus zurückgewalzt worden ist.
Der obengenannte, sich auf die Schaffung einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens richtende Teil der Aufgabe
wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patent
anspruchs 8 gelöst.
Die Vorrichtung weist eine Matrize auf, die mehrteilig,
d. h. wenigstens zweiteilig ist, so daß Fittings, die eine
Sicke und somit Hinterschneidungen aufweisen, hergestellt
und aus der Matrize entnommen werden können. Dabei ist
eine zweiteilige Matrize noch relativ einfach und kosten
günstig herzustellen und zu betätigen, so daß sich der
konstruktive Aufwand in Grenzen hält. Die Matrize weist
Öffnungen bei den Mündungen der Rohranschlußbereiche auf,
so daß diese von außen zugänglich sind. Das ermöglicht die
Bearbeitung und insbesondere die Ausformung der bereits
weiter oben genannten Sicke.
Zur Abstützung der zu stauchenden Wand des Rohranschlußbe
reiches nach innen ist ein Vorlaufdorn vorgesehen, der
durch die Öffnung der Matrize in die Rohranschlußbereiche
hineingefahren werden kann. Dieser verhindert insbesondere
bei dem sich anschließenden Stauchvorgang, daß zusammen
gestauchtes Wandmaterial in den Rohrquerschnitt eintritt
und diesen verengt. Die zur Durchführung des Stauchvor
ganges vorgesehenen Nachlaufhülse kann den Rohranschlußbe
reich mit einem einzigen Arbeitshub in einem zeitlich
schnell ablaufenden Vorgang stauchen.
Die im weiteren vorgesehene in den Rohranschlußbereich
hinein- und herausfahrbare Rolleinrichtung kann exzen
trisch auf einer Kreisbahn bewegt werden, so daß die
vorgesehene Sicke in einem Roll- oder Walzvorgang ausge
bildet wird.
Bei der obigen Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn der
Durchmesser der Öffnung der Matrize im Rohranschlußbereich
im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Rohran
schlußbereiches ist. Das ermöglicht nämlich, daß der
betreffende, in die Matrize eingelegte Rohling zunächst
mit seinem Rohranschlußbereich über die Öffnung hinaus
steht und erst abgelängt wird, wenn er bereits in der
Matrize festgehalten ist.
Es ist vorteilhaft, wenn der Außendurchmesser des Vor
laufdornes mit dem Innendurchmesser des Rohranschlußberei
ches übereinstimmt. Dann kann der Vorlaufdorn satt und
ohne wesentliches Spiel in den Rohranschlußbereich einge
führt werden und stellt sicher, daß dieser sich bei dem
anschließenden Stauchvorgang nicht verengt.
Die Zwangsführung des Vorlaufdornes durch eine erste
Betätigungseinrichtung in axialer Richtung ermöglicht ein
ungehindertes Eindringen des Vorlaufdornes in den Rohr
anschlußbereich, auch wenn der Vorgang in Folge von Maßto
leranzen oder kleineren Verschmutzungen schwergängig
abläuft.
Die im wesentlichen hohlzylindrische Ausbildung der Nach
laufhülse ermöglicht, daß diese bei in den Rohranschlußbe
reich eingeführtem Vorlaufdorn auf die Stirnwand des
Rohranschlußbereiches gleichmäßig einwirken kann. Dabei
ergibt sich, insbesondere wenn die Nachlaufhülse an der
der Matrize zugewandten Seite eine plane Stirnfläche
aufweist, eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Rohr
anschlußbereich.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser der
Nachlaufhülse im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
des Vorlaufdornes und der Außendurchmesser der Nachlauf
hülse im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öffnung
der Matrize ist. Nur dann wird nämlich der zum Stauchen
des Rohranschlußbereiches aufgewendete Druck auf die
gesamte Stirnfläche des Rohranschlußbereiches ausgeübt. Es
besteht kein größerer Spalt zwischen der Nachlaufhülse und
der Matrize bzw. der Nachlaufhülse und dem Vorlaufdorn, so
daß auch kein Wandmaterial des Pressfittings in einen
etwaigen Spalt eintreten kann.
Wenn die Nachlaufhülse durch die Betätigungseinrichtung
axial zwangsgeführt ist, wird der von der Nachlaufhülse
auszuführende Arbeitshub von der Betätigungseinrichtung
festgelegt und ein unvollständiges Stauchen vermieden.
Die seitliche Führung kann die Nachlaufhülse von der
Matrize und dem Vorlaufdorn erhalten. Damit sind insbeson
dere geringfügige seitliche Ungenauigkeiten bei der Ein
stellung der Matrize für die Arbeitsweise der gesamten
Vorrichtung unbeachtlich, ein Verkanten oder Verspannen
wird vermieden.
Die Rolleinrichtung kann in besonders einfacher Weise
einen Träger umfassen, an dessen Stirnseite eine Rolle
drehbar gelagert ist. Dieser Träger wird nach Herausfahren
des Vorlaufdornes und der Nachlaufhülse aus dem in der
Matrize befindlichen Rohranschlußbereich in diesen hin
eingefahren, wonach er mit einer Radialbewegung an dem
Bereich der Wandung, an dem die Sicke auszubilden ist,
angedrückt wird. Danach führt die Rolle die exzentrische
Rollbewegung aus, bei der die Sicke gewalzt wird.
Wenn die Rolle einen bogenförmigen Querschnitt aufweist,
dessen Radius um die Wandstärke kleiner ist als der Radius
der in der Matrize vorgesehenen Sicke, kann die Wandstärke
des Pressfittings über den gesamten Bereich der Sicke im
wesentlichen konstant gehalten werden.
Wenn die Rolle einen Querschnitt nach Art einer Glocken
kurve aufweist, kann erreicht werden, daß die Sicke nach
Durchführung des Roll- oder Walzvorganges mit einem glat
ten Bogen in die übrige Rohrwand übergeht.
Eine gleichmäßige symmetrische Ausbildung der Ringnut wird
erhalten, wenn der Träger im wesentlichen achsparallel zu
der Längserstreckung des Rohranschlußbereiches auf einer
konzentrischen Bahn geführt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von Pressfit
tings in einem ersten Verfahrensschritt, in
einer ausschnittsweisen und leicht schematisier
ten aufgebrochenen Darstellung,
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 bei der Ausführung
eines zweiten Verfahrensschritts, in einer aus
schnittsweisen und leicht schematisierten aufge
brochenen Darstellung,
Fig. 3 die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 bei einem
weiteren Verfahrensschritt, in einer aus
schnittsweisen, schematisierten aufgebrochenen
Darstellung,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung zum Herstellen eines als Rohr
verzweigung ausgebildeten Pressfittings in einer
ausschnittsweisen schematisierten und aufgebro
chenen Darstellung und
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrum
mers mit einseitigem Pressflansch in einer aus
schnittsweisen, schematisierten aufgebrochenen
Darstellung.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Vorrichtung 1 zur Her
stellung von Winkelfittings ausschnittsweise dargestellt.
Zu der Vorrichtung 1 gehört zunächst eine zweiteilige
Matrize 2, von der in Fig. 1 lediglich das angeschnittene
Unterteil schematisch dargestellt ist. Die Matrize 2 weist
einen Aufnahmeraum 3 auf, dessen Form mit guter Genau
igkeit der gewünschten Außenkontur des herzusteilenden
Pressfittings entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungs
beispiel, bei dem die Matrize 2 für einen rechtwinkligen
Pressfitting vorgesehen ist, hat auch der Aufnahmeraum 3
die Form eines rechtwinkligen Pressfittings, die durch zwei
im rechten Winkel zueinander stehende, über einen bogen
förmigen Durchgang 4 verbundene Zylinderbohrungen 5, 6
bestimmt ist. Im Bereiche der Zylinderbohrungen 5, 6 ist
um einen Abstand von einigen Millimetern bis Zentimetern
von der Mündung der jeweiligen Zylinderbohrung 5, 6 ent
fernt jeweils eine Ringnut 7, 8 vorgesehen, die zu den
jeweiligen mit 9 und 10 bezeichneten Bohrungsachsen je
weils koaxial liegt.
In den Aufnahmeraum 3 ist ein Rohling 11 eingelegt, aus
dem der spätere Pressfitting zu fertigen ist. Der Rohling
11 entspricht in seinen Außenabmessungen dem Aufnahmeraum
so daß er satt in der Matrize 2 liegt. Die in den Zylin
derbohrungen 5, 6 liegenden Abschnitte des Rohlings 11
sind sogenannte Rohranschlußbereiche 12, 13, die zunächst
noch hohlzylindrisch sind und nicht in den Ringnuten 7, 8
liegen, d. h. die noch keine Sicke aufweisen.
Außerdem umfaßt die Vorrichtung 1 zwei rechtwinklig zuein
ander stehende Staucheinrichtungen 14, 15, die unterein
ander völlig gleich ausgebildet sind, so daß im folgenden
lediglich die in Fig. 1 oben liegende Staucheinrichtung 14
beschrieben wird und die gleichen Bezugszeichen, mit einen
Apostroph versehen, für die Teile der Staucheinrichtung 15
verwendet werden, ohne daß gesondert darauf Bezug genommen
wird.
Die Staucheinrichtung 14 weist einen an einer nicht weiter
dargestellten Vorschubeinrichtung befestigten Druckstempel
16 auf, der an seiner der Matrize 2 zugewandten Seite
hohlzylindrisch ausgebildet ist, um eine Nachlaufhülse 17
zu bilden. Diese Nachlaufhülse 17 hat einen Außendurch
messer, der mit dem Innendurchmesser der Zylinderbohrung 5
derart übereinstimmt, daß die Nachlaufhülse 17 mit einem
sehr geringen Spiel in die Zylinderbohrung 5 hineinpaßt,
ohne mit dieser einen merklichen Spalt zu begrenzen.
Die hohlzylindrische Nachlaufhülse 17 ist an der der
Matrize 2 zugewandten Seite offen, so daß von dort eine
Öffnung 18 zugänglich ist. In dieser Öffnung 18 sitzt
gleitend verschiebbar ein sogenannter Vorlaufdorn 19. Der
Vorlaufdorn 19 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebil
det, wobei er soweit aus der Öffnung 18 herausragt, daß er
den Rohranschlußbereich 12 des Rohlings 11 ausfüllt, noch
bevor die Nachlaufhülse 17 mit ihrer Stirnseite auf der
Stirnseite des Rohranschlußbereiches 12 aufsitzt. Der
Vorlaufdorn 19 ist darüberhinaus an seiner Spitze dem
bogenförmigen Durchgang 4 der Matrize 2 angepaßt. Außerdem
ist an dem Vorlaufdorn 19 eine Anlagefläche vorgesehen,
mit der er sich an dem Verlaufdorn 19′ abstützt.
Von seinem in der Nachlaufhülse 17 sitzenden Ende her ist
der Vorlaufdorn 19 mit einer Sackbohrung 20 versehen, in
der ein mit dem Stempel 16 verbundenes Führungsteil 21
sitzt. Zwischen dem Führungsteil 21 und dem Boden der
Sackbohrung 20 ist eine Schraubenfeder 22 gespannt, die
den Vorlaufdorn möglichst weit aus der Öffnung 18 heraus
drückt. Durch nicht weiter dargestellte Mittel ist jedoch
ein gänzliches Herausfahren des Vorlaufdornes 19 aus der
Nachlaufhülse 17 gesperrt.
In Fig. 3 sind zwei zu der Vorrichtung 1 gehörige jedoch
in Fig. 1 nicht weiter dargestellte Rolleinrichtungen 25,
26 dargestellt, wobei die Rolleinrichtung 25 der Zylin
derbohrung 5 und die Rolleinrichtung 26 der Zylinderboh
rung 6 zugeordnet ist. Weil sich beide Rolleinrichtungen
25, 26 lediglich durch ihre räumliche Anordnung unter
scheiden, ansonsten aber völlig baugleich sind, wird im
folgenden lediglich die Rolleinrichtung 25 beschrieben,
wobei die Teile der Rolleinrichtung 26 ohne weitere Nen
nung die zur Kenntlichmachung jeweils mit einem Apostroph
versehenen Bezugszeichen der Rolleinrichtung 25 erhalten.
Die Rolleinrichtung 25 weist einen an einer nicht weiter
dargestellten Führungs- und Betätigungseinrichtung befe
stigten Grundkörper 27 auf, von dem aus ein Träger 28 in
Richtung der Bohrungsachse 9 vorsteht. Der Träger 28 hat
einen Außendurchmesser, der erheblich geringer als der
Innendurchmesser der Zylinderbohrung 6 ist und er weist
eine Länge auf, die größer als der Abstand der Ringnut 7
von der Mündung der Zylinderbohrung 6 ist. An dem in der
Zylinderbohrung 6 stehenden Ende, in Fig. 3 dem unteren
Ende des Trägers 28, ist eine Rolle 29 drehbar gelagert,
deren Durchmesser geringer als die lichte innere Weite des
Rohranschlußbereiches 12 des Rohlings 11 ist. Der Quer
schnitt der Rolle 29 ist dabei an der Außenseite der Rolle
29 leicht glockenförmig und zwar so, daß die Rolle 29 mit
der Ringnut 7 einen Spalt gleichbleibender Dicke begrenzt,
wenn die Rolle 29 in die Ringnut 7 hineingefahren ist.
Zur Durchführung dieser Bewegung ist der Grundkörper 27
von der nicht weiter dargestellten Führungs- und Betäti
gungseinrichtung zum einen in Richtung des in Fig. 3 nach
unten weisenden Pfeiles 30 axial in Richtung der Bohrungs
achse 9 bewegbar. Zusätzlich ist in dem Grundkörper 27
eine Dreheinrichtung 31 vorgesehen, mit deren Hilfe die
Rolle 29 auf einer Kreisbahn bewegt werden kann, deren
Achse mit der Bohrungsachse 9 zusammenfällt. Zum anderen
ist die nicht weiter dargestellte Führungs- und Betäti
gungseinrichtung in der Lage, den Grundkörper 27 in radia
ler Richtung, d. h. in Richtung des in Fig. 3 nach rechts
weisenden Pfeiles 32 zu bewegen, so daß die Rolle 29 auf
ihrer Kreisbahn an allen Stellen radial nach außen ge
druckt wird.
Die insoweit beschriebene Vorrichtung arbeitet nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt:
In einem ersten Verfahrensschritt wird der hier bspw. aus
Kupfer bestehende Rohling 11 in die Matrize 2 eingelegt,
wonach diese geschlossen wird, so daß der Rohling 11 in
der Matrize 2 festgehalten ist.
Bei Bedarf werden aus den Zylinderbohrungen 5, 6 heraus
schauende Teile des Rohlings 11 oder genauer der Rohran
schnittsbereiche 12, 13 abgeschnitten, so daß die Stirn
seiten der Rohranschnittsbereiche 12, 13 mit den jeweili
gen sich an die Zylinderbohrungen 5, 6 anschließenden
Außenflanken der Matrize 2 fluchten.
Danach werden in einem zweiten Verfahrensschritt die
Stempel 16, 16′ in Richtung der in Fig. 1 ausgezeichneten
Pfeile, d. h. in Richtung der Bohrungsachsen 9, 10 jeweils
axial auf die Zylinderbohrungen 5, 6 zu gefahren, bis die
Vorlaufdorne 19, 19′ in die Rohranschlußbereiche 12, 13
ganz eingetreten sind und mit ihren Anlageflächen anein
ander anliegen. Beim Eindringen in die Rohranschlußberei
che 12, 13 werden die Vorlaufdorne 19, 19′ seitlich von
diesen geführt.
Ohne weiter abzusetzen werden die Stempel 16, 16′ weiter
auf die Matrize 2 zu gefahren, wobei die Nachlaufhülsen
17, 17′ sich zunächst an die Stirnseiten der Rohranschluß
bereiche 12, 13 anlegen und danach diese in die Zylin
derbohrungen 5, 6 hineinstauchen, wie es auch in Fig. 2
dargestellt ist. Die Nachlaufhülse 17, 17′ gleitet dabei
auf dem jeweiligen Vorlaufdorn 19, 19′, wobei die in der
Sackbohrung 20, 20′ sitzende jeweilige Schraubenfeder 22,
22′ zusammengedrückt wird. Die seitliche Führung erhalten
die Nachlaufhülsen 17, 17′ von den Zylinderbohrungen 5, 6.
Die Nachlaufhülse 17, 17′ führt bei dem Stauchvorgang
einen definierten Hub aus, wobei sich das Material des
jeweiligen Rohranschlußbereiches 12, 13 im Bereiche der
Ringnut 7 zusammenstaucht und nach außen ausbeult. Es legt
sich dabei schon weitgehend in die jeweilige Ringnut 7, 8
ein, wobei jedoch bedingt durch den Stauchvorgang die
Wandstärke im Bereiche der Ringnut etwas zunehmen kann.
Nach Beendigung des Arbeitshubes der Nachlaufhülse 17 wird
der Stempel 16 soweit zurückgefahren, daß auch der Vor
laufdorn 19 aus der Zylinderbohrung 5 herauskommt und der
Bereich vor der Mündung der Zylinderbohrung 5 freigegeben
ist.
In einem dritten Verfahrens schritt wird die Rolleinrich
tung 25 vor der Zylinderbohrung 5 positioniert, so daß die
Rolle 29 unmittelbar vor deren Mündung steht. Sodann wird
die Rolle 29 mit einer Vorschubbewegung in Richtung des
Pfeiles 30 soweit in die Zylinderbohrung hineingefahren
bis die Rolle 29 genau im Bereiche der Ringnut 7 steht. Im
weiteren wird zur Ausbildung einer maßhaltigen Sicke an
dem Rohling 11 eine radiale Vorschubbewegung der Rolle 29
in Richtung des Pfeiles 32 vorgenommen, wobei die Dreh
achse der Rolle 29 parallel zu der Bohrungsachse 9 ver
setzt wird. Zugleich wird begonnen, die Rolle 29 auf einer
Kreisbahn zu bewegen, die die Bohrungsachse 9 konzentrisch
umschließt. Damit wird die Sicke in eine Art Walzvorgang
von der Rolle 29 maßhaltig nach deren Querschnittsgestalt
ausgeformt, wobei die Rolle auf einer Kreisbahn mit zuneh
mendem Durchmesser, also genau genommen auf einer Spiral
bahn geführt ist. Die Rolle 29 wird dabei soweit radial
nach außen geführt bis ein entsprechender Anschlag er
reicht wird, bei dem zwischen der Rolle 29 und der Ringnut
7 auf dem gesamten Umfang ein Spalt verbleibt, der gleich
der übrigen Wandstärke des Rohranschlußbereiches 12 ist.
Dieser Roll- oder Walzvorgang ist ein spanloser Formge
bungsvorgang, bei dem das innere Strukturgefüge des Mate
rials und damit die Festigkeit des Pressfittings erhalten
bleiben.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Rolleinrich
tung 25 aus der Zylinderbohrung 5 entfernt, wonach die
Matrize 2 geöffnet und das nunmehr mit einer Sicke ver
sehene Pressfitting entnommen werden kann.
Das vorstehend geschilderte Verfahren kann mit einer
entsprechend abgewandelten Vorrichtung auch zur Herstel
lung von Rohrabzweigungen verwendet werden. Eine dement
sprechende Vorrichtung 34 ist in Fig. 4 dargestellt, bei
der gerade der Stauchvorgang abgeschlossen ist. Die Vor
richtung ist mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
1 weitgehend identisch. Deshalb wurden für übereinstimmen
de Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Unterschiede
zu der Vorrichtung 1 liegen darin, daß die Matrize 2
zusätzlich zu den Zylinderbohrungen 5, 6 eine weitere, mit
der Zylinderbohrung 5 fluchtende Zylinderbohrung 35 auf
weist. Dieser ist eine weitere Staucheinrichtung 36 zu
geordnet, die mit den Staucheinrichtungen 14, 15 im we
sentlichen baugleich ist. Deshalb sind gleiche, mit zwei
Apostrophe versehene Bezugszeichen verwendet. Im übrigen
sind lediglich abweichend die Vorlaufdorne aller drei
Staucheinrichtungen 14, 15, 36 an ihren jeweiligen Spitzen
gerade ausgebildet sowie mit Anlageflächen versehen, mit
denen sie aneinander anliegen.
Außerdem ist eine dritte, nicht dargestellte Rolleinrich
tung vorgesehen.
Das Verfahren kann auch zur Herstellung eines Rohrkrümmers
mit einseitigem Pressflansch verwendet werden. Eine Vor
richtung 40 dazu ist in Fig. 5 dargestellt. Die Vorrich
tung unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 lediglich
darin, daß die Zylinderbohrungen 5, 6 nicht rechtwinklig
zueinander stehen und daß die Zylinderbohrung 5 keine
Ringnut aufweist. Demgemäß ist für die Zylinderbohrung 5
auch keine Stauchvorrichtung, sondern lediglich eine
Haltevorrichtung 41 vorgesehen. Diese besteht aus einem
zylindrisch abgesetzten Haltedorn 42, der mit einer Ring
schulter 43 den Rohling 11 am Herausrutschen aus der
Matrize 2 hindert. Außerdem ist auch der in der Zylin
derbohrung 5 liegende, nicht zu stauchende Abschnitt des
Rohlings 11 durch einen Dorn 44 nach innen abgestützt.
Ebenso kann das Verfahren zum Herstellen von aufzupressen
den Rohrabschlußkappen angewendet werden.
Das Verfahren läuft einschließlich des Einlegens des
Rohlings 11 in die Matrize 2 und des Entnehmens des mit
der Sicke versehenen Pressfittings aus der Matrize 2 voll
automatisch ab. Weil nur wenige, wenig Zeit beanspruchende
Arbeitsschritte erforderlich sind, können mit einer Vor
richtung 1 in kurzer Zeit viele Pressfittings hergestellt
werden.
Claims (20)
1. Verfahren zum Herstellen von Pressfittings aus pla
stisch verformbarem Material, insbesondere Kupfer,
bei dem von einem Rohling (11) mit wenigstens einem Rohranschlußbereich mit kreisförmigem Querschnitt (12, 13) ausgegangen wird,
bei dem der Rohling (11) in einer ihn zumindest in dem Rohranschlußbereich (12, 13) außen umschließenden Matrize (2) aufgenommen wird,
bei dem anschließend ein Vorlaufdorn (19, 19′) in den Rohranschlußbereich (12, 13) eingefahren wird, an dessen Innenwandung der Vorlaufdorn (12, 13) glatt anliegt,
bei dem daraufhin der Rohling (11) wenigstens in dem betreffenden Rohranschlußbereich (12, 13) axial ge staucht wird, wobei Material des Rohlings (11) unter Ausbildung eines außen rundumlaufenden Wulstes zum Einfließen in eine in der Matrize (2) vorgesehene den Rohranschlußbereich (12, 13) umschließende Ringnut (7, 8) gebracht wird, und
bei dem anschließend an das Herausfahren des Vorlauf dornes (19) von innen her im Bereich der Ringnut (7, 8) ringsum eine Sicke ausgeformt wird und anschlie ßend der Pressfitting aus der Matrize (2) entnommen wird.
bei dem von einem Rohling (11) mit wenigstens einem Rohranschlußbereich mit kreisförmigem Querschnitt (12, 13) ausgegangen wird,
bei dem der Rohling (11) in einer ihn zumindest in dem Rohranschlußbereich (12, 13) außen umschließenden Matrize (2) aufgenommen wird,
bei dem anschließend ein Vorlaufdorn (19, 19′) in den Rohranschlußbereich (12, 13) eingefahren wird, an dessen Innenwandung der Vorlaufdorn (12, 13) glatt anliegt,
bei dem daraufhin der Rohling (11) wenigstens in dem betreffenden Rohranschlußbereich (12, 13) axial ge staucht wird, wobei Material des Rohlings (11) unter Ausbildung eines außen rundumlaufenden Wulstes zum Einfließen in eine in der Matrize (2) vorgesehene den Rohranschlußbereich (12, 13) umschließende Ringnut (7, 8) gebracht wird, und
bei dem anschließend an das Herausfahren des Vorlauf dornes (19) von innen her im Bereich der Ringnut (7, 8) ringsum eine Sicke ausgeformt wird und anschlie ßend der Pressfitting aus der Matrize (2) entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (11) nach dem Einlegen in die Matrize
(2) und vor dem Einfahrens des Vorlaufdornes (19) an
dem zu stauchenden Rohranschlußbereich (12, 13) abge
längt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (11) wenigstens während des Verform
vorganges axial fixiert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (11) mittels einer den Vorlaufdorn
(19) umgebenden Nachlaufhülse (17) soweit gestaucht
wird, daß die Wandstärke im Bereich der Ringnut (7)
und der sich darin ausbildenden Wulst vergrößert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke mittels einer in dem Rohranschlußstück
(12) exzentrisch umlaufenden Rolle (29) eingedrückt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rolle (29) über mehrere Umläufe hinweg radial
nach außen gedrückt wird bis die vorgesehene Sicken
form erreicht ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eindrückvorgang beendet ist, wenn die Wand
stärke im Bereich der Sicke mit der Wandstärke des
übrigen Rohranschlußstückes (12) annähernd überein
stimmt.
8. Vorrichtung zur Herstellung von Pressfittings
mit einer geteilten ortsfesten Matrize (2) , die einen Aufnahmeraum (3) für Rohlinge (11) aufweist, dessen Form der äußeren Form der herzustellenden Pressfit tings entspricht und die im Bereich von wenigstens einem an dem Pressfitting vorgesehenen Rohranschluß bereich (12, 13) eine Öffnung (5, 6) aufweist,
mit einem axial und konzentrisch zu der in der Matri ze (2) vorgesehenen Öffnung (5) ausgerichteten Vor laufdorn (19), der mittels einer Betätigungseinrich tung in die Öffnung hinein- und herausfahrbar ist, mit einer gegenüber dem Vorlaufdorn (19) axial ver schiebbaren Nachlaufhülse (17) zum Stauchen des Roh lings (11) und
mit einer wenigstens eine exzentrisch in dem Aufnah meraum (3) umlaufenden herein- und herausfahrbaren Rolleinrichtung (25).
mit einer geteilten ortsfesten Matrize (2) , die einen Aufnahmeraum (3) für Rohlinge (11) aufweist, dessen Form der äußeren Form der herzustellenden Pressfit tings entspricht und die im Bereich von wenigstens einem an dem Pressfitting vorgesehenen Rohranschluß bereich (12, 13) eine Öffnung (5, 6) aufweist,
mit einem axial und konzentrisch zu der in der Matri ze (2) vorgesehenen Öffnung (5) ausgerichteten Vor laufdorn (19), der mittels einer Betätigungseinrich tung in die Öffnung hinein- und herausfahrbar ist, mit einer gegenüber dem Vorlaufdorn (19) axial ver schiebbaren Nachlaufhülse (17) zum Stauchen des Roh lings (11) und
mit einer wenigstens eine exzentrisch in dem Aufnah meraum (3) umlaufenden herein- und herausfahrbaren Rolleinrichtung (25).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der in der Matrize (2) vorgesehe
nen Öffnung (5) im wesentlichen gleich dem Außen
durchmesser des Rohranschlußbereiches (12) des Roh
lings (11) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außendurchmesser des Vorlaufdornes (19) mit
dem Innendurchmesser des Rohranschlußbereiches (12)
übereinstimmt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorlaufdorn (19) durch eine Vorschubeinrich
tung in axialer Richtung zwangsgeführt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachlaufhülse (17) im wesentlichen hohlzylin
drisch ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachlaufhülse (17) an der der Matrize (2)
zugewandten Seite eine plane Stirnfläche aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innendurchmesser der Nachlaufhülse (17) im
wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Vorlauf
dorns (19) und der Außendurchmesser im wesentlich
gleich dem Innendurchmesser der Öffnung (5) der Ma
trize (2) ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet
daß die Nachlaufhülse (17) durch eine Vorschubein
richtung axial zwangsgeführt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachlaufhülse (17) von der Öffnung (5) der
Matrize (2) und dem Vorlaufdorn (19) in Querrichtung
zwangsgeführt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rolleinrichtung (25) einen Träger (28) um
faßt, an dessen einer Stirnseite eine Rolle (29)
drehbar gelagert ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rolle (29) einen bogenförmigen Querschnitt
aufweist, dessen Radius um die Wandstärke kleiner als
der Radius der in der Matrize (2) vorgesehenen Ring
nut (7) ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rolle (29) einen Querschnitt nach Art einer
Glockenkurve derart aufweist, daß die Rolle (29) mit
der Ringnut (7) einen Spalt von gleichmäßiger Dicke
begrenzt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (28) im wesentlichen achsparallel zu
der zu der Zylinderbohrung (5) gehörigen Bohrungs
achse (9) auf einer konzentrischen Bahn geführt ist.
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DE19934336261 DE4336261C2 (de) | 1993-10-23 | 1993-10-23 | Verfahren zum Herstellen von Pressfittings und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE4410146A DE4410146C2 (de) | 1993-10-23 | 1994-03-24 | Vorrichtung zur Herstellung von Pressfittings |
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US08/326,770 US5615481A (en) | 1993-10-23 | 1994-10-20 | Method and apparatus for the production of circumferentially compressible pipe fittings |
EP94116592A EP0649689B1 (de) | 1993-10-23 | 1994-10-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pressfittings |
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DK94116592T DK0649689T3 (da) | 1993-10-23 | 1994-10-21 | Fremgangsmåde og indretning til fremstilling af pressefitings |
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