DE4400875A1

DE4400875A1 - Verfahren und Werkzeug zum Umformen eines Rohrendes zu einem Profil

Info

Publication number: DE4400875A1
Application number: DE19944400875
Authority: DE
Inventors: Johann Jung; Torsten Waldhelm
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 1995-07-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen eines Rohren des zu einem Profil, wobei in das Rohrende eine Matrize einge steckt wird, wonach das Rohrende außen mittels eines Prägewerk zeuges zu einem Profil umgeformt wird, und ein Werkzeug zum Durchführen des Verfahrens.

Wenn Rohre direkt an Wärmetauscher o. dgl. angeschlossen werden, so kann es aus Raumgründen und/oder aus Gründen eines möglichst dichten Anschlusses sinnvoll sein, das Rohrende zu einem Profil zu verformen, das beispielsweise die Gestalt eines profilierten Anschlußstutzens aufweist. Hierzu ist es bekannt, in das Innere des Rohrendes eine Matrize einzustecken, wonach das Rohrende außen mittels eines Prägewerkzeuges an die Matrize angedrückt wird. Da häufig das gewünschte Profil in einer Richtung eine Abmessung aufweist, die größer als der Innendurchmesser des runden Rohres ist, muß das Rohrende mittels eines Dorns in ei nem zusätzlichen Arbeitsgang aufgeweitet werden, um die Matrize einführen zu können. Für die unterschiedlichen Formen von Pro filen, wie Anschlußstutzen oder Anschlußstücken o. dgl., sind jeweils entsprechend geformte Innenmatrizen und in der Regel auch entsprechend geformte Prägewerkzeuge erforderlich. Um den Aufwand etwas zu verringern, ist es auch bekannt, als Präge werkzeug Gummikissenpressen zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfa ches und kostengünstiges Verfahren zu schaffen, mit dem bei möglichst geringen Werkzeugaufwand vielfältige Formen von Pro filen herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in das unverformte Rohr ende ein im wesentlichen zylindrischer Stempel aus einem ver formungsweichen, inkompressiblen, elastischen Material einge steckt wird, dessen Querschnittsfläche wenigstens annähernd der von der Innenkontur des fertigen Profils umgebenen Querschnitts fläche entspricht.

Aufgrund dieses Verfahrens wird die Herstellung dadurch verein facht, daß keine an die spezielle Innenkontur exakt angepaßte Matrize notwendig ist. Es muß nur ein der Außenkontur entspre chendes Prägewerkzeug vorgesehen werden. Darüber hinaus ent fällt auch dann der Arbeitsgang eines Aufweitens des Rohrendes, wenn das zu formende Profil in einer Richtung eine den Durch messer des Rohres übersteigende Abmessung aufweist.

Zur Verwirklichung des Verfahrens wird ein Werkzeug zum Umfor men eines Rohrendes aus einem außen angreifenden Prägewerkzeug und einer in das Rohrende einführbaren Matrize vorgesehen, bei welchem die Matrize ein im wesentlichen zylindrischer Stempel aus einem verformungsweichen, inkompressiblen, elastischen Ma terial ist, dessen Querschnittsfläche wenigstens annähernd der von der Innenkontur des fertigen Profils umgebenen Quer schnittsfläche entspricht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Stempel aus einem elastischen Material mit einer geringen Federsteifigkeit besteht. Dadurch wird verhindert, daß nach dem Angriff des äußeren Prägewerkzeugs aufgrund der Elastizität des Stempels das Profil des Rohrendes wieder aufgeweitet wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung darge stellt, die nachstehend erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Rohrende mit einem eingesteckten Stempel aus einem verformungsweichen, inkompressiblen, elastischen Material, der als Matri ze dient,

Fig. 2 den Angriff eines Prägewerkzeuges an dem Rohrende mit dem innen befindlichen Stempel,

Fig. 3 das fertige Profil des Rohrendes,

Fig. 4 und 5 Beispiele von weiteren möglichen Profilen, die unter Verwendung des gleichen Stempels herstellbar sind, und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Rohr mit einem Stempel, der unterschiedliche Querschnittsstufen aufweist.

In vielen Anwendungsfällen ist es erforderlich oder erwünscht, Rohrenden zu profilierten Anschlußstücken oder Anschlußstutzen umzuformen, um die Rohrenden einfach, kostengünstig und platz sparend an Wärmetauscher o. dgl. anzuschließen, beispielsweise an Scheibenverdampfern. Hierzu ist es notwendig, das Rohrende plastisch zu verformen, so daß es das gewünschte Profil erhält.

In das unverformte Ende eines Rohres (10) wird ein Stempel (11) eingesteckt, der eine im wesentlichen zylindrische Gestalt be sitzt. Der Stempel (11) ist aus einem (relativ) verformungswei chen Material hergestellt, das inkompressibel ist, d. h. eine geringe Kompressibilität aufweist. Des weiteren ist das Materi al elastisch, so daß der Stempel nach jedem Arbeitsvorgang wie der von selbst seine Ausgangsform einnimmt. Hierzu genügt eine relativ geringe Elastizität, d. h. eine relativ geringe Feder steifigkeit. Der Stempel (11) besitzt eine Querschnittsfläche, die wenigstens annähernd der von der Innenkontur des zu erzeu genden Profils umhüllten Querschnittsfläche des fertigen Pro fils entspricht. Da der Stempel (11) eine im wesentlichen zy lindrische Form aufweist, läßt er sich ohne weiteres in das En de des Rohres (10) einstecken, ohne daß dies vorher aufgeweitet wird.

Nach dem Einstecken des Stempels (11) wird das Ende des Rohres (10) mittels eines (beim Ausführungsbeispiel zweiteiligen) Prä gewerkzeuges (12, 13) verformt, das bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein Anschlußstück (14) mit einem rechteckigen Quer schnitt bildet. Bei diesem Verformen mittels des Prägewerkzeu ges (12, 13) wird der Stempel (11) mitverformt, der dabei das Anschlußstück (14) innen vollständig ausfüllt und somit einen gleichmäßig verteilten Widerstand der Verformung entgegensetzt. Dadurch läßt sich das Anschlußstück (14) sehr formgenau ent sprechend der Form des außen angreifenden Prägewerkzeuges (12, 13) herstellen. Da der Stempel eine eigene Elastizität auf weist, nimmt er nach dem Herausziehen aus dem Anschlußstück (14) wieder seine ursprüngliche, im wesentlichen zylindrische Gestalt entsprechend Fig. 1 ein.

Mit dem gleichen Stempel (11) läßt sich das Ende eines Rohres zu sehr vielfältigen Formen von Anschlußstücken mittels ent sprechender Prägewerkzeuge verformen. Beispielsweise kann ein Anschlußstück (15) mit im wesentlichen dreieckförmigen Quer schnitt entsprechend Fig. 4 oder ein Anschlußstück (16) bilden, das etwa die Form einer "8" aufweist. Ein derartiges Anschluß stück (16) eignet sich insbesondere zur Aufnahme von kleineren Rohren.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist es auch möglich, das Ende eines Rohres (10) mit einem Anschlußstück (17) zu versehen, das über eine Einschnürung (18) an das Rohr (10) anschließt. Hierzu wird ein Stempel (19) vorgesehen, der in seiner Axialrichtung entsprechend den gewünschten Dimensionen des Anschlußstückes bezüglich seines Querschnittes abgestuft ist.

Ein Material, das die Anforderungen an die Stempel (11) bezüg lich der Verformungsweichheit, der relativ geringen Kompressi bilität und der Elastizität erfüllt, ist beispielsweise das Hartpolyurethan, das von der Firma Bayer AG, Leverkusen, mit der Bezeichnung D15, vertrieben wird.

Claims

1. Verfahren zum Umformen eines Rohrendes zu einem Profil, wobei in das Rohrende eine Matrize eingesteckt wird, wonach das Rohrende außen mittels eines Prägewerkzeuges umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das unverformte Rohrende ein im wesentlichen zylindrischer Stempel aus einem verformungswei chen, inkompressiblen, elastischen Material eingesteckt wird, dessen Querschnittsfläche wenigstens annähernd der von der In nenkontur des fertigen Profils umgebenen Querschnittsfläche entspricht.

2. Werkzeug zum Umformen eines Rohrendes zu einem Profil mit einem außen angreifenden Prägewerkzeug und einer in das Rohrende einführbaren Matrize, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize ein im wesentlichen zylindrischer Stempel (11, 19) aus einem verformungsweichen, inkompressiblen, elastischen Material ist, dessen Querschnittsfläche wenigstens annähernd der von der Innenkontur des fertigen Profils (14, 15, 16, 17) umgebenen Querschnittsfläche entspricht.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (11, 19) aus einem elastischen Material mit einer geringen Federsteifigkeit besteht.

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß der Stempel (19) in axialer Richtung Abschnitte mit unterschiedlichen Querschnittsstufen aufweist.