EP0649689B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pressfittings - Google Patents
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- EP0649689B1 EP0649689B1 EP94116592A EP94116592A EP0649689B1 EP 0649689 B1 EP0649689 B1 EP 0649689B1 EP 94116592 A EP94116592 A EP 94116592A EP 94116592 A EP94116592 A EP 94116592A EP 0649689 B1 EP0649689 B1 EP 0649689B1
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- B21D17/00—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
- B21D17/02—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing
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Definitions
- Press fittings are mass-produced items and are used by Execution of pipeline installations in large numbers used. From this derives the requirement produce such press fittings as inexpensively as possible to be able to.
- the press fitting with is in contact with the pipe to be connected, it can especially if the pipe and fitting are in the water installation used to form a corrosion-promoting electrical local element come when the pipe and fitting are made of metals that have different electrochemical potentials.
- the press fitting should be avoided to produce the same material as that used Pipe material exists.
- the two-part and the one-part Die are now pressed towards each other so that it is off the two-part die protruding tube end is compressed, being in the area between the two matrices bulges defined ring groove to the outside.
- the press fitting is enclosed by the die to such an extent that its section lying between the beads is defined and delimited by the die.
- the press fitting is also fixed inward for further processing. This ensures that the inside diameter of the pipe connection area is not narrowed during the subsequent machining operations and that a dimensionally accurate press fitting is produced.
- the wall thickness of the pipe connection area cannot increase significantly, and the inside and outside diameters remain largely unchanged.
- the wall material compressed in this work step flows into the annular groove provided in the die, a more or less pronounced bead being formed on the inside of the pipe connection area and a bulge being formed on the outside.
- the interplay of the support mandrel or the die section and the means upsetting the pipe connection area with a corresponding dimensioning of their working stroke ensures that there is sufficient material in the area of the annular groove for the subsequent molding process in which the bead is finished.
- the bead then has approximately the same wall thickness as the rest of the pipe connection area.
- the upsetting process that takes place before the bead is formed, it is ensured that the wall thickness in the area of the bead is not significantly weakened.
- the bead is not a weak point and the press fitting produced with this process can be expected to have a good seal and durability. Even if, for example as a result of thermal expansion of the pipes connected to the press fittings, greater axial forces occur, the press fittings hold reliably without crack formation.
- This enables the production of copper press fittings with which copper pipes that are subject to high thermal expansion (50% larger than steel) can be connected to one another without the formation of local elements.
- the process is easy to automate.
- the press fittings can thus be manufactured fully automatically and therefore inexpensively.
- the blank is cut to length at the pipe connection area to be compressed after it has been inserted into the die and before the support mandrel has been inserted. An otherwise harmful influence of length tolerances of the blanks, which could influence the extent of the compression and thus the wall thickness in the area of the bead, can thus be reliably eliminated.
- the dimensional accuracy of the finished fitting it benefits if the blank at least during the Deformation is fixed axially, so that slipping is safely excluded during the upsetting process.
- the formation of the bead from that in the upsetting process by means of the trailing sleeve or the pressing means Bead, in the area of which the wall thickness is at least initially slightly enlarged, can easily by means of an eccentrically rotating one in the pipe connection piece Role. This presses the compressed wall material into the ring groove. This means that the wall material lies snugly on the outside of the ring groove. Determines the inside of the pipe connection area Roll the geometric shape of the bead, so that in particular this area, which later served as a seal O-ring is inserted, has a very good dimensional accuracy. The otherwise rotatably mounted roller pushed radially outwards over several rounds until the intended bead shape is reached.
- the insertion process is finished when the wall thickness in the area of the bead approximately the same as the rest Wall thickness of the pipe connection area is. Especially it is ensured that the wall thickness of the bead only is insignificantly less than the remaining wall thickness, however, if necessary, this can also be somewhat thinner than that remaining wall thickness can be kept, namely if the corresponding Pipe connection area not very compressed been and in the subsequent rolling process Wall thickness rolled back beyond the original dimension has been.
- the device has a die, which consists of several parts, i.e. is at least in two parts, so that the keeps constructive effort within limits.
- the die takes the blank, with sections starting from the respective Project the mouth out of the die.
- the support mandrel is provided on the inside, especially in the subsequent upsetting process prevents collapsed wall material in the Pipe cross-section occurs and this narrows. That for Implementation of the compression process provided pressing means can the pipe connection area with a single stroke compress in a fast-moving process.
- the matrix so that both together share the recording room for the press fitting.
- the die section movable, so that the upsetting process already can begin before the die section on the die is present.
- this area can be kept just as large that the blank on one for the good training of the later Beading required length buckles outwards.
- the movable die section can be annular with which it has a high stability and a precise compression of the press fitting allowed.
- a rigid connection between the die section and the pressing means makes the two work synchronously Elements safe, with particularly good work results can be achieved.
- the pressing agent and the die section are integrally formed with one another be, forming an annular die. With the press fitting can be compressed in one working stroke be without additional means to bring about a synchronization between the pressing means and the Die section would be required.
- the formation of the pressing agent as an inner shoulder the die section enables a uniform action on the front wall of the pipe connection area.
- the inner shoulder on the a flat end face on the side facing the die has a uniform pressure distribution on the pipe connection area.
- the roller device can have a separate die section be assigned.
- the Upsetting device associated die cut and the the die section assigned to the roller device for the each work step can be optimized match those of the respective die sections with the Commonly delimited ring grooves with each other largely match. This results in a clean press fitting with precisely shaped beads.
- the one that can be moved in and out of the pipe connection area Rolling device can be eccentric on a circular path be moved so that the intended bead in one Rolling or rolling process is formed.
- the rolling device can be particularly simple comprise a carrier, on the front side of a role is rotatably mounted.
- This carrier will come out of the support mandrel and the pressing means from that in the die inserted pipe connection area into this, after which he started with a radial movement on the area of the Wall on which the bead is to be formed, pressed becomes.
- the role performs the eccentric rolling motion from which the bead is rolled.
- the roll has an arcuate cross section, whose radius is smaller than that by the wall thickness
- the radius of the bead provided in the die can be changed Wall thickness of the press fitting over the entire area of Bead to be kept essentially constant.
- the roll has a cross-section like Bell curve has, can be achieved that the bead after performing the rolling or rolling process with a smooth curve passes into the rest of the pipe wall.
- a uniform symmetrical formation of the ring groove is obtained when the carrier is substantially axially parallel to the longitudinal extent of the pipe connection area is guided on a concentric path.
- FIGS. 6 to 8 show a modified device to manufacture the press fittings.
- the same parts as those already described Devices are generally with the same reference numerals provided, only a different number is added.
- the device 61 shows a device 61 for example Manufacture of T-shaped fittings with the mouths lying circumferential beads shown in sections.
- the device 61 initially includes a two-part Die 62, of which only the cut in Fig. 6 Bottom part is shown schematically.
- the die 62 has a receiving space 63, the shape of which is good Accuracy of the desired outer contour of the one to be produced Press fittings from crimp to crimp correspond.
- the Has die 62 for a T-shaped press fitting according to FIG. 7 also the receiving space 63 the T-shape of a press fitting, through cylinder bores at right angles to each other 65, 66 is determined.
- the cylinder bores 65, 66 are each quarter-circular open edge groove 67, 68, 68 'provided, those for the respective bore axes designated 69 and 610 each lies coaxially.
- a blank 611 is inserted into the receiving space 63, from which the subsequent press fitting is to be manufactured.
- the pipe connection areas 612, 613, 613 ' protrude from the cylinder bores and are initially still hollow cylindrical. In particular, they are not lying in the ring grooves 67, 68, 68 'i.e. they don't have any Bead on.
- the device 61 comprises three right angles opposing upsetting devices 614, 615, 615 'die are completely identical to each other, so that in following only the upsetting device located at the top in FIG. 7 614 and the same reference numerals, with one or two apostrophes for which Parts of the upsetting device 615, 615 'are used, without being specifically referred to.
- the upsetting device 614 does not have one on one attached feed device shown Pressure stamp 616 on the one facing the die 62 Side provided with a die section 617 is.
- the die section 617 has a central one the cylinder bore 65 aligned bore 618 whose Diameter with the diameter of the cylinder bore 65 matches.
- the mouth of the opening 618 is surrounded by an open-edged annular groove 623, the cross section of which is essentially a quarter circle segment.
- the ring groove 623 is dimensioned such that it complements the ring groove 67 provided on the die 62 to form a smooth, approximately semicircular ring groove when the die section 617 abuts the die 62.
- an annular shoulder 624 is provided in the die section 617, which is arranged concentrically to the die section 617. The annular shoulder 624 forms a flat contact surface for the end face of the pipe connection region 612 of the blank 611.
- the distance between the annular shoulder 624 and the annular groove 623 is dimensioned such that the section of the blank 611 that penetrates into the annular gap during the upsetting process, that between the support mandrel 619 and the die section 617 is formed to begin to compress before the die section 617 abuts the die 62.
- roller device 8 is one belonging to the device 1 however, roller device not shown in FIG. 6 625, the cylinder bore 66, 66 ' each have a roll device, not separately illustrated assigned. Differentiate the rolling devices only by their spatial arrangement, are otherwise but completely identical.
- the roller device 625 does not have one on one further shown management and actuation device attached base body 627, from which a carrier 628 protrudes in the direction of the bore axis 69.
- the carrier 628 has an outer diameter that is significantly less than the inner diameter of the cylinder bore is 65 and he has a length that is greater than the distance of the Ring groove 67 from the mouth of the semi-finished press fitting is.
- the cross section of the roller 629 is included slightly bell-shaped on the outside of the roller 629 and indeed, as the inner contour of the bead is formed shall be.
- the basic body is used to carry out this movement 627 from the management and actuating device, not shown on the one hand in the direction of FIG. 8 downward arrow 630 axially in the direction of Bore axis 69 movable.
- a rotating device is provided, with the help the roller 629 can be moved on a circular path, whose axis coincides with the bore axis 69.
- Actuator able to move the body 627 in radial direction, i.e. towards the in Fig. 8 after right arrow 632 to move, so that the roll 629 on its circular path at all points radially outwards is pressed.
- a die section 633 is provided which is connected to a Power-operated linearly movable along the bore axis 69 Arm 634 is held.
- the die section 633 has a through bore aligned with the cylinder bore 65 635 on, the diameter with the diameter the cylinder bore 65 matches.
- an open edge groove 636 is provided which is with the annular groove 67 to an approximately bell-shaped circumferential Ring groove added.
- Through hole 635 of the die portion 633 is the Through hole 635 towards a larger diameter expanded.
- the pipe connection areas 613, 613 ' assigned roller devices are further die sections provided that the respective pipe connection area Support 613, 613 'outwards and on the corresponding ones Arms longitudinally movable along the bore axis 610 are. These are die sections to simplify the illustration however not shown separately.
- the example here. copper blank 611 is inserted into die 62, after which this is closed, so that the blank 611 is held in the die 62.
- the cylinder bores 65, 66 protruding parts of the blank 611 or more precisely that Pipe gating areas 612, 613 corresponding to a desired one and depend on the subsequent upsetting process Length cut to length.
- Stamp 616, 616 ', 616' 'in the direction of that shown in Fig. 9 Arrows, i.e. in the direction of the bore axes 69, 610 each axially towards the cylinder bores 65, 66 driven until the support mandrels 619, 619 ', 619' 'into the pipe connection areas 612, 613, 613 'have occurred and with support their lateral surfaces, especially the area, in the bead is to be formed.
- the stamps 616, 616 ', 616' ' continue to open to move the die 62, the die sections 617, 617 ', 617' 'with their ring shoulders 624, 624', 624 '' to the front of the pipe connection areas 612, 613, 613 'and put them in between compress the ring grooves 67, 623 lying section so that the wall of the blank 611 folds outwards. in the The die section becomes the further course of the upsetting process continued to the die 62 until it is on this is pending.
- each open ring grooves 67, 623 formed initially still open gap so that a closed annular groove is formed into which the bulging material of the wall of the compressed pipe connection area concerned 612, 613, 613 '. It can be due to the The wall thickness in the area of the ring groove may be increase slightly first.
- the stamp 616, 616 ', 616' 'these are retracted so far that also the respective support mandrel 619, 619 ', 619' 'from the cylinder bore 65, 66 comes out and the area in front of the mouth the cylinder bore 65, 66 is released.
- the rolling device 625 and the die section in front of the cylinder bore 65 positioned so that the roller 629 immediately in front of its mouth.
- the Protrusions 638 are supported on the die 62 provided cylindrical surface and fix the die section 633 in the radial direction.
- the role 629 with a feed movement in the direction of arrow 630 as far as into the cylinder bore until the roller 629 stands exactly in the area of the ring groove 67.
- the axis of rotation of Roller 629 is offset parallel to the bore axis 69.
- roll 629 is started on a circular path to move, which concentrically surrounds the bore axis 69.
- This turns the bead into a kind of rolling process from the roll 629 true to size according to its cross-sectional shape formed, the role on a circular path with increasing Diameter, so strictly speaking on a spiral track is led.
- the roller 629 becomes radial so far led outwards until a corresponding stop is reached in which between the roller 629 and the annular groove 67 a gap remains on the entire circumference, which equal to the remaining wall thickness of the pipe connection area 612 is.
- the rolling device 625 removed from the cylinder bore 65, after which the die section 653 from the pipe connection area withdrawn, the die 62 opened and now with a crimped press fitting can be removed.
- the modified procedure described above can also with a correspondingly modified device for the production of pipe angles, fittings, straight Pipe connections and the like can be used.
- the procedure includes inserting the Blank 611 in the die 62 and the removal of the with the crimped press fittings from the die 62 fully automatically from. Because few, little time consuming Work steps required can be done with one device 61 made many press fittings in a short time will.
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Description
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 weniger ausgeprägte Sicke und an der Außenseite ein Wulst entstehen. Das Zusammenspiel des Stützdornes bzw. des Matrizenabschnittes und der den Rohranschlußbereich stauchenden Mittel 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 annähernd die gleiche Wandstärke wie der übrige Rohranschlußbereich auf. Insbesondere wird in Folge des vor dem Ausformvorgang der Sicke ablaufenden Stauchvorganges sichergestellt, daß die Wandstärke im Bereich der Sicke nicht wesentlich geschwächt ist. Somit stellt die Sicke keine Schwachstelle dar und das mit diesem Verfahren hergestellte Pressfitting läßt eine gute Dichtigkeit und Haltbarkeit erwarten.
Auch wenn, bspw. in Folge von Wärmedehnungen der mit den Pressfittings verbundenen Rohre größere Axialkräfte auftreten, halten die Preßfittings zuverlässig ohne Rißbildung. Dadurch wird die Herstellung von Preßfittings aus Kupfer ermöglicht, mit denen Kupferrohre, die einer starken 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 Stützdornes an dem zu stauchenden Rohranschlußbereich abgelängt. Damit kann ein ansonsten schädlicher Einfluß von Längentoleranzen der Rohlinge, die das Ausmaß der Stauchung und somit die Wandstärke im Bereich der Sicke beeinflußen könnten, sicher ausgeschaltet werden.
- Fig. 1
- eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen von Pressfittings bei der Ausführung eines ersten Verfahrensschrittes, in einer ausschnittsweisen und leicht schematisierten aufgebrochenen Darstellung,
- Fig. 2
- die Vorrichtung nach Fig. 1 bei der Ausführung eines zweiten Verfahrensschritts, in einer ausschnittsweisen und leicht schematisierten aufgebrochenen Darstellung,
- Fig. 3
- die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 bei der Ausführung eines weiteren Verfahrensschrittes, in einer ausschnittsweisen, schematisierten aufgebrochenen Darstellung,
- Fig. 4
- eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines als Rohrverzweigung ausgebildeten Preßfittings in einer ausschnittsweisen schematisierten und aufgebrochenen Darstellung,
- Fig. 5
- eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrkrümmers mit einseitigem Preßflansch, in einer ausschnittsweisen, schematisierten aufgebrochenen Darstellung.
- Fig. 6
- eine abgewandelte Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Herstellen von Pressfittings bei der Ausführung eines ersten Verfahrensschrittes, in einer ausschnittsweisen und leicht schematisierten aufgebrochenen Darstellung,
- Fig. 7
- die Vorrichtung nach Fig. 1 bei der Ausführung eines weiteren Verfahrensschritts, in einer auschnittsweisen und leicht schematisierten aufgebrochenen Darstellung und
- Fig. 8
- die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 bei der Ausführung eines weiteren Verfahrensschrittes, in einer ausschnittsweisen, schematisierten aufgebrochenen Darstellung.
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 Zylinderbohrungen 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 zueinander stehende Staucheinrichtungen 14, 15, die untereinander 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 Außendurchmesser, 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 oder Stützdorn 19. Der Stützdorn 19 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, 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 Stützdorn 19 ist darüberhinaus an seinem vorderen Endbereich dem bogenförmigen Durchgang 4 der Matrize 2 angepaßt. Außerdem ist hier an dem Stützdorn 19 eine Anlagefläche vorgesehen, mit der er sich an dem anderen Stützdorn 19' abstützt.
Von seinem in der Nachlaufhülse 17 sitzenden Ende her ist der Stützdorn 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 Stützdorn möglichst weit aus der Öffnung 18 herausdrückt. Durch nicht weiter dargestellte Mittel ist jedoch ein gänzliches Herausfahren des Stützdornes 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 Zylinderbohrung 5 und die Rolleinrichtung 26 der Zylinderbohrung 6 zugeordnet ist. Weil sich beide Rolleinrichtungen 25, 26 lediglich durch ihre räumliche Anordnung unterscheiden, ansonsten aber völlig baugleich sind, wird im folgenden lediglich die Rolleinrichtung 25 beschrieben, wobei die Teile der Rolleinrichtung 26 ohne weitere Nennung 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 befestigten 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 Querschnitt 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 Betätigungseinrichtung zum einen in Richtung des in Fig. 3 nach unten weisenden Pfeiles 30 axial in Richtung der Bohrungsachse 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 Betätigungseinrichtung in der Lage, den Grundkörper 27 in radialer 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 gedrückt 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 herausschauende Teile des Rohlings 11 oder genauer der Rohranschnittsbereiche 12, 13 abgeschnitten, so daß die Stirnseiten der Rohranschnittsbereiche 12, 13 mit den jeweiligen 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 Stützdorne 19, 19' in die Rohranschlußbereiche 12, 13 ganz eingetreten sind und mit ihren Anlageflächen aneinander anliegen. Beim Eindringen in die Rohranschlußbereiche 12, 13 werden die Stützdorne 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 Rohranschlußbereiche 12, 13 anlegen und danach diese in die Zylinderbohrungen 5, 6 hineinstauchen, wie es auch in Fig. 2 dargestellt ist. Die Nachlaufhülse 17, 17' gleitet dabei auf dem jeweiligen Stützdorn 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 Stützdorn 19 aus der Zylinderbohrung 5 herauskommt und der Bereich vor der Mündung der Zylinderbohrung 5 freigegeben ist.
In einem dritten Verfahrensschritt wird die Rolleinrichtung 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 Drehachse der Rolle 29 parallel zu der Bohrungsachse 9 versetzt 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 zunehmendem Durchmesser, also genau genommen auf einer Spiralbahn geführt ist. Die Rolle 29 wird dabei soweit radial nach außen geführt bis ein entsprechender Anschlag erreicht 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 Formgebungsvorgang, bei dem das innere Strukturgefüge des Materials und damit die Festigkeit des Pressfittings erhalten bleiben.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Rolleinrichtung 25 aus der Zylinderbohrung 5 entfernt, wonach die Matrize 2 geöffnet und das nunmehr mit einer Sicke versehene Pressfitting entnommen werden kann.
Das vorstehend geschilderte Verfahren kann mit einer entsprechend abgewandelten Vorrichtung auch zur Herstellung von Rohrabzweigungen verwendet werden. Eine dementsprechende Vorrichtung 34 ist in Fig. 4 dargestellt, bei der gerade der Stauchvorgang abgeschlossen ist. Die Vorrichtung ist mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 1 weitgehend identisch. Deshalb wurden für übereinstimmende 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 aufweist. Dieser ist eine weitere Staucheinrichtung 36 zugeordnet, die mit den Staucheinrichtungen 14, 15 im wesentlichen baugleich ist. Deshalb sind gleiche, mit zwei Apostrophe versehene Bezugszeichen verwendet. Im übrigen sind lediglich abweichend die Stützdorne aller drei Staucheinrichtungen 14, 15, 36 an ihren jeweiligen vorderen Enden gerade ausgebildet sowie mit Anlageflächen versehen, mit denen sie aneinander anliegen.
Außerdem ist eine dritte, nicht dargestellte Rolleinrichtung vorgesehen.
Das Verfahren kann auch zur Herstellung eines Rohrkrümmers mit einseitigem Preßflansch verwendet werden. Eine Vorrichtung 40 dazu ist in Fig. 5 dargestellt. Die Vorrichtung 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 Ringschulter 43 den Rohling 11 am Herausrutschen aus der Matrize 2 hindert. Außerdem ist auch der in der Zylinderbohrung 5 liegende, nicht zu stauchende Abschnitt des Rohlings 11 durch einen Stützdorn 44 nach innen abgestützt.
Ebenso kann das Verfahren zum Herstellen von aufzupressenden 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 vollautomatisch ab. Weil nur wenige, wenig Zeit beanspruchende Arbeitsschritte erforderlich sind, können mit einer Vorrichtung 1 in kurzer Zelt viele Preßfittings hergestellt werden.
In einiger Entfernung von der Ringnut 623 ist in dem Matrizenabschnitt 617 eine Ringschulter 624 vorgesehen, die konzentrisch zu dem Matrizenabschnitt 617 angeordnet ist. Die Ringschulter 624 bildet eine plane Anlagefläche für die Stirnseite des Rohranschlußbereiches 612 des Rohlings 611. Der Abstand der Ringschulter 624 von der Ringnut 623 ist dabei so bemessen, daß der Abschnitt des Rohlings 611, der beim Stauchvorgang in den Ringspalt eindringt, der zwischen dem Stützdorn 619 und dem Matrizenabschnitt 617 ausgebildet ist, sich bereits zu stauchen beginnt, bevor der Matrizenabschnitt 617 an der Matrize 62 anliegt.
Claims (31)
- Verfahren zum Herstellen von Pressfittings aus plastisch 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 Stützdorn (19, 19') in den Rohranschlußbereich (12, 13) eingefahren wird, an dessen Innenwandung der Stützdorn (19, 19') glatt anliegt,bei dem daraufhin der Rohling (11) wenigstens in dem betreffenden Rohranschlußbereich (12, 13) axial gestaucht 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, wobei die Wandstärke im Bereich der Ringnut (7, 67) und der sich darin ausbildenden Wulst vergrößert wird, undbei dem anschließend an das Herausfahren des Stützdornes (19) von innen her im Bereich der Ringnut (7, 8) ringsum eine Sicke ausgeformt wird und anschließend der Pressfittings aus der Matrize (2) entnommen wird.
- Verfahren zum Herstellen von Pressfittings mit einer ringförmigen Sicke, aus plastisch verformbarem Material, insbesondere Kupfer, bei dem von einem Rohling (611) mit wenigstens einem Rohranschlußbereich mit kreisförmigem Querschnitt (612, 613) ausgegangen wird,bei dem der Rohling (611) in einer Matrize (62) aufgenommen wird, die den Rohling (611) bis zu der auszubildenden Sicke umschließt und die zwischen der Sicke des Rohlings (611) und seiner dieser benachbarten Mündung liegenden Abschnitt freiläßt,bei dem anschließend ein Stützdorn (619, 619') in den Rohranschlußbereich (612, 613) eingefahren wird, an dessen Innenwandung der Stützdorn (612, 613) glatt anliegt,bei dem daraufhin der Rohling (611) in dem betreffenden Rohranschlußbereich (612, 613) axial gestaucht wird, wobei Material des Rohlings (611) einen außen rundumlaufenden Wulst bildet, wobei die Wandstärke im Bereich der sich ausbildenden Wulst vergrößert wird,bei dem ein beweglicher Matrizenabschnitt (617) während des Stauchvorganges auf den Rohranschlußbereich (612, 613) aufgeschoben wird, wobei die außen rundumlaufende Wulst in eine von der Matrize (62) und dem Matrizenabschnitt (617) begrenzte, den Rohranschlußbereich (612, 613) umschließende Ringnut (67, 623) einfließt, undbei dem anschließend an das Herausfahren des Stützdornes (619) von innen her im Bereich der Ringnut (67, 68) ringsum eine Sicke ausgeformt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (11, 611) nach dem Einlegen in die Matrize (2, 62) und vor dem Einfahren des Stützdornes (19, 619) an dem zu stauchenden Rohranschlußbereich (12, 612, 13, 613) abgelängt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (11, 611) wenigstens während des Verformvorganges axial fixiert ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling (11) mittels einer den Stützdorn (19) umgebenden Nachlaufhülse (17) soweit gestaucht wird, daß die Wandstärke im Bereich der Ringnut (7) und der sich darin ausbildenden Wulst vergrößert ist.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Matritzenabschnitt (617) bei dem Stauchvorgang synchron mit einem zum Stauchen verwendeten Preßmittel (624) bewegt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke bei geschlossener Ringnut mittels einer in dem Rohranschlußstück (12, 612) exzentrisch umlaufenden Rolle (29, 629) gewalzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (29, 629) über mehrere Umläufe hinweg radial nach außen gedrückt wird bis die vorgesehene Sickenform erreicht ist.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzvorgang beendet ist, wenn die Wandstärke im Bereich der Sicke mit der Wandstärke des übrigen Rohranschlußstückes (12, 612) annähernd übereinstimmt.
- Vorrichtung zur Herstellung von Pressfittings mit einer ringförmigen Sicke in dem Rohranschlußbereich gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1,mit einer geteilten ortsfesten Matrize (2), die einen Aufnahmeraum (3) für Rohlinge (11) aufweist, dessen Form der äußeren Form der herzustellenden Pressfittings entspricht und die im Bereich von wenigstens einem an dem Pressfitting vorgesehenen Rohranschlußbereich (12, 13) eine Öffnung (5, 6) aufweist,mit einem axial und konzentrisch zu der in der Matrize (2) vorgesehenen Öffnung (5) ausgerichteten Stützdorn (19), der mittels einer Betätigungseinrichtung in die Öffnung hinein- und herausfahrbar ist, mit einer gegenüber dem Stützdorn (19) axial verschiebbaren Nachlaufhülse (17) zum Stauchen des Rohlings (11) undmit einer wenigstens eine exzentrisch in dem Aufnahmeraum (3) umlaufenden herein- und herausfahrbaren Rolleinrichtung (25).
- Vorrichtung zur Herstellung von Pressfittings mit einer ringförmigen Sicke in deren Rohranschlußbereich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 2,mit einer geteilten ortsfesten Matrize (62), die einen Aufnahmeraum (63) für Rohlinge (611) mit wenigstens einer Öffnung (65, 66) aufweist,mit einem axial und konzentrisch zu der in der Matrize (62) vorgesehenen Öffnung (65) ausgerichteten Stützdorn (619), der mittels einer Betätigungseinrichtung (616) in die Öffnung hinein- und herausfahrbar ist,mit einem Preßmittel (624) zum Stauchen des Rohlings (611),mit einem Matrizenabschnitt (617), der auf die Matrize (62) zu und von dieser weg verfahrbar ist und der mit der Matrize (62) eine Ringnut (67, 623) begrenzt, wenn er an ihrer Öffnung anliegt, undmit einer wenigstens eine exzentrisch in dem Aufnahmeraum (63) umlaufenden, herein- und herausfahrbaren Rolleinrichtung (625),
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der in der Matrize (2) vorgesehenen Öffnung (5) im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Rohranschlußbereiches (12) des Rohlings (11) ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Stützdornes (19, 619) mit dem Innendurchmesser des Rohranschlußbereiches (12, 612) übereinstimmt.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützdorn (19) durch eine Vorschubeinrichtung in axialer Richtung zwangsgeführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufhülse (17) im wesentlichen hohlzylindrisch ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufhülse (17) an der der Matrize (2) zugewandten Seite eine plane Stirnfläche aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Nachlaufhülse (17) im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Stützdorns (19) und der Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Öffnung (5) der Matrize (2) ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufhülse (17) durch eine Vorschubeinrichtung axial zwangsgeführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufhülse (17) von der Öffnung (5) der Matrize (2) und dem Stützdorn (19) in Querrichtung zwangsgeführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenabschnitt (617) ringförmig ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenabschnitt (617) dem Preßmittel (624) fest zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmittel (624) und der diesem zugeordnete Matrizenabschnitt (617) starr miteinander verbunden sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmittel (624) und der Matrizenabschnitt (617) miteinander einstückig ausgebildet sind und ein ringförmiges Gesenk bilden.
- Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesenk eine dem Außendurchmesser des Preßfittings entsprechende Öffnung (618) mit einer als Preßmittel dienenden Innenschulter (624) aufweist, die eine ringförmige Planfläche aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmittel (624) durch eine Vorschubeinrichtung axial zwangsgeführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleinrichtung (25, 625) einen Träger (28, 628) umfaßt, an dessen einer Stirnseite eine Rolle (29, 629) drehbar gelagert ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (29, 629) einen bogenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Radius um die Wandstärke kleiner als der Radius der in der Matrize (2, 62) vorgesehenen Ringnut (7, 67) ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (29, 629) einen Querschnitt nach Art einer Glockenkurve derart aufweist, daß die Rolle (29, 629) mit der Ringnut (7, 67) einen Spalt von gleichmäßiger Dicke begrenzt.
- Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (28, 628) im wesentlichen achsparallel zu der zu der Zylinderbohrung (5, 65) gehörigen Bohrungsachse (9, 69) auf einer konzentrischen Bahn geführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rolleinrichtung (625) ein Matrizenabschnitt (633) zugeordnet ist, der auf die Matrize (62) zu und von dieser weg beweglich ist und der mit der Matrize (62) eine Ringnut (67, 636) begrenzt, die mit der Ringnut (67, 623) übereinstimmt, die von der Matrize (62) und dem dieser zugeordneten Matrizenabschnitt (617) begrenzt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der der Rolleinrichtung (625) zugeordneten Matrizenabschnitt (633) mit Fixiermitteln (638) versehen ist, über die der Matrizenabschnitt (633) formschlüssig mit der Matrize (62) derart in Verbindung bringbar ist, daß der Matrizenabschnitt (633) auch bei durch den Walzvorgang hervorgerufener radialer Belastung in konzentrischer Ausrichtung zu der Öffnung (6) verbleibt.
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