EP0649689B1 - Method and device for making compression fittings - 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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- bottom die
- pipe connection
- blank
- section
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- 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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- Y10T29/53726—Annular work with second workpiece inside annular work one workpiece moved to shape the other
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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Abstract
Description
Zur Verbindung von Rohrleitungen sind aus der Praxis Pressfittings bekannt, die aus einem plastisch verformbaren Material, wie bspw. Stahl, bestehen. Ein solches Pressfitting wird auf ein damit zu versehendes freies Rohrende gesteckt und zusammengepreßt, so daß es dicht sitzt. Dabei wird das Pressfitting plastisch deformiert. Allerdings darf die plastische Verformung 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 paßgenau auf den betreffenden Rohrenden sitzen, so daß keine allzugroße Verformung zur Herstellung der dichten Verbindung erforderlich ist.To connect pipes are from practice Press fittings known that consist of a plastically deformable Material, such as steel, exist. Such one Press fitting is on a free to be provided Pipe end inserted and pressed together so that it is tight sits. The press fitting is plastically deformed. However, the plastic deformation must not become one Weakening of the material, otherwise there are leaks or other damage could. It is therefore desirable that the press fittings even before it is pressed together, fits snugly on the relevant pipe ends sit, so that not too big Deformation required to create the tight connection is.
Pressfittings sind Massenartikel und werden bei der Ausführung von Rohrleitungsinstallationen in großer Stückzahl verwendet. Daraus leitet sich die Anforderung ab, derartige Pressfittings möglichst kostengünstig herstellen zu können. 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.
An der Verbindungsstelle, an der das Pressfitting mit dem zu verbindenden Rohr in Berührung steht, kann es insbesondere, wenn das Rohr und das Fitting in der Wasserinstallation verwendet werden, zur Ausbildung eines korrosionsfördernden elektrischen Lokalelements kommen, wenn das Rohr und das Fitting aus Metallen gefertigt sind, die unterschiedliche elektrochemische Potentiale aufweisen. Um dies zu vermeiden, ist das Preßfitting möglichst aus demselben Material herzustellen, aus dem auch das verwendete Rohrmaterial besteht.At the connection point where 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. Around To avoid this, the press fitting should be avoided to produce the same material as that used Pipe material exists.
Aus der US-A-1 817 854 nächster Stand der Technik ist ein Verfahren zur Befestigung eines Schraubflansches an einem Rohrende bekannt. Dieser Schraubflansch ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und an seiner auf das Rohrende aufzuschiebenden Seite mit Außengewinde versehen. Auf diesem sitzt eine Überwurfmutter, die den Schraubflansch gegen eine an dem Rohrende ausgebildete Wulst preßt. Zur Ausbildung der Wulst an dem Rohrende ist ein spezielles Werkzeug vorgeschlagen. Zu diesem gehört eine zweiteilige Matrize mit einer entlang der Trennfläche verlaufenden Durchgangsbohrung zur Aufnahme des mit der Wulst zu versehenden Rohrendes. An einer Seite der Matrize schließt sich an der Mündung der Durchgangsbohrung eine im Querschnitt viertelkreisförmige Ringnut an die Durchgangsbohrung an. Zu dem Werkzeug gehört außerdem ein weiterer Matrizenteil, der eine Stufenbohrung enthält. In dem engeren Teil der Stufenbohrung sitzt ein Dorn, der in das mit der Wulst zu versehende Rohrende hineinpaßt. Zwischen dem Dorn und der Wandung des durchmessergrößeren Bereiches der Stufenbohrung verbleibt ein Ringspalt zur Aufnahme des Rohrendes. Öffnungsseitig schließt sich an den Ringspalt eine im Querschnitt viertelkreisförmige Ringnut an, die gemeinsam mit der an der zweiteiligen Matrize vorgesehenen Ringnut die Form des auszubildenden Ringwulstes bestimmt. From US-A-1 817 854 state of the art is a method of attachment a screw flange on a pipe end known. This screw flange is essentially tubular trained and at its to be pushed onto the pipe end With external thread. One sits on this Union nut that fixes the screw flange against one on the Tube end formed bead presses. To train the Bead on the pipe end, a special tool is proposed. This includes a two-part die a through hole running along the parting surface to accommodate the bead to be provided Pipe end. On one side of the die closes on the Mouth of the through hole a quarter-circular in cross section Groove on the through hole. To that Tool also includes another die part, the contains a stepped bore. In the narrower part of the stepped bore a thorn sits in the one with the bead fitting pipe end fits into it. Between the thorn and the Wall of the larger diameter area of the stepped bore there remains an annular gap for receiving the pipe end. On the opening side, an im connects to the annular gap Cross-section of a quarter-circular ring groove that is common with the ring groove provided on the two-part die determines the shape of the ring bead to be trained.
Um mit diesem Werkzeug an dem Rohrende die gewünschte Ringwulst auszubilden, wird zunächst das Rohrende in der Durchgangsbohrung der zweiteiligen Matrize festgeklemmt, indem die Matrizenhälften gegeneinander gespannt werden. Die Längsposition des Rohrendes wird dabei so festgelegt, daR sich der mit dem Dorn versehene Matrizenteil auf das aus der zweiteiligen Matrize ragende Rohrende so aufsetzen läßt, daß der Dorn in das Rohrende eindringt und das Rohrende mit seiner Stirnfläche an der den Dorn tragenden Matrize anliegt, wenn diese noch von der zweiteiligen Matrize entfernt ist. Die zweiteilige und die einteilige Matrize werden nun so aufeinander zu gedrückt, daß das aus der zweiteiligen Matrize ragende Rohrende gestaucht wird, wobei es sich im Bereich der zwischen beiden Matrizen definierten Ringnut nach außen ausbaucht. Dabei wird der gewünschte Wulst ausgebildet.To get the desired one at the end of the pipe with this tool To form a ring bead, the pipe end in the Through hole of the two-part die clamped, by clamping the die halves against each other. The longitudinal position of the pipe end is determined so that the die part with the mandrel rests on the Place the pipe end protruding from the two-part die in this way lets the mandrel penetrate into the pipe end and that Pipe end with its end face on the one bearing the mandrel Matrix is present if it is still of the two-part Die is removed. 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 desired bead formed.
Während die Matrize die äußere Form des Wulstes festlegt, ist dessen Innenkontur nicht genau bestimmt.While the female mold the outer shape of the bead defines, its inner contour is not precisely determined.
Aus dieser eingangs genannten Problemstellung leitet sich die Aufgabe ab, ein Verfahren zur Herstellung von Pressfittings anzugeben, mit dem diese maßhaltig und in guter Qualität aus dem gewünschten Material hergestellt werden können. Darüberhinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.From this problem mentioned in the beginning the task itself, a process for the production of Specify press fittings with which they are true to size and in good quality made from the desired material can be. Furthermore, it is an object of the invention to provide an apparatus for performing the method.
Der obengenannte auf die Schaffung des Verfahrens
gerichtete Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 2 gelöst. The above on the creation of the procedure
directed part of the task is through a procedure with
the features of
In Folge der Teilung der Matrize in wenigstens zwei
Hälften ist es möglich, Fittings mit einer Hinterschneidungen
aufweisenden Außenkontur herzustellen. Das Pressfitting
wird während des Herstellungsvorganges von der
Matrize soweit umschlossen, daß sein zwischen den Sicken
liegender Abschnitt von der Matrize definiert und begrenzt
wird. Durch das Einführen des Stützdornes in die von außen
zugängliche Öffnung des Rohranschlußbereiches des Fittings
wird das Pressfitting für die weitere Bearbeitung auch
nach innen hin fixiert. Damit wird sichergestellt, daß der
Innendurchmesser des Rohranschlußbereiches bei den folgenden
Bearbeitungsvorgängen nicht verengt wird und daß ein
maßhaltiges Pressfitting 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 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.As a result of the division of the die into at least two halves, it is possible to produce fittings with an outer contour having undercuts. During the manufacturing process, 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. By inserting the support mandrel into the externally accessible opening of the pipe connection area of the fitting, 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.
In the subsequent upsetting process, the wall thickness of the pipe connection area cannot increase significantly, and the inside and outside diameters remain largely unchanged. However, 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. In particular, as a result of 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. Thus, 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.
In a simple variant of the method, 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.
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.Also 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.
Der Matrizenabschnitt kann bei der Variante des
Verfahrens nach Anspruch 2 bei dem Stauchvorgang synchron
mit einem zum Stauchen verwendeten Preßmittel bewegt werden.
Es findet dann keine Relativbewegung zwischen dem aus
der Matrize herausschauenden Rohrende und dem Matrizenabschnitt
statt. Das hat den Vorteil, daß eine sich bei dem
Stauchvorgang in der Rohrwandung ausbildende und bei dem
Matrizenabschnitt sitzende Knicklinie nicht verschoben zu
werden braucht. Die Beanspruchung des Materials des Rohlings
bei dem Stauchvorgang wird dabei gering gehalten.In the variant of the
The method of
Die Ausformung der Sicke aus der in dem Stauchvorgang mittels der Nachlaufhülse bzw. des Preßmittels ausgebildeten Wulst, in deren Bereich die Wandstärke zunächst wenigstens geringfügig vergrößert ist, kann auf einfache Weise mittels einer in dem Rohranschlußstück exzentrisch umlaufenden Rolle durchgeführt werden. Diese drückt dabei das zusammengestauchte Wandmaterial in die Ringnut ein. Damit liegt das Wandmaterial 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 den später ein als Dichtung dienender O-Ring eingelegt wird, eine sehr gute Maßhaltigkeit aufweist. Dabei wird die ansonsten drehbar gelagerte Rolle über mehrere Umläufe hinweg radial nach außen gedrückt` bis die vorgesehene Sickenform erreicht ist. 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.
Der Eindrückvorgang ist dann beendet, wenn die Wandstärke im Bereich der Sicke annähernd gleich der übrigen Wandstärke des Rohranschlußbereiches ist. Insbesondere wird sichergestellt, daß die Wandstärke der Sicke nur unwesentlich geringer als die übrige Wandstärke ist, jedoch kann diese bei Bedarf auch etwas dünner als die übrige Wandstärke gehalten werden, wenn nämlich der entsprechende Rohranschlußbereich nicht sehr stark gestaucht worden und bei dem sich anschließenden Rollvorgang die Wandstärke über das ursprüngliche Maß hinaus zurückgewalzt worden ist.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.
Der obengenannte, sich auf die Schaffung einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens richtende Teil
der Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 10 bzw. 11 gelöst.The above referred to the creation of a device
part directing the execution of the procedure
the task is accomplished by a device with the features
of
Die Vorrichtung weist eine Matrize auf, die mehrteilig, d.h. wenigstens zweiteilig ist, so daß sich der konstruktive Aufwand in Grenzen hält. Die Matrize nimmt den Rohling auf, wobei Abschnitte ausgehend von der jeweiligen Mündung aus der Matrize herausragen.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.
Zur Abstützung der zu stauchenden Wand des Rohranschlußbereiches
nach innen ist der Stützdorn vorgesehen,
der insbesondere bei dem sich anschließenden Stauchvorgang
verhindert, daß zusammengestauchtes Wandmaterial in den
Rohrquerschnitt eintritt und diesen verengt. Das zur
Durchführung des Stauchvorganges vorgesehenen Preßmittel
kann den Rohranschlußbereich mit einem einzigen Arbeitshub
in einem zeitlich schnell ablaufenden Vorgang stauchen.
Der bei der Vorrichtung nach Anspruch 10 auf die Matrize
zu- und von dieser wegbewegbare Matrizenabschnitt vervollständigt
die Matrize, so daß beide gemeinsam den Aufnahmeraum
für das Preßfitting definieren. Jedoch ist der Matrizenabschnitt
beweglich, so daß der Stauchvorgang schon
beginnen kann, bevor der Matrizenabschnitt an der Matrize
anliegt. In dem sich somit zwischen den Matrizenabschnitt
und der Matrize ausbildenden relativ breiten Spalt beult
sich der Rohling in einem weiten Bereich nach außen aus,
wobei dieser Bereich gerade so groß gehalten werden kann,
daß der Rohling auf einer zum guten Ausbilden der späteren
Sicke erforderlichen Länge nach außen ausknickt.To support the wall of the pipe connection area to be compressed
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.
In the device according to
Der bewegliche Matrizenabschnitt kann ringförmig sein, womit er eine hohe Stabilität aufweist und ein präzises Stauchen des Preßfittings gestattet.The movable die section can be annular with which it has a high stability and a precise compression of the press fitting allowed.
Eine starre Verbindung zwischen dem Matrizenabschnitt und dem Preßmittel stellt synchrones Arbeiten der beiden Elemente sicher, wobei hierbei besonders gute Arbeitsergebnisse erreicht werden. Dabei können das Preßmittel und der Matrizenabschnitt miteinander einstückig ausgebildet sein, wobei sie ein ringförmiges Gesenk bilden. Mit diesem kann das Preßfitting in einem Arbeitshub gestaucht werden, ohne daß zusätzliche Mittel zur Herbeiführung einer Synchronisation zwischen dem Preßmittel und dem Matrizenabschnitt erforderlich wären.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.
Die Ausbildung des Preßmittels als Innenschulter an dem Matrizenabschnitt ermöglicht eine gleichmäßige Einwirkung auf die Stirnwand des Rohranschlußbereiches. Dabei ergibt sich, insbesondere wenn die Innenschulter an der der Matrize zugewandten Seite eine plane Stirnfläche aufweist, eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Rohranschlußbereich.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. Here results, especially if 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.
Wenn das Preßmittel durch die Betätigungseinrichtung axial zwangsgeführt ist, wird der von dem Preßmittel auszuführende Arbeitshub von der Betätigungseinrichtung festgelegt und ein unvollständiges Stauchen vermieden.When the pressing means by the actuator is axially positively guided by the pressing means Working stroke to be carried out by the actuating device fixed and incomplete upsetting avoided.
Der Rolleinrichtung kann ein gesonderter Matrizenabschnitt zugeordnet sein. In diesem Fall können der der Staucheinrichtung zugeordnete Matrizenahschnitt und der der Rolleinrichtung zugeordnete Matrizenabschnitt für den jeweiligen Arbeitsgang optimiert ausgelegt werden, jedoch stimmen die von den jeweiligen Matrizenabschnitten mit der Matrize gemeinsam begrenzten Ringnuten miteinander weitgehend überein. Dadurch ergibt sich ein sauberes Preßfitting mit präzise ausgeformten Sicken.The roller device can have a separate die section be assigned. In this case, 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.
Bei dem Rollvorgang, bei dem die vorgestauchte Sicke in die gewünschte Form gewalzt wird, treten beträchtliche radiale, auf den Matrizenabschnitt wirkende Kräfte auf. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn der Matrizenabschnitt an der Matrize abgestützt wird. Dazu kann eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden dienen.During the rolling process, in which the pre-compressed bead is rolled into the desired shape, considerable occur radial forces acting on the die section. Therefore, it is advantageous if the die section is on the matrix is supported. This can be a positive Serve connection between the two.
Die in den Rohranschlußbereich hinein- und herausfahrbare Rolleinrichtung kann exzentrisch auf einer Kreisbahn bewegt werden, so daß die vorgesehene Sicke in einem Roll- oder Walzvorgang ausgebildet wird.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.
Die Rolleinrichtung kann in besonders einfacher Weise einen Träger umfassen, an dessen Stirnseite eine Rolle drehbar gelagert ist. Dieser Träger wird nach Herausfahren des Stützdornes und des Preßmittels aus dem in der Matrize befindlichen Rohranschlußbereich in diesen hineingefahren, 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.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. After that, the role performs the eccentric rolling motion from which the bead is rolled.
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.If 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.
Wenn die Rolle einen Querschnitt nach Art einer Glockenkurve aufweist, kann erreicht werden, daß die Sicke nach Durchführung des Roll- oder Walzvorganges mit einem glatten Bogen in die übrige Rohrwand übergeht. If 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.
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.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.
In der Zeichnung simd Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- 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
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.
Von seinem in
In Fig. 3 sind zwei zu der Vorrichtung 1 gehörige jedoch in Fig. 1 nicht weiter dargestellte Rolleinrichtungen 25, 26 dargestellt,
Zur Durchführung dieser Bewegung
Die insoweit beschriebene Vorrichtung arbeitet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt:
In einem ersten Verfahrensschritt wird der hier bspw. aus Kupfer bestehende
Bei Bedarf werden aus
Danach werden in einem zweiten Verfahrensschritt die
Ohne weiter abzusetzen werden die
Nach Beendigung des Arbeitshubes der Nachlaufhülse 17 wird der
In einem dritten Verfahrensschritt wird die
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
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
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
Ebenso kann das Verfahren zum Herstellen von aufzupressenden Rohrabschlußkappen angewendet werden.
Das Verfahren läuft einschließlich des Einlegens des Rohlings 11 in
- Fig. 1
- 1 shows a device according to the invention for producing press fittings when carrying out a first method step, in a fragmentary and slightly schematic broken-away representation,
- Fig. 2
- 1 in the execution of a second method step, in a fragmentary and slightly schematic broken-away representation,
- Fig. 3
- 1 and 2 during the execution of a further method step, in a fragmentary, schematic, broken representation,
- Fig. 4
- another embodiment of the device according to the invention for producing a press fitting designed as a pipe branch in a fragmentary schematic and broken-open representation,
- Fig. 5
- another embodiment of the device according to the invention for producing a pipe bend with a press flange on one side, in a fragmentary, schematic, broken-away representation.
- Fig. 6
- 1 shows a modified device according to the invention for producing press fittings when carrying out a first method step, in a fragmentary and slightly schematic broken-away representation,
- Fig. 7
- the device of FIG. 1 in the execution of a further method step, in a fragmentary and slightly schematic broken representation and
- Fig. 8
- the device of FIGS. 1 and 2 in the execution of a further method step, in a fragmentary, schematic, broken-away representation.
In the receiving
In addition, the device 1 comprises two squeezing
The upsetting
The hollow
From its end seated in the trailing
3 shows two rolling
The rolling
To carry out this movement, the
The device described so far works according to the inventive method as follows:
In a first process step, the blank 11, which is made here, for example, of copper, is inserted into the
If necessary, parts of the blank 11 or more precisely the pipe cut
Then the
Without further deposition, the
The trailing
After the end of the working stroke of the trailing
In a third method step, the
This rolling or rolling process is a non-cutting shaping process in which the internal structural structure of the material and thus the strength of the press fitting are retained.
In a further method step, the
The method described above can also be used with a correspondingly modified device for the production of pipe branches. A
In addition, a third roller device, not shown, is provided.
The method can also be used to manufacture a pipe bend with a press flange on one side. A device 40 for this is shown in FIG. 5. The device differs from the device 1 only in that the cylinder bores 5, 6 are not at right angles to one another and that the cylinder bore 5 has no annular groove. Accordingly, no upsetting device is provided for the cylinder bore 5, but only a holding device 41. This consists of a cylindrically stepped holding
The method for producing pipe end caps to be pressed on can also be used.
The process, including inserting the blank 11 into the
In den Figuren 6 bis 8 ist eine abgewandelte Vorrichtung zur Herstellung der Pressfittings veranschaulicht. Gleiche Teile wie bei den bereits beschriebenen Vorrichtungen sind in der Regel mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei lediglich eine unterschiedliche Ziffer hinzugefügt ist. 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.
In Fig. 6 ist beispielhaft eine Vorrichtung 61 zur
Herstellung von T-förmigen Fittings mit bei den Mündungen
liegenden umlaufenden Sicken ausschnittsweise dargestellt.
Zu der Vorrichtung 61 gehört zunächst eine zweiteilige
Matrize 62, von der in Fig. 6 lediglich das angeschnittene
Unterteil schematisch dargestellt ist. Die Matrize 62
weist einen Aufnahmeraum 63 auf, dessen Form mit guter
Genauigkeit der gewünschten Außenkontur des herzustellenden
Preßfittings von Sicke zu Sicke entspricht. Bei der
Matrize 62 für ein T-förmiges Preßfitting nach Fig. 7 hat
auch der Aufnahmeraum 63 die T-Form eines Preßfittings,
die durch im rechten Winkel zueinander stehende Zylinderbohrungen
65, 66 bestimmt ist. An der jeweiligen Mündung
der Zylinderbohrungen 65, 66 ist jeweils eine viertelkreisförmige
randoffene Ringnut 67, 68, 68' vorgesehen,
die zu den jeweiligen mit 69 und 610 bezeichneten Bohrungsachsen
jeweils koaxial liegt.6 shows a
In den Aufnahmeraum 63 ist ein Rohling 611 eingelegt,
aus dem das spätere Preßfitting zu fertigen ist. Die in
den Zylinderbohrungen 65, 66 liegenden Abschnitte des Rohlings
611 sind die Rohranschlußbereiche 612, 613, 613'.
Sie ragen aus den Zylinderbohrungen heraus und sind zunächst
noch hohlzylindrisch. Insbesondere liegen sie nicht
in den Ringnuten 67, 68, 68' d.h. sie weisen noch keine
Sicke auf.A blank 611 is inserted into the receiving
Außerdem umfaßt die Vorrichtung 61 drei rechtwinklig
zueinander stehende Staucheinrichtungen 614, 615, 615' die
untereinander völlig gleich ausgebildet sind, so daß im
folgenden lediglich die in Fig. 7 oben liegende Staucheinrichtung
614 beschrieben wird und die gleichen Bezugszeichen,
mit einem bzw. zwei Apostroph versehen, für die
Teile der Staucheinrichtung 615, 615' verwendet werden,
ohne daß gesondert darauf Bezug genommen wird. In addition, the
Die Staucheinrichtung 614 weist einen an einer nicht
weiter dargestellten Vorschubeinrichtung befestigten
Druckstempel 616 auf, der an seiner der Matrize 62 zugewandten
Seite mit einem Matrizenabschnitt 617 versehen
ist. Der Matrizenabschnitt 617 weist eine zentrische mit
der Zylinderbohrung 65 fluchtende Bohrung 618 auf, deren
Durchmesser mit dem Durchmesser der Zylinderbohrung 65
übereinstimmt.The upsetting
In der Öffnung 618 des Matrizenabschnittes sitzt
koaxial zu der Zylinderbohrung ein zylindrischer, stirnseitig
angefaster Stützdorn 619, dessen Außendurchmesser
mit dem Innendurchmesser des Rohlings 611 übereinstimmt.
Sowohl der Matrizenabschnitt als auch der Stützdorn 619
sind mit dem axial linear zu der Zylinderbohrung 65 kraftbetätigt
bewegbaren Druckstempel 616 über ein geeignetes
Formstück 620 sowie Schrauben 621, 622 starr verbunden.Sits in the
Die Mündung der Öffnung 618 ist von einer randoffenen
Ringnut 623 umgeben, deren Querschnitt im wesentlichen ein
Viertelkreissegment ist. Die Ringnut 623 ist dabei derart
bemessen, daß sie sich mit der an der Matrize 62 vorgesehenen
Ringnut 67 zu einer glatten, etwa halbkreisförmigen
Ringnut ergänzt, wenn der Matrizenabschnitt 617 an der
Matrize 62 anliegt.
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. The mouth of the
At some distance from the
In Fig. 8 ist eine zu der Vorrichtung 1 gehörige jedoch in Fig. 6 nicht weiter dargestellte Rolleinrichtung 625 dargestellt, wobei auch der Zylinderbohrung 66, 66' jeweils eine nicht gesondert veranschaulichte Rolleinrichtung zugeordnet ist. Die Rolleinrichtungen unterscheiden sich lediglich durch ihre räumliche Anordnung, sind ansonsten aber völlig baugleich.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.
Die Rolleinrichtung 625 weist einen an einer nicht
weiter dargestellten Führungs- und Betätigungseinrichtung
befestigten Grundkörper 627 auf, von dem aus ein Träger
628 in Richtung der Bohrungsachse 69 vorsteht. Der Träger
628 hat einen Außendurchmesser, der erheblich geringer als
der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 65 ist und er
weist eine Länge auf, die größer als der Abstand der
Ringnut 67 von der Mündung des halbfertigen Preßfittings
ist. An dem in der Zylinderbohrung 66 stehenden Ende, in
Fig. 8 dem unteren Ende des Trägers 628, ist eine Rolle
629 drehbar gelagert, deren Durchmesser geringer als die
lichte innere Weite des Rohranschlußbereiches 612 des
Rohlings 611 ist. Der Querschnitt der Rolle 629 ist dabei
an der Außenseite der Rolle 629 leicht glockenförmig und
zwar so, wie die innere Kontur der Sicke ausgebildet
werden soll.The
Zur Durchführung dieser Bewegung ist der Grundkörper
627 von der nicht weiter dargestellten Führungs- und Betätigungseinrichtung
zum einen in Richtung des in Fig. 8
nach unten weisenden Pfeiles 630 axial in Richtung der
Bohrungsachse 69 bewegbar. Zusätzlich ist in dem Grundkörper
627 eine Dreheinrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe
die Rolle 629 auf einer Kreisbahn bewegt werden kann,
deren Achse mit der Bohrungsachse 69 zusammenfällt. Zum
anderen ist die nicht weiter dargestellte Führungs- und
Betätigungseinrichtung in der Lage, den Grundkörper 627 in
radialer Richtung, d.h. in Richtung des in Fig. 8 nach
rechts weisenden Pfeiles 632 zu bewegen, so daß die Rolle
629 auf ihrer Kreisbahn an allen Stellen radial nach außen
gedrückt wird.The basic body is used to carry out this
Zur äußeren Abstützung des mittels der Rolle 629 dem
Walzprozess zu unterziehenden Rohranschlußbereiches 612
ist ein Matrizenabschnitt 633 vorgesehen, der an einem
kraftbetätigten linear entlang der Bohrungsachse 69 bewegbaren
Arm 634 gehalten ist. Der Matrizenabschnitt 633
weist eine mit der Zylinderbohrung 65 fluchtende Durchgangsbohrung
635 auf, deren Durchmesser mit dem Durchmesser
der Zylinderbohrung 65 übereinstimmt. Auf der zu
der Matrize 62 hin liegenden Seite der Durchgangsbohrung
635 ist eine randoffene Ringnut 636 vorgesehen, die sich
mit der Ringnut 67 zu einer etwa glockenförmigen umlaufenden
Ringnut ergänzt.For external support of the by means of the
Zur seitlichen Fixierung des Matrizenabschnittes 633
an der Matrize 62 während des Walzvorganges, bei dem die
Rolle 629 auf der Kreisbahn umläuft, sind an dem Matrizenabschnitt
633 insgesamt drei um die Bohrungsachse 69 um
jeweils 120° gegeneinander versetzte Vorsprünge 638 vorgesehen,
die sich in Richtung auf die Matrize 62 zu erstrecken
und an einer an dieser vorgesehenen Zylinderfläche
abstützen.For lateral fixation of the
An der von der Matrize 62 abliegenden Seite der
Durchgangsbohrung 635 des Matrizenabschnittes 633 ist die
Durchgangsbohrung 635 zu einem größeren Durchmesser hin
erweitert. An die Durchgangsbohrung 635 schließt sich eine
in dem Arm 634 vorgesehene Aussparung 639 an, die dem
Grundkörper 627 ausreichend Platz gewährt.On the side of the die remote from the die 62
Through
Für die weiteren, den Rohranschlußbereichen 613, 613'
zugeordneten Rolleinrichtungen sind jeweils weitere Matrizenabschnitte
vorgesehen, die den jeweiligen Rohranschlußbereich
613, 613' nach außen abstützen und an entsprechenden
Armen entlang der Bohrungsachse 610 längs beweglich
sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind diese Matrizenabschnitte
jedoch nicht gesondert dargestellt.For the other, the
Die insoweit beschriebene Vorrichtung arbeitet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt:The device described so far works the inventive method as follows:
In einem ersten Verfahrensschritt wird der hier bspw.
aus Kupfer bestehende Rohling 611 in die Matrize 62 eingelegt,
wonach diese geschlossen wird, so daß der Rohling
611 in der Matrize 62 festgehalten ist.In a first process step, the example here.
Bei Bedarf werden aus den Zylinderbohrungen 65, 66
herausschauende Teile des Rohlings 611 oder genauer der
Rohranschnittsbereiche 612, 613 entsprechend einer gewünschten
und von dem nachfolgenden Stauchprozeß abhängigen
Länge abgelängt.If necessary, the cylinder bores 65, 66
protruding parts of the blank 611 or more precisely that
Danach werden in einem zweiten Verfahrensschritt die
Stempel 616, 616', 616'' in Richtung der in Fig. 9 dargestellten
Pfeile, d.h. in Richtung der Bohrungsachsen 69,
610 jeweils axial auf die Zylinderbohrungen 65, 66 zu
gefahren, bis die Stützdorne 619, 619', 619'' in die Rohranschlußbereiche
612, 613, 613' eingetreten sind und mit
ihren Mantelflächen, insbesondere den Bereich stützen, in
dem die Sicke ausgebildet werden soll.Then in a second
Darauf werden die Stempel 616, 616', 616'' weiter auf
die Matrize 62 zu gefahren, wobei die Matrizenabschnitte
617, 617', 617'' sich mit ihren Ringschultern 624, 624',
624'' zunächst an die Stirnseiten der Rohranschlußbereiche
612, 613, 613' anlegen und diese danach in dem zwischen
den Ringnuten 67, 623 liegenden Abschnitt so stauchen, daß
die Wandung ds Rohlings 611 nach außen ausknickt. Im
weiteren Ablauf des Stauchvorganges wird der Matrizenabschnitt
an die Matrize 62 weiter herangeführt, bis er an
dieser anliegt. Dabei schließt sich der aus den jeweils
randoffenen Ringnuten 67, 623 gebildete, zunächst noch
offene Spalt, so daß eine geschlossene Ringnut ausgebildet
wird, in die sich das sich ausbeulende Material der Wandung
des betreffenden gestauchten Rohranschlußbereiches
612, 613, 613' einlegt. Dabei kann bedingt durch den
Stauchvorgang die Wandstärke im Bereich der Ringnut u.U.
zunächst etwas zunehmen.Then the
Nach Beendigung des Arbeitshubes der Stempel 616,
616', 616'' werden diese soweit zurückgefahren, daß auch
der jeweilige Stützdorn 619, 619', 619'' aus der Zylinderbohrung
65, 66 herauskommt und der Bereich vor der Mündung
der Zylinderbohrung 65, 66 freigegeben ist.After completion of the working stroke, the
In einem dritten Verfahrensschritt werden die Rolleinrichtung
625 und der Matrizenabschnitt vor der Zylinderbohrung
65 positioniert, so daß die Rolle 629 unmittelbar
vor deren Mündung steht. Zunächst wird der Arm 634 mit
dem Matrizenabschnitt 633 soweit an die Matrize 62 herangefahren,
daß die Ringnuten 67, 636 aneinander anliegen
und eine geschlossene rinnenförmige Nut definieren. Die
Vorsprünge 638 stützen sich dabei an an der Matrize 62
vorgesehenen Zylinderfläche ab und fixieren den Matrizenabschnitt
633 in radialer Richtung. Sodann wird die Rolle
629 mit einer Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 630
soweit in die Zylinderbohrung hineingefahren bis die Rolle
629 genau im Bereiche der Ringnut 67 steht. Im weiteren
wird zur Ausbildung einer maßhaltigen Sicke an dem Rohling
611 eine radiale Vorschubbewegung der Rolle 629 in Richtung
des Pfeiles 632 vorgenommen, wobei die Drehachse der
Rolle 629 parallel zu der Bohrungsachse 69 versetzt wird.
Zugleich wird begonnen, die Rolle 629 auf einer Kreisbahn
zu bewegen, die die Bohrungsachse 69 konzentrisch umschließt.
Damit wird die Sicke in einer Art Walzvorgang
von der Rolle 629 maßhaltig nach deren Querschnittsgestalt
ausgeformt, wobei die Rolle auf einer Kreisbahn mit zunehmendem
Durchmesser, also genau genommen auf einer Spiralbahn
geführt ist. Die Rolle 629 wird dabei soweit radial
nach außen geführt bis ein entsprechender Anschlag erreicht
wird, bei dem zwischen der Rolle 629 und der Ringnut
67 auf dem gesamten Umfang ein Spalt verbleibt, der
gleich der übrigen Wandstärke des Rohranschlußbereiches
612 ist.In a third step, the rolling
In einem weiteren Verfahrensschritt wird die Rolleinrichtung
625 aus der Zylinderbohrung 65 entfernt, wonach
der Matrizenabschnitt 653 von dem Rohranschlußbereich
abgezogen, die Matrize 62 geöffnet und das nunmehr mit
einer Sicke versehene Pressfitting entnommen werden kann.In a further process step, the rolling
Das vorstehend geschilderte abgewandelte Verfahren kann mit einer entsprechend abgewandelten Vorrichtung auch zur Herstellung von Rohrwinkeln, Anschlußstücken, geraden Rohrverbindungen und dergleichen verwendet werden.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.
Das Verfahren läuft einschließlich des Einlegens des
Rohlings 611 in die Matrize 62 und des Entnehmens des mit
der Sicke versehenen Preßfittings aus der Matrize 62 vollautomatisch
ab. Weil nur wenige, wenig Zeit beanspruchende
Arbeitsschritte erforderlich sind, können mit einer Vorrichtung
61 in kurzer Zeit viele Preßfittings hergestellt
werden.The procedure includes inserting the
Claims (31)
- Process for the production of compression fittings from plastically deformable material, in particular copper, in which a blank (11) with at least one pipe connection region with circular cross-section (12, 13) is worked from;in which the blank (11) is received in a bottom die (2) enclosing it on the outside at least in the pipe connection region (12, 13);in which a support spindle (19, 19') is then driven into the pipe connection region (12, 13), against the inside wall of which the support spindle (19, 19') abuts flush;in which the blank (11) is then axially compressed at least in the respective pipe connection region (12, 13), whereby material of the blank (11) is caused to flow into an annular groove (7, 8) provided in the bottom die (2) and enclosing the pipe connection region (12, 13) by forming a reinforcement running around the outer circumference, whereby the wall thickness in the region of the annular groove (7, 67) and the reinforcement forming therein are increased, andIn which subsequent to the support spindle (19) being moved out, a bead is moulded out in a ring from the inside in the region of the annular groove (7, 8) and the compression fittings are subsequently removed from the bottom die (2).
- Process for the production of compression fittings with a ring-shaped bead made of plastically deformable material, in particular copper, in which a blank (611) with at least one pipe connection region with circular cross-section (612, 613) is worked from;in which the blank (611) is received in a bottom die (62), which encloses the blank (611) as far as the bead to be formed and leaves the section located between the bead of the blank (611) and its opening adjacent thereto free;in which a support spindle (619, 619') is then driven into the pipe connection region (612, 613), against the inside wall of which the support spindle (619, 619') abuts flush;in which the blank (611) is then axially compressed in the respective pipe connection region (612, 613), whereby material of the blank (611) forms a reinforcement running around the outer circumference, whereby the wall thickness in the region of the forming reinforcement is increased;in which a movable section (617) of the bottom die is pushed onto the pipe connection region (612, 613) during the compression process, whereby the reinforcement running around the outer circumference flows into an annular groove (67, 623) defined by the bottom die (62) and the section (617) of the bottom die and enclosing the pipe connection region (612, 613), andin which subsequent to the support spindle (619) being moved out, a bead is moulded out in a ring from the inside in the region of the annular groove (67, 68).
- Process according to Claim 1 or 2, characterised in that the blank (11, 611) is cut into lengths after being inserted into the bottom die (2, 62) and before the support spindle (19, 619) is driven in at the pipe connection region (12, 612, 13, 613) to be compressed.
- Process according to one of the preceding claims, characterized in that the blank (11, 611) is axially fixed at least during the deformation process.
- Process according to Claim 1, characterized in that the blank (11) is compressed by means of a follower sleeve (17) surrounding the support spindle (19) to such an extent that the wall thickness is increased in the region of the annular groove (7) and the reinforcement forming therein.
- Process according to Claim 2, characterised in that during the compression process, the section of the bottom die (617) is moved synchronously with a pressing means (624) used for the compression.
- Process according to Claim 1 or 2, characterised in that when the annular groove is closed, the bead is rolled by means of a roller (29, 629) circulating eccentrically in the pipe connection piece (12, 612).
- Process according to Claim 7, characterised in that the roller (29, 629) is pressed radially outwards over several revolutions until the envisaged bead shape is achieved.
- Process according to Claim 7, characterised in that the rolling process is ended when the wall thickness in the region of the bead is virtually the same as the wall thickness of the remaining pipe connection piece (12, 612).
- Device for the production of compression fittings with a ring-shaped bead in the pipe connection region for the process according to Claim 1,with a divided stationary bottom die (2), which has a receiving area (3) for blanks (11), the shape of which corresponds to the external shape of the compression fittings to be produced, and which has an opening (5, 6) in the region of at least one pipe connection region (12, 13) provided on the compression fitting;with a support spindle (19), which is oriented axially and concentrically to the opening (5) provided in the bottom die (2) and which may be driven in and out of the opening by means of an operating unit, with a follower sleeve (17) which may be axially displaced relative to the support spindle (19) for compressing the blank (11), andwith a rolling arrangement (25) circulating eccentrically in the receiving area (3) which may be driven in and out.
- Device for the production of compression fittings with a ring-shaped bead in the pipe connection region for the process according to Claim 2,with a divided stationary bottom die (62), which has a receiving area (63) for blanks (611) with at least one opening (65, 66);with a support spindle (619), which is oriented axially and concentrically to the opening (65) provided in the bottom die (62) and which may be driven in and out of the opening by means of an operating unit (616);with a pressing means (624) for compressing the blank (11),with a section (617) of the bottom die, which may be moved onto the bottom die (62) and moved away therefrom, and which defines an annular groove (67, 623) with the bottom die (62) when it abuts against its opening, andwith a rolling arrangement (625) circulating at least eccentrically in the receiving area (63) which may be driven in and out.
- Device according to Claim 10, characterised in that the diameter of the opening (5) provided in the bottom die (2) is essentially the same as the outside diameter of the pipe connection region (12) of the blank (11).
- Device according to Claim 10 or 11, characterised in that the outside diameter of the support spindle (19, 619) is the same as the inside diameter of the pipe connection region (12, 612).
- Device according to Claim 10, characterised in that the support spindle (19) is guided in axial direction by a feed arrangement.
- Device according to Claim 10, characterised in that the follower sleeve (17) is essentially hollow cylindrical.
- Device according to Claim 10, characterised in that the follower sleeve (17) has a plane front face on the side facing the bottom die (2).
- Device according to Claim 10, characterised in that the inside diameter of the follower sleeve (17) is essentially the same as the outside diameter of the support spindle (19) and the outside diameter is essentially the same as the inside diameter of the opening (5) of the bottom die (2).
- Device according to Claim 10, characterised in that the follower sleeve (17) is axially guided by a feed arrangement.
- Device according to Claim 10, characterised in that the follower sleeve (17) is guided by the opening (5) of the bottom die (2) and the support spindle (19) in transverse direction.
- Device according to Claim 11, characterised in that the section (617) of the bottom die is ring-shaped.
- Device according to Claim 11, characterised in that the section (617) of the bottom die is fixedly allocated to the pressing means (624).
- Device according to Claim 11, characterised in that the pressing means (624) and the section (617) of the bottom die allocated to this are rigidly connected to one another.
- Device according to Claim 11, characterised in that the pressing means (624) and the section (617) of the bottom die are constructed integrally to one another and form a ring-shaped die.
- Device according to Claim 23, characterised in that the die has an opening (618) corresponding to the outside diameter of the compression fitting with an internal shoulder (624) serving as pressing means and having a ring-shaped plane surface.
- Device according to Claim 11, characterised in that the pressing means (624) is axially guided by a feed arrangement.
- Device according to Claim 10 or 11, characterised in that the rolling arrangement (25, 625) comprises a support (28, 628), on the face of which a roller (29, 629) is rotatably mounted.
- Device according to Claim 26, characterised in that the roller (29, 629) has an arc-shaped cross-section, the radius of which is smaller around the wall thickness than the radius of the annular groove (7, 67) provided in the bottom die (2, 62).
- Device according to Claim 26, characterised in that the roller (29, 629) has a cross-section similar to a bell curve so that the roller (29, 629) defines a gap of uniform thickness with the annular groove (7, 67).
- Device according to Claim 26, characterised in that the support (28, 628) is guided on a concentric path essentially axis-parallel to the bore axis (9, 69) belonging to the cylinder bore (5, 65).
- Device according to Claim 11, characterised in that a section (633) of the bottom die is allocated to the rolling arrangement (625) which may be moved towards the bottom die (62) and away from this and which with the bottom die (62) defines an annular groove (67, 636) which is identical to the annular groove (67, 623) which is defined by the bottom die (62) and the section (617) of the bottom die allocated thereto.
- Device according to Claim 30, characterized in that the section (633) of the bottom die allocated to the rolling arrangement (625) is provided with fixing elements (638), via which the section (633) of the bottom die may be brought into positive connection with the bottom die (62) in such a way that the section of the bottom die (633) remains concentrically oriented to the opening (6) even in the case of radial stress caused by the rolling process.
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