EP0922537A2

EP0922537A2 - Presswerkzeug zum unlösbaren Verbinden eines Fittings und eines eingeführten Metallrohrendes

Info

Publication number: EP0922537A2
Application number: EP98119912A
Authority: EP
Inventors: Walter Viegener
Original assignee: R NUSSBAUM AG METALLGIESSEREI und ARMATURENFABRIK; Viega GmbH and Co KG; Franz Viegener II GmbH and Co KG
Current assignee: R NUSSBAUM AGMETALLGIESSEREI und ARMATURENFABRIK; Viega GmbH and Co KG
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 1999-06-16
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: EP0922537B1; DE29721759U1; ATE398507T1; CA2255379A1; CA2255379C; DE59814244D1; EP0922537A3; US6058755A

Abstract

Während eine Preßverbindung zwischen einem Fitting (7) und einem in die Muffe des Fittings eingesteckten Metallrohrende bei Metallrohren bis zu einem Durchmesser von 54 mm durch eine zwei Preßhälften aufweisende Preßbacke vorgenommen wird, die unmittelbar auf die Fittingsmuffe aufgesetzt wird, wird die Kaltverformung von Fitting und eingestecktem Metallrohrende mit größerem Durchmesser durch ein Werkzeug vorgenommen, das aus einem um die Muffe des Fittings legbaren Ring aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern (2,3,4,5) und aus einer maschinell antreibbaren Preßbacke besteht, die mit zwei Kettengliedern (5) koppelbar ist, die eine Schließstelle begrenzen. Die Kettenglieder (5) sind mit Aufnahmen für Kopplungsenden der Preßbacke ausgerüstet. Die Muffe des Fittings (7) weist eine zum Innenraum geöffnete Aufnahmenut für mindestens ein Halteelement auf, das mit bei der radialen Kaltverformung in das Material des Metallrohres eingrabbaren Vorsprüngen oder Schneiden versehen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Preßwerkzeug zum unlösbaren Verbinden eines Fittings und eines in eine Muffe des Fittings eingeführten Metallrohrendes durch Kaltverformung, wobei das Preßwerkzeug einen um die Muffe des Fittings legbaren Ring aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern aufweist und der Ring an einer Schließstelle zwischen zwei Kettengliedern offen ist und dort Angriffspunkte für eine Schließeinrichtung vorgesehen sind.

Es ist ein Preßwerkzeug dieser Art bekannt, durch das Metallrohre mit einer Nennweite von gröper 54 mm mit einem Fitting durch Kaltverformung unlösbar verbunden werden. Die Muffe des Fittings, die ein Metallrohrende aufnimmt, ist mit einer zum Innenraum geöffneten Sicke ausgerüstet, in der ein O-Ring angeordnet ist. Zur Erstellung der Kaltverbindung wird um die Sicke und um die der Sicke benachbarten Teile der Muffe ein Ring aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern gelegt, von denen zwei eine offene Schließstelle begrenzen. Diese beiden Kettenglieder werden mit einer elektrohydraulisch betriebenen Schließeinrichtung zusammengefahren, wobei eine Kaltverformung der Sicke, der der Sicke benachbarten Muffenbereiche und des zugeordneten Bereiches des Metallrohres stattfindet. Die Querschnittskontur der Muffe und des Metallrohres ist im verformten Bereich mehreckförmig mit bogenförmig verlaufenden Seiten und abgerundeten Ecken. Zur Erstellung dieser Verformung müssen erhebliche Preßkräfte aufgebracht werden, so daß das Preßwerkzeug konstruktiv aufwendig und aufgrund seiner großen Abmessungen unhandlich ist. Diese Preßwerkzeuge sind teuer und werden von den Installateuren in den seltensten Fällen gekauft, sondern vorwiegend ausgeliehen.

Die Preßverbindung zwischen der Muffe des Fittings und dem Metallrohrende wird bei Metallrohren bis zu einem Durchmesser von 54 mm mit einem elektrohydraulischen Preßwerkzeug vorgenommen, das mit einer Preßbacke ausgerüstet ist, die zwei ein Preßmaul bildende Preßbackenhälften aufweist. Diese Preßbackenhälften sind drehbar an quer zur Längsachse der Preßbacke sich erstreckenden Brückenteilen gelagert. Die Preßbackenhälften umgreifen die Muffe des Fittings im Bereich der das Dichtelement aufnehmenden Sicke und zu beiden Seiten der Sicke. Zur Erzielung einer unlösbaren Verbindung wird ein Preßdruck unmittelbar vor, auf und hinter der Sicke ausgeübt. Durch die Kaltverformung der Sicke wird der Dichtring auf das Metallrohrende gepreßt, während vor und hinter der Sicke auf dem Umfang verteilte, beabstandete Einprägungen vorgenommen werden, in deren Bereich auch das Metallrohrende plastisch verformt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Werkzeugaufwand für die Kaltverformung von Fitting und eingestecktem Rohrende zur Erzielung einer unlösbaren Verbindung zwischen den genannten Teilen auch dann kleinzuhalten, wenn mit dem Werkzeug in einem Durchmesserbereich gearbeitet wird, der oberhalb von 54 mm liegt und in dem die übliche, unmittelbar auf den Fitting aufsetzbare Preßbacke nicht mehr eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die das Rohrende aufnehmende Muffe des Fittings eine zum Innenraum geöffnete Aufnahme für ein Halteelement aufweist, das mit Vorsprüngen, Krallen oder einer Schneide versehen ist und daß die die Schließstelle begrenzenden Kettenglieder mit Aufnahmen für Kopplungsenden einer maschinell antreibbaren Preßbacke ausgerüstet sind.

Mit diesem Preßwerkzeug, das konstruktiv einfach ist, wird auch bei größeren Fitting- und Rohrdurchmessern eine unlösbare Kaltverbindung zwischen diesen Teilen erreicht. indem die Muffe des Fittings im Bereich des Dichtungselements und des Halteelements kalt verformt und das Halteelement in das Material des Metallrohres zu einem Formschluß eingetrieben wird.

Die Preßbackenhälften sind für die Kopplung mit den beiden Kettengliedern, die die Schließstelle begrenzen, entsprechend gestaltet. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Kopplungsenden mit den Preßbackenhälften einstückig ausgebildet und weisen zur Längsmittelebene der Preßbacke sich erstreckende, bogenförmig begrenzte Nocken auf, die in Taschen der Endkettenglieder eingreifen.

Um das Auflegen der Kette auf den Fitting zu erleichtern, sind den Kettengliedern Federelemente zugeordnet, deren Kräfte in Richtung auf die Schließstellung des Kettenringes wirken.

Zur Arretierung des Kettenrings auf dem Fitting können die Ketttenglieder an der dem Fitting zugewandten Seite mit Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen sein, die in Vertiefungen oder Vorsprünge des Fittings eingreifen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1: die die Schließstelle begrenzenden Kettenglieder im Aufriß und die zugeordneten Preßbackenhälften einer elektrohydraulisch betriebenen Preßbacke,
Figur 2: die mit dem Kettenring gekoppelte Preßbacke in der linken Hälfte im Aufriß und in der rechten Hälfte im Schnitt,
Figur 3: eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 und
Figur 4: den einem Fitting zugeordneten Kettenring in der geöffneten Stellung sowie
Figur 5,6,7: Verfahrensschritte zur Erstellung der unlösbaren Preßverbindung zwischen dem Fitting und dem Metallrohr.

Das Preßwerkzeug ist mit einem Ring 1 aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern, die durch Bolzen 6 gelenkig miteinander verbunden sind und Endkettenglieder 5 aufweisen, die bei dem Auflegen des Kettenringes auf einen Fitting 7 eine Schließstelle 8 begrenzen, die bei einem nicht verformten Fitting geöffnet ist, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist.

Die Endkettenglieder weisen Taschen 9 auf, deren Einführöffnung an einer Seite durch einen Wulstrand 10 begrenzt wird, der bei der Kopplung mit der Preßbacke 11 von einem Nocken 12 einer Preßbackenhälfte 13 hintergriffen wird. Dieser Nocken 12 erstreckt sich zur Längsmittelebene 14 der Preßbacke und füllt, wie sich aus der Fig. 2 ergibt, weitgehend die Tasche 9 des Endkettengliedes 5 aus. Der Nocken ist bogenförmig begrenzt und bildet mit der zugeordneten Begrenzungsfläche der Tasche 9 einen Flächenschluß, so daß auch die Innenkontur der Tasche bogenförmig ausgebildet ist. Begrenzt wird die Tasche durch glatte Seitenflächen 15.

In der Fig. 1 sind die Preßbackenhälften 13 in zwei Stellungen aufgezeigt. Die gestrichelte Stellung zeigt die Preßbackenhälften in der größeren Öffnungsstellung, von der aus sie mit den Endkettengliedern 5 gekoppelt werden können. Die ausgezogene Stellung der Preßbackenhälften 13 zeigt in der Fig. 1 die andere Endstellung.

Die Preßbackenhälften 13 sind um Achsen 16 schwenkbar, die parallel zur Längsmittelebene 14 verlaufen.

Um die Anlage des Kettenrings an den Fitting 7 zu erleichtern, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 4 zwischen den einzelnen Kettengliedern Federelemente 17 angeordnet, die auf die Kettenglieder Kräfte ausüben, die in Richtung der Schließung des Kettenringes wirken.

In der Fig. 4 ist der Kettenring in geöffneter Stellung aufgezeigt, in der die Rohrfederelemente 17 stark elastisch verformt sind.

Die Kettenglieder 3 und 5 weisen taschenförmige Ausnehmungen auf, in denen die Rohrfederelemente 17 angeordnet sind.

Anstelle der Rohrfederelemente 17 besteht auch die Möglichkeit, den Kettengliedern eine Blattfeder 18 zuzuordnen, die am Außenumfang des Ringes angeordnet wird und sich über den größten Teil des Außenbereiches erstreckt.

In der Fig. 5 ist der Fitting 7 im Längsschnitt und im vergrößerten Maßstab dargestellt mit in die Muffe des Fittings eingeschobenem Metallrohrende 19. Die Muffe des Fittings 7 weist eine Verankerungsnut für ein Dichtelement 20 auf, das beim in der Fig. 6 dargestellten Preßvorgang elastisch verformt auf das Metallrohrende 19 gedrückt wird. Ein Halteelement 21 ist in einer Aufnahmenut 22 formschlüssig montiert oder federnd eingebaut. Das Halteelement 21, das als in axialer Richtung geschlitzter Ring ausgebildet sein kann, weist Vorsprünge 23 auf, die sich bei der radialen Verspressung des Fittings, wie dies in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, in das Material des Metallrohrendes 19 eingraben und den Fitting gegenüber dem Metallrohrende formschlüssig festlegen. Die Fig. 6 zeigt das Ende des Preßvorganges, bei dem das Preßwerkzeug noch nicht von dem Fitting entfernt wurde. Nach der Entfernung des Preßwerkzeuges findet eine geringe Rückfederung der Fittingteile statt. Auch bei dieser geringfügigen Zurückfederung, die in der Fig. 7 dargestellt ist, bleibt der Vorsprung 23 des Halteelementes 21 in das Material des Metallrohrendes 19 eingegraben.

Claims

Preßwerkzeug zum unlösbaren Verbinden eines Fittings und eines in eine Muffe des Fittings eingeführten Metallrohrende durch Kaltverformung, wobei das Preßwerkzeug einen um die Muffe des Fittings legbaren Ring aus gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern aufweist und der Ring von einer Schließstelle zwischen zwei Kettengliedern offen ist und dort Angriffspunkte für eine Schließeinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schließstelle begrenzenden Kettenglieder (5) mit Aufnahmen für Kopplungsenden einer maschinell antreibbaren Preßbacke (1) ausgerüstet sind und die Muffe des Fittings (7) eine zum Innenraum geöffnete Aufnahmenut für mindestens ein Halteelement aufweist, das mit bei der radialen Kaltverformung in das Material des Metallrohres eingrabbare Vorsprünge oder Schneiden ausgerüstet ist.
Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsenden mit den Preßbackenhälften (13) einstückig sind und die Preßbackenhälften um zueinander parallele und zur Längsmittelebene (14) der Preßbacke parallele Achsen (16) schwenkbar sind.
Preßwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsenden als zur Längsmittelsebene (14) sich erstreckende, bogenförmig begrenzte Nocken (12) ausgebildet sind, die in Taschen (9) der Endkettenglieder (5) eingreifen, die eine bogenförmige Innenkontur und glatte Seitenflächen.
Preßwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige Innenkontur in einen Wulstrand (10) übergeht, der bei der Kopplung von einem Nocken (12) hintergriffen wird.
Preßwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Kettengliedern (2,3,4,5) Federelemente zugeordnet sind, deren Kräfte in Richtung auf die Schließstellung des Kettenringes wirken.
Preßwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Kettengliedern Rohrfederelemente (17) angeordnet sind.
Preßwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (3,5) Aufnahmetaschen für die Rohrfederelemente (17) aufweisen, die sich zum Teil aus diesen Taschen erstrecken.
Preßwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kettenring außen ein Blattfedersegment (18) angeordnet ist, das an den Kettengliedern kraftschlüssig anliegt.
Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arretierung der Kettenglieder gegenüber dem Fitting die Kettenglieder an der dem Fitting zugewandten Seite mit Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen sind, die mit Teilen des Fittings einen Formschluß eingehen.