EP0930479B1 - Rohrverbindungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Rohrverbindungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0930479B1
EP0930479B1 EP99100560A EP99100560A EP0930479B1 EP 0930479 B1 EP0930479 B1 EP 0930479B1 EP 99100560 A EP99100560 A EP 99100560A EP 99100560 A EP99100560 A EP 99100560A EP 0930479 B1 EP0930479 B1 EP 0930479B1
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EP
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plate
pipe
expansion
pipe end
tube
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EP99100560A
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EP0930479A3 (de
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Michael Stahl
Michael Kroll
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ITC Rohrtechnik GmbH
Original Assignee
ITC Rohrtechnik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/06—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes in openings, e.g. rolling-in

Definitions

  • the invention is based on a method of manufacture a provisional positive and frictional connection between a pipe end and a bore Plate according to the genus of the main claim and one Device for performing the method according to the Preamble of claim 6.
  • the problem underlying the invention always occurs on when connecting a pipe end to a one Hole for receiving the tube end plate a first step in which the position of the tube and plate mutually determined, a second operation follows, at which is a final connection of the two parts and this second operation at a different location, for example, a soldering oven.
  • a second operation follows, at which is a final connection of the two parts and this second operation at a different location, for example, a soldering oven.
  • this manufacturing process when it comes to pipes with a small wall thickness, so that it is difficult to Tearing the pipe end into the bore a preliminary form and smooth connection between pipe and plate too reach until they are fed to the next operation. It is particularly difficult to make such a preliminary connection effect when it comes to products that are larger Series must be manufactured.
  • the inventive method with the characteristic Features of the main claim and those of claim 6, namely the device for performing the method in contrast, the advantage that the preliminary connection in more reliable but also simpler and therefore cheaper Way is producible.
  • the connection is relative insensitive, so that the removal of the workpiece a corresponding device as well Further transport to the device in which the workpiece can be processed, is easy.
  • the invention not only thin-walled pipes can be made with such plates connect, but also thick-walled.
  • Particularly advantageous is the application of the invention to pipes with diameters greater than 10 mm and wall thicknesses of less than 1 mm.
  • the advantages of the invention prove themselves in particular.
  • the process is expanded by retracting one Expanding device from the free side of the pipe end.
  • the Hold the two parts in the desired position can be completely independent and without any obstacle the expansion process.
  • the expansion takes place without additional temperature influence, but purely mechanical, which makes the whole facility can be kept relatively simple and not on temperature sensitive parts must be taken into account got to.
  • the next procedural step will be the preliminary interconnected parts a final Connection method supplied. It can be act, for example, a brazing process, but also another connection method, such as welding, gluing, Soft soldering etc. It is decisive that the provisional connection the parts transport to this next process step enables without separating the parts become.
  • the expanding device as Radial stamping tool designed with on one Hollow piston arranged spreading jaws, with a inside the working hollow piston for embossing this axially displaceable tie rod and with a attacking on the radial inside of the expanding jaws Working cone on the drawbar.
  • the invention increases the working cone in the direction of entry Tool holder or the radial embossing tool, the Drawbar for embossing work against this direction is moved. This is mainly achieved in that Embossing process not only the end of the end section of the Tube is expanded, but the entire in the hole the plunge section, creating an even Force distribution of the connection is guaranteed. At a such a preliminary connection is less important that seen on the extent of expansion a uniform Expansion takes place, but that according to the Spreading jaw design and circumferential distribution a connection is achieved, the even distribution of the holding force causes.
  • the device according to the invention is actuated Drawbar via a working cylinder drive with the drawbar as a piston and the working hollow piston as a cylinder, which on Tool holder is attached. Because tie rod and Hollow piston as a work unit with the tool holder this combination of pull rod and Working piston to a working cylinder spatial and on functional advantages.
  • the fixing device has a holding device for the tube on and an ejection device for removing the connected parts.
  • the fixing device itself is fixed as such connected to the machine frame and thereby the assigned to other devices immobile. hereby there is advantageously the possibility of one of the other devices functionally independent devices, such as the Holding device and the ejection device on the Put down the fixing device.
  • the clamping device is fixed in and against the direction Fixing device guided, adjustable. This can result in the Fixing device held tube with the clamping device the plate be clamped before over the Radial embossing tool the connection between the parts is produced, after which the clamping device the plate releases, which then together with him now connected pipe is removed from the fixing device.
  • the clamping device has guide sections for receiving the plate so that after inserting the plate into the Guide sections and retraction of the tensioning device in The hole in the plate exactly over the direction of the fixing device the end of the tube can be pushed, after which the Embossing process can begin.
  • the plate itself can be one have different thicknesses
  • the guide sections can be, for example, adjustment pins, which on a parallel movable clamping plate of the clamping device can be arranged, on this adjusting pin simple Means such as round cord rings may be present can, the plate serving as a workpiece in the transport position to hold on the clamping plate.
  • the as Workpiece serving plate is a flange that with the pipe is to be connected, the rest can be in one such flange existing the subsequent screwing serving holes for receiving the adjusting pin.
  • the sliding devices are actuated, such as Clamping device, tool holder etc. via hydraulic or pneumatically driven working cylinders.
  • Working cylinder which is extremely inexpensive as a standard part are available, can control the Longitudinal movements take place.
  • limit switches are in Large series manufactured and enable a precise Path control, the manufacturing program given here easiest to control via an electronic control unit is.
  • a thin-walled Tube 1 in a bore 2 of a connector such as for example, a flange 3 is stamped such that also the mounting position of flange 3 without additional holding devices on tube 1 for the next processing step, namely that Soldering of the two parts is guaranteed.
  • This can the additional procedural steps otherwise required be saved, either keeping the two parts in their assembled position until the brazing process ends would be, or a stitching of the two parts together, which is not would only be time-consuming, but also for material order or Material deformation could result.
  • the hole 2 of the flange 3 inserted end portion of the tube 1 over a corresponding device expanded and thereby with the Bored wall of the flange 3 embossed.
  • This embossment is not completely related to the pipe circumference, but only over most of the scope, as shown below the drawing of the device according to the invention described.
  • Figures 1 and 2 is a stamping machine in plan view and side view and shown in partial sections.
  • the stamping machine is in its initial position or in the position shown, which they after the embossing process and before a new stamping process.
  • Figure 2 is them in working position after embossing and around the Longitudinal axis shown rotated by 90 °.
  • the stamping machine has a holding plate 4, several Drive cylinder 5 and one connected to it, in parallel to the holding plate displaceable clamping plate 6 on which facing the holding plate 4, two adjusting pins 7 arranged are.
  • the Clamping plate 6 is via two compressed air cylinders 19, by deneen only one is shown parallel in the direction of arrow VII postponed. Then the flange 3 is in the in Figure 1 Position shown in dash-dotted lines, being on him intended, later serving for a screw connection Flange bores 8 are placed on the adjustment pin 7. In are an annular groove on the free end portion of the adjusting pin 7 arranged three round cord rings 9 through which the Flange 3 will hold the clamping plate 6.
  • a stamping device 12 displaceable, with a spreading jaw 13 Working piston 14 and one coaxial with it and axially displaceable mounted tie rod 15, on her, the expanding jaws assigned section has an expansion cone 16.
  • the Pull rod 15 is also in sections of a hollow piston 23 surrounded, which to actuate the status as Working cylinder and the pull rod 15 as their working piston serves.
  • the stamping device 12 is on a tool holder 17 arranged in the axial direction of the working piston 14 and the Drawbar 15 is slidably mounted on working cylinder 18.
  • the first is Pull rod 15 pushed back towards VI so that the Spreading jaws 13 loaded by round cord rings 22 in their Radially decrease from the original position, then successively first the tool holder 17 and then the clamping plate 6 in the in Figure 1 shown starting position can be reduced.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer vorläufigen form- und reibschlüssigen Verbindung zwischen einem Rohrende und einer eine Bohrung aufweisenden Platte nach der Gattung des Hauptanspruchs sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem tritt immer dann auf, wenn beim Verbinden von einem Rohrende mit einer eine Bohrung zur Aufnahme des Rohrendes aufweisenden Platte einem ersten Arbeitsgang in dem die Lage von Rohr und Platte zueinander bestimmt wird ein zweiter Arbeitsgang folgt, bei dem eine endgültige Verbindung der beiden Teile erfolgt und wobei dieser zweite Arbeitsgang an einer anderen Stelle, beispielsweise einem Lötofen erfolgt. Besonders schwierig ist dieser Fertigungsvorgang, wenn es sich um Rohre mit einer geringen Wanddicke handelt, so daß es schwierig ist, nach Einrissen des Rohrendes in die Bohrung eine vorläufige formund reibflüssige Verbindung zwischen Rohr und Platte zu erreichen, bis diese dem nächsten Arbeitsgang zugeführt sind. Besonders schwierig ist es eine solche vorläufige Verbindung zu bewirken, wenn es sich um Produkte handelt, die in größerer Serie hergestellt werden müssen. Bei Rohren mit dickerer Wandstärke ist es bekannt, diese über das WIG-Schweißen mit der Platte zu verbinden, was jedoch bei den dünnwandigen Rohren kaum möglich ist. Man hat daraufhin die vorläufige Verbindung zwischen Rohr und Platte durch Heften an einzelnen Punkten mit Hilfe des WIG-Schweißverfahrens vorgenommen, um danach die derart vorläufig verbundenen Teile hart zu löten. Hierbei hat sich herausgestellt, daß besonders für Großserien ein solches Verfahren viel zu zeitaufwendig und auch von der Einrichtung her zu teuer ist.
Bei den dargestellten Verfahren handelte es sich um die Bearbeitung von Metall. Grundsätzlich läßt sich dieses Problem jedoch auch auf Verfahren zur Verbindung anderer Stoffe, wie beispielsweise Harze oder Kunststoffe übertragen, bei denen Rohre mit Platten zu verbinden sind und ein zweiter endgültig verbindender Arbeitsgang an einer separaten Stelle erfolgt.
Die Erfindung und ihre Vorteile
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs sowie denen des Anspruchs 6, nämlich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat demgegenüber den Vorteil, daß die vorläufige Verbindung in zuverlässiger aber auch einfacher und damit kostengünstiger Weise herstellbar ist. Die Verbindung ist verhältnismäßig unempfindlich, so daß auch das Entnehmen des Werkstücks einer entsprechenden Vorrichtung als auch das Weitertransportieren zu der Vorrichtung, in der das Werkstück weiterbearbeitet werden kann, problemlos ist. Mit der Erfindung lassen sich nicht nur dünnwandige Rohre mit solchen Platten verbinden, sondern auch dickerwandige. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung bei Rohren mit Durchmessern größer als 10 mm und Wandstärken von weniger als 1 mm. Besonders bei dünnwandigen Rohren und verhältnismäßig großem Durchmesser, beispielsweise von Rohren 30 x 0,5 mm bewähren sich die Vorteile der Erfindung besonders.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Aufweiten durch Einfahren einer Aufweiteinrichtung von der freien Seite des Rohrendes her. Das Halten der beiden Teile in der zueinander gewünschten Lage kann dadurch völlig unabhängig und ohne Hindernis gegenüber dem Aufweitvorgang erfolgen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden deshalb vor dem Aufweiten des Rohrendes die beiden Teile, nämlich Rohr und Platte miteinander verspannt. Dieses kann durch alle möglichen denkbaren Mittel oder Vorrichtungen erfolgen, maßgebend ist, daß die Einspannung der Teile beim Aufweitvorgang nicht verändert wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Aufweitung ohne zusätzlichen Temperatureinfluß, sondern rein mechanisch, wodurch die ganze Einrichtung verhältnismäßig einfach gehalten werden kann und nicht auf temperaturempfindliche Teile Rücksicht genommen werden muß.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens werden als nächstem Verfahrensschritt die vorläufig miteinander verbundenen Teile einem endgültigen Verbindungsverfahren zugeführt. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Hartlötverfahren handeln, aber auch einem sonstigen Verbindungsverfahren, wie Schweißen, Kleben, Weichlöten usw. Maßgebend ist, daß die vorläufige Verbindung der Teile den Transport zu diesem nächsten Verfahrensschritt ermöglicht, ohne daß dabei die Teile voneinander getrennt werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 6 ist die Aufweitvorrichtung als Radialverprägewerkzeug ausgebildet, mit an einem Arbeitshohlkolben angeordneten Spreizbacken, mit einer innerhalb des Arbeitshohlkolbens für die Verprägearbeit zu diesem axial verschiebbar gelagerten Zugstange und mit einem auf der radialen Innenseite der Spreizbacken angreifenden Arbeitskonus an der Zugstange.
Nach einer diesbezüglichen weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steigt der Arbeitskonus in Einfahrtrichtung des Werkzeughalters bzw. des Radialverprägewerkzeugs, wobei die Zugstange für die Verprägearbeit entgegen dieser Richtung verschoben wird. Hierdurch wird vor allem erreicht, daß beim Verprägevorgang nicht nur das Ende des Endabschnittes des Rohres aufgeweitet wird, sondern der gesamte in die Bohrung der Platte tauchende Abschnitt, wodurch eine gleichmäßige Kraftverteilung der Verbindung gewährleistet ist. Bei einer solchen vorläufigen Verbindung kommt es weniger darauf an, daß auf den Umfang der Aufweitung gesehen eine gleichmäßige Aufweitung erfolgt, sondern daß entsprechend der Spreizbackengestaltung und Umfangsverteilung eine Verbindung erzielt wird, die eine gleichmäßige Aufteilung der Haltekraft bewirkt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Betätigung der Zugstange über einen Arbeitszylinderantrieb mit der Zugstange als Kolben und dem Arbeitshohlkolben als Zylinder, welcher am Werkzeughalter befestigt ist. Da Zugstange und Arbeitshohlkolben als Arbeitseinheit mit dem Werkzeughalter bewegt werden, bringt diese Kombination von Zugstange und Arbeitshohlkolben zu einem Arbeitszylinder räumliche und auf funktionelle Vorteile.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Fixiereinrichtung eine Haltevorrichtung für das Rohr auf und eine Auswerfeinrichtung zur Entnahme der verbundenen Teile. Die Fixiereinrichtung selbst ist als solche fest mit dem Maschinenrahmen verbunden und dadurch den anderen Vorrichtungen unbeweglich zugeordnet. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise die Möglichkeit eine von den übrigen Vorrichtungen funktionell unabhängige Geräte, wie die Haltevorrichtung und die Auswerfeinrichtung an der Fixiereinrichtung abzulegen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Spanneinrichtung in und entgegen Richtung feststehender Fixiereinrichtung geführt, verstellbar. Hierdurch kann das in der Fixiereinrichtung gehaltene Rohr über die Spanneinrichtung mit der Platte verspannt werden, bevor über das Radialverprägewerkzeug die Verbindung zwischen den Teilen hergestellt wird, wonach die Spanneinrichtung die Platte freigibt, welche dann gemeinsam mit dem mit ihm nunmehr verbundenen Rohr von der Fixiereinrichtung entfernt wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Spanneinrichtung Führungsabschnitte zur Aufnahme der Platte auf, so daß nach Einlegen der Platte in die Führungsabschnitte und Einfahren der Spanneinrichtung in Richtung Fixiereinrichtung die Bohrung in der Platte exakt über das Ende des Rohres schiebbar ist, wonach dann der Verprägevorgang beginnen kann. Die Platte selbst kann eine unterschiedliche Dicke aufweisen, wobei die Führungsabschnitte beispielsweise Justierzapfen sein können, welche an einer parallel beweglichen Spannplatte der Spanneinrichtung angeordnet sein können, wobei auf diesen Justierzapfen einfache Mittel, wie beispielsweise Rundschnurringe vorhanden sein können, die als Werkstück dienende Platte in der Transportlage an der Spannplatte zu halten. Sofern es sich bei der als Werkstück dienenden Platte um einen Flansch handelt, der mit dem Rohr zu verbinden ist, so können die übrigen in einem solchen Flansch vorhandenen der späteren Verschraubung dienenden Bohrungen zur Aufnahme der Justierzapfen dienen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Betätigung der verschiebbaren Einrichtungen, wie Spanneinrichtung, Werkzeughalter usw. über hydraulisch oder pneumatisch angetriebene Arbeitszylinder. Über derartige Arbeitszylinder, die äußerst preiswert bereits als Normteil erhältlich sind, kann eine schnelle und präzise Steuerung der Längsbewegungen erfolgen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgen. die Wegsteuerung über Endschalter, sowie ein elektrisches Steuergerät. Derartige Endschalter werden in Großserien hergestellt und ermöglichen eine präzise Wegsteuerung, wobei das hier gegebene Herstellungsprogramm am einfachsten über ein elektrisches Steuergerät beherrschbar ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
Eine Vorrichtung zur Verprägung in der Draufsicht und teilweise im Schnitt entsprechend Linie I - I in Figur 2 und
Fig. 2
die gleiche Vorrichtung in Arbeitsstellung in der Seitenansicht und dem Teilschnitt gemäß der Linie II - II in Figur 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Mit der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten und nachfolgend beschriebenen Vorrichtung wird erreicht, daß ein dünnwandiges Rohr 1 in einer Bohrung 2 eines Anschlußteiles, wie beispielsweise eines Flansches 3, derart verprägt wird, daß auch ohne zusätzliche Halteeinrichtungen die Baulage von Flansch 3 auf Rohr 1 für den nächsten Bearbeitungsschritt, nämlich das Verlöten der beiden Teile gewährleistet ist. Hierdurch können die sonst erforderlichen zusätzlichen Verfahrensschritte eingespart werden, entweder das Halten der beiden Teile in ihrer zusammengesteckten Lage bis der Hartlötvorgang beendet wäre, oder ein Heften der beiden Teile aneinander, welches nicht nur zeitaufwendig wäre, sondern auch zu Materialauftrag bzw. Materialverformung führen könnte.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der in die Bohrung 2 des Flansches 3 eingesteckte Endabschnitt des Rohres 1 über eine entsprechende Vorrichtung aufgeweitet und dabei mit der Bohrungswand des Flansches 3 verprägt. Diese Verprägung erfolgt auf den Rohrumfang bezogen nicht vollständig, sondern nur über den größten Teil des Umfangs, wie nachfolgend anhand der Zeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
In Figur 1 und 2 ist eine Verprägemaschine in der Draufsicht und Seitenansicht sowie in Teilschnitten dargestellt. In Figur 1 ist die Verprägemaschine in ihrer Ausgangslage bzw. in der Lage dargestellt, die sie nach Beendigung des Verprägevorgangs und vor einem neuerlichen Verprägevorgang einnimmt. In Figur 2 ist sie in Arbeitsstellung nach dem Verprägen und um die Längsachse um 90° verdreht dargestellt.
Die Verprägemaschine weist eine Halteplatte 4, mehrere Antriebszylinder 5 und eine mit diesem verbundene, parallel zur Halteplatte verschiebbare Spannplatte 6 auf, auf welcher, der Halteplatte 4 zugewandt, zwei Justierzapfen 7 angeordnet sind.
Zur Herstellung der Verbindung zwischen Rohr 1 und Flansch 3 werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: Die Spannplatte 6 wird über zwei Druckluftzylinder 19, von deneen nur einer dargestellt ist, in Richtung des Pfeiles VII parallel verschoben. Danach wird der Flansch 3 in die in Figur 1 strichpunktiert dargestellte Lage gebracht, wobei an ihm vorgesehene, später für eine Schraubverbindung dienende Flanschbohrungen 8 auf die Justierzapfen 7 gesteckt werden. In einer Ringnut am freien Endabschnitt der Justierzapfen 7 sind jeweils drei Rundschnurringe 9 angeordnet, durch die der Flansch 3 an der Spannplatte 6 halten wird.
Als nächster Verfahrensschritt wird die Spannplatte 6 in Richtung des Pfeiles III parallel verschoben, wobei der Flansch 3 mit seiner Bohrung 2 über das freie Ende des Rohres 1 geschoben wird. Die Lage des Krümmers 11 des Rohres 1 bzw. eines an diesem Rohr vorhandenen Krümmers 11 wird vorher in Bezug auf die Lage des Flansches bzw. der Flanschbohrungen 8 justiert.
Unabhängig hiervon ist als weiterer Verfahrensschritt in der gleichen Verstellrichtung III bzw. V eine Verprägeeinrichtung 12 verschiebbar, mit einem Spreizbacken 13 aufweisenden Arbeitskolben 14 und einer koaxial dazu und axial verschiebbar gelagerten Zugstange 15, die auf ihrem, den Spreizbacken zugeordneten Abschnitt einen Aufweitkonus 16 hat. Die Zugstange 15 ist zudem abschnittsweise von einem Hohlkolben 23 umgeben, welcher zur Betätigung der Zustange als Arbeitszylinder und die Zugstange 15 als deren Arbeitskolben dient.
Die Verprägeeinrichtung 12 ist auf einem Werkzeughalter 17 angeordnet, der in Axialrichtung des Arbeitskolbens 14 bzw. der Zugstange 15 über Arbeitszylinder 18 verschiebbar gelagert ist.
In weiterer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wie bereits oben beschrieben im ersten Arbeitsgang die Spannplatte 6 in Richtung Halteplatte entsprechend Pfeil III solange verfahren, bis der Flansch 3 für die Verprägung gesetzt ist, wonach die beiden Punkte IV in Überdeckung gelangt sind. Dieser Antrieb erfolgt über zwei Arbeitszylinder 5, von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist.
Im nächsten Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Werkzeughalter 17 durch die Arbeitszylinder 18 angetrieben in Richtung des Pfeiles V verschoben, bis er die in Figur 2 dargestellte Arbeitslage einnimmt, in der der Arbeitskolben 14 der Verprägeeinrichtung 12 durch die zentrale Bohrung 21 der Spannplatte 6 geschoben ist, und wobei sein die Spreizbacken 13 aufweisende Teil in das Rohr 1 taucht.
Im nächsten erfindungsgemäßen Arbeitsgang wird die Zugstange 15 mit ihrem Arbeitskonus 16 in Richtung des Pfeiles VI, also entgegen der Richtung V gezogen, wodurch aufgrund der konischen Mantelfläche des Aufweitkonus 16 die Spreizbacken 13 des Arbeitskolbens 14 radial auseinandergedrückt werden und dabei das dünnwandige Rohr 1 an die Wand der Bohrung 2 des Flansches 3 pressen, wodurch eine Materialverprägung zwischen Rohr 1 und Flansch 3 stattfindet. Diese Arbeitsstellung nach dem Verprägevorgang ist in Figur 2 dargestellt.
Um das Rohr 1 und den mit diesem verprägten Flansch 3 der Verprägemaschine entnehmen zu können, wird als erstes die Zugstange 15 entgegen Richtung VI zurückgeschoben, so daß die Spreizbacken 13 durch Rundschnurringe 22 belastet, in ihre Ursprungslage radial zurückgehen, wonach nacheinander zuerst der Werkzeughalter 17 und danach die Spannplatte 6 in die in Figur 1 dargestellte Ausgangslage zurückgefahren werden.
Nach diesem Verprägevorgang können die nunmehr Rohr 1 und Flansch 3, die vorläufig miteinander verbunden sind, aus der in Fig. 1 dargestellten Lage entnommen und dem Lötofen zugeführt werden, ohne daß deshalb eine zusätzliche Fixierung der beiden Teile zueinander erforderlich ist.

Claims (14)

  1. Verfahren für eine Verbindung zwischen einem Rohrende und einem eine Bohrung zur Aufnahme des Rohrendes aufweisenden Platte oder dergleichen bei Einnehmen einer bestimmten Lagezuordnung von Rohr und Platten gekennzeichtet durch folgende Verfahrensschritte:
    Fixieren des Rohres mit freikrakendem Rohrende
    Aufsetzen der Platte mit ihrer Bohrung auf das freie Rohrende
    Radiales Aufweiten mindestens von Abschnitten des Rohrendes bei gleichseitigem Verprägen des Materials von Rohr und Platte bzw. von Rohrendemantelfläche und Innenwand der Plattenbohrung
    dadurch Herstellung einer vorläufigen form- und reibschlüssigen Verbindung zwischen Rohrende und Platte und
    Zuführung der vorläufig form- und reibschlüssig miteinander verbundenen Teile zu einem endgültigen Verbindungsverfahren (Löten, Schweißen, Kleben)
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweiten durch Einfahren einer Aufweiteinrichtung von der freien Seite des Rohrendes her erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufweiten des Rohrendes die beiden Teile Rohr und Platte miteinander verspannt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung ohne zusätzliche Temperatureinwirkung erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als nächstem Verfahrensschritt die vorläufig miteinander verbundenen Teile einem endgültigen Verbindungsverfahren zugeführt werden.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Fixiereinrichtung (4) und eine Spanneinrichtung (6) vorhanden sind, zwischen denen das Ende des Rohres (1) und die Platte (3) in einander zugeordneter Lage festhaltbar sind,
    daß ein in Achsrichtung II des Rohrendes (1) verschiebbarer Werkzeughalter (17) vorhanden ist,
    daß ein vom Werkzeughalter (17) getragene und in die Rohrmündung einfahrbare Aufweitvorrichtung (12) vorhanden ist und
    daß ein Maschinenrahmen vorhanden ist, an dem Fixiereinrichtung (4), Spanneinrichtung (6) und Werkzeughalter (17) gelagert sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitvorrichtung als Radialverprägewerkzeug (12) ausgebildet ist, mit an einem Arbeitskolben (14) angeordneten Spreizbacken (13), mit einer innerhalb des Arbeitskolbens(14) für die Verprägearbeit zu diesem axial verschiebbar (VI) gelagerten Zugstange (15) und mit einem auf der radialen Innenseite der Spreizbacken (13) angreifenden Arbeitskonus (16) an der Zugstange (15).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskonus (16) in Einfahrtrichtung (V) des Werkzeughalters (17) bzw. des radialen Verprägewerkzeugs (12) steigt und daß die Zugstange (15) für die Verprägearbeit entgegen dieser Richtung verschoben wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Zugstange (15) über einen Arbeitszylinderantrieb erfolgt mit der Zugstange (15) als Kolben und einem mit dem Werkzeughalter (17) verbundenen Hohlzylinder (14) als Arbeitszylinder.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung (4) eine Haltevorrichtung für das Rohr (1) aufweist und eine Auswerfeinrichtung zur Entnahme der verbundenen Teile (1, 3).
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (6) in und entgegen der Richtung (III) der feststehenden Fixiereinrichtung (4) geführt verstellbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (6) Führungsabschnitte (7) zur Aufnahme der Platte (3) aufweist, so daß nach Einlegen der Platte (3) in die Führungsabschnitte und Einfahren der Spanneinrichtung (6) in Richtung (III) Fixiereinrichtung (4) die Bohrung (2) in der Platte (3) exakt über das Ende des Rohres (1) schiebbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der verschiebbaren Einrichtungen,wie Spanneinrichtung (6), Werkzeughalter (17) usw. über hydraulisch oder pneumatisch angetriebene Arbeitszylinder (5, 18, 19, 22) erfolgt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegsteuerung über Endschalter und ein elektrisches Steuergerät erfolgen.
EP99100560A 1998-01-14 1999-01-13 Rohrverbindungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0930479B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19800910A DE19800910A1 (de) 1998-01-14 1998-01-14 Rohrverbindungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung derselben
DE19800910 1998-01-14

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EP0930479A3 EP0930479A3 (de) 2000-07-05
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EP99100560A Expired - Lifetime EP0930479B1 (de) 1998-01-14 1999-01-13 Rohrverbindungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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EP (1) EP0930479B1 (de)
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