EP1281456A2 - Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Pressfittings aus Metall - Google Patents

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EP1281456A2
EP1281456A2 EP02090282A EP02090282A EP1281456A2 EP 1281456 A2 EP1281456 A2 EP 1281456A2 EP 02090282 A EP02090282 A EP 02090282A EP 02090282 A EP02090282 A EP 02090282A EP 1281456 A2 EP1281456 A2 EP 1281456A2
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EP
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press fitting
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fitting
section
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EP02090282A
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Mapress GmbH and Co KG
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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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/28—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
    • B21C37/286—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces starting from sheet material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B21K21/02—Producing blanks in the shape of discs or cups as semifinished articles for making hollow articles, e.g. to be deep-drawn or extruded

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a one-piece press fitting Metal, according to the preamble of claim 1.
  • Press fittings for sanitary and heating made of carbon steel or high-alloy steel as well made of copper are known (see brochures: mapress mannesmann press fitting system, Sanitary heating product range, September 1998 and mapress KUPFER, 03/1999).
  • the press fitting which is preferably designed as a sleeve, elbow, T-piece or reducer is because of the high requirements with regard to the surface and the dimensional tolerance from a section of a specially manufactured pipe using won several forming steps.
  • the output pipe is predominantly a longitudinally welded pipe, the tight tolerances and a high surface quality having. In special cases, the output pipe can also be seamless, the Fluctuations in wall thickness are greater than with the longitudinally welded pipe.
  • the output pipe is cut into sections and the ends machined. Through the application several forming steps, e.g. B. pulling in, flanging, pressing becomes the final contour and dimension created. Since the starting product is already relatively high quality, too the press fitting made from it is relatively expensive.
  • the object of the invention is a method for producing a one-piece press fitting Specify from metal, which is more cost-effective while maintaining good compressibility compared to the known methods.
  • a positive fit is used during the forming process Contour, section pressed and the threaded section rolled.
  • the positive contour can be a square or a hexagon around a flat key to be able to hold on.
  • Another advantage of the procedure according to the invention is that the one-piece Press fitting is made from a seamless raw material. It is not a weld as a potential vulnerability. Typical weak points in a welded joint are the edge offset, the uneven or insufficient scraping the seam elevation and binding errors.
  • edge offset and the insufficient scraping of the seam elevation affect the plastic deformation of welded pipe sections to Pressfrtting.
  • Partial image a shows the starting belt 1, the thickness 2 of which corresponds approximately to the later thickness 3 of the body to be produced.
  • a round blank 4 is prepared from this starting strip 1 in a stamping process (partial image b ).
  • the round blank 4 is formed into a sheet metal body 5 in a deep-drawing process (partial image c ). If necessary, the often uneven end face area 6 is straightened by a cut-off cut.
  • the bead area 7 is molded on the closed side of the sheet metal body 5 (partial picture d ).
  • Partial image e shows the molding of a bead 8 in the middle area and the molding of the second transition area 7 'at the open end.
  • an opening 9 is punched out at the closed end.
  • the heat treatment required at the end of the cold forming is not shown, usually a recrystallizing annealing in order to eliminate the internal stresses.
  • Figure 2a , b shows a one-piece special press fitting, here a transition piece 10 with an external thread.
  • this transition piece 10 is produced in one piece from a flat sheet metal piece using deep-drawing technology and further forming steps.
  • a section 12 having a form-fitting contour, here in the form of an internal hexagon, is molded on in addition to the threaded section 11.
  • the right area of the transition piece 10 is designed in a known manner as a compressible connecting element 13.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Pressfittings aus Metall, bestehend aus einem Grundkörper und mindestens einem verpressbaren Anschlusselement, bei dem ausgehend von einem Band zunächst ein längsnahtgeschweißtes Rohr erzeugt wird, das in einem weiteren Schritt in einzelne Abschnitte aufgeteilt wird und deren Enden bearbeitet werden und dieser Rohrabschnitt abschließend über eine Vielzahl einzelner Umformschritte in einen einteiligen Pressfitting mit der vorgegebenen Kontur und Abmessung umgeformt wird. Dabei wird unter Wegfall der Rohrherstellung, Aufteilung und Endenbearbeitung vom Band (1) ein Stück abgetrennt oder heraus gearbeitet und mittels Tiefziehen ein Blechnapfkörper (5) hergestellt, der über mehrere Umformschritte und mindestens einem Abtrennschnitt zum vorgegebenen einteiligen Pressfitting umgeformt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Pressfittings aus Metall, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Pressfittings für Sanitär und Heizung aus Kohlenstoffstahl oder hochlegiertem Stahl sowie aus Kupfer sind bekannt (siehe Prospekte: mapress mannesmann pressfitting-system, Lieferprogramm Sanitär Heizung, September 1998 sowie mapress KUPFER, 03/1999). Der Pressfitting, der vorzugsweise als Muffe, Bogen, T-Stück oder Reduzierstück ausgebildet ist, wird wegen der hohen Anforderung bezüglich der Oberfläche und der Abmessungstoleranz aus einem Abschnitt eines speziell hergestellten Rohres unter Anwendung mehrerer Umformschritte gewonnen. Das Ausgangsrohr ist überwiegend ein längsnahtgeschweißtes Rohr, das enge Toleranzen und eine hohe Oberflächengüte aufweist. In Sonderfällen kann das Ausgangsrohr auch nahtlos sein, wobei die Wanddickenschwankungen größer sind als beim längsnahtgeschweißten Rohr. Das Ausgangsrohr wird in Abschnitte zerteilt und die Enden bearbeitet. Durch die Anwendung mehrerer Umformschritte, z. B. Einziehen, Bördeln, Drücken wird die endgültige Kontur und Abmessung erzeugt. Da das Ausgangsprodukt schon relativ hochwertig ist, ist auch der daraus hergestellte Pressfitting relativ teuer.
Alternativ zu diesem bekannten Verfahren ist bereits vorgeschlagen worden (DE 39 19 496 C1), dass der den Typ des Fittings charakterisierende Bereich als ein aus einem metallischen Werkstoff hergestellter gegossener Grundkörper ausgebildet ist, der mit einem aus Blech hergestellten standardisierten Anschlusselement verbunden ist. Die Verbindung kann wahlweise über Schweißen, Löten oder Kleben erfolgen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der Aufwand für die separate Herstellung des Anschlusselementes, der Aufwand für die Verbindungstechnik selbst und die Kontrolle der Verbindungsnaht.
Bei einer weiteren Lösung (DE 100 29 479 A1) wird vorgeschlagen als Ausgangsmaterial einen Voll- oder Hohlstab zu erzeugen und diesen spanabhebend zu bearbeiten. Wahlweise kann der Voll- oder Hohlstab durch Stranggießen, Strangpressen oder Schmieden erzeugt werden. Altemativ ist auch vorgeschlagen worden (DE 295 04 502 U1, DE 199 01 990 A1) den Fitting aus Temperguss oder Edelstahlfeinguss herzustellen. Die letztgenannte Gussvariante hat den Nachteil, dass die Wanddicke wegen der niedrigeren Streckgrenze größer gewählt werden muss und dadurch die Verpressbarkeit erschwert wird. Zur Abhilfe dieses Problems ist darüber hinaus vorgeschlagen worden (EP 0 343 395 B1) den Verpressbereich mechanisch zu bearbeiten, was aufwendig und teuer ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Pressfittings aus Metall anzugeben, das unter Beibehaltung einer guten Verpressbarkeit kostengünstiger im Vergleich zu den bekannten Verfahren ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung wird unter Wegfall der Rohrherstellung, Aufteilung in einzelne Abschnitte und Endenbearbeitung vom Band ein Stück abgetrennt oder heraus gearbeitet und mittels Tiefziehen ein Blechnapfkörper hergestellt. Dieser wird über mehrere Umformschritte und mindestens einem Abtrennschnitt zum vorgegebenen einteiligen Pressfitting umgeformt.
Der Vorteil der vorgeschlagenen Verfahrensweise ist darin zu sehen, dass bei einem vergleichbaren Umfang der Kaltumformung einmal in bekannter Weise ausgehend von einem Rohrabschnitt und andererseits erfindungsgemäß ausgehend von einem tiefgezogenen Blechnapfkörper der nicht unerhebliche Aufwand um aus einem Band ein längsnahtgeschweißtes Rohr zu erzeugen, dieses in Abschnitte aufzuteilen und die Enden zu bearbeiten beim erfindungsgemäßen Verfahren entfällt und damit kostengünstiger ist.
Die gute Verpressbarkeit eines aus Blech hergestellten Pressfittings bleibt beim erfindungsgemäßen Verfahren erhalten. Von weiterem Vorteil ist, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren auch rotationssymmetrische Sonderpressfittings, wie z. B. Übergangsstück mit Außengewinde, kostengünstiger und einteilig hergestellt werden können.
Für einen solchen Sonderpressfitting wird im Zuge der Umformung ein, eine formschlüssige Kontur aufweisender, Abschnitt angepresst und der Gewindeabschnitt einrolliert. Die formschlüssige Kontur kann ein Vierkant oder ein Sechskant sein, um einen Flachschlüssel zum Gegenhalten ansetzen zu können.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrensweise besteht darin, dass der einteilige Pressfitting aus einem nahtlosen Vormaterial hergestellt wird. Es ist keine Schweißnaht als potentielle Schwachstelle vorhanden. Typische Schwachstellen einer Schweißnahtverbindung sind der Kantenversatz, die ungleichmäßige bzw. unzureichende Abschabung der Nahtüberhöhung und Bindungsfehler.
Insbesondere der Kantenversatz und die unzureichende Abschabung der Nahtüberhöhung beeinträchtigen die plastische Umformung von geschweißten Rohrabschnitten zum Pressfrtting.
Alle diese genannten Nachteile entfallen bei der vorgeschlagenen Verfahrensweise.
In Figur 1 sind in Teilbildem a bis f die wesentlichen Arbeitsschritte zur Herstellung einer Muffe dargestellt.
Teilbild a zeigt das Ausgangsband 1, dessen Dicke 2 in etwa der späteren Dicke 3 des zu erzeugenden Körpers entspricht. Von diesem Ausgangsband 1 wird in einem Stanzverfahren eine Ronde 4 ausgearbeitet (Teilbild b). In einer hier nicht dargestellten Presse wird in einem Tiefziehverfahren die Ronde 4 in einen Blechnapfkörper 5 umgeformt (Teilbild c). Falls erforderlich wird der oftmals nicht ebene Stirnseitenbereich 6 durch einen Abtrennschnitt begradigt. In weiteren Umformschritten erfolgt die Anformung des Wulstbereiches 7 an der geschlossenen Seite des Blechnapfkörpers 5 (Teilbild d). Teilbild e zeigt die Anformung einer Sicke 8 im mittleren Bereich und die Anformung des zweiten Übergangsbereiches 7' am offenen Ende. In einem letzten Arbeitsschritt (Teilbild f) wird eine Öffnung 9 am geschlossenen Ende ausgestanzt. Nicht dargestellt ist die am Ende der Kaltumformung erforderliche Wärmebehandlung, meist ein rekristallisierendes Glühen, um die inneren Spannungen zu eliminieren.
Figur 2 a, b zeigt einen einteiligen Sonderpressfrtting, hier ein Übergangsstück 10 mit Au-ßengewinde. Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik wird dieses Übergangsstück 10 über Tiefziehtechnik und weitere Umformschritte einteilig aus einem ebenen Blechstück hergestellt. Um einen Flachschlüssel zum Gegenhalten ansetzen zu können ist neben dem Gewindeabschnitt 11 ein eine formschlüssige Kontur aufweisender Abschnitt 12, hier in Form eines innenliegenden Sechskants, angeformt. Der rechte Bereich des Übergangsstückes 10 ist in bekannter Weise als verpressbares Anschlusselement 13 ausgebildet.
Bezugszeichenliste
Nr. Bezeichnung
1 Ausgangsband
2 Dicke Ausgangsband
3 Dicke Körper
4 Ronde
5 Blechnapfkörper
6 Stirnseitenbereich
7,7' Wulstbereich
8 Sicke
9 Öffnung
10 Übergangsstück
11 Gewindeabschnitt
12 Abschnitt mit formschlüssiger Kontur
13 verpressbares Anschlusselement

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Pressfittings aus Metall, bestehend aus einem Grundkörper und mindestens einem verpressbaren Anschlusselement, bei dem ausgehend von einem Band zunächst ein längsnahtgeschweißtes Rohr erzeugt wird, das in einem weiteren Schritt in einzelne Abschnitte aufgeteilt wird und deren Enden bearbeitet werden und dieser Rohrabschnitt abschließend über eine Vielzahl einzelner Umformschritte in einen einteiligen Pressfrtting mit der vorgegebenen Kontur und Abmessung umgeformt wird
    dadurch gekennzeichnet, dass unter Wegfall der Rohrherstellung, Aufteilung und Endenbearbeitung vom Band (1) ein Stück abgetrennt oder heraus gearbeitet wird und mittels Tiefziehen ein Blechnapfkörper (5) hergestellt wird, der über mehrere Umformschritte und mindestens einem Abtrennschnitt zum vorgegebenen einteiligen Pressfitting umgeformt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Ronde (4) vom Band (1) ausgestanzt wird und das Abtrennen als Stanzen oder als Ablängen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2
    dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom verwendeten Werkstoff der Pressfitting einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung ein rekristallisierendes Glühen ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4
    dadurch gekennzeichnet, dass an einem Endbereich des Pressfittings (10) ein Gewindeabschnitt (11) angeformt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5
    dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Gewindeabschnitt (11) ein, eine formschlüssige Kontur aufweisender, Abschnitt (12) angeformt wird.
EP02090282A 2001-08-03 2002-07-26 Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Pressfittings aus Metall Withdrawn EP1281456A3 (de)

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