EP2446980A2 - Tube and method for processing the ends of tubes - Google Patents
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Definitions
- scaffold tubes with a bulge created by compression provide a good axial bearing surface for an attached tube
- the load transfer into the undeformed region of the tube above the bead is not optimal.
- the bead forms a kind of resilient element between the axial bearing surface and the undeformed region of the scaffolding tube.
- For larger axial forces, which act on a system of several assembled scaffolding tubes it may also happen that the bead between the axial bearing surface and undeformed tube area is further compressed. On the one hand, this leads to a change in length of the scaffold tube, on the other hand, this can also cause the mated tubes can not be pulled apart or clamp due to the deformation.
- first section and the second section By integral connection between the first section and the second section, it is meant that the first section and the second section are not connected to one another by a weld seam or by another joint, but rather from one another consist of a single continuous tube.
- the tube according to the invention is easy to manufacture and inexpensive to manufacture.
- the passage opening in the additional area-wise plate-shaped component is preferably formed so that there is a slight clearance between the passage opening and the outer contour of the second section. As a result, the additional component can be attached easily and without great effort to the second section of the tube. Between the passage opening of the additional component and the second portion of the tube may also be a press fit.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Rohr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von Rohrenden durch plastisches Kaltverformen.The invention relates to a pipe according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind Rohre bekannt, deren Ende verjüngt ist, sodass das verjüngte Ende beispielsweise in das gegenüberliegende Ende eines baugleichen oder ähnlichen Rohrs eingesteckt werden kann. Derartige Rohre werden beispielsweise zum Aufbau von Zelten verwendet und sind insbesondere aus dem Gerüstbau bekannt. Die Rohrenden derartiger Rohre werden derart verjüngt, dass der Außendurchmesser des verjüngten Rohrendes im Wesentlichen dem Innendurchmesser des unverjüngten Rohrs entspricht. Ein geringes Spiel ist jedoch erforderlich, damit das verjüngte Rohrende in ein anderes Rohr gleicher Bauart eingeschoben werden kann, ohne dass es zum Klemmen zwischen den beiden Rohren kommt.From the prior art tubes are known, the end of which is tapered, so that the tapered end can be inserted, for example, in the opposite end of a similar or similar pipe. Such pipes are used for example for the construction of tents and are known in particular from scaffolding. The pipe ends of such pipes are tapered such that the outer diameter of the tapered pipe end substantially corresponds to the inner diameter of the unrinned pipe. However, a small clearance is required so that the tapered pipe end can be inserted into another tube of the same type, without it comes to clamping between the two tubes.
Aus dem Stand der Technik sind auch mehrere Verfahren zur Erzeugung eines verjüngten Rohrendes bekannt. So kann die Verjüngung beispielsweise durch umlaufende Walzen oder durch Einziehen des Rohrs mittels einer Formhülse, auch Matrize oder Einziehwerkzeug genannt, erzeugt werden. Beispielsweise ist aus
Aus diesem Grund ist es auch bekannt, das Rohr nach dem Einziehen des Rohrendes im Bereich des Übergangs zu stauchen, sodass aus dem konischen Übergang eine axiale Anlagefläche entsteht. Durch den Stauchvorgang wölbt sich ein Wulst in einem an den Übergang angrenzenden Bereich des unverjüngten Rohrs nach außen. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rohrendes ist beispielsweise aus
Gerüstrohre mit einem Wulst zwischen dem verjüngten Rohrende und dem unverformten Rohr haben den Nachteil, dass sie aufgrund des radial nach außen abstehenden Wulstes beispielsweise nicht durch Halteschellen hindurchgeschoben werden können, die zur Montage bzw. Demontage eines Gerüsts lediglich gelockert und nicht vollständig geöffnet werden. Auch kann es andere Anwendungen geben, die das Durchschieben eines Gerüstrohrs durch eine Öffnung erfordern, die im Wesentlichen dem Außendurchmesser des unverformten Rohrs entspricht. Dies ist mit Rohren, die einen nach außen abstehenden Wulst aufweisen, nicht möglich.Scaffolding tubes with a bead between the tapered tube end and the undeformed tube have the disadvantage that they can not be pushed through retaining clips, for example, due to the radially outwardly projecting bead, which are only loosened and not fully opened for mounting or dismounting a scaffold. Also, there may be other applications requiring the passage of a scaffolding tube through an opening that substantially matches the outside diameter of the undeformed tube. This is not possible with pipes having an outwardly projecting bead.
Während Gerüstrohre mit einem durch Stauchung erzeugten Wulst eine gute axiale Auflagefläche für ein aufgestecktes Rohr bieten, ist die Lasteinleitung in den unverformten Bereich des Rohrs über den Wulst nicht optimal. Der Wulst bildet eine Art federndes Element zwischen der axialen Auflagefläche und dem unverformten Bereich des Gerüstrohrs. Bei größeren axialen Kräften, die auf ein System aus mehreren zusammengesteckten Gerüstrohren wirken, kann es ferner dazu kommen, dass der Wulst zwischen axialer Auflagefläche und unverformtem Rohrbereich weiter gestaucht wird. Zum einen führt dies zu einer Längenveränderung des Gerüstrohrs, zum anderen kann dies auch dazu führen, dass sich die zusammengesteckten Rohre aufgrund der Verformung nicht mehr auseinanderziehen lassen bzw. klemmen.While scaffold tubes with a bulge created by compression provide a good axial bearing surface for an attached tube, the load transfer into the undeformed region of the tube above the bead is not optimal. The bead forms a kind of resilient element between the axial bearing surface and the undeformed region of the scaffolding tube. For larger axial forces, which act on a system of several assembled scaffolding tubes, it may also happen that the bead between the axial bearing surface and undeformed tube area is further compressed. On the one hand, this leads to a change in length of the scaffold tube, on the other hand, this can also cause the mated tubes can not be pulled apart or clamp due to the deformation.
Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, das verjüngte Rohrende als separates Bauteil bereitzustellen, in ein unverformtes Rohr mit größeren Durchmesser einzustecken und anschließend vorzugsweise von innen mit dem größeren Rohr zu verschweißen. Dadurch wird zwar eine saubere Auflagefläche erzeugt, auch die Lasteinleitung in das Gerüstrohr ist optimal, jedoch ist diese Vorgehensweise aufwendig und teuer in der Herstellung. Außerdem kann es beim Schweißvorgang zum thermischen Verzug der Rohre kommen, was dazu führen kann, dass die Gerüstrohre beim Ineinanderstecken und Auseinanderziehen klemmen.From the prior art, it is also known to provide the tapered pipe end as a separate component to insert into an undeformed tube with larger diameter and then preferably to weld from the inside with the larger pipe. Although this creates a clean bearing surface, the load transfer into the scaffolding tube is optimal, but this procedure is complicated and expensive to manufacture. In addition, it can during the welding process for thermal distortion of the tubes which can lead to the scaffold tubes jamming when nesting and pulling apart.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rohr mit einem verjüngten Rohrende bereitzustellen, dass eine gute axiale Auflagefläche zwischen dem verjüngten Bereich und dem unverformten Rohr bietet und gleichzeitig eine optimale Lasteinleitung gewährleistet. Zudem soll vermieden werden, dass ein Wulst erheblich über den Außenumfang des unverformten Rohrs nach außen absteht. Das Rohr soll zudem einfach zu fertigen und günstig in der Herstellung sein. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rohrs bzw. zur Bearbeitung von Rohrenden bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to provide a tube with a tapered tube end that provides a good axial bearing surface between the tapered region and the undeformed tube while ensuring optimal load transfer. In addition, it should be avoided that a bead protrudes significantly beyond the outer circumference of the undeformed tube to the outside. The tube should also be easy to manufacture and cheap to manufacture. It is a further object of the present invention to provide a method for producing such a pipe or for machining pipe ends.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung geht aus von einem Rohr mit einem ersten Abschnitt und mit einem an den ersten Abschnitt angrenzenden zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt einen ersten Querschnitt mit einer ersten Außenkontur und einer ersten Innenkontur, und der zweite Abschnitt einen zweiten Querschnitt mit einer zweiten Außenkontur und einer zweiten Innenkontur aufweisen. Ferner ist der zweite Abschnitt in ein Rohr, dessen Querschnitt dem ersten Querschnitt entspricht, einsteckbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt über einen Doppelfalz einstückig miteinander verbunden sind, wobei die Falzlagen des Doppelfalzes unmittelbar aneinanderliegen.The object is solved by the features of
Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass eine genau definierte axiale Anlagefläche zwischen dem verjüngten zweiten Abschnitt und dem unverjüngten ersten Abschnitt besteht. Durch den Doppelfalz, dessen Falzlagen unmittelbar aneinanderliegen, ist ferner gewährleistet, dass das Rohr im Bereich des Doppelfalzes nicht wesentlich über die Außenkontur des ersten Abschnitts erweitert ist. Das Rohr kann daher durch Öffnungen hindurch gesteckt werden, die in ihrem Querschnitt im Wesentlichen dem Außenumfang des Rohres entsprechen. Dadurch, dass die Falzlagen des Doppelfalzes unmittelbar aneinanderliegen, ist zudem eine optimale Lasteinleitung gewährleistet. Der Doppelfalz kann durch axial einwirkende Kräfte bei normaler Verwendung nahezu nicht mehr verformt werden. Mit einstückiger Verbindung zwischen erstem Abschnitt und zweitem Abschnitt ist gemeint, dass erster Abschnitt und zweiter Abschnitt nicht durch eine Schweißnaht oder durch eine andere Fügestelle miteinander verbunden sind, sondern aus einem einzigen durchgehenden Rohr bestehen. Das erfindungsgemäße Rohr ist einfach zu fertigen und günstig in der Herstellung.The solution according to the invention offers the advantage that a precisely defined axial contact surface exists between the tapered second section and the unrestrained first section. Due to the double fold, whose folds lie directly against one another, it is further ensured that the tube in the region of the double fold is not significantly widened beyond the outer contour of the first section. The tube can therefore be inserted through openings which correspond in their cross-section substantially to the outer circumference of the tube. Due to the fact that the folds of the double fold lie directly against each other, an optimal load transfer is ensured. The double fold can hardly be deformed by axially acting forces under normal use. By integral connection between the first section and the second section, it is meant that the first section and the second section are not connected to one another by a weld seam or by another joint, but rather from one another consist of a single continuous tube. The tube according to the invention is easy to manufacture and inexpensive to manufacture.
Sofern das erfindungsgemäße Rohr als Gerüstrohr zum Einsatz kommt, besteht es aus Metall, vorzugsweise aus Stahl. Jedoch sind auch andere Materialien denkbar, die eine Fertigung des Rohrs und eine Bearbeitung des Rohrendes ähnlich der Metallbearbeitung zulassen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Rohr um ein hohlzylindrisches Rohr, jedoch sind auch Rohre mit anderem Querschnitt, wie z.B. einem rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken denkbar. Das erfindungsgemäße Rohr kann auch einen poligonen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise weisen erster Abschnitt und zweiter Abschnitt des Rohrs jeweils über deren gesamte Länge bzw. nahezu deren gesamte Länge einen konstanten Querschnitt auf.If the tube according to the invention is used as a scaffolding tube, it consists of metal, preferably of steel. However, other materials are conceivable that allow a production of the tube and a machining of the pipe end similar to the metalworking. Preferably, the tube is a hollow cylindrical tube, but tubes of other cross-section, e.g. a rectangular cross section with rounded corners conceivable. The tube of the invention may also have a poligonal cross-section. The first section and the second section of the tube preferably have a constant cross section over their entire length or almost their entire length.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Rohr im Bereich des Doppelfalzes eine Außenkontur auf, die im Wesentlichen der ersten Außenkontur entspricht. Wenn das Rohr im Bereich des Doppelfalzes eine lediglich gering größere Außenkontur aufweist als der unverformte erste Abschnitt des Rohrs, so kann das Rohr durch gelockerte Befestigungsrohrschellen hindurchgeschoben werden. Besonders vorteilhaft es, wenn die Außenkontur im Bereich des Doppelfalzes exakt der ersten Außenkontur entspricht und somit das Rohr an keiner Stelle breiter ist als im Bereich des unverformten ersten Abschnitts.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the tube in the region of the double fold has an outer contour which substantially corresponds to the first outer contour. If the tube in the region of the double fold has only a slightly larger outer contour than the undeformed first section of the tube, then the tube can be pushed through loosened fastening tube clamps. It is particularly advantageous if the outer contour in the region of the double fold exactly corresponds to the first outer contour and thus the tube is wider at no point than in the area of the undeformed first section.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht die zweite Außenkontur der ersten Innenkontur abzüglich eines geringen Spiels. Dadurch wird erreicht, dass ineinandergesteckte Rohre einen guten Sitz aufweisen und es gleichzeitig möglich ist, die Rohre leichtgängig ineinander zu stecken und auseinander zu ziehen.In a further preferred embodiment of the present invention, the second outer contour corresponds to the first inner contour minus a small clearance. This ensures that nested tubes have a good fit and at the same time it is possible to easily insert the tubes into each other and pull apart.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt der zweite Abschnitt ein Ende des Rohrs dar und ist am freien Ende außen abgefast. Durch die Fase wird das Ineinanderstecken der Rohre erleichtert.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the second section represents one end of the tube and is chamfered on the outside at the free end. The chamfer facilitates nesting of the tubes.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der zweite Abschnitt ein freies Ende auf, wobei ein zumindest bereichsweise plattenförmiges Bauteil mit einer Vorderseite, einer Rückseite und einer Durchtrittsöffnung auf den zweiten Abschnitt aufgesteckt ist, so dass der zweite Abschnitt die Durchtrittsöffnung durchdringt und die Vorderseite des Bauteils an einem durch den Doppelfalz gebildeten axialen Anschlag des Rohrs anliegt, und wobei ferner das freie Ende des zweiten Abschnitts radial nach außen auf die Rückseite des Bauteils umgebördelt ist. Dadurch kann am Rohrende ein weiteres Bauteil fixiert sein, wobei eine einfache, stabile und äußerst genau Fixierung des zusätzlichen Bauteils möglich ist. Durch den axialen Anschlag, der durch den Doppelfalz gebildet ist, kann eine präzise Ausrichtung des Rohrs senkrecht zur Ebene des bereichsweise plattenförmigen Bauteils gewährleistet werden. Durch Umbördeln des freien Endes des zweiten Abschnitts wird ein Formschluss zwischen Rohr und zusätzlichem Bauteil in axialer Richtung erreicht. Durch einen hohen Anpressdruck beim Umbördeln des freien Endes des zweiten Abschnitts auf die Rückseite des zusätzlichen Bauteils kann ferner ein zusätzlicher Kraftschluss zwischen dem Rohr und dem zusätzlichen Bauteil erreicht werden. Die Durchtrittsöffnung in dem zusätzlichen bereichsweise plattenförmigen Bauteil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein geringes Spiel zwischen der Durchtrittsöffnung und der Außenkontur des zweiten Abschnitts besteht. Dadurch kann das zusätzliche Bauteil leicht und ohne großen Kraftaufwand auf den zweiten Abschnitt des Rohrs aufgesteckt werden. Zwischen der Durchtrittsöffnung des zusätzlichen Bauteils und dem zweiten Abschnitt des Rohrs kann auch eine Presspassung bestehen.In a further particularly preferred embodiment of the present invention, the second portion has a free end, wherein an at least partially plate-shaped component with a front, a back and a passage opening is fitted onto the second portion, so that the second portion penetrates the passage opening and the Front side of the component abuts a formed by the double fold axial stop of the tube, and further wherein the free end of the second portion is flanged radially outwardly on the back of the component. As a result, another component can be fixed at the end of the tube, wherein a simple, stable and extremely accurate fixation of the additional component is possible. Due to the axial stop, which is formed by the double seam, a precise alignment of the tube can be ensured perpendicular to the plane of the partially plate-shaped member. By crimping the free end of the second section a positive connection between the tube and additional component in the axial direction is achieved. By a high contact pressure when crimping the free end of the second portion on the back of the additional component, an additional adhesion between the tube and the additional component can also be achieved. The passage opening in the additional area-wise plate-shaped component is preferably formed so that there is a slight clearance between the passage opening and the outer contour of the second section. As a result, the additional component can be attached easily and without great effort to the second section of the tube. Between the passage opening of the additional component and the second portion of the tube may also be a press fit.
Vorzugsweise ist die Länge des zweiten Abschnitts des Rohrs so bemessen, dass das radial nach außen auf die Rückseite des Bauteils umgebördelte freie Ende zumindest mit der Außenkontur des Querschnitts des ersten Abschnitts abschließt oder sogar etwas weiter radial nach außen absteht. So kann ein sicherer und stabiler Zusammenhalt zwischen Rohr und zusätzlichem Bauteil gewährleistet werden.Preferably, the length of the second portion of the tube is dimensioned so that the radially outwardly flanged on the back of the component free end terminates at least with the outer contour of the cross section of the first portion or even slightly further radially outwardly protrudes. This ensures a secure and stable cohesion between the pipe and the additional component.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rohrendes mit zusätzlichem Bauteil ermöglicht die Fixierung des Rohrs an einem beliebigen Gegenstand. So kann das zusätzliche Bauteil beispielsweise durch eine Tür gebildet sein, an der das Rohr als Türgriff angebracht ist.The inventive design of the pipe end with additional component allows the fixation of the tube to any object. For example, the additional component can be formed by a door to which the pipe is attached as a door handle.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil jedoch um eine Grundplatte einer Deckenstütze. Das erfindungsgemäße Rohr ist in diesem Fall selbst als Deckenstütze ausgebildet, wobei die Grundplatte der Deckenstütze einfach, kostengünstig, stabil und äußerst präzise am Rohrende befestigt ist.Most preferably, however, the at least partially plate-shaped component is a base plate of a ceiling support. The invention Tube is designed in this case as a ceiling support, the base plate of the ceiling support is simple, inexpensive, stable and extremely precise attached to the pipe end.
Das Umbördeln des freien Endes des zweiten Abschnitts auf die Rückseite des zusätzlichen Bauteils erfolgt vorzugsweise durch Umwalzen des über die Rückseite des plattenförmigen Bauteils hervorstehenden Teils des zweiten Abschnitts.The beading of the free end of the second portion on the back of the additional component is preferably carried out by rolling over the protruding over the back of the plate-shaped member portion of the second portion.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Bearbeitung von Rohrenden durch plastisches Kaltverformen bereit, durch welches insbesondere das weiter oben beschriebene erfindungsgemäße Rohr hergestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mehrere Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritte wird das Ende eines Rohrs eingezogen, sodass das Rohr nach dem Einziehvorgang einen unverformten ersten Abschnitt mit einem ersten Querschnitt, einen durch den Einziehvorgang verformten zweiten Abschnitt mit einem zweiten Querschnitt, sowie einen Übergang zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt aufweist, wobei der zweite Querschnitt kleiner ist als der erste Querschnitt. Im ersten Verfahrensschritt findet somit lediglich zunächst eine Verjüngung des Rohrendes statt. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt wird ein nach außen gerichteter umlaufender Wulst in einem unmittelbar an den Übergang angrenzenden Bereich des ersten Abschnitts mittels Stauchen des Rohrs in diesem Bereich erzeugt. Nach diesem Verfahrensschritt wird der Wulst über den Übergang in Richtung des freien Endes des zweiten Abschnitts umgeschlagen, sodass ein Doppelfalz entsteht, über welchen der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist.The invention further provides a method for machining pipe ends by plastic cold working, by which in particular the pipe according to the invention described above can be produced. The method according to the invention comprises a plurality of method steps. In a first method steps, the end of a tube is drawn in, so that the tube after the drawing process has an undeformed first section with a first cross section, a second section deformed by the insertion process with a second cross section, and a transition between the first section and the second section wherein the second cross section is smaller than the first cross section. In the first method step, therefore, only a first tapering of the pipe end takes place. In a subsequent process step, an outward circumferential bead is produced in a region of the first section immediately adjacent to the transition by swaging the tube in this region. After this process step, the bead is folded over the transition in the direction of the free end of the second portion, so that a double seam is formed, via which the first portion is connected to the second portion.
Durch das Umschlagen des Wulstes wird erreicht, dass die Außenkontur des Rohrs im Bereich des Doppelfalzes im Wesentlichen der Außenkontur des ersten Abschnitts entspricht. Ferner wird dadurch ebenso erreicht, dass die Falzlagen des Doppelfalzes unmittelbar aneinander anliegen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine klar definierte axiale Anlagefläche für ein auf den verjüngten Abschnitt des Rohrs aufgestecktes Rohr geschaffen. Ferner stellt das erfindungsgemäße Verfahren ein Rohr mit einem verjüngten Ende bereit, das eine optimale axiale Krafteinleitung über die axiale Auflagefläche gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist äußerst schnell durchführbar und ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung. Gleichzeitig sind die Fertigungstoleranzen sehr gering.By turning over the bead is achieved that the outer contour of the tube in the region of the double fold substantially corresponds to the outer contour of the first section. Furthermore, this also ensures that the folds of the double fold abut each other directly. By the method according to the invention, a clearly defined axial abutment surface is created for a tube plugged onto the tapered section of the tube. Furthermore, the method according to the invention provides a tube with a tapered end, which ensures optimum axial force introduction via the axial bearing surface. The method according to the invention can be carried out extremely quickly and enables simple and cost-effective production. At the same time, the manufacturing tolerances are very low.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject of the dependent claims.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt für den Einziehvorgang eine Formhülse zum Einsatz, deren Innenkontur in axialer Richtung verjüngt ist, wobei die Formhülse zum Einziehen des Rohrendes in axialer Richtung auf das Rohr aufgepresst wird. Derartige Formhülsen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden auch als Matrizen oder Einziehwerkzeuge bzw. Gesenke bezeichnet. Mit einer Formhülse lässt sich das Rohrende äußerst schnell und präzise verjüngen.In a particularly preferred embodiment of the present invention, a mold sleeve is used for the insertion process, the inner contour is tapered in the axial direction, wherein the mold sleeve is pressed onto the tube for pulling the pipe end in the axial direction. Such mold sleeves are known from the prior art and are also referred to as dies or Einziehwerkzeuge or dies. With a molded sleeve, the pipe end can be rejuvenated extremely quickly and precisely.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der zweite Abschnitt des Rohrs zur Erzeugung des Wulstes außen durch eine Stützhülse abgestützt, die zur Erzeugung des Wulstes auf den zweiten Abschnitt und zumindest einen Bereich des ersten Abschnitts aufgefahren wird, wobei in der Innenkontur der Stützhülse im Bereich des zu erzeugenden Wulstes eine umlaufende Nut ausgebildet ist, in die sich der Wulst während des Stauchvorgangs nach außen auswölbt. Die Stützhülse gewährleistet, dass das Rohr derart gestaucht wird, dass sich der Wulst in einem klar definierten Bereich bildet. Zudem kann die Form des Wulstes durch die Geometrie der umlaufenden Nut geeignet vorgegeben werden.In a further preferred embodiment of the present invention, the second portion of the tube for generating the bead is supported on the outside by a support sleeve, which is driven to produce the bead on the second portion and at least a portion of the first portion, wherein in the inner contour of the support sleeve Is formed in the region of the bead to be produced a circumferential groove, in which bulges the bead during the upsetting operation to the outside. The support sleeve ensures that the tube is compressed such that the bead forms in a clearly defined area. In addition, the shape of the bead can be suitably specified by the geometry of the circumferential groove.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Stauchvorgang mittels eines Dorns ausgeführt, mit dem eine axial gerichtete Presskraft auf das freie Ende des zweiten Abschnitts ausgeübt wird. Dies ermöglicht eine einfach durchführbare und exakt kontrollierbare Art der Stauchung.In a further particularly preferred embodiment of the present invention, the upsetting operation is carried out by means of a mandrel, with which an axially directed pressing force is exerted on the free end of the second section. This allows a simple to perform and exactly controllable type of compression.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt das Umschlagen des Wulstes durch Abziehen der Stützhülse in Richtung des freien Endes des zweiten Abschnitts, wobei das freie Ende dabei von dem Dorn axial abgestützt wird. Dies stellt eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, da das Verfahren dadurch äußerst schnell und kostengünstig wird. Die Stützhülse bildet gleichzeitig das Werkzeug für den Verfahrensschritt des Umschlagens des Wulstes.In a further preferred embodiment of the present invention, the turning over of the bead takes place by pulling off the support sleeve in the direction of the free end of the second portion, wherein the free end is axially supported by the mandrel. This represents a very particularly preferred embodiment of the method according to the invention, since the method thereby becomes extremely fast and cost-effective. The support sleeve also forms the tool for the process step of turning over the bead.
Vorzugsweise weist die Stützhülse ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende der Stützhülse während des Stauchvorgangs im Bereich des ersten Abschnitts liegt, und wobei die Nut derart ausgebildet ist, dass die Innenkontur der Stützhülse ausgehend von einem maximalen Querschnitt der Nut in Richtung des ersten Endes rampenartig verjüngt ist. Sofern es sich bei dem zu bearbeitenden Rohr um ein hohlzylindrisches Rohr handelt, ist die rampenartige Verjüngung eine konische Verjüngung der Innenkontur der Stützhülse. Die rampenartige Verjüngung ermöglicht ein leichtes Abziehen der Stützhülse und ein präzises Umschlagen des im vorhergehenden Verfahrensschritt erzeugten Wulstes. Die rampenartige Verjüngung macht die Stützhülse zu einem Kalibrierwerkzeug, mit dem die Außenkontur im Bereich des erzeugten Doppelfalzes definiert auf einen exakten Durchmesser, beispielsweise den Außendurchmesser des unverformten Rohrs, rückgeführt werden kann.Preferably, the support sleeve has a first end and a second end, wherein the first end of the support sleeve is located during the compression process in the region of the first portion, and wherein the groove is formed such that the inner contour of the support sleeve starting is tapered ramp-like from a maximum cross section of the groove in the direction of the first end. If the pipe to be machined is a hollow-cylindrical pipe, the ramp-like taper is a conical taper of the inner contour of the support sleeve. The ramp-like taper allows easy removal of the support sleeve and a precise turning of the bead produced in the previous process step. The ramp-like taper makes the support sleeve to a calibration tool with which the outer contour defined in the region of the generated double fold can be returned to an exact diameter, for example the outer diameter of the undeformed tube.
Weiter beträgt der Winkel der rampenartigen Verjüngung zur Längsachse der Stützhülse vorzugsweise maximal 15 Grad. Dadurch wird das Abziehen der Stützhülse besonders erleichtert.Further, the angle of the ramp-like taper to the longitudinal axis of the support sleeve is preferably a maximum of 15 degrees. As a result, the removal of the support sleeve is particularly facilitated.
Wenn der Querschnitt der Innenkontur an dem ersten Ende der Stützhülse im Wesentlichen dem äußeren Querschnitt des ersten Abschnitts entspricht, so lässt sich die Außenkontur im Bereich des Doppelfalzes im Wesentlichen auf die Außenkontur des unverformten Rohrs im Bereich des ersten Abschnitts rückführen. Vorzugsweise entspricht der Querschnitt der Innenkontur am ersten Ende der Stützhülse dem äußeren Querschnitt des ersten Abschnitts des Rohrs zuzüglich eines geringen Spiels.If the cross section of the inner contour at the first end of the support sleeve essentially corresponds to the outer cross section of the first section, then the outer contour in the region of the double rebate can essentially be returned to the outer contour of the undeformed tube in the region of the first section. Preferably, the cross section of the inner contour at the first end of the support sleeve corresponds to the outer cross section of the first portion of the tube plus a small clearance.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung laufen Einziehvorgang und Stauchvorgang in einem einzigen Verfahrensschritt ab, wobei Formhülse und Stützhülse zu einem einzigen Werkzeug kombiniert sind. Dadurch ist für das gesamte Verfahren lediglich ein Werkzeug erforderlich, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren besonders schnell wird. Das Verfahren wird dadurch sehr günstig. Versuche haben gezeigt, dass diese Kombination von Formhülse und Stützhülse zu einem einzigen Werkzeug nur für Rohrendenverjüngungen bis zu einer bestimmten Länge geeignet ist. Auch ist diese besonders schnelle Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens nur mit Rohren aus bestimmten Materialien und mit einem gewissen Materialstärkenbereich möglich.In a further particularly preferred embodiment of the present invention, the drawing-in process and the upsetting process take place in a single process step, with the mold sleeve and the support sleeve being combined to form a single tool. As a result, only one tool is required for the entire process, as a result of which the method according to the invention becomes particularly fast. The process is very cheap. Experiments have shown that this combination of molded sleeve and support sleeve is suitable for a single tool only for Rohrendenverjüngungen up to a certain length. Also, this particularly rapid variant of the method according to the invention is possible only with pipes made of certain materials and with a certain thickness range of materials.
Das Rohr muss zur Bearbeitung durch das erfindungsgemäße Verfahren während des Einziehvorgangs und des Stauchvorgangs im Bereich des ersten Abschnitts axial abgestützt werden.The tube must be supported axially for processing by the method according to the invention during the drawing-in process and the compression process in the region of the first section.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the present invention will be explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rohrs, -
Fig. 2 eine isometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Rohrs ausFig. 1 , -
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Rohr aus denFig. 1 ,und 2 -
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Formhülse zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rohrs aus denFig. 1 ,bis 3 -
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein mittels der Formhülse ausFig. 4 bearbeitetes Rohr, -
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Stützhülse und einen Stützdorn zur weiteren Bearbeitung des inFig. 5 gezeigten Rohrs, -
Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein mittels der inFig. 6 gezeigten Apparatur bearbeiteten Rohrs in einem Zwischenstadium, -
Fig. 8 eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Rohrs, das als Deckenstütze ausgebildet ist, und -
Fig. 9 einen Längsschnitt durch das als Deckenstütze ausgebildete Rohr ausFig. 8 .
-
Fig. 1 a side view of a tube according to the invention, -
Fig. 2 an isometric view of the tube of the inventionFig. 1 . -
Fig. 3 a longitudinal section through the pipe according to the invention from theFig. 1 and 2 . -
Fig. 4 a longitudinal section through a molded sleeve for the production of the tube according to the invention from theFig. 1 to 3 . -
Fig. 5 a longitudinal section through a means of the molded sleeveFig. 4 machined pipe, -
Fig. 6 a longitudinal section through a support sleeve and a mandrel for further processing of inFig. 5 shown tube, -
Fig. 7 a longitudinal section through a means of inFig. 6 shown apparatus of processed pipe in an intermediate stage, -
Fig. 8 an oblique view of a pipe according to the invention, which is designed as a ceiling support, and -
Fig. 9 a longitudinal section through the trained as a ceiling support pipeFig. 8 ,
Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.For the following statements applies that the same parts are designated by the same reference numerals.
Ein erfindungsgemäßes Rohr 1 ist in den
Der zweite Abschnitt 20 des Rohrs 1 ist derart verjüngt, dass auf diesen zweiten Abschnitt 20 ein baugleiches Rohr mit der breiteren Seite aufgesteckt werden kann. Der Außendurchmesser des verjüngten Abschnitts 20 muss dazu etwas kleiner sein als der Innendurchmesser des ersten Abschnitts 10, sodass zwischen den ineinandergesteckten Rohren ein geringes Spiel besteht. Durch das Spiel wird gewährleistet, dass die Rohre einfach ineinandergesteckt und auseinandergezogen werden können. Das Rohr ist am freien Ende 7 des zweiten Abschnitts 20 ferner durch eine Fase 40 abgefast, wodurch das Ineinanderstecken der Rohre erleichtert wird.The
In
In
Der konstante Durchmesser der Außenkontur 12 des ersten Abschnitts 10 ist vor dem Doppelfalz 30 geringfügig erweitert, ebenso ist der konstante Durchmesser der Innenkontur 21 des zweiten Abschnitts 20 vor dem Doppelfalz 30 geringfügig verjüngt. Dadurch wird erreicht, dass der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts 20 ungefähr dem Innendurchmesser des ersten Abschnitts 10 entspricht, obwohl zwischen den beiden Abschnitten im Bereich des Doppelfalzes 30 die mittlere Falzlage 3 angeordnet ist.The constant diameter of the
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rohrs aus den
Die
Nach dem zylindrischen Bereich 52 ist die Innenkontur 51 der Formhülse 50 verjüngt. Durch die Verjüngung 53 wird der Außendurchmesser des Rohrs 1' auf den gewünschten Außendurchmesser des späteren zweiten Abschnitts 20 gebracht. Der bereits verjüngte Teil des in die Formhülse 50 eingebrachten Rohrs 1' wird nach der Verjüngung 53 mit Hilfe der Führungshülsen 54, 55 und 56 geführt bzw. radial abgestützt. Dadurch wird eine unerwünschte Verformung, beispielsweise eine Verbiegung des verjüngten Bereichs des Rohrs 1', die durch die Bearbeitung auftreten kann, vermieden.After the
Das durch den zuvor beschriebenen Verfahrensschritt erreichte Zwischenprodukt ist in
Zur weiteren Bearbeitung wird das in
Am rechten Ende dieser zweiten konischen Verjüngung 67 endet ein koaxial zur Stützhülse 60 angeordneter Stützdorn 70. Mit Hilfe dieses Stützdorns 70 wird auf das freie Ende 7 des in die Stützhülse 60 eingeführten Rohrs 1' eine axiale Presskraft ausgeübt. Die Länge der Stützhülse 60 ist dabei so bemessen, dass der in
Im letzten Verfahrensschritt wird die in
Zur Bearbeitung von Rohrenden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die in
Die
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