EP2446980B1

EP2446980B1 - Gerüstrohr und Verfahren zur Bearbeitung von Rohrenden

Info

Publication number: EP2446980B1
Application number: EP11003493.1A
Authority: EP
Inventors: Erich Spreitzer; Martin Leichtfried; Martin Kirchweger
Original assignee: WELSER PROFILE AUSTRIA GmbH
Current assignee: WELSER PROFILE AUSTRIA GmbH
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: DE102010049589B8; DK2446980T3; EP2446980A3; EP2446980A2; ES2462016T3; PL2446980T3; DE102010049589B3

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerüstrohr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von Rohrenden durch plastisches Kaltverformen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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.
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 DE 20 2008 017 196 U1 eine Vorrichtung zum Einziehen eines Rohrendes bekannt. Die Formhülse, in die das Rohrende in axialer Richtung eingepresst wird, ist innen konisch verjüngt, sodass nach dem Einziehvorgang ein konisch ausgebildeter Übergangsbereich zwischen dem verjüngten Rohrende und dem unverjüngten Rohr besteht. Dies hat zur Folge, dass ein Rohr, dass auf das verjüngte Rohrende aufgesteckt wird, nicht an einer glatten Auflagefläche anliegt. Dies führt dazu, dass sich insbesondere bei mehreren zusammengesteckten Rohren eine äußerst toleranzbehaftete Gesamtlänge ergibt. Dies rührt daher, da der axiale Auflagepunkt eines aufgesteckten Rohrs aufgrund des konischen Übergangsbereichs zwischen dem verjüngten Rohrende und dem unverjüngten Rohr mehreren Unsicherheitsaktoren, wie Verschleiß oder Durchmessertoleranzen, unterliegt. Zudem führt der konische Übergangsbereich oft dazu, dass ein aufgestecktes Rohr an dem konischen Übergangsbereich klemmt und sich nicht mehr oder nur schwer von dem verjüngten Rohrende abziehen lässt.
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 DE 2654439 A1 bekannt. Auch die DE 1972690 U offenbart ein Gerüstrohr, dass zwischen dem verjüngten Ende und dem unverformten Rohr einen Wulst aufweist.
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.
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.
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.
Aus WO 2005/021326 A2 ist ein Stülprohr bekannt, das zur Befestigung einer Stoßstange dient und dazu ausgelegt ist, durch Verformung Energie zu absorbieren. Das Stülprohr umfasst einen Abschnitt mit größerem Durchmesser und einen daran anschließenden Abschnitt mit geringerem Durchmesser. Die beiden Abschnitte sind über einen Doppelfalz miteinander verbunden. Bei dem Doppelfalz handelt es sich um einen lockeren Doppelfalz, dessen Falzlagen nicht unmittelbar aneinander anliegen. Bei axialer Belastung des Teleskoprohrs taucht der Abschnitt des Rohrs mit dem geringeren Durchmesser in den Abschnitt des Rohrs mit dem größeren Durchmesser unter kontinuierlicher Verformung des Doppelfalzes ein.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gerüstrohr mit einem verjüngten Rohrende bereitzustellen, das 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.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung geht aus von einem Gerüstrohr 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.
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 Gerüstrohr ist einfach zu fertigen und günstig in der Herstellung.
Das erfindungsgemäße Gerüstrohr besteht aus Metall, vorzugsweise aus Stahl. 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.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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 ist 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.
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 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 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.
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.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem zumindest bereichsweise plattenförmigen Bauteil um eine Grundplatte einer Deckenstütze. Das erfindungsgemäße Gerüstrohr ist in diesem Fall selbst als Deckenstütze ausgebildet, wobei die Grundplatte der Deckenstütze einfach, kostengünstig, stabil und äußerst präzise am Rohrende befestigt ist.
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.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Bearbeitung von Rohrenden durch plastisches Kaltverformen bereit, durch welches insbesondere das weiter oben beschriebene erfindungsgemäße Gerüstrohr 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.
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.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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 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 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 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.
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.
Weiter beträgt der Winkel der rampenartigen Verjüngung zur Längsachse der Stützhülse vorzugsweise maximal 15 Grad. Dadurch wird das Abziehen der Stützhülse besonders erleichtert.
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.
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.
Das Rohr muss zur Bearbeitung durch das erfindungsgemäße Verfahren während des Einziehvorgangs und des Stauchvorgangs im Bereich des ersten Abschnitts axial abgestützt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rohrs,
Fig. 2 eine isometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Rohrs aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Rohr aus den Fig. 1 und 2,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Formhülse zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rohrs aus den Fig. 1 bis 3,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein mittels der Formhülse aus Fig. 4 bearbeitetes Rohr,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Stützhülse und einen Stützdorn zur weiteren Bearbeitung des in Fig. 5 gezeigten Rohrs,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein mittels der in Fig. 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 aus Fig. 8.

Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Ein erfindungsgemäßes Rohr 1 ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Das Rohr 1 umfasst einen ersten Abschnitt 10 sowie einen zweiten Abschnitt 20, die über einen Doppelfalz 30 miteinander verbunden sind. Bei dem Rohr handelt es sich um ein hohlzylindrisches Gerüstrohr, dessen Ende verjüngt ist und durch den zweiten Abschnitt 20 gebildet wird. Es sei erwähnt, dass die Erfindung nicht auf das gezeigte hohlzylindrische Rohr beschränkt ist. Denkbar wären auch andere von der hohlzylindrischen Form abweichende Querschnitte wie z.B. ovale, dreieckige, rechteckige oder andere poligone Querschnitte.
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.
In Fig. 1 ist dargestellt, dass der zweite Abschnitt 20 eine durchgehende Querbohrung 8 aufweist, in die zur Arretierung der ineinandergesteckten Rohre später ein Bolzen eingeführt werden kann. Das nicht dargestellte andere Rohr muss dazu ebenfalls eine Bohrung aufweisen.
In Fig. 3, die einen Längsschnitt durch das Rohr 1 zeigt, ist der Doppelfalz 30, über welchen der erste Abschnitt 10 mit dem zweiten Abschnitt 20 verbunden ist, näher dargestellt. Der Doppelfalz 30 besteht aus den drei Falzlagen 2, 3 und 4, die jeweils unmittelbar aneinander anliegen. Die äußere Falzlage 4 ist die Verlängerung des ersten Abschnitts 10 des Rohrs 1. Die mittlere Falzlage 3 liegt an der Innenkontur 11 des ersten Abschnitts 10 an und ist sowohl mit der äußeren Lage 4 als auch der inneren Lage 2 einstückig und ohne Fügestelle verbunden. Die innere Falzlage 2 wiederum geht in den zweiten Abschnitt 20 des Rohrs 1 über. Die Außenkontur 22 des zweiten Abschnitts liegt im Bereich des Doppelfalzes 30 unmittelbar an der mittleren Falzlage 3 an.
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.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rohrs aus den Fig. 1 bis 3 wird im Folgenden anhand der Figuren 4 bis 7 erläutert.
Die Fig. 4 zeigt eine Formhülse 50, mit Hilfe derer das Rohrende eines zunächst unverformten Rohrs 1' mit konstantem Durchmesser eingezogen wird. Die Innenkontur 51 der rotationssymmetrischen Formhülse 50 weist eine Öffnung 57 auf, in die das Rohr 1' für den Einziehvorgang eingeführt wird. Zum Einziehen des Rohrs 1' kann entweder das Rohr 1' in die Formhülse 50 eingepresst, oder die Formhülse 50 auf das Rohr 1' aufgepresst werden. Nach der Öffnung 57 weist die Innenkontur 51 der Formhülse 50 zunächst einen zylindrischen Bereich 52 auf. In diesem zylindrischen Bereich 52 wird das Rohr 1' lediglich geführt. Der Durchmesser des zylindrischen Bereichs 52 entspricht daher ungefähr dem Außendurchmesser des unverformten Rohrs 1' bzw. ist geringfügig größer.
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.
Das durch den zuvor beschriebenen Verfahrensschritt erreichte Zwischenprodukt ist in Fig. 5 dargestellt. Das Rohr 1' weist nun einen ersten Abschnitt 10 und einen zweiten Abschnitt 20 auf, die in ihrem Querschnitt bereits dem fertigen Rohr entsprechen. Erster Abschnitt 10 und zweiter Abschnitt 20 sind durch einen sich konisch verjüngenden Übergang 5 miteinander verbunden.
Zur weiteren Bearbeitung wird das in Fig. 5 gezeigte Zwischenprodukt in die in Fig. 6 gezeigte Stützhülse 60 eingeführt. Auch hierzu kann entweder das Rohr bei feststehender Stützhülse 60 in axialer Richtung bewegt werden. Auch ist es möglich, das Rohr festzuhalten und die Stützhülse 60 auf das Rohrende aufzufahren. Die Innenkontur 61 der Stützhülse 60 ist in mehrere Abschnitte unterteilt. Am ersten linken Ende 63 entspricht der Querschnitt der Innenkontur 61 dem späteren Außendurchmesser des Doppelfalzes 30 des Rohrs 1. Dieser Durchmesser entspricht entweder dem Außendurchmesser des ersten Abschnitts 10 oder ist geringfügig größer. Die Innenkontur 61 weist ferner eine Nut 62 auf, wobei die Innenkontur ausgehend von dieser Nut 62 in Richtung des ersten Endes 63 rampenartig bzw. konisch verjüngt ist. Diese konische Verjüngung ist mit dem Bezugszeichen 65 bezeichnet. Von der Nut 62 ausgehend in Richtung des rechten zweiten Endes 64 der Stützhülse 60 entspricht die Innenkontur 61 im Wesentlichen der Außenkontur 22 des zweiten Abschnitts 20 des Rohrs 1'. Am Ende 64 weist die Innenkontur 61 eine zweite konische Verjüngung 67 auf, durch die beim Einführen des Rohrs 1' in die Stützhülse 60 die Fase 40 am freien Ende 7 des späteren Rohrs erzeugt wird.
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 Fig. 5 gezeigte konische Übergang 5 zwischen dem ersten Abschnitt 10 und dem zweiten Abschnitt 20 im Bereich der Nut 62 der Innenkontur 61 zu liegen kommt. Durch die axiale Presskraft wird das Rohr 1' im Bereich des Übergangs 5 gestaucht, sodass sich in der Nut 62 der in Fig. 7 gezeigte Wulst 6 ausbildet.
Im letzten Verfahrensschritt wird die in Fig. 6 gezeigte Stützhülse 60 nach rechts von dem Rohr 1' abgezogen. Der Stützdorn 70 bleibt währenddessen unverändert in Position und stützt das freie Ende 7 des Rohrs 1' in axialer Richtung ab. Durch das Abziehen der Stützhülse 60 wird der in Fig. 7 gezeigte Wulst 6 durch die rampenartige Verjüngung 65 in der Innenkontur 61 der Stützhülse 60 über den verkürzten Übergang 5 nach rechts umgeschlagen, sodass der in Fig. 3 gezeigte Doppelfalz 30 mit den aneinander anliegenden Falzlagen 2, 3 und 4 entsteht. Die rampenartige konische Verjüngung 65 weist gegenüber der Längsachse 66 der Stützhülse 60 vorzugsweise einen Winkel von maximal 15 Grad auf.
Zur Bearbeitung von Rohrenden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die in Fig. 6 gezeigte Stützhülse bis zu einer gewissen Länge des verjüngten Abschnitts auch als Formhülse verwendet werden. Das Einziehen des Rohrendes und das Erzeugen des umlaufenden Wulstes durch Stauchung des Rohrs können dann in einem Arbeitsgang erfolgen. Zudem ist nur ein einziges Werkzeug erforderlich.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein erfindungsgemäßes Rohr 1, das als Deckenstütze ausgebildet ist. Das Rohrende des Rohrs 1 ist im Wesentlichen genauso ausgebildet wie das Rohr gemäß den Fig. 1 bis 3 und umfasst ebenfalls einen ersten Abschnitt 10 mit einem größeren Durchmesser sowie einen zweiten Abschnitt 20 mit einem geringeren Durchmesser. Im Unterschied zu dem Rohr aus den Fig. 1 bis 3 ist am Rohrende eine Platte 80 befestigt, die eine Grundplatte und damit einen Fuß einer Deckenstütze bildet. Der zweite Abschnitt 20 des Rohrs 1 ist zum Zwecke der Befestigung der Grundplatte 80 etwas kürzer als im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 ausgeführt. Die Grundplatte 80 ist auf den zweiten Abschnitt 20 des Rohrs 1 aufgesteckt, so dass der zweite Abschnitt 20 eine Durchtrittsöffnung 83 der Grundplatte 80 durchdringt. Die Durchtrittsöffnung 83 entspricht in ihrem Durchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zweiten Abschnitts 20, wobei ein geringes Spiel zwischen dem zweiten Abschnitt 20 und der Durchtrittsöffnung 83 vorgesehen ist, um ein leichtes Aufstecken der Grundplatte 80 auf den zweiten Abschnitt 20 zu ermöglichen. Die Grundplatte 80 liegt in axialer Richtung mit ihrer Vorderseite 81 an einem axialen Anschlag 31 an, der durch den Doppelfalz 30 des Rohrs 1 gebildet wird. Das freie Ende 7 des zweiten Abschnitts 20 ist radial nach außen auf die Rückseite 82 der Platte 80 umgebördelt. Durch entsprechenden Anpressdruck beim Umbördeln wird zu dem zwischen Rohr 1 und Grundplatte 80 bestehenden Formschluss auch ein Kraftschluss erzeugt. Die Länge des zweiten Abschnitts 20 ist so bemessen, dass das freie umgebördelte Ende 7 in radialer Richtung mindestens genauso weit nach außen reicht, wie der axiale Anschlag 31 auf der gegenüberliegenden Vorderseite 81 der Grundplatte 80. Die Grundplatte 80 ist zum Durchtrittsloch 83 hin aufgewölbt, so dass das umgebördelte freie Ende 7 des zweiten Abschnitts mit einer Auflagefläche der Grundplatte 80 abschließt. Die Grundplatte 80 kann gleichermaßen als Fuß oder als Deckenstützelement der Deckenstütze dienen.

Claims

Gerüstrohr (1) mit einem ersten Abschnitt (10) und mit einem an den ersten Abschnitt (10) angrenzenden zweiten Abschnitt (20), wobei der erste Abschnitt (10) einen ersten Querschnitt mit einer ersten Außenkontur (12) und einer ersten Innenkontur (11), und der zweite Abschnitt (20) einen zweiten Querschnitt mit einer zweiten Außenkontur (22) und einer zweiten Innenkontur (21) aufweisen, und wobei der zweite Abschnitt (20) in ein Rohr, dessen Querschnitt dem ersten Querschnitt entspricht, einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (10) und der zweite Abschnitt (20) Ober einen Doppelfatz (30) einstöckig miteinander verbunden sind, wobei die Falzlagen (2, 3, 4) des Doppelfalzes (30) unmittelbar aneinander liegen.
Gerüstrohr (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüstrohr (1) im Bereich des Doppelfalzes (30) eine Außenkontur aufweist, die im Wesentlichen der ersten Außenkontur (12) entspricht.
Gerüstrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. dass die zweite Außenkontur (22) der ersten Innenkontur (11) abzüglich eines geringen Spiels entspricht
Gerüstrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (20) ein Ende des Gerüstrohrs (1) darstellt und am freien Ende (7) außen abgefast ist.
Gerüstrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (20) ein freies Ende (7) aufweist, wobei ein zumindest bereichsweise plattenförmiges Bauteil (80) mit einer Vorderseite (81), einer Rückseite (82) und einer Durchtrittsöfnung (83) auf den zweiten Abschnitt (20) aufgesteckt ist, sodass der zweite Abschnitt (20) die Durchtrittsöffnung (83) durchdringt und die Vorderseite (81) des Bauteils (80) an einem durch den Doppetfalz (30) gebildeten axialen Anschlag (31) des Gerüstrohrs (1) anliegt, und wobei ferner das freie Ende (7) des zweiten Abschnitts (20) radial nach außen auf die Rückseite (82) des Bauteils (80) umgebördelt ist.
Gerüstrohr (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüstrohr (1) als Deckenstütze ausgebildet ist, wobei das Bauteil eine Grundplatte (80) der Deckenstütze ist.
Verfahren zur Bearbeitung von Rohrenden durch plastisches Kaltverformen, insbesondere zur Herstellung eines Gerüstrohrs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende Verfahrenschritte:
- Einziehen eines Endes eines Rohrs (1'), so dass das Rohr (1') nach dem Einziehvorgang einen ersten Abschnitt (10) mit einem ersten Querschnitt, einen durch den Einziehvorgang verformten zweiten (20) Abschnitt mit einem zweiten Querschnitt, sowie einen Übergang (5) zwischen dem ersten Abschnitt (10) und dem zweiten Abschnitt (20) aufweist, wobei der zweite Querschnitt kleiner ist als der erste Querschnitt.

- Erzeugen eines nach außen gerichteten umlaufenden Wulstes (6) im Bereich des Obergangs (5) oder in einem unmittelbar an den Obergang (5) angrenzenden Bereich des ersten Abschnitts (10) mittels Stauchen des Rohrs (1') in diesem Bereich,

- Umschlagen des Wulstes (6) über den Übergang (5) in Richtung des freien Endes (7) des zweiten Abschnitts (20), so dass ein Doppelfalz (30) entsteht, wobei der erste Abschnitt (10) mit dem zweiten Abschnitt (20) über den Doppelfalz (30) verbunden ist, dadurch gekenzeichnet, dass die Falzlagen (2, 3, 4) des Doppelfalzes (30) unmittelbar aneinander liegen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Einziehvorgang eine Formhülse (50) zum Einsatz kommt, deren Innenkontur (51) sich in axialer Richtung verjüngt. wobei die Formhülse (50) zum Einziehen des Rohrendes in axialer Richtung auf das Rohr (1') aufgepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (20) zur Erzeugung des Wulstes (6) außen durch eine Stützhülse (60) abgestüzt wird, die zur Erzeugung des Wulstes (6) auf den zweiten Abschnitt (20) und zumindest einen Bereich des ersten Abschnitts (10) aufgefahren wird, wobei in der Innenkondur (61) der Stützhülse (60) im Bereich des zu erzeugenden Wulstes (6) eine umlaufende Nut (62) ausgebildet ist, in die sich der Wulst (6) wahren des Stauchvorgangs nach außen auswölbt
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet. dass der Stauchvorgang mittels eines Doms (70) durchgeführt wird, mit dem eine axial gerichtete Presskraft auf das freie Ende (7) des zweiten Abschnitts (20) ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschlagen des Wulstes (6) durch Abziehen der Stützhülse (60) In Richtung des freien Endes (7) des zweiten Abschnitts (20) erfolgt, wobei das freie Ende (7) dabei von dem Dom (70) axial abgestützt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (60) ein erstes Ende (63) und ein zweites Ende (64) aufweist, wobei das erste Ende (63) der Stützhülse (60) während des Stauchvorgangs im Bereich des ersten Abschnitts (10) liegt, und wobei die Nut (62) derart ausgebildet ist, dass die Innenkontur (61) der Stützhülse (60) ausgehend von einem maximalen Querschnitt der Nut (62) in Richtung des ersten Endes (63) rampenartig verjüngt ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der rampenartigen Verjüngung (65) zur Längsache (66) der Stützhülse (60) maximal 15 Grad beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Innenkontur (61) an dem ersten Ende (63) der Stützhülse (60) im Wesentlichen dem äußeren Querschnitt des ersten Abschnitts (10) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einziehvorgang und der Stauchvorgang in einem Verfahrensschritt ablaufen, wobei die Formhülse (50) und die Stützhülse (60) zu einem einzigen Werkzeug kombiniert sind.