EP3600776B1 - Pressmatrize für ein presswerkzeug zum verpressen von rundrohrförmigen werkstückabschnitten - Google Patents

Pressmatrize für ein presswerkzeug zum verpressen von rundrohrförmigen werkstückabschnitten Download PDF

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EP3600776B1
EP3600776B1 EP18773928.9A EP18773928A EP3600776B1 EP 3600776 B1 EP3600776 B1 EP 3600776B1 EP 18773928 A EP18773928 A EP 18773928A EP 3600776 B1 EP3600776 B1 EP 3600776B1
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EP
European Patent Office
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die
hole
parts
contour
round
Prior art date
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Active
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EP18773928.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3600776A1 (de
Inventor
Thoralf Krause
Maximilian Gottschalk
Markus BÜCKER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rothenberger AG
Original Assignee
Rothenberger AG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Rothenberger AG filed Critical Rothenberger AG
Publication of EP3600776A1 publication Critical patent/EP3600776A1/de
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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
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/048—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods using presses for radially crimping tubular elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses

Definitions

  • the invention relates to a press die for pressing round tubular sections of at least two workpieces.
  • the invention also relates to a pressing tool with such a pressing die.
  • the invention relates to a method for producing a press connection of tubular sections of at least two workpieces and a method for producing a press die.
  • Press dies of the type discussed here are used, among other things, in press tools, for example to press round tubular workpieces into a pipe connection.
  • workpieces are, for example, press fittings, which are pressed with the ends of pipes by means of the pressing tools and serve as connecting pieces in a pipeline.
  • the press fittings consist, for example, of a relatively easily deformable material such as copper, brass or plastic.
  • the pipes can be copper, steel or multi-layer composite pipes.
  • the pressing usually takes place in such a way that the pressing tool exerts a high pressing force acting radially on the entire circumference of the press fitting, and this results in a press connection of the fitting with the pipe due to a targeted deformation of the material.
  • the pressing die of the pressing tool plays a key role here, since it largely determines the material deformation and thus the quality of the press connection.
  • the press die is usually adjusted to the shape and diameter of the workpieces to be connected in order to realize a press connection that meets the requirements, for example to achieve a media-tight press connection and/or a torsion-proof seat of the press fitting on the pipe.
  • Press dies for pressing tools for pressing pipes are from the DE 20 2016 102 438 U1 , the WO 2015/000465 A1 , the DE 103 19 376 A1 and the EP 3 381 618 A1 known. where the DE 20 2016 102 438 U1 discloses the preamble of claim 1.
  • a pressing tool is also to be provided which is suitable for the use of such a pressing die.
  • a method for producing such a press die and a method for producing a press connection of tubular sections of at least two workpieces by means of such a press die are to be proposed.
  • a basic press die for example for a press tool for pressing round tubular sections of at least two workpieces, comprises a front side, a back side and a through hole extending from the front side to the back side.
  • the rear side is arranged opposite to the front side.
  • the through hole includes a front opening at the front and a rear opening at the back.
  • the through hole includes a peripheral surface which is designed as a die surface and serves in particular as a mold for the workpieces to be pressed.
  • the press die is constructed in several parts by at least two die parts, in particular die segments, and comprises at least one, preferably two, closing points.
  • the closing points are each formed by mutually assigned end faces of mutually adjacent die parts of the at least two die parts, and the at least two die parts each preferably encompass a circumferential section of the through hole over a circumferential angle, so that in a closed position of the at least two die parts at the closing points, the circumferential surface of the through hole extends on the circumferential side is composed.
  • the target contour which is round, is based on the round cross-sectional shape of the workpieces to be pressed.
  • the round tubular sections of the workpieces to be pressed can be pressed with no or at most only slight formation of ridges. Due to the contour deviating from the round target contour, a shape is pressed into at least the outer round tubular section of one workpiece to be pressed over an area on the outer circumference, which makes it difficult to rotate the round tubular sections of the workpieces to be pressed relative to one another.
  • the region of the press die with the contour deviating from the round target contour forms or forms a contour on the workpieces to be pressed, which promotes a non-rotatable fit of the workpieces relative to one another.
  • a measure for forming an anti-twist device on at least one of the workpieces to be pressed is thus implemented.
  • the tubular sections of the workpieces only have to be deformed during pressing to such an extent that both sections have a contour that deviates from the round contour, at least partially over the circumferential area under consideration, or at least has an approximate contour. In particular, this is to achieve an anti-twist device by positive locking in the round-tubular sections pressed against one another.
  • chord in the course of the description is to be understood in particular as the connecting path or the connecting plane between the end faces adjoining the peripheral section of the through hole.
  • the chord is therefore to be understood as meaning the connecting path or the connecting plane which connects the peripheral ends of the peripheral section of the through-hole of a respective die part, which forms the die surface, to one another.
  • the contour deviating from the round target contour is rectilinear.
  • a contour that is technically relatively easy to produce is provided, which promotes the desired non-rotatable seat in the pressed workpieces.
  • the tubular sections of the workpieces are only to be deformed during pressing to such an extent that both sections at least partially have a linear or approximately linear in shape.
  • an anti-twist device can be achieved by positive locking in the round-tubular sections that are pressed against one another.
  • the polygon is a hexagon and the peripheral section of the through hole, which is formed by the at least one other die part, at least partially encompasses at least three sides of the hexagon.
  • the polygon or the hexagon can be a rounded polygon or a rounded hexagon.
  • the round target contour can be interrupted by an area with a contour that deviates from it.
  • the at least one die part with the round contour also supports the formation of the non-rotatable seat when the round tubular sections of the workpieces are pressed against one another.
  • the further contour deviating from the round target contour is rectilinear.
  • the contour that deviates from the round target contour is the chord of the associated at least one die part arranged spaced parallel.
  • the round target contour extends over at least one area of the associated peripheral section of the through hole adjoining one of the end faces of the at least one die part, and the contour deviating from the round target contour extends over at least one of the corresponding end face of the at least one other matrix part adjoining area of the associated peripheral section of the through hole are provided.
  • the round target contour of the at least one die part and the contour of the at least one other die part deviating from the round target contour are provided in a region of the front opening of the press die and the formation of the at least one in a region of the rear opening of the press die Die part and the at least one other die part is reversed with respect to their formation in one area of the front opening.
  • the press die has the above-described asymmetrical arrangement of the round contour compared to the deviating contour both in the area of the front opening and in the area of the rear opening of the through-hole forming the die surface. This results in the advantages already described above in the area of the two openings.
  • the press die can then be formed in that the mutually structurally identical die parts are arranged rotated by 180 degrees in relation to one another.
  • the at least two die parts between the one area of the front opening and the one area of the rear opening contain a preferably groove-shaped indentation in the respective peripheral section of the through hole on the peripheral side, so that a circumferential indentation is formed in the through hole of the press die.
  • the recess is dimensioned such that the outer tubular section of the workpieces to be pressed, which is part of a press fitting, for example, can include a receptacle, in particular a groove, for accommodating a sealing element, in particular a sealing ring, such as an O-ring.
  • the indentation of the press die accommodates the fitting with the sealing ring arranged therein.
  • a press connection can therefore be realized by means of the depression in the press die, in which an additional seal is realized by the sealing ring between the connection partners. It is advisable for the recess to be dimensioned in such a way that the receptacle with the sealing element is pressed by the pressing in such a way that the sealing element is brought into a final sealing seat.
  • the press die can be made up of at least three die parts.
  • the press die then comprises, for example, at least one, preferably three, closing points, the closing points being formed by mutually associated end faces of adjacent ones Die parts of the at least three die parts is formed and the at least three die parts each comprise a peripheral portion of the through hole, so that in a closed position of the at least three die parts at the closing points the peripheral surface of the through hole is composed on the peripheral side.
  • At least one of the die parts encompasses the round target contour over at least one area of the associated peripheral section of the through hole and at least one other of the die parts over at least one area of the associated peripheral section of the through hole encompasses the contour deviating from the round target contour , so that the circumferential sections of the through hole associated with the at least three matrix parts are asymmetrical to one another with respect to a chord formed in each case by the associated circumferential section of the through hole.
  • the at least one die part comprises the round target contour and at least two other die parts each comprise the contour deviating from the round target contour or a contour deviating from the round target contour.
  • at least two of the matrix parts comprise the round target contour and at least one other of the matrix parts comprises the contour deviating from the round target contour or a contour deviating from the round target contour.
  • the die parts each comprise a receptacle, in particular a groove section for detachable receptacle on a pressing tool.
  • the respective receptacle can be provided on an outer circumference of the associated die part.
  • the die parts are designed as interchangeable parts.
  • a fixing point or attachment point can be provided on each of the die parts, for example to accommodate a tensioning element, in particular a tensioning pin.
  • a basic die for, for example, a die for pressing round tubular portions of at least two workpieces includes a front side, a back side, and a through hole extending from the front side to the back side.
  • the rear side is arranged opposite to the front side.
  • the through hole includes a front opening at the front and a rear opening at the back.
  • the through hole includes a peripheral surface which is designed as a die surface and serves in particular as a mold for the workpieces to be pressed.
  • the press die is constructed in several parts by at least two die parts, in particular die segments, and comprises at least one, preferably two, closing points.
  • the closing points are each formed by mutually assigned end faces of mutually adjacent die parts of the at least two die parts, and the at least two die parts each preferably encompass a circumferential angle Peripheral section of the through hole, so that in a closed position of the at least two die parts at the closing points, the peripheral surface of the through hole is assembled on the peripheral side.
  • the associated peripheral section of the through-hole has a contour, in particular a clear contour, with a uniform angular peripheral length or with a substantially uniform angular peripheral length on a predominant part of the peripheral angle and on a remaining part of the circumferential angle, a proportionally greater circumferential length is formed.
  • angle-related circumferential length is to be understood in particular as the arc length in relation to the angle or circumferential angle in which the arc length spans. If, for example, the contour is a round, in particular a circular contour, the clear contour is an arc of a circle. On the circular arc, the circumferential length, ie the arc length on the clear contour, is proportional, in particular exactly proportional, to the circumferential angle that has elapsed.
  • the circumferential length formed across each die part is proportional to the circumferential angle occupied by the respective die part.
  • each die part with this shape is adjoined by a die part of the press die, in which the angle-related circumferential length varies over the entire circumferential angle.
  • the angle-related circumferential length fluctuates there periodically between a maximum value and a minimum value. The minimum value is reached at the point where the corners of the hexagon point inwards. The maximum value is reached where the corners of the hexagon point outwards.
  • the pressing tool comprises a press die, in particular at least one configuration and/or at least one embodiment of the press die described above.
  • the pressing tool can comprise at least two pressing jaws, wherein the at least two die parts of the pressing die are each associated with one of the pressing jaws.
  • the pressing jaws can be pivoted relative to one another by means of a pivot connection in order to be pivoted from an open position into a closed position.
  • the open position is used to pick up the workpiece between the die parts.
  • the die parts are in the closed position.
  • the die parts can be fastened to the respectively associated pressing jaws, in particular detachably fastened, or formed thereon. If the die parts are detachably fastened to the associated pressing jaws, the die parts are designed as interchangeable inserts.
  • the die parts can each comprise a groove section for releasably receiving the pressing tool, the respective Groove portion is provided on the outer periphery of the associated die part.
  • the pressing tool can be designed as a pressing tongs.
  • the pressing tool can also be designed as a pressing ring. If the press die is constructed in three parts, ie, for example, has at least three die parts as described above, the press tool can be a press sling.
  • a method for producing a press connection of tubular sections of at least two workpieces is provided.
  • a pressing tool of the type described above is provided.
  • the tubular sections of the workpieces are pushed into one another over an axial overlapping area.
  • the round tubular sections are then pressed against one another in the axial overlapping area by means of the pressing tool.
  • the press die is therefore made from a one-piece blank, which is divided into at least two parts after the hole with the round cross section and the hole with the angular cross section have been made, with at least one of the parts being used as a die part for the press die.
  • the division can be made by sawing or eroding and takes place along the longitudinal axis of the passage formed by the round cross-section hole and the square cross-section hole, so that the parts each comprise a peripheral portion of the passage.
  • This peripheral section forms part of a die surface of the press die.
  • the hole with the round cross section and the hole with the angular cross section are arranged coaxially to each other. In this case, the central axes of the two holes are on a common central axis.
  • the peripheral portion of the parts Due to the hole with the angular cross-section, the peripheral portion of the parts has a peripheral contour deviating from round over a region in the axial direction with respect to the longitudinal axis of the passage. During later use of the press die, this area creates a contour on the tubular sections of the workpieces to be pressed formed, which acts as an anti-twist device and favors a non-rotatable fit of the workpieces relative to one another. Due to the hole with the round cross-section, the peripheral portion of the parts has a peripheral contour over a different area in the axial direction with respect to the longitudinal axis of the passage, which is tailored to the round cross-sectional shape of the workpieces to be pressed. As a result, at least in this other area, pressing of the round-tubular sections of the workpieces to be pressed can be realized without formation of ridges or at most only slight formation of ridges.
  • a turning tool such as a turning tool
  • a turning tool can be used to shape this hole. This in turn makes it easier to introduce an undercut, an annular groove, a shoulder or a similar radial indentation into the peripheral surface of the hole, because a turning tool or the turning tool already used to form the hole can also be used for this purpose.
  • the passage can also be made if the hole is formed with the round cross-section must already be resorted to the smallest available turning tools and these turning tools a formation of a hole with a diameter of at most corresponds to the inscribed circle diameter of the hole to be made with the angular cross-section.
  • the one-piece blank provided can be in one piece, ie manufactured and/or formed from one piece.
  • the round cross-section hole may have a circular cross-section. In principle, an oval cross section is also possible.
  • the hole with the round cross section is drilled, in particular drilled using a turning tool.
  • the hole with the round cross-section can be a blind hole.
  • blind hole is to be understood in particular as a hole which is introduced into the blank to a predetermined depth without completely penetrating the blank. In contrast, with a through hole, the hole is made completely through the blank.
  • the hole with the angular cross section has, for example, a polygonal cross section.
  • angular means that the cross section has at least one, preferably several, corners. The corners can also be rounded.
  • the hole with the angular cross section can be a blind hole or a through hole.
  • the hole with the angular cross-section can be milled using a milling cutter.
  • the square cross section hole may have a hexagon shaped cross section.
  • the cross-section can also be triangular, quadrilateral, pentagonal, hexagonal, heptagonal or have a larger number of corners.
  • the corners of the angular cross section lie on a common circumference.
  • This circumference is the one given above designation “circumference diameter” determined.
  • the term “inscribed circle diameter” already mentioned above denotes the diameter of the inscribed circle.
  • the inscribed circle is present in polygonal cross-sections or polygons and describes the circle that touches all sides of the polygon on the inside.
  • a one-piece blank is provided, which comprises a front side and a rear side, preferably opposite the front side.
  • a first blind hole is drilled into the one-piece blank from the front, for example by means of a lathe tool.
  • a second blind hole is then formed in the one-piece blank from the rear, with the second blind hole extending into or on or over the first blind hole.
  • a milling cutter can be used for this.
  • the cross section of the second blind hole is preferably shaped as a hexagon.
  • the central axis of the hexagon is preferably arranged coaxially with the central axis of the first blind hole. Provision is also preferably made for the inside diameter of the hexagon to correspond or essentially correspond to the inside diameter of the first blind hole.
  • the order in which the blind holes are produced is arbitrary.
  • the second blind hole and then the first blind hole can also be made in the blank first.
  • the one-piece blank is severed into at least two parts in the direction of the central axis of the first blind hole and/or the second blind hole, the parts are then used or can be used as die parts of a press die, such as the press die described above.
  • the radial depression is designed in such a way that a workpiece, in particular a fitting, can be pressed by means of the press die, which has a bead on the peripheral side with a sealing ring accommodated therein.
  • the radial depression is arranged at an axial distance from one, preferably both, inlet openings of the passage.
  • the pressing die can be produced in such a way that a through hole is first introduced into the blank, in particular drilled, for example with a circular cross section, the diameter of this through hole being smaller than the inscribed diameter of the hole with the angular cross section. And only then the hole with the round cross section and the hole with the square cross section are formed using the through hole made in advance.
  • a further development of the method consists in providing a press die in which respectively adjacent die parts of the die parts of the press die are arranged at a 180° angle to one another.
  • the adjacent die parts are about the transverse axis transverse to the longitudinal axis of the passageway Arranged rotated by 180°.
  • figure 1 shows - in a schematic representation - a possible embodiment of a pressing tool 100 in a perspective view.
  • the pressing tool 100 has a pressing die 1 which is constructed in several parts.
  • the press die 1 comprises two die parts 8 and 9.
  • figure 2 shows the pressing tool 100 in an enlarged view in the area of the pressing die 1.
  • the pressing tool 100 is used for pressing round tubular sections of at least two workpieces.
  • the pressing tool 100 can be used to press tubular, in particular round tubular, workpieces to form a non-detachable pipe connection.
  • one of the workpieces is a pipe or pipe section and another of the workpieces is a press fitting, for example a pipe socket, which is pressed against the pipe by means of the pressing tool 100 .
  • the pressing tool 100 has two pressing jaws 110, 120, one of the pressing jaws 110 and 120 being associated with one of the die parts 8 and 9, respectively.
  • the pressing jaws 110 and 120 can be pivoted in relation to one another by means of a pivot connection 130 in order to be moved relative to one another from an open position, as is shown in FIGS figures 1 and 2 shown to be pivoted into a closed position.
  • the open position serves, for example, to accommodate the workpieces to be pressed between the die parts 8 and 9.
  • the die parts 8 and 9 are, for example, in a closed position relative to one another.
  • the swivel connection 130 can comprise at least one intermediate part 140, on which one of the pressing jaws 110 and 120 is rotatably mounted via a shaft or axis 130.1 and 130.2.
  • the die parts 8 and 9 of the press die 1 can be detachably fastened to the associated press jaws 110 and 120, respectively.
  • the matrix parts 8 and 9 can be designed as interchangeable inserts.
  • an annular groove 15 can be provided on the outer circumference of the press die 1, which is preferably formed correspondingly on each of the die parts 8 and 9 in order to insert the respective die part 8 and 9 on the associated press jaws 110 or 120 into a correspondingly provided projection 170 be able.
  • the annular groove 15 and the projection 170 secure the die parts 8 and 9 in the respectively associated pressing jaw 110 and 120 against being pushed out laterally from a fastening position on the associated pressing jaw 110 and 120, respectively.
  • At least one additional dowel pin element 180 clamps the respective die part 8 or 9 on the associated press jaw 110 or 120 in a non-positive manner or fixes it with a form fit, in order to prevent the fastening position on the associated press jaw 110 or 120 from becoming detached in the radial direction .
  • at least one fixing point 8.6 or 9.6 in particular a receiving opening for the clamping pin element 180, can be provided on the respective die part 8 or 9.
  • Die parts 8 and 9 can also be permanently connected to the respective press jaw 110 or 120, for example by the die parts 8 and 9 being formed onto the respective press jaw 110 or 120.
  • the pressing tool 100 is preferably equipped with a (in the figures 1 and 2 not shown) drive device can be coupled, in particular mechanically coupled, to bring the pressing jaws 110, 120 from the open position to the closed position.
  • the drive unit can be a manually operated drive unit or a drive unit operated by an electric motor or hydraulically or pneumatically.
  • the pressing jaws 110, 120 are moved relative to one another by the actuating force generated by the actuating device.
  • the pressing jaws 110 and 120 can each have a rear part 150 and 160, through which the pressing jaws 110 and 120 are extended backwards, in particular away from the area of the die parts 8 and 9, and which each have a lever with respect to form the articulation 130.
  • At least one coupling point for the actuating device is therefore preferably provided on each of the rear parts 150 and 160 .
  • the structure and design of the press die 1 is based on the Figures 3 to 6 described in more detail.
  • the figure 3 shows the matrix part 8 in a perspective view.
  • the figure 4 shows the matrix part 9 also in a perspective view.
  • the Figures 5 and 6 show the press die 1 with the die parts 8 and 9 in a front view ( figure 5 ) and a rear view ( figure 6 ).
  • the press die 1 comprises a front face 2, a rear face 3 preferably opposite thereto and a through hole 4 extending from the front face 2 to the rear face 3.
  • the through hole 4 comprises a front opening 5 on the front face 2 and a rear opening on the rear face 3 6 and a peripheral surface 7, which is designed as a die surface.
  • the designations "front” and “back” are chosen arbitrarily and could therefore also be opposed to each other. The same also applies to the statements “front” and “rear” in relation to the openings 5 and 6.
  • the press die 1 comprises two closing points 10 and 11.
  • the closing points 10 and 11 are respectively associated end faces 8.1, 9.1 and 8.2, 9.2 , the die parts 8, 9 are formed, with the two die parts 8, 9 each encompassing a circumferential section of the through hole 4 over a circumferential angle ⁇ 1, ⁇ 2, so that in the closed position A of the two die parts 8, 9 already described above at the closing points 10, 11 the peripheral surface 7 of the through hole 4 is composed peripherally.
  • one of the die parts 8, 9, for example the die part 8 has a round target contour 8.3 over at least one area 8.4 of the peripheral section of the through hole 4, which belongs to one of the die parts 8, 9.
  • the other matrix part, in particular the matrix part 9, on the other hand has a contour 9.3 that deviates from the round target contour 8.3 at least one area 9.4 of the peripheral section of the through hole 4, which is associated with this other die part 9.
  • the at least one area 8.4 with the round target contour 8.3 and the at least one area 9.4 with the deviating contour 9.3 are arranged in such a way that the peripheral sections of the through hole 4 associated with the two die parts 8, 9 are asymmetrical to one another with respect to one through the associated peripheral section of the through hole 4 formed chord 8.7, 9.7 are present.
  • the regions 8.3 and 9.3 are preferably arranged in each case adjacent to the end faces 8.1 and 9.1.
  • the round target contour 8.3 can be circular or have at least a section of a circular arc.
  • the contour 9.3, which deviates from the round target contour 8.3, is, for example, formed in a straight line.
  • the contour 9.3 deviating from the round target contour 8.3 forms at least one side of a polygon, with at least part of the polygon forming the peripheral section of the through hole 4, which is encompassed by the associated die part 9.
  • the polygon is a hexagon, in particular a rounded hexagon, and the peripheral section of the through hole 4, which is formed by the associated matrix part 9, comprises three sides of the hexagon, as can be seen in particular from FIG figure 5 is evident.
  • the inside radius of the hexagon corresponds to the inside radius of the round contour 9.3 in relation to the central axis 19 of the press die 1.
  • the round target contour 8.3 can be interrupted by an area 8.5 with a further contour 8.8 that deviates therefrom.
  • the other contour 8.8 can also be rectilinear be trained contour.
  • the further contour 8.8 is arranged spaced parallel to the chord 8.7 of the associated matrix part 8.
  • the matrix part 9 with the further contour 8.8 can also be described in a generalized manner in that the associated peripheral section of the through hole 4 has a contour with a uniform angle-related peripheral length on a predominant part of the peripheral angle ⁇ 1 and a proportionately larger peripheral length is formed on a remaining part of the peripheral angle ⁇ 1 is.
  • the angle-related circumferential length relates to the arc length based on the circumferential angle in which the arc length of the matrix part 8 spans in each case.
  • the round target contour 8.3 and the contour 9.3 deviating from it are preferably provided in a region 16 of the front opening 5 of the press die 1 and in a region 17 of the rear opening 6 of the press die 1 the design of the die parts 8 and 9 is opposite to their design in the one Front opening area 5 reversed.
  • the configuration of the matrix parts 8 and 9 results in the area 17 of the rear opening 6, as in FIG figure 6 is shown.
  • the die parts 8 and 9 are therefore preferably designed as identical parts.
  • the peripheral surface 7 of the press die 1 serving as the die surface preferably has an annular depression 12, in particular an annular groove, between the area 16 of the front opening 5 and the area 17 of the rear opening 6.
  • the recess 12 serves to enable a workpiece, such as a press fitting, to be pressed, which contains a peripheral bead with a sealing ring accommodated therein.
  • the recess 12 is preferred to the extent Dimensions of this circumferential bead adapted to the workpiece.
  • the peripheral surface 7 of the press die can be offset between the one area 16 of the front opening 5 and the one area 17 of the rear opening 6, so that the area 16 and the area 17 each have a constriction, i.e. a projection extending inwards in the radial direction relative to the circumferential surface 7 of the press die 1, ie the surfaces 20, 21 adjoining the regions 16, 17 are preferably set back slightly radially.
  • figure 7 shows another possible embodiment of a press die 1.1.
  • the press die 1.1 differs from the press die 1 of Figures 3 to 6 among other things, in that the press die 1.1 is made up of three die parts 28, 29, 30.
  • the die parts 28, 29, 30 can also be referred to as the first die part 28, the second die part 29 and the third die part 30.
  • the press die 1.1 is shown in a view of the front side 2.
  • figure 8 shows the press die 1.1 in a view of the back 3.
  • the press die 1.1 comprises three closing points 12, 13, 14, with the closing points 12, 13, 14 each having end faces 28.2, 29.1 or 29.2, 30.1 or 30.2, 28.1 is formed by mutually adjacent die parts 28, 29 or 29, 30 or 30, 28 of the three die parts 28, 29, 30 and the die parts 28, 29, 30 each comprise a peripheral section of the through hole 4, so that in the closed position A of the Die parts 28, 29, 30 at the closing points 12, 13, 14, the peripheral surface 7 of the through hole 4 is assembled on the peripheral side.
  • one of the die parts 28, 29, 30, in particular the die part 28 has a round target contour 28.3 over at least one area 28.4 of the associated peripheral section of the through hole 4.
  • the other of the die parts 28, 29, 30, in particular the die parts 29, 30, each have a contour 29.3 or 30.3 that deviates from the round target contour 28.3 over at least one area 29.4 or 30.4 of the associated peripheral section of the through hole 4, so that the three Die parts 28, 29 and 30 associated circumferential sections of the through hole 4 are asymmetrical to one another in a chord 28.7, 29.7, 30.7 formed by the associated circumferential section.
  • the round target contour 28.3 can also be circular in the press die 1.1.
  • the contour 29.3 or 30.3 deviating therefrom is preferably formed in a straight line, for example formed by part of a polygon.
  • the deviating contour 29.3 or 30.3 is preferably at least partially formed by three sides of a hexagon.
  • the round target contour 8.3 can be interrupted by an area 28.5 with a further contour 28.8 that deviates therefrom.
  • the additional contour 28.8 can also be a straight contour.
  • the die parts 28, 29, 30 of the press die 1.1 are preferably designed as identical parts. This results in terms of the back 3 of the press die 1, the configuration, which from the figure 8 is evident.
  • reference to a particular aspect, embodiment or configuration means that a a particular feature or characteristic described in connection with the particular aspect or embodiment or configuration is at least included therein, but need not necessarily be included in all aspects or embodiments or configurations of the invention. It is expressly understood that any combination of the various features and/or structures and/or properties described in relation to the invention are encompassed by the invention unless expressly or clearly contradicted by the context.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pressmatrize zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke. Die Erfindung betrifft ferner ein Presswerkzeug mit einer solchen Pressmatrize. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Pressmatrize.
  • Pressmatrizen der hier angesprochenen Art kommen unter anderem in Presswerkzeugen zum Einsatz, um beispielsweise rundrohrförmige Werkstücke zu einer Rohrverbindung zu verpressen. Derartige Werkstücke sind beispielsweise Pressfittings, welche mittels der Presswerkzeuge mit Enden von Rohren verpresst werden und als Verbindungsstücke in einer Rohrleitung dienen. Die Pressfittings bestehen beispielsweise aus einem relativ leicht verformbaren Material, wie Kupfer, Messing oder Kunststoff. Die Rohre können Kupfer-, Stahl oder Mehrschichtverbundrohre sein.
  • Das Verpressen geschieht üblicherweise in der Art und Weise, dass durch das Presswerkzeug eine hohe, auf den gesamten Umfang des Pressfittings radial wirkende Presskraft ausgeübt wird und es dadurch zu einer Pressverbindung des Fittings mit dem Rohr aufgrund einer gezielten Materialverformung kommt. Der Pressmatrize des Presswerkzeuges kommt dabei eine maßgebliche Rolle zu, da durch sie die Materialverformung und damit die Qualität der Pressverbindung maßgeblich bedingt ist. Bei der Gestaltung der Matrizenfläche der Pressmatrize wird üblicherweise auf die Form und den Durchmesser der zu verbindenden Werkstücke abgestellt, um eine die Anforderungen entsprechende Pressverbindung zu realisieren, beispielsweise um eine mediendichte Pressverbindung und/oder einen verdrehfesten Sitz des Pressfittings auf dem Rohr zu erreichen.
  • Pressmatrizen für Presswerkzeuge zum Verpressen von Rohren sind aus der DE 20 2016 102 438 U1 , der WO 2015/000465 A1 , der DE 103 19 376 A1 und der EP 3 381 618 A1 bekannt. Wobei die DE 20 2016 102 438 U1 den Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einer Pressmatrize der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch welche ein verdrehfester Sitz der damit verpressten rundrohrförmigen Abschnitte von Werkstücken zueinander begünstigt ist. Auch soll ein Presswerkzeug bereitgestellt werden, welches für den Einsatz einer solchen Pressmatrize geeignet ist. Darüber hinaus sollen ein Verfahren zur Herstellung einer solcher Pressmatrize und ein Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke mittels einer solchen Pressmatrize vorgeschlagen werden.
  • Die Aufgabe wird mit einer Pressmatrize gelöst, welche die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Presswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruches 9 vorgeschlagen. Darüber hinaus werden zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 11 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen und/oder Ausgestaltungen und/oder Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
  • Eine grundlegende Pressmatrize, beispielsweise für ein Presswerkzeug zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, umfasst eine Vorderseite, eine Rückseite und ein von der Vorderseite bis zu der Rückseite sich erstreckendes Durchgangsloch. Insbesondere ist die Rückseite gegenüberliegend zu der Vorderseite angeordnet. Das Durchgangsloch umfasst an der Vorderseite eine vordere Öffnung und an der Rückseite eine hintere Öffnung. Ferner umfasst das Durchgangsloch eine Umfangsfläche, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist und insbesondere als Form für die zu verpressenden Werkstücke dient.
  • Die Pressmatrize ist durch wenigstens zwei Matrizenteile, insbesondere Matrizensegmente, mehrteilig aufgebaut und umfasst wenigstens eine, vorzugsweise zwei Schließstellen. Die Schließstellen sind jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen von zueinander benachbarten Matrizenteilen der wenigstens zwei Matrizenteile gebildet und die wenigstens zwei Matrizenteile umfassen jeweils vorzugsweise über einen Umfangswinkel einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches, so dass in einer Schließposition der wenigstens zwei Matrizenteile an den Schließstellen die Umfangsfläche des Durchgangsloches umfangsseitig zusammengesetzt ist.
  • Es ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Matrizenteile über wenigstens einen Bereich des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangslochs eine runde Zielkontur, insbesondere eine kreisrunde Zielkontur
    umfasst und das wenigstens eine andere Matrizenteil über wenigstens einen Bereich des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangslochs eine von der runden Zielkontur abweichende Kontur umfasst, so dass die zu den wenigstens zwei Matrizenteilen zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches gebildeten Sehne vorliegen.
  • Durch die Zielkontur, welche rund ausgebildet ist, ist auf die runde Querschnittsform der zu verpressenden Werkstücke abgestellt. Es ist dadurch zumindest in dem Bereich mit der runden Zielkontur ein Verpressen der rundrohrförmigen Abschnitte der zu verpressenden Werkstücke mit keiner oder höchstens nur geringfügiger Gradbildung zu realisieren. Durch die von der runden Zielkontur abweichende Kontur wird zumindest dem zu verpressenden äußeren rundrohrförmigen Abschnitt des einen Werkstückes über einen Bereich am Außenumfang eine Form eingepresst, durch welche ein Verdrehen der verpressenden rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke relativ zueinander erschwert ist. Insofern wird durch den Bereich der Pressmatrize mit der von der runden Zielkontur abweichenden Kontur an den zu verpressenden Werkstücken eine Kontur eingeformt bzw. angeformt, welche einen drehfesten Sitz der Werkstücke relativ zueinander begünstigt. Es ist damit eine Maßnahme zur Ausbildung einer Verdrehsicherung an wenigstens einem der zu verpressenden Werkstücke realisiert. Beispielsweise sind dazu die rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke beim Verpressen nur soweit zu verformen, dass beiden Abschnitte zumindest teilweise über den betrachteten Umfangsbereich eine von der runden Kontur abweichende Kontur haben oder zumindest annähernd haben. Insbesondere ist dadurch eine Verdrehsicherung durch Formschluss bei den gegeneinander verpressten rundrohrförmigen Abschnitten zu erreichen.
  • Durch die Zuordnung des Bereichs mit der runden Kontur zum einen Matrizenteil und des Bereichs mit der davon abweichenden Kontur zum anderen Matrizenteil und durch die asymmetrische Anordnung dieser Bereiche zueinander ist ferner eine Maßnahme ergriffen, welche auf eine technisch einfache Herstellung der Pressmatrize trotz dieser beiden unterschiedlichen Konturen abstellt. Denn es ergibt sich dadurch die Möglichkeit, bei der Herstellung der Matrizenteile für das jeweilige Matrizenteil nur eine der beiden Konturen zu berücksichtigen.
  • Im Hinblick auf die asymmetrische Anordnung der runden Kontur gegenüber der davon abweichenden Kontur ist im Zuge der Beschreibung unter dem Begriff "Sehne" insbesondere die Verbindungsstrecke oder die Verbindungsebene zwischen den sich an den Umfangsabschnitt des Durchgangsloches angrenzenden Stirnflächen zu verstehen. Durch die Sehne ist also die Verbindungsstrecke oder die Verbindungsebene zu verstehen, welche die umfangsseitigen Enden des Umfangsabschnittes des die Matrizenfläche bildenden Durchgangsloches eines jeweiligen Matrizenteiles miteinander verbindet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die von der runden Zielkontur abweichende Kontur geradlinig ist. Dadurch ist eine technisch relativ einfach herzustellende Kontur vorgesehen, welche den angestrebten verdrehfesten Sitz bei den verpressten Werkstücken begünstigt. Beispielsweise sind dazu die rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke beim Verpressen nur soweit zu verformen, dass beiden Abschnitte zumindest teilweise über den betrachteten Umfangsbereich eine lineare oder annähernd lineare Form haben. Insbesondere ist dadurch eine Verdrehsicherung durch Formschluss bei den gegeneinander verpressten rundrohrförmigen Abschnitten zu erreichen.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass die von der runden Zielkontur abweichende Kontur zumindest eine Seite eines Vielecks bildet, wobei zumindest ein Teil des Vielecks den Umfangsabschnitt des Durchgangsloches bildet, welcher von dem wenigstens einen anderen Matrizenteil, also dem Matrizenteil mit der von der runden Kontur abweichenden Kontur, umfasst ist. Durch die eckige Ausbildung der von der runden Kontur abweichenden Kontur ist eine weitere Maßnahme ergriffen, welche den angestrebten verdrehfesten Sitz bei den verpressten rundrohrförmigen Abschnitten begünstigt. Beispielsweise ist das Vieleck ein Sechseck und der Umfangsabschnitt des Durchgangslochs, welcher von dem wenigstens einen anderen Matrizenteil gebildet ist, umfasst wenigstens drei Seiten des Sechsecks zumindest teilweise. Insbesondere kann das Vieleck oder das Sechseck ein abgerundetes Vieleck oder ein abgerundetes Sechseck sein.
  • Bei einer möglichen Ausgestaltung und/oder Ausführungsform der Pressmatrize kann die runde Zielkontur durch einen Bereich mit einer davon abweichenden Kontur unterbrochen sein. Dadurch unterstützt auch das wenigstens eine Matrizenteil mit der runden Kontur die Ausbildung des verdrehfesten Sitzes, wenn die rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke gegeneinander verpresst werden. Beispielsweise ist die von der runden Zielkontur abweichende weitere Kontur geradlinig. Dadurch ergeben sich die bereits vorstehend zu der geradlinigen Kontur beschriebenen Vorteile auch vorliegend. Beispielsweise ist die von der runden Zielkontur abweichende Kontur zu der Sehne des zugehörigen wenigstens einen Matrizenteils parallel beabstandet angeordnet.
  • Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung und/oder Ausführungsform der Pressmatrize ist es vorgesehen, dass die runde Zielkontur über wenigstens einen an eine der Stirnflächen des wenigstens einen Matrizenteils angrenzenden Bereich des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangslochs und die von der runden Zielkontur abweichende Kontur über wenigstens einen an die entsprechende Stirnfläche des wenigstens einen anderen Matrizenteils angrenzenden Bereich des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches vorgesehen sind.
  • Es bietet sich an, dass die runde Zielkontur des wenigstens einen Matrizenteils und die von der runden Zielkontur abweichende Kontur des wenigstens einen anderen Matrizenteils in einem Bereich der vorderen Öffnung der Pressmatrize vorgesehen sind und in einem Bereich der hinteren Öffnung der Pressmatrize die Ausbildung des wenigstens einen Matrizenteils und des wenigstens einen anderen Matrizenteils gegenüber ihrer Ausbildung in dem einen Bereich der vorderen Öffnung vertauscht ist. Dadurch weist die Pressmatrize die vorstehend bereits beschriebe asymmetrische Anordnung der runden Kontur gegenüber der davon abweichenden Kontur sowohl im Bereich der vorderen Öffnung als auch im Bereich der hinteren Öffnung des die Matrizenfläche bildenden Durchgangsloches auf. Es ergeben sich dadurch im Bereich der beiden Öffnungen die vorstehend bereits beschriebenen Vorteile. Darüber hinaus ist dadurch eine einfache Herstellung der Pressmatrize zu realisieren, da das wenigstens eine Matrizenteil und das wenigstens eine andere Matrizenteil Gleichteile sein können. Die Pressmatrize kann dann dadurch gebildet sein, indem die zueinander baugleichen Matrizenteile gegeneinander um 180 Grad verdreht angeordnet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Matrizenteile zwischen dem einen Bereich der vorderen Öffnung und dem einen Bereich der hinteren Öffnung eine vorzugsweise nutförmige Vertiefung in dem jeweiligen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches umfangsseitig enthalten, so dass dadurch im Durchgangsloch der Pressmatrize eine umlaufende Vertiefung gebildet ist. Insbesondere ist die Vertiefung derart dimensioniert, dass der äußere rundrohrförmige Abschnitt der zu verpressenden Werkstücke, welcher beispielsweise ein Teil eines Pressfittings ist, eine Aufnahme, insbesondere Nut, zur Aufnahme eines Dichtelemente, insbesondere Dichtringes, wie beispielsweise eines O-Ringes, umfassen kann. Die Vertiefung der Pressmatrize nimmt beim Verpressen die Aufnahme des Fittings mit dem darin angeordneten Dichtring auf. Es kann also mittels der Vertiefung in der Pressmatrize eine Pressverbindung realisiert werden, bei der zwischen den Verbindungspartnern eine zusätzliche Abdichtung durch den Dichtring realisiert ist. Es bietet sich an, dass die Vertiefung derart dimensioniert ist, dass durch das Verpressen die Aufnahme mit dem Dichtelement so verpresst wird, dass das Dichtelement in einen endgültigen Dichtsitz gebracht ist.
  • Anstelle einer zweiteiligen Ausbildung der Pressmatrize kann die Pressmatrize durch wenigstens drei Matrizenteile mehrteilig aufgebaut sein. Die Pressmatrize umfasst dann beispielsweise wenigstens eine, vorzugsweise drei Schließstellen, wobei die Schließstellen jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen von zueinander benachbarten Matrizenteilen der wenigstens drei Matrizenteile gebildet ist und die wenigstens drei Matrizenteile jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches umfassen, so dass in einer Schließposition der wenigstens drei Matrizenteile an den Schließstellen die Umfangsfläche des Durchgangsloches umfangsseitig zusammengesetzt ist. Es kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Matrizenteile über wenigstens einen Bereich des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches die runde Zielkontur umfasst ist und wenigstens ein anderes der Matrizenteile über wenigstens einen Bereich des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches die von der runden Zielkontur abweichende Kontur umfasst, so dass die zu den wenigstens drei Matrizenteilen zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches gebildeten Sehne vorliegen. Dadurch können auch bei einer wenigstens dreiteilig aufgebauten Pressmatrize die vorstehend zu der zweiteilig aufgebauten Pressmatrize beschriebenen Vorteile erreicht werden.
  • Beispielsweise ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Matrizenteil die runde Zielkontur und wenigstens zwei andere der Matrizenteile jeweils die von der runden Zielkontur abweichende Kontur oder jeweils eine von der runden Zielkontur abweichende Kontur umfassen. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass wenigstens zwei der Matrizenteile die runde Zielkontur und wenigstens ein anderes der Matrizenteile die von der runden Zielkontur abweichende Kontur oder eine von der runden Zielkontur abweichende Kontur umfassen.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Matrizenteile jeweils eine Aufnahme, insbesondere einen Nutabschnitt zur lösbaren Aufnahme an einem Presswerkzeug umfassen. Die jeweilige Aufnahme kann an einem Außenumfang des zugehörigen Matrizenteils vorgesehen sein. Dadurch sind die Matrizenteile als Wechselteile ausgebildet. Zur Fixierung an dem Presswerkzeug kann an den Matrizenteilen jeweils eine Fixierstelle oder Befestigungsstelle vorgesehen sein, beispielsweise um ein Spannelement, insbesondere einen Spannstift aufzunehmen.
  • Wie vorstehend ausgeführt, umfasst eine grundlegende Pressmatrize, beispielsweise für ein Presswerkzeug zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, eine Vorderseite, eine Rückseite und ein von der Vorderseite bis zu der Rückseite sich erstreckendes Durchgangsloch. Insbesondere ist die Rückseite gegenüberliegend zu der Vorderseite angeordnet. Das Durchgangsloch umfasst an der Vorderseite eine vordere Öffnung und an der Rückseite eine hintere Öffnung. Ferner umfasst das Durchgangsloch eine Umfangsfläche, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist und insbesondere als Form für die zu verpressenden Werkstücke dient.
  • Wie ferner vorstehend ausgeführt, ist die Pressmatrize durch wenigstens zwei Matrizenteile, insbesondere Matrizensegmente, mehrteilig aufgebaut und umfasst wenigstens eine, vorzugsweise zwei Schließstellen. Die Schließstellen sind jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen von zueinander benachbarten Matrizenteilen der wenigstens zwei Matrizenteile gebildet und die wenigstens zwei Matrizenteile umfassen jeweils vorzugsweise über einen Umfangswinkel einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches, so dass in einer Schließposition der wenigstens zwei Matrizenteile an den Schließstellen die Umfangsfläche des Durchgangsloches umfangsseitig zusammengesetzt ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass bei wenigstens einem der Matrizenteile auf einem überwiegenden Teil des Umfangswinkels der zugehörige Umfangsabschnitt des Durchgangsloches eine Kontur, insbesondere lichte Kontur, mit einer einheitlichen winkelbezogenen Umfangslänge oder mit einer im Wesentlichen einheitlichen winkelbezogenen Umfangslänge aufweist und auf einem restlichen Teil des Umfangswinkels eine anteilig größere Umfangslänge ausgebildet ist. Unter dem Begriff "winkelbezogene Umfangslänge" ist insbesondere die Bogenlänge bezogen auf den Winkel bzw. Umfangswinkel zu verstehen, in dem die Bogenlänge sich aufspannt. Sofern beispielsweise die Kontur eine runde, insbesondere kreisrunde Kontur ist, ist die lichte Kontur ein Kreisbogen. Auf dem Kreisbogen ist die Umfangslänge, also die Bogenlänge auf der lichten Kontur proportional, insbesondere exakt proportional zum abgelaufenen Umfangswinkel.
  • In einer Ausgestaltung ist die über jedes Matrizenteil hinweg ausgebildete Umfangslänge proportional zu dem von dem jeweiligen Matrizenteil belegten Umfangswinkel. Eine wiederum weitere Ausgestaltung besteht darin, dass an jedes Matrizenteil mit dieser Gestalt sich ein Matrizenteil der Pressmatrize anschließt, bei dem die winkelbezogene Umfangslänge über den gesamten Umfangswinkel hinweg schwankt. Beispielsweise ist eine solche Ausgestaltung dann erreicht, wenn in dem Matrizenteil mit der schwankenden winkelbezogenen Umfangslänge der Umfangsabschnitt durch einen Teil eines Sechskants gebildet ist. Es schwankt dort die winkelbezogene Umfangslänge periodisch zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert. Der Minimalwert ist an der Stelle erreicht, an dem die Ecken des Sechskants nach innen weißen. Der Maximalwert ist dort erreicht, wo die Ecken des Sechskants nach außen weisen.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Presswerkzeug, insbesondere zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke. Das Presswerkzeug umfasst eine Pressmatrize, insbesondere wenigstens eine Ausgestaltung und/oder wenigstens eine Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Pressmatrize.
  • Das Presswerkzeug kann wenigstens zwei Pressbacken umfassen, wobei die wenigstens zwei Matrizenteile der Pressmatrize jeweils einer der Pressbacken zugeordnet sind. Beispielsweise sind die Pressbacken mittels einer Schwenkverbindung gegeneinander verschwenkbar, um von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung verschwenkt zu werden. Beispielsweise dient die Offenstellung zum Aufnehmen des Werkstücks zwischen den Matrizenteilen. Beispielsweise befinden sich in der Geschlossenstellung die Matrizenteile in der Schließposition.
  • Die Matrizenteile können an den jeweils zugehörigen Pressbacken befestigt sein, insbesondere lösbar befestigt sein, oder daran ausgebildet sein. Sofern die Matrizenteile an den zugeordneten Pressbacken lösbar befestigt sind, sind die Matrizenteile als Wechseleinsatz ausgebildet. Dazu können die Matrizenteile jeweils einen Nutabschnitt zur lösbaren Aufnahme an dem Presswerkzeug umfassen, wobei der jeweilige Nutabschnitt an dem Außenumfang des zugehörigen Matrizenteils vorgesehen ist. Das Presswerkzeug kann als Presszange ausgebildet sein. Auch kann das Presswerkzeug als Pressring ausgebildet. Sofern die Pressmatrize dreiteilig ausgebaut ist, also beispielsweise die vorstehend beschriebenen, wenigstens drei Matrizenteile aufweist, kann das Presswerkzeug eine Pressschlinge sein.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke vorgesehen. Bei dem Verfahren wird ein Presswerkzeug der vorstehend beschriebenen Art bereitgestellt. Es werden die rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke über einen axialen Überlappungsbereich ineinandergeschoben. Anschließend werden die rundrohrförmigen Abschnitte in dem axialen Überlappungsbereich mittels des Presswerkzeuges gegeneinander verpresst.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Pressmatrize, wie beispielsweise der vorstehend beschriebenen Pressmatrize, vorgesehen. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    1. i) Bereitstellung eines einteiligen Rohlings;
    2. ii) Einbringen von zwei Löchern in den Rohling derart, dass durch die Löcher ein Durchgang durch den Rohling gefertigt wird und jeweils eines der Löcher jeweils eine Eingangsöffnung des Durchgangs bildet, wobei eines der Löcher einen runden Querschnitt und das andere Loch einen eckigen Querschnitt, insbesondere mehreckigen Querschnitt, aufweisen und das Loch mit dem runden Querschnitt einen lichten Durchmesser aufweist, welcher gegenüber dem lichten Umkreisdurchmesser des Loches mit dem eckigen Querschnitt größer oder im Wesentlichen gleich groß ist oder gleich groß ist;
    3. iii) Teilen bzw. Trennen des Rohlings in wenigstens zwei Teile in Richtung der Längsachse des Durchgangs, insbesondere entlang der Längsachse des Durchgangs;
    4. iv) Bereitstellung wenigstens eines der wenigstens zwei Teile als Matrizenteil für die Pressmatrize.
  • Die Pressmatrize wird also aus einem einteiligen Rohling gefertigt, welcher nach dem Einbringen des Loches mit dem runden Querschnitt und des Loches mit dem eckigen Querschnitt in wenigstens zwei Teile geteilt wird, wobei wenigstens eines der Teile als Matrizenteil für die Pressmatrize genutzt wird. Die Teilung kann durch Sägen oder Erodieren ausgeführt werden und erfolgt entlang der Längsachse des Durchganges, welcher durch das Loch mit dem runden Querschnitt und dem Loch mit dem eckigen Querschnitt gebildet ist, so dass die Teile jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangs aufweisen. Dieser Umfangsabschnitt bildet einen Bestandteil einer Matrizenfläche der Pressmatrize. Beispielsweise ist das Loch mit dem runden Querschnitt und das Loch mit dem eckigen Querschnitt koaxial zueinander angeordnet. In diesem Fall liegen die Mittelachsen der beiden Löcher auf einer gemeinsamen Mittelachse vor.
  • Durch das Loch mit dem eckigen Querschnitt weist der Umfangsabschnitt der Teile über einen Bereich in axialer Richtung bezüglich der Längsachse des Durchgangs eine von rund abweichende Umfangskontur auf. Durch diesen Bereich wird beim späteren Einsatz der Pressmatrize an den zu verpressenden rundrohrförmigen Abschnitten der Werkstücke eine Kontur eingeformt, welche als Verdrehsicherung wirkt und einen drehfesten Sitz der Werkstücke relativ zueinander begünstigt. Durch das Loch mit dem runden Querschnitt weist der Umfangsabschnitt der Teile über einen anderen Bereich in axialer Richtung bezüglich der Längsachse des Durchgangs eine Umfangskontur auf, welche auf die runde Querschnittsform der zu verpressenden Werkstücke abgestellt ist. Es ist dadurch zumindest in diesem anderen Bereich ein Verpressen der rundrohrförmigen Abschnitte der zu verpressenden Werkstücke ohne Gradbildung oder höchstens nur geringfügiger Gradbildung zu realisieren.
  • Indem der Durchgang durch den Rohling derart gefertigt wird, dass eines der dazu eingebrachten Löcher einen runden Querschnitt aufweist, kann zur Ausformung dieses Loches auf ein Drehwerkzeug, wie beispielsweise einen Drehmeißel, zurückgegriffen werden. Dadurch wiederum ist es begünstigt, in die Umfangsfläche des Loches einen Hinterschnitt, eine Ringnut, einen Absatz oder dergleichen radiale Vertiefung einzubringen, denn es kann dazu auch auf ein Drehwerkzeug oder das bereits zum Ausformen des Loches genutzte Drehwerkzeug zurückgegriffen werden.
  • Indem das Loch mit dem runden Querschnitt einen lichten Durchmesser aufweist, welcher gegenüber dem lichten Umkreisdurchmesser des Loches mit dem eckigen Querschnitt größer oder im Wesentlichen gleich groß ist oder gleich groß ist, kann der Durchgang auch dann gefertigt werden, wenn zur Ausformung des Loches mit dem runden Querschnitt bereits auf die kleinsten zur Verfügung stehenden Drehwerkzeuge zurückgegriffen werden muss und diese Drehwerkzeuge eine Ausformung eines Loches mit einem Durchmesser, der höchstens dem Inkreisdurchmesser des einzubringenden Loches mit dem eckigem Querschnitt entspricht, nicht mehr zulassen.
  • Der bereitgestellte einteilige Rohling kann einstückig sein, also aus einem Stück gefertigt und/oder geformt sein. Das Loch mit dem runden Querschnitt kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Auch ist ein ovaler Querschnitt grundsätzlich möglich. Beispielsweise ist das Loch mit den runden Querschnitt gebohrt, insbesondere mittels eines Drehwerkzeugs gebohrt. Das Loch mit dem runden Querschnitt kann ein Sackloch sein. Unter der Bezeichnung "Sackloch" ist insbesondere ein Loch zu verstehen, welches mit einer vorgegebenen Tiefe in den Rohling eingebracht ist, ohne den Rohling vollständig zu durchdringen. Im Unterschied dazu ist bei einem Durchgangsloch das Loch durch den Rohling vollständig hindurchgebracht.
  • Das Loch mit dem eckigen Querschnitt weist beispielsweise einen mehreckigen Querschnitt auf. Unter der Bezeichnung "eckig" ist zu verstehen, dass der Querschnitt wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Ecken aufweist. Die Ecken können auch gerundet sein. Das Loch mit dem eckigen Querschnitt kann ein Sackloch oder ein Durchgangsloch sein. Das Loch mit dem eckigen Querschnitt kann mittels eines Fräsers gefräst sein. Das Loch mit dem eckigen Querschnitt kann einen als Sechseck ausgebildeten Querschnitt haben. Auch kann der Querschnitt dreieckig, viereckig, fünfeckig, sechseckig, siebeneckig oder eine weitergehende Anzahl an Ecken aufweisen.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Ecken des eckigen Querschnitts auf einem gemeinsamen Kreisumfang liegen. Dieser Kreisumfang ist durch die bereits vorstehend angegebene Bezeichnung "Umkreisdurchmesser" bestimmt. Demgegenüber bezeichnet der bereits vorstehend genannte Begriff "Inkreisdurchmesser" den Durchmesser des Inkreises. Der Inkreis liegt bei mehreckigen Querschnitten bzw. Polygonen vor und beschreibt denjenigen Kreis, der alle Seiten des Polygons in ihrem Inneren berührt.
  • Beispielsweise kann das Verfahren auch wie folgt ausgeführt werden: Es wird ein einteiliger Rohling bereitgestellt, welcher eine Vorderseite und eine, vorzugsweise der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite umfasst. Es wird von der Vorderseite aus ein erstes Sackloch in den einteiligen Rohling beispielsweise mittels eines Drehmeißels gebohrt. Danach wird von der Rückseite aus ein zweites Sackloch in dem einteiligen Rohling ausgeformt, wobei sich das zweite Sackloch bis in oder an oder über das erste Sackloch erstreckt. Dazu kann ein Fräser zum Einsatz kommen.
  • Bevorzugt ist der Querschnitt des zweiten Sacklochs als Sechseck ausgeformt. Bevorzugt ist die Mittelachse des Sechsecks zu der Mittelachse des ersten Sacklochs koaxial angeordnet. Bevorzugt ist es ferner vorgesehen, dass der lichte Umkreisdurchmesser des Sechsecks dem lichten Durchmesser des ersten Sacklochs entspricht oder im Wesentlichen entspricht.
  • Die Reihenfolge der Herstellung der Sacklöcher ist beliebig. Es können auch zuerst das zweite Sackloch und dann das erste Sackloch in den Rohling eingebracht werden. Schließlich wird der einteilige Rohling in wenigstens zwei Teile in Richtung der Mittelachse des ersten Sacklochs und/oder des zweiten Sacklochs durchtrennt, wobei die Teile dann als Matrizenteile einer Pressmatrize, wie beispielsweise der vorstehend beschriebenen Pressmatrize, genutzt sind oder genutzt werden können.
  • Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass in die Umfangsfläche des Loches mit dem runden Querschnitt wenigstens ein Hinterschnitt, eine Ringnut, ein Absatz oder dergleichen radiale Vertiefung eingebracht wird. Beispielsweise ist die radiale Vertiefung derart ausgebildet, dass mittels der Pressmatrize ein Werkstück, insbesondere ein Fitting, verpresst werden kann, welches umfangsseitig eine Sicke mit einem darin aufgenommenen Dichtring umfasst. Beispielsweise ist die radiale Vertiefung in axialem Abstand zu einer, vorzugsweise zu beiden Eingangsöffnungen des Durchganges angeordnet.
  • Beispielsweise kann die Herstellung der Pressmatrize in der Art und Weise erfolgen, dass vorab in den Rohling ein Durchgangsloch eingebracht wird, insbesondere gebohrt wird, beispielsweise mit einem kreisrunden Querschnitt, wobei der Durchmesser dieses Durchgangsloches kleiner als der Inkreisdurchmesser des Loches mit dem eckigen Querschnitt ist. Und erst anschließend das Loch mit dem runden Querschnitt und das Loch mit dem eckigen Querschnitt unter Nutzung des vorab eingebrachten Durchgangsloches ausgeformt werden.
  • Eine weitere Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass eine Pressmatrize bereitgestellt wird, bei der jeweils benachbarte Matrizenteile der Matrizenteile der Pressmatrize auf 180° Umschlag zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die benachbarten Matrizenteile zueinander um die quer zu Längsachse des Durchgangs vorliegende Querachse um 180° verdreht angeordnet. Dadurch wird bewirkt, dass bei einem Verpressen der rundrohrförmigen Abschnitte von Werkstücken ein asymmetrisches Verformungsbild an den verpressten Abschnitten erzeugt wird und die hierzu bereits vorstehend ausgeführten Vorteile erreicht werden.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine mögliche Ausführungsform eines Presswerkzeuges in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung des Presswerkzeuges der Figur 1 im Bereich einer Pressmatrize,
    Fig. 3
    eine mögliche Ausführungsform eines Matrizenteiles einer zweiteiligen Pressmatrize, welche beispielsweise in dem Presswerkzeug der Figuren 1 und 2 eingesetzt werden kann, in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 4
    ein mit dem Matrizenteil der Figur 3 korrespondierendes anderes Matrizenteil der Pressmatrize in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 5
    die durch die Matrizenteile der Figuren 3 und 4 zusammengesetzte Pressmatrize in einer Ansicht auf die Vorderseite,
    Fig. 6
    die Pressmatrize der Figur 5 in einer Ansicht auf die Rückseite,
    Fig. 7
    eine mögliche Ausführungsform einer Pressmatrize, umfassend drei Matrizenteile, in einer Ansicht auf die Vorderseite der Pressmatrize und
    Fig. 8
    die Pressmatrize der Figur 7 in einer Ansicht auf die Rückseite.
  • Figur 1 zeigt - in schematischer Darstellung - eine mögliche Ausführungsform eines Presswerkzeuges 100 in einer perspektivischen Ansicht. Das Presswerkzeug 100 weist eine Pressmatrize 1 auf, welche mehrteilig aufgebaut ist. Beispielsweise umfasst die Pressmatrize 1 zwei Matrizenteile 8 und 9. Figur 2 zeigt das Presswerkzeug 100 in einer vergrößerten Darstellung im Bereich der Pressmatrize 1.
  • Das Presswerkzeug 100 dient dem Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke. Insbesondere können mittels des Presswerkzeuges 100 rohrförmige, insbesondere rundrohrförmige Werkstücke zu einer unlösbaren Rohrverbindung verpresst werden. Beispielsweise ist eines der Werkstücke ein Rohr bzw. Rohrabschnitt und ein anderes der Werkstücke ist ein Pressfitting, beispielsweise eine Rohrmuffe, welche mittels des Presswerkzeuges 100 gegen das Rohr verpresst wird.
  • Das Presswerkzeug 100 hat zwei Pressbacken 110, 120, wobei jeweils einer der Pressbacken 110 und 120 eines der Matrizenteile 8 bzw. 9 zugeordnet ist. Die Pressbacken 110 und 120 sind mittels einer Schwenkverbindung 130 gegeneinander schwenkbar, um relativ zueinander von einer Offenstellung, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, in eine Geschlossenstellung verschwenkt zu werden. Die Offenstellung dient beispielsweise zum Aufnehmen der zu verpressenden Werkstücke zwischen den Matrizenteilen 8 und 9. In der Geschlossenstellung befinden sich die Matrizenteile 8 und 9 beispielsweise in einer Schließposition relativ zueinander. Die Schwenkverbindung 130 kann wenigstens ein Zwischenteil 140 umfassen, an welchem jeweils einer der Pressbacken 110 und 120 über eine Welle oder Achse 130.1 und 130.2 drehbar gelagert ist.
  • Die Matrizenteile 8 und 9 der Pressmatrize 1 können an den jeweils zugeordneten Pressbacken 110 bzw. 120 lösbar befestigt sein. Insofern können die Matrizenteile 8 und 9 als Wechseleinsatz ausgebildet sein. Dazu kann an dem Außenumfang der Pressmatrize 1 eine Ringnut 15 vorgesehen sein, welche bevorzugt entsprechend an jedem der Matrizenteile 8 und 9 ausgebildet ist, um das jeweilige Matrizenteil 8 und 9 an den zugehörigen Pressbacken 110 bzw. 120 in einen entsprechend vorgesehenen Vorsprung 170 einsetzen zu können. Durch die Ringnut 15 und den Vorsprung 170 sind die Matrizenteile 8 und 9 in der jeweils zugehörigen Pressbacke 110 bzw. 120 gegen ein seitliches Herausschieben aus einer Befestigungsposition an der zugehörigen Pressbacke 110 bzw. 120 gesichert.
  • Bevorzugt ist durch wenigstens ein zusätzliches Spannstiftelement 180 das jeweilige Matrizenteil 8 bzw. 9 an der zugehörigen Pressbacke 110 bzw. 120 kraftschlüssig verspannt oder durch Formschluss fixiert, um ein Lösen aus der Befestigungsposition an der jeweils zugehörigen Pressbacke 110 bzw. 120 in radialer Richtung zu vermeiden. Dazu kann an dem jeweiligen Matrizenteil 8 bzw. 9 wenigstens eine Fixierstelle 8.6 bzw. 9.6, insbesondere Aufnahmeöffnung für das Spannstiftelement 180 vorgesehen sein. Alternativ können die Matrizenteile 8 und 9 an der jeweiligen Pressbacke 110 bzw. 120 auch unlösbar angebunden sein, beispielsweise indem die Matrizenteile 8 und 9 an der jeweiligen Pressbacke 110 bzw. 120 angeformt sind.
  • Bevorzugt ist das Presswerkzeug 100 mit einem (in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellten) Antriebsgerät koppelbar, insbesondere mechanisch koppelbar, um die Pressbacken 110, 120 von der Offenstellung in die Geschlossenstellung zu bringen. Das Antriebsgerät kann ein handbetätigtes Antriebsgerät oder ein elektromotorisch oder hydraulisch oder pneumatisch betätigtes Antriebsgerät sein. Durch die von dem Betätigungsgerät erzeugte Betätigungskraft werden die Pressbacken 110, 120 relativ zueinander bewegt. Dazu können die Pressbacken 110 und 120 jeweils ein hinteres Teil 150 und 160 aufweisen, durch welches die Pressbacken 110 und 120 nach hinten heraus, insbesondere von dem Bereich der Matrizenteile 8 und 9 weg, nach hinten verlängert ist und welche jeweils einen Hebel in Bezug auf die Gelenkverbindung 130 bilden. Bevorzugt ist daher an den hinteren Teilen 150 und 160 jeweils wenigstens eine Koppelstelle für das Betätigungsgerät vorgesehen.
  • Der Aufbau und die Gestaltung der Pressmatrize 1 wird nachfolgend anhand der Figuren 3 bis 6 näher beschrieben. Die Figur 3 zeigt das Matrizenteil 8 in einer perspektivischen Ansicht. Die Figur 4 zeigt das Matrizenteil 9 in ebenfalls einer perspektivischen Ansicht. Die Figuren 5 und 6 zeigen die Pressmatrize 1 mit den Matrizenteilen 8 und 9 in einer Vorderansicht (Figur 5) und einer Rückansicht (Figur 6).
  • Die Pressmatrize 1 umfasst eine Vorderseite 2, eine vorzugsweise dazu gegenüberliegende Rückseite 3 und ein von der Vorderseite 2 bis zu der Rückseite 3 sich erstreckendes Durchgangsloch 4. Das Durchgangsloch 4 umfasst an der Vorderseite 2 eine vordere Öffnung 5 und an der Rückseite 3 eine hintere Öffnung 6 sowie eine Umgangsfläche 7, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist. Die Bezeichnungen "Vorderseite" und "Rückseite" sind beliebig gewählt und könnten daher auch gegeneinander sein. Gleiches trifft auch auf die Angaben "vordere" und "hintere" in Bezug auf die Öffnungen 5 und 6 zu.
  • Die Pressmatrize 1 umfasst neben den zwei Matrizenteilen 8 und 9, welche auch als erstes Matrizenteil 8 und zweites Matrizenteil 9 bezeichnet sein können, zwei Schließstellen 10 und 11. Die Schließstellen 10 und 11 sind jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen 8.1, 9.1 sowie 8.2, 9.2, der Matrizenteile 8, 9 gebildet, wobei die zwei Matrizenteile 8, 9 jeweils über einen Umfangswinkel α1, α2 einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches 4 umfassen, so dass in der bereits vorstehend beschriebenen Schließposition A der zwei Matrizenteile 8, 9 an den Schließstellen 10, 11 die Umfangsfläche 7 des Durchgangsloches 4 umfangsseitig zusammengesetzt ist.
  • Wie am Beispiel der Figur 5 ersichtlich ist, weist eines der Matrizenteile 8, 9, beispielsweise das Matrizenteil 8, eine runde Zielkontur 8.3 über wenigstens einen Bereich 8.4 des Umfangsabschnittes des Durchgangsloches 4 auf, welcher dem einen der Matrizenteile 8, 9 zugehörig ist. Das andere Matrizenteil, insbesondere das Matrizenteil 9, weist dagegen eine von der runden Zielkontur 8.3 abweichende Kontur 9.3 über wenigstens einen Bereich 9.4 des Umfangsabschnittes des Durchgangsloches 4 auf, welcher diesem anderen Matrizenteil 9 zugeordnet ist. Der wenigstens eine Bereich 8.4 mit der runden Zielkontur 8.3 und der wenigstens eine Bereich 9.4 mit der abweichenden Kontur 9.3 sind in der Weise angeordnet, dass die den zwei Matrizenteilen 8, 9 jeweils zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches 4 zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches 4 gebildeten Sehne 8.7, 9.7 vorliegen. Bevorzugt sind die Bereiche 8.3 und 9.3 jeweils angrenzend an die Stirnflächen 8.1 und 9.1 angeordnet.
  • Die runde Zielkontur 8.3 kann kreisförmig ausgebildet sein oder zumindest einen Abschnitt eines kreisförmigen Bogens aufweisen. Die von der runden Zielkontur 8.3 abweichende Kontur 9.3 ist beispielsweise geradlinig ausgebildet. Beispielsweise bildet die von der runden Zielkontur 8.3 abweichende Kontur 9.3 zumindest eine Seite eines Vielecks, wobei zumindest ein Teil des Vielecks den Umfangsabschnitt des Durchgangsloches 4 bildet, welcher von dem zugehörigen Matrizenteil 9 umfasst ist. Beispielsweise ist das Vieleck ein Sechseck, insbesondere abgerundetes Sechseck, und der Umfangsabschnitt des Durchgangsloches 4, welcher von dem zugehörigen Matrizenteil 9 gebildet ist, umfasst drei Seiten des Sechsecks, wie insbesondere aus der Figur 5 ersichtlich ist. Insbesondere entspricht der lichte Umkreisradius des Sechsecks dem lichten Radius der runden Kontur 9.3 bezogen auf die Mittelachse 19 der Pressmatrize 1.
  • Die runde Zielkontur 8.3 kann durch einen Bereich 8.5 mit einer davon abweichenden weiteren Kontur 8.8 unterbrochen sein. Die weitere Kontur 8.8 kann eine ebenfalls geradlinig ausgebildete Kontur sein. Beispielsweise ist die weitere Kontur 8.8 zu der Sehne 8.7 des zugehörigen Matrizenteils 8 parallel beabstandet angeordnet. Das Matrizenteil 9 mit der weiteren Kontur 8.8 kann auch dadurch verallgemeinert beschrieben werden, dass auf einem überwiegenden Teil des Umfangswinkels α1 der zugehörige Umfangsabschnitt des Durchgangsloches 4 eine Kontur mit einer einheitlichen winkelbezogenen Umfangslänge aufweist und auf einem restlichen Teil des Umfangswinkels α1 eine anteilig größere Umfangslänge ausgebildet ist. Die winkelbezogene Umfangslänge bezieht sich dabei auf die Bogenlänge bezogen auf den Umfangswinkel, in dem sich die Bogenlänge des Matrizenteils 8 jeweils aufspannt.
  • Bevorzugt sind die runde Zielkontur 8.3 und die davon abweichende Kontur 9.3 in einem Bereich 16 der vorderen Öffnung 5 der Pressmatrize 1 vorgesehen und in einem Bereich 17 der hinteren Öffnung 6 der Pressmatrize 1 ist die Ausbildung der Matrizenteile 8 und 9 gegenüber ihrer Ausbildung in dem einen Bereich der vorderen Öffnung 5 vertauscht. Insofern ergibt sich die Ausgestaltung der Matrizenteile 8 und 9 in dem Bereich 17 der hinteren Öffnung 6, wie in der Figur 6 dargestellt ist. Bevorzugt sind daher die Matrizenteile 8 und 9 als Gleichteile ausgebildet.
  • Bevorzugt weist die als Matrizenfläche dienende Umfangsfläche 7 der Pressmatrize 1 zwischen dem Bereich 16 der vorderen Öffnung 5 und dem Bereich 17 der hinteren Öffnung 6 eine ringförmige Vertiefung 12, insbesondere eine Ringnut, auf. Die Vertiefung 12 dient dazu, dass ein Werkstück, wie beispielsweise ein Pressfitting verpresst werden kann, welcher eine umlaufende Sicke mit einem darin aufgenommenen Dichtring enthält. Die Vertiefung 12 ist insofern bevorzugt auf die Abmessungen dieser umlaufenden Sicke an dem Werkstück angepasst.
  • Die Umfangsfläche 7 der Pressmatrize kann zwischen dem einen Bereich 16 der vorderen Öffnung 5 und dem einen Bereich 17 der hinteren Öffnung 6 abgesetzt sein, so dass der Bereich 16 und der Bereich 17 jeweils eine Einschnürung, also einen in radialer Richtung nach innen sich erstreckenden Vorsprung gegenüber der Umfangsfläche 7 der Pressmatrize 1 ausbilden, also die an die Bereiche 16, 17 angrenzenden Oberflächen 20, 21 radial vorzugsweise geringfügig zurückgesetzt sind.
  • Figur 7 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform einer Pressmatrize 1.1. Die Pressmatrize 1.1 unterscheidet sich von der Pressmatrize 1 der Figuren 3 bis 6 unter anderem dadurch, dass die Pressmatrize 1.1 durch drei Matrizenteile 28, 29, 30 aufgebaut ist. Die Matrizenteile 28, 29, 30 können auch als erstes Matrizenteil 28, zweites Matrizenteil 29 und drittes Matrizenteil 30 bezeichnet werden. In der Figur 7 ist die Pressmatrize 1.1 in einer Ansicht auf die Vorderseite 2 dargestellt. Figur 8 zeigt die Pressmatrize 1.1 in einer Ansicht auf die Rückseite 3. Die Pressmatrize 1.1 umfasst drei Schließstellen 12, 13, 14, wobei die Schließstellen 12, 13, 14 jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen 28.2, 29.1 bzw. 29.2, 30.1 bzw. 30.2, 28.1 von zueinander benachbarten Matrizenteilen 28, 29 bzw. 29, 30 bzw. 30, 28 der drei Matrizenteile 28, 29, 30 gebildet ist und die Matrizenteile 28, 29, 30 jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches 4 umfassen, so dass in der Schließposition A der Matrizenteile 28, 29, 30 an den Schließstellen 12, 13, 14 die Umfangsfläche 7 des Durchgangsloches 4 umfangsseitig zusammengesetzt ist.
  • Wie aus der Figur 7 ersichtlich ist, weist eines der Matrizenteile 28, 29, 30, insbesondere das Matrizenteil 28, eine runde Zielkontur 28.3 über wenigstens einen Bereich 28.4 des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches 4 auf. Die anderen der Matrizenteile 28, 29 30, insbesondere die Matrizenteile 29, 30, weisen jeweils über wenigstens einen Bereich 29.4 bzw. 30.4 des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches 4 eine von der runden Zielkontur 28.3 abweichende Kontur 29.3 bzw. 30.3 auf, so dass die drei Matrizenteile 28, 29 und 30 zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches 4 zueinander asymmetrisch einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt gebildeten Sehne 28.7, 29.7, 30.7 vorliegen.
  • Auch bei der Pressmatrize 1.1 kann die runde Zielkontur 28.3 kreisrund ausgebildet sein. Bevorzugt ist die davon abweichende Kontur 29.3 bzw. 30.3 geradlinig ausgebildet, beispielsweise durch einen Teil eines Vielecks gebildet. Bevorzugt ist die abweichende Kontur 29.3 bzw. 30.3 durch drei Seiten eines Sechsecks zumindest teilweise gebildet. Die runde Zielkontur 8.3 kann durch einen Bereich 28.5 mit einer davon abweichenden weiteren Kontur 28.8 unterbrochen sein. Die weitere Kontur 28.8 kann eine ebenfalls geradlinig ausgebildete Kontur sein. Bevorzugt sind die Matrizenteile 28, 29, 30 der Pressmatrize 1.1 als Gleichteile ausgebildet. Dadurch ergibt sich im Hinblick auf die Rückseite 3 der Pressmatrize 1 die Ausgestaltung, welche aus der Figur 8 ersichtlich ist.
  • In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezugnahme auf einen bestimmten Aspekt oder eine bestimmte Ausführungsform oder eine bestimmte Ausgestaltung, dass ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Verbindung mit dem jeweiligen Aspekt oder der jeweiligen Ausführungsform oder der jeweiligen Ausgestaltung beschrieben ist, zumindest dort enthalten ist, aber nicht notwendigerweise in allen Aspekten oder Ausführungsformen oder Ausgestaltungen der Erfindung enthalten sein muss. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass jede Kombination der verschiedenen Merkmale und/oder Strukturen und/oder Eigenschaften, welche in Bezug auf die Erfindung beschrieben sind, von der Erfindung umfasst sind, sofern dies nicht ausdrücklich oder eindeutig durch den Zusammenhang widerlegt ist.
  • Die Verwendung von einzelnen oder allen Beispielen oder einer beispielhaften Ausdrucksweise im Text soll lediglich die Erfindung beleuchten und stellt keine Beschränkung hinsichtlich des Umfangs der Erfindung dar, wenn nichts anders behauptet wird. Auch ist keine Ausdrucksweise oder Formulierung der Beschreibung so zu verstehen, dass es sich um ein nicht beanspruchtes, aber für die Praxis der Erfindung wesentliches Element handelt ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pressmatrize
    1.1
    Pressmatrize
    2
    Vorderseite
    3
    Rückseite
    4
    Durchgangsloch
    5
    vordere Öffnung
    6
    hintere Öffnung
    7
    Umfangsfläche
    8
    Matrizenteil (erstes Matrizenteil)
    8.1
    Stirnfläche
    8.2
    Stirnfläche
    8.3
    runde Zielkontur
    8.4
    Bereich
    8.5
    Bereich
    8.6
    Fixierstelle
    8.7
    Sehne
    8.8
    weitere Kontur
    9
    Matrizenteil (zweites Matrizenteil)
    9.1
    Stirnfläche
    9.2
    Stirnfläche
    9.3
    abweichende Kontur
    9.4
    Bereich
    9.6
    Fixierstelle
    9.7
    Sehne
    10
    Schließstelle
    11
    Schließstelle
    12
    Schließstelle
    13
    Schließstelle
    14
    Schließstelle
    15
    Ringnut
    16
    Bereich
    17
    Bereich
    18
    Vertiefung
    19
    Mittelachse
    20
    Oberfläche
    21
    Oberfläche
    28
    Matrizenteil (erstes Matrizenteil)
    28.1
    Stirnfläche
    28.2
    Stirnfläche
    28.3
    runde Zielkontur
    28.4
    Bereich
    28.5
    Bereich
    28.7
    Sehne
    28.8
    weitere Kontur
    29
    Matrizenteil (zweites Matrizenteil)
    29.1
    Stirnfläche
    29.2
    Stirnfläche
    29.3
    abweichende Kontur
    29.4
    Bereich
    29.7
    Sehne
    30
    Matrizenteil (drittes Matrizenteil)
    30.1
    Stirnfläche
    30.2
    Stirnfläche
    30.3
    abweichende Kontur
    30.4
    Bereich
    30.7
    Sehne
    100
    Presswerkzeug
    110
    Pressbacke
    120
    Pressbacke
    130
    Gelenkverbindung
    130.1
    Achse
    130.2
    Achse
    140
    Zwischenteil
    150
    hinteres Teil
    160
    hinteres Teil
    170
    Vorsprung
    180
    Spannstiftelement
    A
    Schließposition
    α1
    Umfangswinkel
    α2
    Umfangswinkel

Claims (12)

  1. Pressmatrize (1) für ein Presswerkzeug (100) zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, wobei die Pressmatrize (1) eine Vorderseite (2), eine Rückseite (3) und ein von der Vorderseite (2) bis zu der Rückseite (3) sich erstreckendes Durchgangsloch (4) umfasst, das Durchgangsloch (4) an der Vorderseite (2) eine vordere Öffnung (5) und an der Rückseite (3) eine hintere Öffnung (6) umfasst und darüber hinaus das Durchgangsloch (4) eine Umfangsfläche (7) umfasst, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist, wobei die Pressmatrize (1) durch wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) mehrteilig aufgebaut ist und wenigstens eine, vorzugsweise zwei Schließstellen (10, 11) umfasst, wobei die Schließstellen (10, 11) jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen (8.1, 8.2, 9.1, 9.2) von zueinander benachbarten Matrizenteilen (8, 9) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) gebildet ist und die wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfassen, so dass in einer Schließposition (A) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) an den Schließstellen (10, 11) die Umfangsfläche (7) des Durchgangsloches (4) umfangsseitig zusammengesetzt ist, wobei wenigstens eines der Matrizenteile (8, 9) über wenigstens einen Bereich (8.4) des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches (4) eine runde Zielkontur (8.3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine andere Matrizenteil (9) über wenigstens einen Bereich (9.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) eine von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) umfasst, so dass die zu den wenigstens zwei Matrizenteilen (8, 9) zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches (4) zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) gebildeten Sehne (8.7, 9.7) vorliegen.
  2. Pressmatrize nach Anspruch 1, wobei die von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) geradlinig ist und zumindest eine Seite eines Vielecks bildet, wobei zumindest ein Teil des Vielecks den Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) bildet, welcher von dem wenigstens einen anderen Matrizenteil (9) umfasst ist.
  3. Pressmatrize nach Anspruch 1 oder 2, wobei die runde Zielkontur (8.3) durch einen Bereich (8.5) mit einer davon abweichenden weiteren Kontur (8.8) unterbrochen ist, welche geradlinig ist und insbesondere zu der Sehne (8.7) des zugehörigen wenigstens einen Matrizenteils (8) parallel beabstandet angeordnet ist.
  4. Pressmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die runde Zielkontur (8.3) über wenigstens einen an eine der Stirnflächen (8.1, 8.2) des wenigstens einen Matrizenteils (8) angrenzenden Bereich (8.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) und die von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) über wenigstens einen an die entsprechende Stirnfläche (9.1) des wenigstens einen anderen Matrizenteils (9) angrenzenden Bereich (9.4) des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches (4) vorgesehen sind.
  5. Pressmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die runde Zielkontur (8.3) des wenigstens einen Matrizenteils (8) und die von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) des wenigstens einen anderen Matrizenteils (9) in einem Bereich der vorderen Öffnung (5) der Pressmatrize (1) vorgesehen sind und in einem Bereich der hinteren Öffnung (6) der Pressmatrize (1) die Ausbildung des wenigstens einen Matrizenteils (8) und des wenigstens einen anderen Matrizenteils (9) gegenüber ihrer Ausbildung in dem einen Bereich der vorderen Öffnung (5) vertauscht ist, wobei die wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) zwischen dem einen Bereich der vorderen Öffnung (5) und dem einen Bereich der hinteren Öffnung (6) eine nutförmige Vertiefung (12) in dem jeweiligen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfangsseitig enthalten.
  6. Pressmatrize nach Anspruch 5, wobei das wenigstens eine Matrizenteil (8) und das wenigstens eine andere Matrizenteil (9) Gleichteile sind.
  7. Pressmatrize nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Pressmatrize (1.1) durch wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) mehrteilig aufgebaut ist und ferner wenigstens eine, vorzugsweise drei Schließstellen (12, 13, 14) umfasst, wobei die Schließstellen (12, 13, 14) jeweils durch einander zugeordnete Stirnfläche (28.2, 29.1; 29.2, 30.1; 30.2, 28.1) von zueinander benachbarten Matrizenteilen (28, 29; 29, 30; 30, 28) der wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) gebildet ist und die wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfassen, so dass in einer Schließposition (A) der wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) an den Schließstellen (12, 13, 14) die Umfangsfläche (7) des Durchgangsloches (4) umfangsseitig zusammengesetzt ist, wobei wenigstens eines der Matrizenteile (28, 29, 30) über wenigstens einen Bereich (28.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) die runde Zielkontur (28.3) umfasst und wenigstens ein anderes der Matrizenteile (28, 29, 30) über wenigstens einen Bereich (29.4) des zugehörenden Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) die von der runden Zielkontur (28.3) abweichende Kontur (29.3) umfasst, so dass die den wenigstens drei Matrizenteilen (28, 29, 30) zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches (4) zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt gebildeten Sehne (28.7, 29.7, 30.7) vorliegen.
  8. Pressmatrize nach Anspruch 7, wobei das wenigstens eine Matrizenteil (28) die runde Zielkontur (28.3) und wenigstens zwei andere der Matrizenteile (28, 29, 30) jeweils die von der runden Zielkontur (28.3) abweichende Kontur (29.3, 30.3) umfassen.
  9. Presswerkzeug (100) zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, wobei das Presswerkzeug (100) eine Pressmatrize (1; 1.1; 1.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, umfassend die Schritte:
    i) Bereitstellen eines Presswerkzeuges (100) nach Anspruch 9;
    ii) Ineinanderschieben der rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke über einen axialen Überlappungsbereich;
    iii) Verpressen der rundrohrförmigen Abschnitte in dem axialen Überlappungsbereich mittels des Presswerkzeuges (100).
  11. Verfahren zur Herstellung einer Pressmatrize (1; 1.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend folgende Schritte:
    i) Bereitstellung eines einteiligen Rohlings;
    ii) Einbringen von zwei Löchern in den Rohling derart, dass durch die Löcher ein Durchgang (4) durch den Rohling gefertigt wird und jeweils eines der Löcher jeweils eine Eingangsöffnung (5; 6) des Durchgangs (4) bildet, wobei eines der Löcher einen runden Querschnitt und das andere Loch einen eckigen Querschnitt aufweisen und das Loch mit dem runden Querschnitt einen lichten Durchmesser aufweist, welcher gegenüber dem lichten Umkreisdurchmesser des Loches mit dem eckigen Querschnitt größer oder gleich groß ist;
    iii) Teilen des Rohlings in wenigstens zwei Teile in Richtung der Längsachse (19) des Durchgangs (4);
    iv) Bereitstellung wenigstens eines der wenigstens zwei Teile als Matrizenteil (8, 9; 28, 29, 30) für die Pressmatrize (1; 1.1).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem in das Loch mit dem runden Querschnitt wenigstens eine radiale Vertiefung (18) umfangsseitig eingebracht wird.
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