WO1997043572A1

WO1997043572A1 - Schlauchanschluss und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: WO1997043572A1
Application number: PCT/EP1997/002267
Authority: WO
Inventors: Klaus Dietzel
Original assignee: Dipl.-Ing. K. Dietzel Gmbh
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-03
Publication date: 1997-11-20

Abstract

Schlauchanschluß aus einem Rohrstück (1) mit einer Tülle (2) und einer Verschraubung (3), bei dem das Rohrstück verschraubungsseitig über einen Außenwulst (9) in eine Außensicke (10) und eine Aufweitung (18) übergeht. Der Außenwulst, die Außensicke und die Aufweitung lassen sich durch Aufweiten eines nahtlosen oder geschweißten Rohrabschnitts und anschließendes axiales Stauchen auf einfache Weise herstellen.

Description

"Schlauchanschluß und Verfahren zu dessen Herstellung"

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauchanschluß mit einer Tülle an einem und einer Verschraubung am anderen Ende.

Stand der Technik

Derartige Schlauchanschlüsse dienen zum Verbinden von Schläuchen und Rohren oder Anschlußnippeln von Maschi¬ nen; sie besitzen demgemäß am einen Ende eine in den Schlauch, beispielsweise einen Hochdruckschlauch, ein¬ greifende mit Außenrillen oder -rippen und einem Anschlagwulst versehene Tülle sowie am anderen Ende eine Verschraubung mit einer losen Überwurfmutter zum Verschrauben mit einem Gegenanschluß, beispielsweise einem Rohrende.

Derartige Schlauch/Rohr-Armaturen bedingen eine außer¬ ordentlich aufwendige Herstellung; denn sie werden normalerweise aus dem Vollen gedreht. Dabei wird in einen massiven Rohling aus einem Automatenstahl zunächst eine Bohrung eingebracht und alsdann spanabhebend die Kontur mit den Rippen oder Rillen der Tülle, einem Anschlagwulst am schlauchseitigen sowie dem üblichen Außenwulst und einer Rille zur Aufnahme eines O-Rings am verschraubungsseitigen Ende hergestellt.

Es sind auch Schlauchanschlüsse bekannt, die aus zwei, jeweils einen der beiden Außenwülste aufweisenden und miteinander verlöteten Drehteilen bestehen. Dabei besteht die Möglichkeit, die Überwurfmutter vor dem Verlöten auf eines der beiden Drehteile aufzuziehen. Das Löten ist jedoch angesichts einer Löttemperatur von etwa 1120°C mit einem hohen Wärmeeinbringen verbunden, das in der wärmebeeinflußten Zone zu einem erheblichen Festigkeitsverlust führt. Zu einem solchen Festigkeitsverlust von beispielsweise 25?> kommt es auch im Verlaufe eines Weichglühens, das bei L-förmig gebogenen Schlauchanschlüssen erforderlich ist, da Automatenstähle im Hinblick auf einen kurzbrechenden Span verhältnismäßig spröde sind und daher eine für das Rohrbiegen unzureichende Kaltverformbarkeit besitzen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten, aus dem Vollen gedrehten Schlauchanschlüsse besteht darin, daß es beim anfänglichen Bohren leicht zu einem Verlaufen der Bohrung und demzufolge zu unterschiedlichen Wanddicken kommen kann, die insbesondere bei der Verwendung des Schlauchanschlusses für Hochdruckmedien kritisch sind.

Schließlich bietet die Geometrie gedrehter Schlauchan¬ schlüsse verhältnismäßig wenig Platz für die den O-Ring aufnehmende Außenrille. Demgemäß kommen als Dichtung nur querschnittskleine O-Ringe mit entsprechend begrenzter Dichtwirkung mfrage.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die vorerwähnten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Schlauchanschluß zu schaffen, der sich vor allem auf wesentlich einfachere Weise herstellen läßt als aus einem Drehteil bestehende Schlauchanschlüsse.

Die Losung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, den Schlauchanschluß aus einem handelsüblichen, insbesondere einem nahtlosen Rohr im wesentlichen durch Verformen herzustellen.

Im einzelnen besteht die Erfindung aus einem Schlauch¬ anschluß mit einem Rohrstück, das einerseits als übliche Tülle ausgebildet ist, verschraubungsseitig jedoch über einen Außenwulst in eine Außensicke übergeht. Beides läßt sich ohne weiteres durch bloßes Kaltverformen, im wesentlichen durch Aufweiten und etwa axiales Drucken nach Art eines Einwärtsfaltens herstellen.

Da die Sicke - im Gegensatz zu einer herkömmlichen Rille für einen O-Ring - nicht spanend eingebracht oder mit Hilfe eines Hartmetallwerkzeugs eingerollt zu werden braucht, sondern durch Stauchen bzw. Drücken im Wege eines Einwärtsfaltens hergestellt wird, ergibt sich ohne großen Aufwand ein gunstiger Sickenquerschnitt. Die Sicke befindet sich vorzugsweise am Fuß einer trichterförmigen Aufweitung, die den Übergang zu dem Querschnitt des Gegenanschlusses bzw. Rohrendes schafft. Dabei kann der Schlauchanschluß verschraubungsseitig in etwa die Gestalt zweier über eine Einschnürung miteinander verbundener Konen besitzen. Die Sicke verläuft dann im Bereich der Einschnürung und besitzt vorteilhafterweise einen dreieckförmigen Querschnitt, der beim Verschrauben mit dem Gegenanschluß mehr oder minder vollständig von dem dann stark verformten Dichtungsring ausgefüllt wird.

Als Werkstoff für den erfindungsgemäßen Schlauchanschluß eignet sich der tiefziehfähige Stahl St 52.4, insbesondere ein Stahl mit etwa 0,170 bis 0,180 % Koh¬ lenstoff, 0,180 bis 0,21 % Silizium und 1,15 bis 1,19g Mangan.

Bei einem hinreichend tiefziehfähigen Stahl läßt sich der erfindungsgemäße Schlauchanschluß in der Weise herstellen, daß ein Rohrstück einseitig zunächst mit

Hilfe eines Dorns aufgeweitet und so vorzugsweise mit einem zylindrischen Abschnitt größeren Durchmessers versehen wird. Durch axiales Drücken bzw. Stauchen wird dann die Sicke hergestellt. Dabei kommt es durch eine

Art Einwärtsfalten zum Entstehen eines Innenwulstes, der jedoch nicht mit einem kritischen Querschnittsverlust verbunden ist, weil beim Einwärtsfalten im wesentlichen nur der Durchmesserzuwachs des vorhergehenden Aufweitens verlorengeht. Jedenfalls besteht trotz des verhältnismäßig großen Querschnitts der Sicke nicht die

Gefahr, daß der Innenwulst einen Querschnitt schafft, der geringer ist als der Querschnitt des unverformten Rohrstücks. Dies gewährleistet das anfängliche Aufweiten des Rohrendes. Das Aufweiten kann in zwei Stufen geschehen, so daß sich zwei einander benachbarte Rohrabschnitte mit unterschiedlichem Innendurchmesser ergeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen kompletten erfindungsgemäßen Schlauch- anschluß,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Verschraubungsseite im Einbauzustand,

Fig. 3 Prinzipskizzen vier verschiedener Werkzeuge zum Herstellen der Verschraubungsseite des Schlauchanschlusses und

Fig. 4 die einzelnen Phasen beim Herstellen des Schlauchanschlusses.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Der Schlauchanschluß besteht aus einem Rohrstück 1 mit einer Tülle 2 am einen und einer Verschraubung 3 am anderen Ende, die über einen gebogenen Mittelabschnitt miteinander verbunden sind. Die Tülle 2 ist in üblicher Weise beispielsweise durch Einkratzen mit Außenrippen 4 und mit einem Anschlagwulst 5 versehen, vor dem in einer Rille 6 eine Siche- rungsscheibe 7 für eine lose Überwurfmutter 8 angeordnet ist.

Verschraubungsseitig besitzt der Schlauchanschluß einen nach außen weisenden Wulst 9, der mehr oder minder stetig in eine dreieckformige Sicke 10 bzw. einen Innenwulst 11 und sodann in eine trichterförmige Auf¬ weitung 12 übergeht.

In der Sicke 10 befindet sich ein O-Ring verhältnismäßig großen Querschnitts, der nach dem Verschrauben unter dem Einfluß des Gegenanschlusses 14 in starkem Maße verformt wird und dabei die Sicke 10 mehr oder minder ausfüllt. Auf diese Weise ergibt sich eine auch sehr hohen Drücken gewachsene dichte Verbindung.

Beim Herstellen des erfindungsgemäßen Schlauchan¬ schlusses aus einem abgelangten geraden Rohrstuck werden in dessen einem Ende zunächst mehrere Rillen 19 eingerollt (Fig. 4 oberste Darstellung) . Alsdann wird das Rohr gestaucht und auf diese Weise der Anschlagwulst 5 hergestellt. Gleichzeitig wird die Verschraubungsseite des Rohrstucks mit Hilfe des in Fig. 3-1 dargestellten Werkzeugs aufgeweitet. Dieses Werkzeug besteht aus einem Dorn 20 und einer Matrize 21 und ist so beschaffen, daß sich die zylindrische Form des Rohrs im wesentlichen nicht ändert, jedoch ein Innendurchmesser entsteht, der im wesentlichen dem Innendurchmesser des Außenwulstes 9 entspricht (Fig. 4-2) . Alsdann wird die Überwurfmutter 8 verschraubungsseitig aufgebracht und mit Hilfe des Werkzeugs 22,23 mit vergrößertem Dorndurchmesser das Rohrende erneut aufgeweitet und mit Hilfe einer Matrizenstufe 24 der Vorwulst 15 als Anschlag für die Überwurfmutter 8 geschaffen (Fig. 3-2, Fig. 4-2) . Das Rohrende wird sodann durch Drucken bzw. Stauchen mit Hilfe des in Fig. 3-3 dargestellten Werkzeugs aus eine Patrize 25 und einer Matrize 26 in der Weise verformt bzw. verkürzt, daß sich ein in etwa dem Innenwulst 11 entsprechender Abschnitt der Rohrwandung nach innen faltet und dabei eine Vorform der Sicke 10 entsteht. Das Rohrstuckende besteht dann aus dem Vorwulst 15, einer etwa birnenförmigen Ausbauchung 27 und einem zylindri- sehen Endstück 28 (Fig. 4-3) . Abschließend wird mit Hilfe des aus Patrize 29 und Matrize 30 bestehenden Werkzeugs gemäß Fig. 3-4 das zylindrische Endstuck 28 aufgeweitet, gestaucht und gleichzeitig durch Em- wartsfalten die Sicke 10 geschaffen. Das Ausmaß des Einwärtsfaltens und die Große der Sicke lassen sich dabei innerhalb gewisser Grenzen frei wählen und den jeweiligen Einsatzbedingungen anpassen.

Bei dem zweistufigen Aufweiten (Fig. 3-1, Fig. 4-1; Fig. 3-2, Fig. 4-2) kommt es zwar in dem zylindrischen Rohrabschnitt zu einer Durchmesserabnahme; diese wird jedoch beim Stauchen in den beiden folgenden Stufen (Fig. 3-3, Fig. 4-3; Fig. 3-4, Fig. 4-4) wieder ausge¬ glichen.

Gewerbliche Anwendbarkeit Verschraubungsseitig besteht das Rohrstückende in etwa aus zwei über eine Einschnürung 16 miteinander verbun¬ denen Konen 17,18.

Die Überwurfmutter wird mit Hilfe des abschließend in die Rille 6 eingebrachten, vorzugsweise radial geschlitzten Sicherungsrings 7 auf dem Schlauchanschluß gehalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Schlauchanschluß

aus einem Rohrstück (1) mit einer Tülle (2) und einer Verschraubung (3), das verschraubungsseitig über einen Außenwulst (9) in eine Außensicke (10) übergeht.

2. Schlauchanschluß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein nahtloses Rohrstück (1) .

3. Schiauchanschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sicke (10) am Fuß einer trichterförmigen Aufweitung (12) befindet.

4. Schiauchanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein verschraubungsseitiges

Rohrende in Gestalt zweier über eine Einschnürung

(16) miteinander verbundener Konen (17,18).

5. Schiauchanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstuck (1) aus einem tiefziehfahigen Stahl besteht.

6. Schiauchanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück aus einem Stahl mit etwa 0,170 bis 0,180 ?, Kohlenstoff, 0,180 bis 0,21 o Silizium und 1,15 bis 1,19% Mangan besteht.

7. Verfahren zum Herstellen eines Schlauchanschlusses, bei dem

ein Rohrstück einseitig aufgeweitet und - durch axiales Drücken ein Außenwulst sowie eine Außensicke erzeugt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweiten unter Beibehaltung der zylindri- sehen Form des Rohrstücks geschieht.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Aufweiten in zwei Schritten geschieht.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Aufweiten in mindestens einer Stufe mit einem Stauchen verbunden ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Aufweiten des Rohrstückendes durch Stauchen ein Außenwulst und ein zylindrischer Endabschnitt hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Endabschnitt aufgeweitet und am

Übergang zu dem Außenwulst einwärts gefaltet wird.

13. Verwendung eines Stahls mit 0,170 bis 0,180% Koh¬ lenstoff, 0,180 bis 0,21% Silizium und 1,15 bis 1,19% Mangan als Werkstoff zum Herstellen von Schlauchanschlüssen.