WO1998006518A1

WO1998006518A1 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden eines ersten rohres mit einem rohrförmigen element sowie verbindung zwischen einem ersten rohr und einem rohrförmigen element

Info

Publication number: WO1998006518A1
Application number: PCT/EP1997/004293
Authority: WO
Inventors: Uwe Vieregge
Original assignee: Uwe Vieregge
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 1998-02-19
Also published as: ATE208669T1; EP0921875A1; EP0921875B1; PT921875E; DE59705403D1; US6499769B1; ES2168659T3; AU4014297A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Rohres (10) mit einem Verbindungsrohr (14), das mit seinem Endabschnitt (22, 24) eine Öffnung (12) des ersten Rohres durchsetzt. Um auf einfache Weise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Rohren herzustellen, wird ein Werkzeug (34) vorgeschlagen, das zumindest zwei axial relativ zueinander verschiebbare, sich innerhalb des Verbindungsrohres (14) bis oder nahezu bis in das erste Rohr (10) hinein erstreckende Abschnitte (36, 38) umfasst, wobei einer der Abschnitte (36) einen radial abragenden Vorsprung (42) aufweist, der bei sich innerhalb des Rohres (10) angeordneten Abschnitten den Endabschnitt (22, 24) hintergreift. Die Abschnitte weisen außerhalb des abragenden Vorsprungs einen wirksamen Gesamtquerschnitt auf, der dem Innenquerschnitt des Verbindungsrohres (14) im Bereich der Öffnung (12) des ersten Rohres (10) angepasst ist.

Description

Beschreibung

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM VERBINDEN EINES ERSTEN ROHRES MIT EINEM ROHRFÖRMIGEN ELEMENT SOWIE VERBINDUNG ZWISCHEN EINEM ERSTEN ROHR UND EINEM ROHRFÖRMIGEN ELEMENT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Rohres mit einem rohrförmigen Element wie Verbindungsrohr oder Abschnitt eines solchen, wobei das rohrförmige Element mit seinem Endabschnitt eine Öffnung des ersten Rohres durchsetzt und mittels eines Werkzeuges kraftschlüssig mit diesem verbindbar ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Rohres mit einem rohrförmigen Element.

Auch nimmt die Erfindung Bezug auf eine Verbindung zwischen einem ersten Rohr und einem Anschlusselement wie Ventil, Sprinklerkopf oder weiterem Rohr, umfassend ein sich durch eine Öffnung des ersten Rohres mit zumindest einem Abschnitt in dieses hinein erstreckendes und gegenüber diesem abgedichtetes hohlzylinderisches Verbindungselement wie Gehäuse, das mit dem Anschlusselement oder dem weiteren Rohr verbindbar ist.

Nach dem DE 94 16 506 U l umfasst eine entsprechende Verbindung ein Verbindungselement mit selbstschneidendem Gewinde, das in die Öffnung des ersten Rohres einschraubbar und von einem hohlzylindrischen Gehäuse umgeben ist, welches sowohl gegenüber dem Verbindungselement als auch gegenüber dem Rohr abdichtet. Das Verbindungselement erstreckt sich in einem Abschnitt innnerhalb des ersten Rohres, so dass dessen freier Querschnitt in diesem Bereich reduziert wird. Außerdem sind mehrere Elemente erforderlich, um die gewünschte flüssigkeits- und druckdichte Verbindung herzustellen.

Auch ist es bekannt, eine Verbindung mittels einer Sprinklerschelle herzustellen, wie diese der EP 0 332 500 B l oder der DE 94 1 1 013 Ul zu entnehmen sind.

Nach dem DE 94 1 1 979 Ul wird eine Rohrabzweigung durch Ausbilden einer planen Fläche einer Wand eines ersten Rohres realisiert, von der ein zweites Rohr ausgeht.

Eine Verbindung zwischen einem Rohr und einem Anschluss kann nach der US 2,015.246 mittels Schweißen erfolgen.

Aus der US 5,207,461 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entnehmen, die eine Kolbenzylinderanordnung sowie ein das erste Rohr aufnehmendes Gestell mit Lagerung umfasst. Von dem Kolben geht eine Kolbenstange aus, mit der lösbar ein Stab verbunden ist, der endseitig einen kalottenförmigen Abschnitt aufweist, dessen maximaler Durchmesser kleiner als der der Öffnung des ersten Rohres ist. Das Rohrverbindungsstück selbst, welches mit dem ersten Rohr zu verbinden ist, weist einen fisch- maulförmigen Endabschnitt mit umgebördeltem Rand auf, der in eine zu einer Materialschwächung führenden Nut übergeht, die ihrerseits von einer Außenschulter des Rohrverbindungsstückes begrenzt ist, dessen Außendurchmesser größer als der der Öffnung ist. Zum kraftschlüssigen Verbinden des Rohrverbindungsstückes mit dem ersten Rohr wird der Stab mit dem kalottenförmigen Kopf von dem fischmaulseitigen Ende her in das Rohrverbindungsstück eingebracht, um sodann mit der Kolbenstange verbunden zu werden. Sodann wird das Rohrverbindungsstück auf die Öffnung des ersten Rohres aufgesetzt. Auf die Länge des Rohrverbindungsstücks abgestellt werden Arme des Gestells auf dessen äußerem Rand abgestützt, um sodann mittels der Kolbenzylinderanordnung den Stab mit dem kalottenförmigen Kopf in Richtung des Rohrverbindungsstückes zu ziehen, wodurch der sich innerhalb des ersten Rohres ersteckende umgebördelte Rand in Richtung des ersten Rohres umgebogen wird, um die gewünschte kraftschlüssige Verbindung herzustellen. Nach hinreichender Verformung kann der kalottenförmige Kopf mit dem Stab aus dem Rohrverbindungsstück herausgezogen werden. Zur Abdichtung zwischen dem Rohrverbindungsstück und dem ersten Rohr verläuft zwischen der Schulter und der Außenfläche des ersten Rohres eine Flachdichtung.

Der vorliegenden Erfindung liegt zum einen das Problem zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit einfachen Maßnahmen und unabhängig von einer Kolbenzylinderanordnung eine sichere Verbindung zwischen einem ersten Rohr und einem rohrförmigen Element wie zweiten Rohr oder sonstigen rohrförmigen Anschlusselement wie Sprinklerkopf erfolgen kann, wobei sichergestellt sein soll, dass die Abzweigung flüssigkeits- und druckdicht ist. Zum anderen soll durch die Erfindung das Problem gelöst werden, eine Verbindung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit möglichst wenigen Elementen auf einfache Weise eine flüssigkeits- und druckdichte Abzweigung möglich ist, ohne dass Schellen- oder Geometrieänderungen an dem zu verbindenden Rohr erforderlich sind.

Vorrichtungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, dass das Werkzeug zumindest zwei axial zueinander verschiebbare sich innerhalb des rohrförmigen Elementes bis in die Öffnung hinein erstreckende Abschnitte umfasst, dass einer der Abschnitte einen radial abragenden Vorsprung aufweist, der bei sich innerhalb des rohrförmigen Elementes angeordneten Abschnitten den Endabschnitt des rohrförmigen Elementes hintergreift, wobei die Abschnitte außerhalb des abragenden Vorsprunges einen wirksamen Gesamtquerschnitt aufweisen, der auf den Innenquerschnitt des rohrförmigen Elementes ausgelegt ist.

Dabei ist der den abragenden Vorsprung aufweisende Abschnitt axial zu zumindest einem weiteren Abschnitt derart verschiebbar, dass der sich innerhalb des ersten Rohres erstreckende Endabschnitt des rohrförmigen Elementes in Richtung Innenwandung des ersten Rohres umbiegbar ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit einfachen Maßnahmen eine kraftschlüssige Verbindung des rohrförmigen Elementes mit der Öffnung des ersten Rohres möglich. Hierzu ist es nur erforderlich, dass der einen radial abragenden Vorsprung aufweisende Abschnitt des Werkzeuges zunächst von außen durch das rohrförmige Element bis in das Innere des ersten Rohres verschoben wird, um sodann den oder die weiteren Abschnitte axial in den Bereich der Öffnung zu verschieben, wobei der wirksame Gesamtquerschnitt der innerhalb der Öffnung verlaufenden Abschnitte in etwa gleich dem Innendurchmesser des rohrförmigen Elementes entspricht. Hierdurch ist sichergestellt, dass dann, wenn mittels des abragenden Vorsprungs des ersten Abschnitts der sich innerhalb des ersten Rohres erstreckende Randabschnitt des rohrförmigen Elementes in Richtung der Innenwand des ersten Rohres umgebogen wird, ein seitliches Ausweichen des Abschnitts nicht erfolgen kann, so dass allein axiale Kräfte auf den das Umbiegen bzw. Umbördeln bewirkenden Abschnitt einwirken müssen.

Gleichzeitig ist sichergestellt, dass das rohrförmige Element nicht unkontrollierten Kräften ausgesetzt wird, die zu einer unzulässigen Verformung führen können.

Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass das Werkzeug zwei axial sich innerhalb der Öffnung des ersten Rohres erstreckende und innerhalb der Öffnung drehbare Abschnitte umfasst, dass der den abragenden Vorsprung aufweisende erste Abschnitt einen zylin- derförmigen Grundkörper und der zweite Abschnitt im Querschnitt eine Sichelform aufweisen, deren konkave Fläche im Berührungsbereich mit dem ersten Abschnitt an dessen Außengeometrie angepasst ist.

Mit anderen Worten weisen die axial zueinander verschiebbaren ersten und zweiten Abschnitte einen Gesamtquerschnitt auf, der in etwa einer Kreisform entspricht, wodurch eine gute Anpassung an den Innenquerschnitt des mit dem ersten Rohr zu verbindenden rohrförmigen Elementes möglich ist.

Der abragende Vorsprung selbst weist vorzugsweise eine Zylinderform mit in Richtung des Grundkörpers schräg verlaufender Unterseite auf, wobei der Neigungswinkel derart ausgelegt ist. dass ein flächiges Anliegen des umzubiegenden Endabschnitts des rohrförmigen Elementes an der Innenwandung des ersten Rohres ermöglicht wird.

Ferner sollte der Vorsprung bündig von dem Außenflächenbereich ausgehen, der entlang dem zweiten Abschnitt verschiebbar ist.

Das Umbiegen bzw. -bördeln des sich innerhalb des ersten Rohres erstreckenden Endabschnittes erfolgt peripher dadurch, dass das Werkzeug sukzessiv um seine Längsachse drehbar ist.

Verfahrensmäßig wird das Problem zum kraftschlüssigen Verbinden des rohrförmigen Elementes mit der Öffnung des ersten Rohres dadurch gelöst, dass das rohrförmige Element mit seinem Endabschnitt in die Öffnung des ersten Rohres eingebracht wird, dass durch das rohrförmige Element ein erster Abschnitt des Werkzeuges mit einem radial abragenden Vorsprung in das Innere des ersten Rohres derart eingebracht wird, dass der Vorsprung zwischen äußerem freien Rand des rohrförmigen Elementes und gegenüber der Öffnung verlaufender Innenwandung des ersten Rohres verläuft, dass axial entlang des ersten Abschnitts ein zweiter Abschnitt bis in den Öffnungsbereich des ersten Rohres verschoben wird, wobei der erste und der zweite Abschnitt im Bereich der Öffnung einen wirksamen Gesamtquerschnitt aufweisen, der dem Innenquerschnitt des rohrförmigen Elementes angepasst ist, dass der erste Abschnitt in Richtung der Öffnung entlang des zweiten Abschnitts bei gleichzeitigem bereichsweisen Umbiegen des innerhalb des ersten Rohres verlaufenden Randabschnitts des rohrförmigen Elementes verschoben wird, dass der erste Abschnitt anschließend in Richtung des Rohrinneren verschoben und um seine Längsachse gedreht wird, um anschließend in zuvor beschriebener Weise weitere Bereiche des Endabschnittes des rohrförmigen Elementes umzubiegen und somit kraftschlüssig mit dem Rand der Öffnung des ersten Rohres zu verbinden.

Nachdem der Endabschnitt des rohrförmigen Elementes im erforderlichen Umfang umgebogen bzw. -gebördelt ist, wird zunächst der zweite Abschnitt und sodann der erste Abschnitt aus dem rohrförmigen Element entfernt.

Die druck- und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem rohrförmigen Element und dem ersten Rohr erfolgt dadurch, dass das rohrförmige Element rohraußenseitig eine vorzugsweise umlaufende Aufnahme für ein Dichtelement wie O-Ring aufweist.

Eine Verbindung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass der innenseitig entlang des ersten Rohres verlaufende Abschnitt bzw. die Abschnitte umgedrückt, umgebördelt oder verpresst ist bzw. sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass das eine Hohlzylinderform aufweisende Verbindungselement rohraußenseitig eine vorzugsweise umlaufende Aufnahme für ein Dichtelement wie O-Ring aufweist.

Auch zeichnet sich eine Verbindung zwischen einem ersten Rohr und einem An- schlusseiement wie Ventil, Sprinklerkopf oder weiterem Rohr, umfassend ein mit dem Anschlusselement oder dem weiteren Rohr verbindbares hohlzylinderisches Verbindungselement wie Gehäuse, das gegenüber dem ersten Rohr abgedichtet ist und sich mit einem Abschnitt innerhalb einer Öffnung des ersten Rohres erstreckt, dadurch aus, dass der Abschnitt des Verbindungselementes mit dem ersten Rohr durch Schweißverfahren verbunden ist. wobei der umfangsseitig der Öffnung des ersten Rohres angepasste hohlzylinderische Abschnitt des Verbindungselementes punktförmige Kontaktstellen bildende Vorsprünge aufweist, die mit dem ersten Rohr, insbesondere mit die Öffnung umgebendem inneren Rand verschweißt sind und/oder der hohlyzylinderische Abschnitt des Verbindungselementes einen der Querschnittsgeometrie des Rohres angepassten Absatz aufweist, die mit randseitigem Bereich der Öffnung verschweisst ist.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ist es nur noch erforderlich, das Verbindungselement wie Gehäuse mit seinem Abschnitt in die Öffnung des ersten Rohres einzusetzen und sodann durch Anlegen von Elektroden den Abschnitt mit dem ersten Rohr, und zwar insbesondere mit dem Randbereich der Öffnung zu verschweißen, so dass der erforderliche Kraftschluß zwischen dem Verbindungselement wie Gehäuse und dem ersten Rohr sichergestellt ist. Der Absatz des hohlzylinderischen Abschnitts ist vorzugsweise umlaufend ausgebildet und weist eine der Außengeometrie des Rohres angepasste ringförmige Stufe auf, die mit dem ersten Rohr, vorzugsweise mit dem Innenrand der Öffnung verschweißbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Lehre wird die Möglichkeit eröffnet, mit einfachen Maßnahmen eine flüssigkeits- und druckdichte Verbindung zwischen dem Verbindungselement wie Gehäuse, das mit dem Anschlusselement oder einem weiteren Rohr verbindbar ist, und dem ersten Rohr herzustellen, wobei - abweichend vom vorbekannten Stand der Technik - der Querschnitt des ersten Rohres im Bereich des Verbindungselementes nicht verringert werden muss. Vielmehr besteht die Möglichkeit, dass der Abschnitt stirnwandseitig bündig oder nahezu bündig zu den öffnungsseitigen Innenwandungen des ersten Rohres und nach innen versetzt verläuft.

Um ein einfaches Einsetzen des Verbindungselementes in die Öffnung des ersten Rohres zu ermöglichen und/oder gleichzeitig eine den Schweißstrom in erforderlichem Umfang leitende Kontaktfläche zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Rohr zur Verfügung zu stellen, kann die Öffnung außenwandseitig zumindest bereichsweise angefast sein, wobei der Absatz des in die Öffnung sich erstreckenden Abschnitts des Verbindungselementes eine kongruente Geometrie aufweist.

Das eine Hohlzylinderform aufweisende Verbindungselement selbst sollte rohraußenseitig eine vorzugsweise umlaufende Aufnahme für ein Dichtelement - wie O-Ring - aufweisen, um die erforderliche Abdichtung zwischen den Elementen sicherzustellen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmaie der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines teilweise dargestellten Rohres mit einem mit diesem verbundenen rohrförmigen Element, Fig. 2 das Rohr mit dem rohrförmigen Element dargestellt in Richtung A der

Fig. 1 ,

Fig. 3 das Rohr und das rohrförmige Element gemäß Fig. 1 und Fig. 2 in

Unteransicht,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Rohr mit einem rohrförmigen Element vor dessen kraftschlüssiger Verbindung mit dem Rohr,

Fig . 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeuges zum kraftschlüssigen

Verbinden eines ersten Rohres mit einem rohrförmigen Element,

Fig. 7 eine weitere perspektivische Darstellung des Werkzeuges nach Fig. 6,

Fig. 8 bis 10 verschiedene Stellungen des Werkzeuges nach den Fig. 6 und 7 zum kraftschlüssigen Verbinden des rohrförmigen Elementes mit dem Rohr,

Fig.1 1 einen Querschnitt durch ein erstes Rohr mit mit diesem kraftschlüssig verbundenem Verbindungselement,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 11,

Fig. 13 eine Darstellung des Rohres mit mit diesem verbundenem Verbindungselement in Richtung A gemäß Fig. 12,

Fig. 14 einen Querschnitt eines ersten Rohres mit einem Verbindungselement entsprechend einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 14 und

Fig. 16 eine Ansicht des ersten Rohres mit mit diesem verbundenem Verbindungselement in Richtung A gemäß Fig. 15. Um ein erstes Rohr 10 mit einem Anschlusselement wie Sprinklerkopf, Ventil, Messelement oder weiterem Rohr zu verbinden, ist in dem Rohr 10 eine Öffnung 12 vorgesehen, in die ein rohrförmiges Element 14, das als hohlzylinderisches Verbindungselement bezeichnet werden kann, einsetzbar ist und das über eine in einer zumindest bereichsweise nutartig ausgebildeten außenseitig entlang des Rohres 10 verlaufenden Aufnahme 16 eingelassene Dichtung 18 in Form eines O-Rings gegenüber dem Rohr 10 abgedichtet ist.

Um eine druckdichte und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Verbindungs- element 14 und dem Rohr 10 sicherzustellen, erfolgt eine kraftschlüssige Verbindung dadurch, dass sich in das Innere 20 des Rohres 10 ein Randabschnitt oder Abschnitte 22, 24 des Verbindungselementes 14 erstrecken, die im Ausführungsbeispiel in axialer Richtung des Rohres 10 umgebordelt werden. Hierdurch gelangen die inneren Abschnitte 22, 24 an der Innenwandung 26 des Rohres 10 zum Anliegen, wodurch der außerhalb des Rohres 10 verlaufende Abschnitt 28 in Richtung des Rohres 10 gezogen wird, um die erforderliche kraftschlussige Verbindung und die notwendige Abdichtung über den O-Ring 18 sicherzustellen.

In radialer Richtung des Rohres 10 betrachtet ist es nicht erforderlich, dass sich das Verbindungselement 14 in den Innenraum erstreckt. Vielmehr kann der diesbezügliche Innenrandbereich 28, 30 bundig oder nahezu bündig in die Innenwandung 26 des Rohres übergehen. Selbstverständlich kann jedoch auch ein umlaufender Randbereich des Verbindungselementes 14 umgebordelt bzw. -gebogen werden.

Um das Verbindungselement 14 über die Abschnitte 22, 24 kraftschlüssig mit dem Rohr 10 durch Umbiegen bzw. Umbόrdeln der Abschnitte 22, 24 zu verbinden, kann über das Verbindungselement 14, also dessen zum Innenraum 20 des Rohres 10 fuhrende Öffnung 32 ein ein- oder mehrteiliges Werkzeug eingeführt werden, um sodann die Abschnitte 22. 24 umzudrücken, zu verpressen oder in anderer geeigneter Weise derart umzubiegen, dass diese an der Innenwandung 26 des Rohres 10 zum Anliegen kommen.

Ein entsprechendes Werkzeug und dessen Funktionsweise ist den Fig. 6 bis 10 zu entnehmen. Das rein prinzipiell dargestellte Werkzeug 34 umfasst zwei axial zueinander verschiebbare Abschnitte 36, 38 von denen der Abschnitt 36 gefuhrt von einer zeichnerisch zylindrisch dargestellten Aufnahme 40 aufgenommen ist, die integral mit dem Abschnitt 38 ausgebildet ist.

Der erste Abschnitt 36 weist endseitig einen radial abragenden zylindrischen Vorsprung 42 auf, der unterseitig in Richtung eines Basisabschnittes 44 des Abschnitts 36 schräg verlauft, also eine in Richtung der Aufnahme 40 bereichsweise kegelstumpfformige Geometrie besitzt. Die entsprechende Geometrie der Unterseite 46 ergibt sich insbesondere aus den Fig. 8, 9 und 10.

Der Basisabschnitt 44 geht in einen einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Abschnitt 48 über, der innerhalb der Aufnahme 40 verschiebbar ist. Der erste Abschnitt 36 hat folglich eine Geometrie, die einer Welle mit abragenden Nocken entspricht.

Der zweite Abschnitt 38 ist entlang der Außenseite des ersten Abschnitts 36 in einem Bereich 50 verschiebbar, der abgewandt zu dem radial abragenden Vorsprung 42 verlauft. Da der erste Abschnitt 36 in den Bereich 50 der Umfangsfläche eines Zylinders folgt, weist demzufolge der zweite Abschnitt 38 eine im Schnitt sichelförmige Geometrie aul. dessen konkave Innenfläche an die Außenflache des Abschnitts 36 angepasst ist.

Das axiale Verschieben der Abschnitte 36, 38 kann mit geeigneten Mitteln erfolgen, ohne dass naher darauf einzugehen ist.

Um mit Hilfe des Werkzeuges 34 den innerhalb des ersten Rohres 10 hineinragenden Randabschnitt 22, 24 des rohrförmigen Elementes 16 umzubiegen bzw. zu -bördeln, um im gewünschten Umfang eine kraftschlussige Verbindung zu erhalten, wird verfahrens- aßig wie folgt vorgegangen:

Zunächst wird das Element 14 in die Öffnung 12 des Rohres 10 eingesetzt, so dass ersteres mit dem äußeren Randbereich 22, 24 im Inneren 20 des Rohres 10 verlauft. Der umlaufende Absatz 16 des Elementes 14 liegt sodann auf der Außenwandung des

Rohres 10 auf. Sodann wird das Werkzeug 34 auf die Öffnung 12 ausgerichtet und der den radial abragenden Vorsprung 42 aufweisende erste Abschnitt 36 wird durch das

Element 14 und die Öffnung 12 in das Innere 20 des Rohres 10 hineingeschoben, und zwar in einem Umfang, dass der Vorsprung 42 mit seiner Unterseite 46 zwischen dem

Randbereich 22, 24 und gegenüberliegender Wandung des Rohres 10 verläuft. Dieser

Verfahrensschritt ist in Fig. 8 dargestellt.

Sodann wird der dem ersten Abschnitt 36 zugeordnete Abschnitt 38 axial entlang des Außenwandbereichs 50 des ersten Abschnitts 36 verschoben, wobei gleichzeitig ein axiales Verschieben des Werkzeugs 34 in einem Umfang erfolgt, dass sich innerhalb des rohrförmigen Elementes 14 und der Öffnung 12 des Rohres 10 sowohl der erste als auch der zweite Abschnitt 36, 38 des Werkzeugs 34 erstreckt (Fig. 9).

Der wirksame Außendurchmesser der sich innerhalb der Öffnung 12 in dem rohrförmigen Element 12 erstreckenden ersten und zweiten Abschnitte 36, 38 ist dabei an den Innendurchmesser des rohrförmigen Elementes 14 innerhalb der Öffnung 12 angepasst, um eine radiale Relativbewegung weitgehend ausschließen zu können. Sodann wird der erste den radial abragenden Vorsprung 42 aufweisende Abschnitt 36 in Richtung der Öffnung 12 relativ zu dem zweiten Abschnitt 38 zurückgezogen, wodurch der Rand bzw. die Abschnitte 22, 24 des rohrförmigen Abschnitts 14 entlang der abschnittsweise einer Kegelstumpfgeometrie folgenden Unterseite 46 des Vorsprungs 42 entlangleiten und umgebogen werden, um an der Innenwandung des Rohres 10 zum Anliegen zu kommen (Fig. 10). Sodann wird der erste Abschnitt 36 wieder in das Innere 20 des Rohres 10 verschoben, das Werkzeug 34 gedreht, um einen anderen Abschnitt des sich innerhalb des Rohres 10 erstreckenden Randbereichs 22, 24 in zuvor beschriebener Weise umzubiegen.

Nachdem das rohrförmige Element 14 im erforderlichen Umfang durch Umbiegen der sich innerhalb des Rohres 10 erstreckenden Abschnitte kraftschlüssig mit diesem Verbunden ist. wird der zweite Abschnitt 38 aus dem rohrförmigen Element 36 zurückgezogen, um sodann nach radialem Verstellen des Werkzeuges 34 den ersten Abschnitt 36 mit dem radial abragenden Kopf 42 herauszuziehen. Den Fig 1 1 - 16 sind weitere Ausfuhrungsformen von Verbindungen zwischen einem ersten Rohr mit einem zweiten Rohr bzw rohrförmigen Anschlusselement dargestellt

Dabei sind in den nachstehend beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen gleiche Elemente grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Um ein erstes Rohr 1 10 mit einem Anschlusselement wie Spπnklerkopf. Ventil, Messelement oder weiterem Rohr zu verbinden, weist das Rohr 1 10 eine Öffnung 112 auf, in die ein hohlzy ndeπsches Verbindungselement oder Gehäuse 1 14 eingesetzt ist. In eine zumindest bereichsweise nutartig ausgebildeten Aufnahme 1 16 ist eine Dichtung in Form z.B eines O-Ringes einbringbar, um das Gehäuse 114 gegenüber dem Rohr 1 10 im erforderlichen Umfang abzudichten. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das entsprechende Dichtungselement nicht eingezeichnet.

Um eine druck- und flussigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Verbindungselement 1 14 und dem Rohr 1 10 sicherzustellen, ist das Gehäuse 14 mit einem sich innerhalb der Öffnung 1 12 erstreckenden Abschnitt 118 mit dem Rohr 110 verschweißt. Dabei erstreckt sich der Abschnitt 1 18 innerhalb des Randes 20 der Öffnung 1 12 und kann nach dem Ausfuhrungsbeispiel der F g 1 bis 3 über punktformige Kontaktstellen bildende Vorsprunge 122, 124, 126, 128 mit dem Rand 120 der Öffnung 1 12 verschweißt werden

Bei dem Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 1 bis 16 weist der Abschnitt 1 18 einen stufenförmigen Absatz 130 auf, der vorzugsweise an einem angefasten Abschnitt 132 des Innenrandes 120 der Öffnung 112 anliegt und in diesem Bereich mit dem ersten Rohr 1 10 verschweißt wird. Dabei kann das Verschweißen sowohl am Innenrand 120 der Öffnung 1 12 als auch außenwandig an dem ersten Rohr 1 10 in dem die Öffnung 1 12 umgebenden Bereich erfolgen.

Zum Verschweißen des Verbindungselementes 1 14 mit dem Rohr 1 10 ist es nur erforderlich, die zum Verschweißen erforderlichen Elektroden an das Rohr 1 10 bzw. dem Abschnitt 1 18 bzw dem Gehäuse 1 14 derart anzulegen, dass ein Verschweißen im Randbereich der Öffnung 1 12 des Rohres 1 10 erfolgt, um auf diese Weise die erforderliche kraftschlussige Verbindung herzustellen Wie die Schnittdarstellungen der Fig. 1 1 bis 16 des Weiteren verdeutlichen, läuft der

Abschnitt 1 18 des Verbindungselementes 1 14 mit seinem dem Inneren des Rohres zugewandten Rand 134 bündig zur Innenwandung 136 des Rohres 110, so dass infolgedessen durch das Verbindungselement 1 14 eine Querschnittsverringerung des Rohres 1 10 nicht verursacht wird.

Claims

AnsprücheVorrichtung und Verfahren zum Verbinden eines ersten Rohres mit einem rohrförmigen Element sowie Verbindung zwischen einem ersten Rohr und einem rohrförmigen Element

1. Vorrichtung (34) zum Verbinden eines ersten Rohres (10) mit einem rohrförmigen Element (14) wie Verbindungsrohr oder Abschnitt eines solchen, wobei das rohrförmige Element mit seinem Endabschnitt (22, 24) eine Öffnung (12) des ersten Rohres durchsetzt und mittels eines Werkzeuges kraftschlüssig mit diesem verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (34) zumindest zwei axial relativ zueinander verschiebbare, sich innerhalb des rohrfömrigen Elementes (14) bis oder nahezu bis in das erste Rohr (10) hinein erstreckende Abschnitte (36, 38) umfaßt, dass einer der Abschnitte (36) einen radial abragenden Vorsprung (42) aufweist, der bei sich innerhalb des Rohres (10) angeordneten Abschnitten den Endabschnitt (22, 24) hintergreift, wobei die Abschnitte außerhalb des abragenden Vorsprungs einen wirksamen Gesamtquerschnitt aufweisen, der dem Innenquerschnitt des rohrförmigen Elementes (14) im Bereich der Öffnung (12) des ersten Rohres (10) angepasst ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den abragenden Vorsprung (42) aufweisende Abschnitt (36) axial zu zumindest einem weiteren Abschnitt (38) derart verschiebbar ist, dass der sich innerhalb des ersten Rohres (10) erstreckende Endabschnitt (22, 24) des rohrförmigen Elementes (14) in Richtung Innenwandung des ersten Rohres umbiegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (34) zwei axial sich innerhalb der Öffnung (12) des ersten Rohres (10) relativ zueinander verschiebbare und in der Öffnung anordbare Abschnitte (36, 38) umfasst, dass der den abragenden Vorsprung (42) aufweisende erste Abschnitt (36) einen zylinderförmigen Grundkörperabschnitt (44) und der zweite Abschnitt im Querschnitt eine Sichelform aufweist, deren konkav verlaufende Fläche im Berührungsbereich mit dem ersten Abschnitt an dessen Außengeometrie angepasst ist.

4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abragende Vorsprung (42) eine Zylinderform mit in Richtung des Grundkörperabschnitts (44) des ersten Abschnitts (36) schräg verlaufender Unterseite (46) aufweist.

5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (46) des radial abragenden Vorsprungs (42) des ersten Abschnitts (36) abschnittsweise einer Außenfläche eines Kegelstumpfes folgt.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial abragende Vorsprung (42) außenwandseitig bündig in den Grundköφerabschnitt (44) im Berührungsbereich mit dem zweiten Abschnitt (38) übergeht.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (34) um seine Längsachse drehbar ist.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (36) eine Welle mit abragendem Nocken als der radial abragende Vorsprung (42) ist, und dass der erste Abschnitt eine zylindrische Aufnahme (40) durchsetzt, von der der zweite Abschnitt (38) ausgeht.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (40) und der zweite Abschnitt (38) eine Einheit bilden.

10. Verfahren zum Verbinden eines ersten Rohres mit einem rohrförmigen Element innerhalb einer Öffnung des ersten Rohres, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Einbringen des rohrförmigen Elementes in die Öffnung des ersten Rohres in einem Umfang, dass ein Endabschnitt des rohrförmigen Elementes sich innerhalb des ersten Rohres erstreckt,

b) Einbringen eines ersten, einen radial abragenden Vorsprung aufweisenden Abschnitt eines Werkzeuges durch das rohrförmige Element in das Innere des Rohres in einem Umfang, dass der radial abragende Abschnitt zwischen äußerem freien Rand des rohrförmigen Elementes und gegenüber der Öffnung verlaufenden Innenwandung des ersten Rohres verläuft,

c) axiales Verschieben eines zweiten Abschnitts des Werkzeuges entlang des ersten Abschnitts zum Positionieren des zweiten Abschnitts innerhalb des rohrförmigen Elementes im Bereich der Öffnung des Rohres, wobei der erste und zweite Abschnitt im Bereich der Öffnung einen wirksamen Querschnitt aufweisen, der an das rohrförmige Element in Bezug auf dessen Querschnitt im Bereich der Öffnung angepasst ist, d) Zurückziehen des ersten Abschnitts entlang des zweiten Abschnitts in Richtung der Öffnung des Rohres bei gleichzeitigem bereichsweisen Umbiegen des innerhalb des ersten Rohres verlaufenden Randabschnitts des rohrförmigen Elementes,

e) Verschieben des ersten Abschnitts in Richtung der der Öffnung gegenüberliegenden Innenwandung der Öffnung und Drehen des ersten und zweiten Abschnitts zur Ausrichtung des radial abragenden Vorsprungs des ersten Abschnitts auf einen weiteren umzubiegenden Bereich des innerhalb des ersten Rohres verlaufenden Randabschnitts des rohrförmigen Elementes und Wiederholung des zuvor beschriebenen Verfahrensschrittes d),

0 Herausziehen zunächst des zweiten Abschnitts und sodann des ersten Abschnitts nach kraftschlüssiger Verbindung des rohrförmigen Elementes mit dem Rohr.

11. Verbindung zwischen einem ersten Rohr (10) und einem Anschlusselement wie Ventil, Sprinklerkopf oder weiterem Rohr, umfassend ein sich durch eine Öffnung (12) des ersten Rohres mit zumindest einem Abschnitt (22.24) in dieses hinein erstreckendes und gegenüber diesem abgedichtetes hohlzylinderi- sches Verbindungselement (14) wie Gehäuse, das mit dem Anschlusselement oder dem weiteren Rohr verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (14) über in axialer Richtung des ersten Rohres (10) verlaufende Abschnitte (22, 24) mit dem ersten Rohr kraftschlüssig verbunden ist.

12. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die innenseitig entlang des ersten Rohres (10) verlaufende Abschnitt bzw. Abschnitte (22, 24) umgedrückt, umgebördelt oder verpresst ist bzw. sind.

13. Verbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Hohlzylinderform aufweisende Verbindungselement (14) rohraußenseitig eine vorzugsweise umlaufende Aufnahme (16) für ein Dichtelement wie O-Ring (18) aufweist.

14. Verbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement in radialer Richtung des ersten Rohres (10) betrachtet bündig oder nahezu bündig in dessen Innenwandung (26) übergeht.

15. Verbindung zwischen einem ersten Rohr ( 110) und einem Anschlusselement wie Ventil, Sprinklerkopf oder weiterem Rohr, umfassend ein mit dem Anschlusselement oder dem weiteren Rohr verbindbares hohlzylinderisches Verbindungselement (114) wie Gehäuse, das gegenüber dem ersten Rohr abgedichtet ist und sich mit einem Abschnitt (118) innerhalb einer Öffnung (112) des ersten Rohres erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (118) des Verbindungselementes (114) mit dem ersten Rohr (110) durch Schweißverfahren verbunden ist, wobei der umfangsseitige der Öffnung (112) des ersten Rohres (110) angepasste hohlzylinderische Abschnitt (118) des Verbindungselementes (114) punktförmige Kontaktstellen bildende Vorsprünge (122, 124, 126, 128) aufweist, die mit dem ersten Rohr (110), insbesondere mit die Öffnung umgebendem inneren Rand (120) verschweißt sind und/oder der hohlzylinderische Abschnitt (118) des Verbindungselementes (114) einen der Querschnittsgeometrie des Rohres (110) angepassten Absatz (130) aufweist, der mit randseitigem Bereich (132) der Öffnung (112) verschweißt ist.

16. Verbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (118) des Verbindungselementes (114) mit dem ersten Rohr (110) durch Pressschweißen, insbesondere Widerstandsschweißen verbunden ist.

17. Verbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (112) des ersten Rohres (110) aussenwandseitig zumindest bereichsweise angefast ist und dass der Absatz (130) des Abschnitts (118) des Verbindungselementes (114) eine kongruente Geometrie aufweist.