Verfahren zum Herstellen von Dichtringen mit Schneidkante für Rohrverbindungen Das Herstellen der Dichtringe für Rohrverbin- dungen, welche Dichtringe zwischen dem Konus eines Anschlussstückes und einem damit zusammenwirken den Anpressstück beim axialen Verschieben desselben mit der am vorderen Ende .des Dichtringes angeord neten Schneidkante in die Aussenfläche des anzu schliessenden Rohres einschneiden, isst schwierig.
Die Schneidringe haben im allgemeinen einen verhälltnis- mässig geringen Durchmesser und eine kleine Wand stärke, so dass zur Bearbeitung nur die schmale vordere Stirnfläche zur Verfügung steht, welche die innenseitig liegende Schneidkante aufweist.
Diese Schneidkante mass einen gewissen Schneid winkel und eine bestimmte Schne,idenform aufweisen, wenn das Einschneiden ordnungsgemäss verlaufen soll. Zum Bearbeiten der vorderen Stirnfläche werden meist kleine Formstähle benutzt, wobei in vielen Fällen innenseitig oder aussenseitig ein Grat bzw. eine unsaubere Kante entsteht, die eine sorgfältige Nacharbeit erforderlich macht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her stellen derartiger Schneidringe, welches diese Schwie rigkeiten vermeidet. Erfindungsgemäss wird auf den vorderen Teil .des mindestens auf das Innen- und Aussenmass vorgearbeiteten Dichtringes mit Hilfe einer sich um eine windschief zu dessen Achse liegenden Achse drehenden Walze oder Rolle bei einer Anstell- bewegung aufeinander zu und bei relativer Dreh bewegung zwischen der Walze und dem Dichtring,
gegebenenfalls auch einer Bewegung in Richtung der Dichtringachse ein die Verdichtung und die plastische Verformung des Werkstoffes bewirkender Druck aus geübt.
Auf diese Weise tritt eine Verdichtung des vorder- seitigen Werkstoffes des Dichtringes und ein Recken bzw. Verdrängen desselben nach vorn ein, wodurch an der Aussenkante bzw. Fläche der zur Aufnahme der Schne:
idkante bestimmten vorderen Stirnfläche etwa vorhandene Unregelmässigkeiten einwandfrei ab geglättet und aus- bzw. abgerundet werden. Innen- seitig wird die Schneidkante verbessert, weil gleich zeitig mit der Verdichtung und Verschiebung des Werkstoffes nach vorn neben -einer Verfestigung des Werkstoffes auch ein etwaige Unebenheiten beseiti gendes Zusammenschrumpfen der inneren und damit der die Schneidkante tragenden Stirnflächenpartie ein tritt.
Auf diese Weise bildet sich an der Aussenfläche des Ringes ein nach vorn über die eigentliche Stirn fläche herausgewalzter, nasenförmiger Ansatz, der einä ausgezeichnete Gleit- und Führungsnase für den Schneidring bildet.
Durch die Stärke des ausgeübten Druckes, durch den Anstellwinkel der windschief stehenden Walzen oder Rollen und die Art der Relativbewegung zwischen der Rolle bzw. Walze und dem Dichtring lassen sich die Form und der Anstellwinkel der Schneide desselben im gewünschten Sinne verändern, so dass zugleich eine bestimmte Form der Schneide erreicht werden kann,
wie sie für derartige Schneidringverschraubungen erforderlich ist.
Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungs- gemässe Verfahren beim Herstellen von Schneidringen anwenden, wie sie Gegenstand des schweizerischen Patentes Nr. 294438 der gleichen Anmelder sind.
In diesem Fall wird von einem vorgearbeiteten Dichtring mit 'im wesentlichen, glatter zylindrischer Aussenfläche ausgegangen, der hinten einen dem zage- ordneten Rohrdurchmesser angepassten zylindrischen Teil aufweist, und der nach vorn über eine innere konische Erweiterung in einen etwa koaxial verlau fenden,
schmalen zylindrischen Ring übergeht. Dieser Dichtring löst im Endzustand drei Aufgaben, indem er mit seinem vorderen, kegelartig ausgebildeten, schneidwerkzeugartig wirkenden und dichtenden Teil in den Mantel des anzuschliessenden Rohres ein schneidet,
mit dem mittleren Teil den Raum zwischen dem Konus des Anschlussstückes und dem Roh rmantel ausfüllt sowie verklemmt und mit dem hinteren Teil die übertragung der vom Anpressstück ausgeübten Schubkraft bewirkt und gegen Ende der Einschneid- bewegun,g ebenfalls die Rohraussenfläche satt umfasst.
Um für derartige Schneidringe von vornherein eine verhältnismässig glatte Oberfläche zu haben, wer den die Vorwerkstücke zweckmässigerweise ausge zogenem Rohr gefertigt.
Dann werden die Schneid kanten durch spanabhabende Bearbeitung angearbeitet und anschliessend diese Vorwerkstücke vorzugsweise auf dem Wege der spanlosen Verformung in die end gültige Gestalt gebracht, nach welcher der vordere Teil des Dichtringes und die daran angeordnete Schneidkante unter einem bestimmten Anstellwinkel zur Rohroberfläche stehen.
Diese spanlose Verformung kann nach dem er findungsgemässen Verfahren nunmehr auch zurr Bil dung der endgültigen Form der vorderen Schneid fläche und zur Verbesserung der technologischen Eigenschaften des Dichtringes selbst sowie der Ver bindung benutzt werden, so dass beim Herstellen des vorgearbeiteten Dichtringes keine besondere Präzision für den vorderen Teil erforderlich und damit eine wirtschaftlichere Fertigung erreicht ist.
Durch die Einwirkung der windschief zur Achse des Dichtringes stehenden Walzen oder Rollen auf den vorgearbeiteten Dichtring wird nicht nur dessen Vorderteil in sich verdichtet, nach vorn zu einem Ringwulst mit Nasenprofil ausgewalzt und zusätzlich aussen praktisch auf Hochglanz poliert, sondern es erfolgt auch eine Verformung des gesamten Vorder teils aus der zylindrischen Ausgangslage in einen nach vorn zusammenlaufenden Konus,
dessen Neigung dem Konus des Anschlussstückes entspricht.
Gleichzeitig damit ergibt sich zwangläufig der er forderliche Anste:ilwinkel für die vordere Schneid fläche. Letztere hat bei der Einwirkung der Rollen oder Walzen zugleich mit dem Vorwalzen eines nasen- förmigen Vorsprunges an der Aussenpartie eine Art Bogenform erhalten,
die einen besonders günstigen Materialaushub beim Einschneidvorgang gewährleistet und den Einschneidvorgang in den Rohrmantel selbst erleichtert, so dass sich der Dichtring im Rohrmantel gut verriegelt.
Dies hängt nicht nur mit der Verbesserung der Gleitbewegung .der oberflächlich polierten Berüh- rungsfläche des Dichtringes gegenüber dem Konus des Anschlussstückes zusammen, sondern mit der beim Rollvorgang erzielten Verdichtung auch des Werk stoffes an der Schneidkante, die noch während der Einschneidbewegung verbessert wird.
Mit dem Ein schneiden des Dichtringes werden die vorderen Par tien des Ringes auf die der Konusform des Anschluss- stückes entsprechende Form zusammengezogen.
Versuche haben ergeben, dass mit den nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Schneid ringen eine erhöhte Festigkeit der Rohrverbindung gegen Abziehen und damit eine hohe Sicherheit erreicht ist.
Die im gewaltsamen Abscherversuch zum Ab ziehen des Rohrendes erforderlichen Kräfte sind sehr erheblich und nehmen Werte an, die in der Praxis nicht auftreten.
Je nachdem, welche Werkstoffe für die anzuschlie- ssenden Rohre bzw. die Dichtringe Verwendung fin den sollen und je nach dem gewünschten Anstell- winkel und insbesondere der Form der Schneidkante selbst kann beim Vorwerkstück von einer planver laufenden vorderen Stirnfläche ausgegangen werden oder auch von :einer solchen, die ein Profil aufweist.
Die Grösse der zur Kaltverformung der vorderen Partie des Dichtringes erforderlichen Kraft hängt ab vom Durchmesser und der Wanddicke des Dicht ringes, seinem Werkstoff sowie von dem Anstell- winkel der windschiefen Walzen- oder Rollenachse gegenüber dem Dichtring, so dass sich mit dem er findungsgemässen Verfahren eine Vielzahl von Varia tionsmöglichkeiten ergibt.
Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass durch die Materialverdichtung eine grössere Härte erreicht wird, ohne dass dabei die elastischen Eigenschaften nachteilig beeinflusst werden. Die grösste Härte tritt im wesentlichen im Bereich der maximalen Einwir kung der Rollen bzw. Walzen auf den Ringvo@rde.rteil ein und kann beachtliche Werte annehmen, so dass sich unter gewissen Voraussetzungen das nachträg liche Härten der Schneidkanten erübrigt, die zum Erwirken des Einschneidvorganges jeweils härter sein müssen als der Werkstoff des zugeordneten Rohres.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Fig. 1 zeigt zur Hälfte die Ansicht und zur Hälfte den Querschnitt eines vorgearbeiteten Schneidringes, und Fig. 2 den gleichen Ring, jedoch nach dem Wal zen und mit schematisch angedeuteter Druckwalze. Zur Klarstellung des Ausführungsbeispiels sei darauf hingewiesen, dass es sich um einen in der Wandstärke übertrieben gross gezeichneten Dichtring handelt.
In Wirklichkeit sind die einsgezeichneten Formen, insbesondere :der Schneidkante, weniger stark ausgeprägt. Ausgegangen wird von dem in Fig. 1 dargestellten Vorwerkstück. Der hintere Teil 1 des Ringes, an welchem das Anschlussstück, beispielsweise in Form einer überwurfmutter, beim Herstellen der Verbindung zur Anlage kommt, ist verstärkt ausge bildet.
Es schliesst sich der Teil 2 mit glatt durchgehender zylindrischer Aussenfläche und einer inneren koni schen Erweiterung an. Dann folgt der Vorderteil 3 mit parallel zur Aussenfläche verlaufender Innen fläche.
Im Ausführungsbeispiel ist die Stirnfläche mit einem Profil 4 versehen, das aus einer vertikalen Fläche in eine schräg nach vorn verlaufende Fläche übergeht, wodurch nachher eine Schneidkante mit optimalem Einschneideffekt erzielt wird.
Es können aber auch andere Profile für die vor dere Stirnfläche des Dichtringes gewählt werden, bei spielsweise nur eine vertikal verlaufende Fläche.
In Fig. 2 ist schematisch der Rollvorgang darge stellt. Die Rolle 5 ist dabei windschief zur Achse des Dichtringes gestellt und weist eine zylindrische Aussenfläche auf. Je nach dem Material des Schneid ringes und der gewünschten Einwirkung auf die Form der vorderen Stirnfläche 4 können diese Anpressrollen oder Walzen auch leicht ballig oder schwach konkav ausgebildet sein.
Die Rolle 5 ist um eine ortsfest stehende Achse drehbar gelagert, wird auf den Dicht ring zu bewegt, während dieser in Rotation 6 versetzt wird, und wirkt so auf den Vorderteil 3 des Dicht ringes. Gleichzeitig kann eine RelativbewQgun,g zwi schen den Anpressrollen oder Walzen und dem Ring in und entgegen der Pfeilrichtung 7 erfolgen.
Zunächst tritt eine Verdichtung der unmittelbar anliegenden Werkstoffteile ein, die sich mit fort schreitendem Zustellen der Rolle 5 weiter nach innen bis auf die innenliegende und die Schneidkante 8 auf weisende Seite erstreckt.
Mit diesem Verdichtungsvorgang erfolgt ein Ver drängen bzw. Verschieben von Material nach vorn, wodurch die im Ausführungsbeispiel mit 9 bezeich nete Gleit und Führungsnase entsteht. Weiter wird die gesamte Vorderpartie 3 nach einwärts umge bogen und erhält so,die gewünschte Konusnelgung 10, die etwa derjenigen entspricht, welche der Aufnahme konus des zugeordneten Anschlussstückes aufweist.
Gleichzeitig hat die Schneidkante 8 die gewünschte vordere Schneidfläche erhalten, die im Ausführungs beispiel zunächst nahezu senkrecht zur Rohrober fläche steht und nach aussen in eine im Axialschnitt bogenförmig verlaufende Rotationsfläche übergeht. Mit dieser liegt der Schneidring an dem von der Schneidkante 8 aus dem Rohrmantel ausgehobenen Material an.
Dieser Einschnitt des Dichtringes im Rohrmantel mit seinem davorliegenden Materialauf- wurf bildet die Verriegelung zwischen beiden Teülen und damit der Rohrverbindung.