EP1430968A1 - Formwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres - Google Patents

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EP1430968A1
EP1430968A1 EP03026342A EP03026342A EP1430968A1 EP 1430968 A1 EP1430968 A1 EP 1430968A1 EP 03026342 A EP03026342 A EP 03026342A EP 03026342 A EP03026342 A EP 03026342A EP 1430968 A1 EP1430968 A1 EP 1430968A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
face
deformed
base
collar
Prior art date
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Granted
Application number
EP03026342A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1430968B1 (de
Inventor
Martin Feist
Alexander Kloss
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Eifeler Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Eifeler Maschinenbau GmbH
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Publication date
Application filed by Eifeler Maschinenbau GmbH filed Critical Eifeler Maschinenbau GmbH
Publication of EP1430968A1 publication Critical patent/EP1430968A1/de
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Publication of EP1430968B1 publication Critical patent/EP1430968B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B21D41/02—Enlarging

Definitions

  • the invention relates to a mold for producing a shaped end of a Tube, with the formed end, a connecting piece and a union nut a pipe connection can be produced, the molding tool having at least two Clamping jaws for fixing a tube on its outer surface and one Compression body in which the end of the tube to be formed before the forming process can be used and the one bottom and one projecting in the axial direction and the tube has a surrounding collar, being during the forming process over the floor of the compression body in the axial direction a force in the associated end face of the tube can be introduced and thereby the end of the tube can be deformed radially outward. Furthermore
  • the invention relates to a method for producing a deformed end of a Pipe, wherein the method can be carried out with the aid of a molding tool of the aforementioned type is.
  • DE 195 11 063 A1 discloses a pipe connection which has a connecting piece with a tapered bore, a nut with a tapered surface and a tube with a molded End section includes.
  • the end section faces manufactured by compression Clamping surfaces that have an orientation like the corresponding tapered bore in the Connection piece or the conical surface in the union nut.
  • the tube is subjected to a deformation with a certain compression path.
  • the deformed end section of the tube is either like this shaped so that it has an axially parallel end piece, which is in front of the conical section, has or does not have such an axially parallel end piece and is based on a conical clamping surface directly connects the end face of the tube.
  • a mold suitable for producing such an end section which also is disclosed in DE 195 11 063 A1, either has a compression body in the form of a pot with a flat bottom part or is additionally with an internal mandrel or support pin provided, which penetrates into the interior of the end portion to be formed.
  • the latter Variant can only be used with restrictions if it is the same Forming tool Pipes with the same outside diameter, but with different ones Wall thicknesses, i.e. also different in the inner diameter to be reshaped.
  • DE 195 20 099 A1 describes a further pipe connection and a method known for their manufacture.
  • the deformed tube only points a conical clamping surface with the corresponding conical surface in the union nut interacts.
  • the deformed one shows Pipe on an axially parallel end section.
  • a soft seal is arranged in the operating state the pipe connection is pressed into it.
  • a molding tool shown in DE 195 20 099 A1 has a cup-shaped compression body with a cylindrical interior into which the end portion of the to be reshaped Rohres is used.
  • the inside diameter of a collar of the compression body is on the Adjusted outer diameter of the pipe to be formed.
  • DE 101 08 309 C 1 is a further pipe connection with a formed one Pipe known in which the deformed tube is not an axially parallel cylindrical Has end section. It is between the end face of the deformed tube and a seal is arranged on an opposite end face of the screw body, which consists at least in part of a deformable plastic material.
  • the plastic material will achieve reliable sealing in a row an axial compression of the seal in the opposite direction to the direction of movement the tube is compressed into a chamber by the inner cone of the screw body, one on the first tapered clamping surface of the formed Tube adjacent sealing surface and an end face made of metallic material existing part of the seal is limited.
  • the invention has for its object a molding tool for producing a formed Propose end of a pipe and a related procedure with which with all common combinations of pipe outer diameters and wall thicknesses Irregularities in the shape of the front, in particular conical, clamping surface be avoided.
  • this task solved according to the invention in that the bottom of the compression body is shaped so that in State of contact between the bottom and the end face of the tube but before Forming process between the end face of the tube and the bottom of the outer As seen from the circumferential edge of the end face, there is a free space.
  • Such a free space enables material in the outside during the forming process Area of the pipe wall can flow back against the compression direction.
  • a Backflow is particularly advantageous when the end section of the to be reshaped Pipe directly starting from the end face or at least not far from it removed conical or similar shape to be displaced to the outside.
  • a flat floor in the area of the entire end face of the formed tube how this is known from DE 195 11 063 A1 - it occurs in the area of the outer lateral surface of the conical section of the tube tends to the above-described throws, as opposed to the area near the inner circumferential edge of the Front surface tends to compress material.
  • Such one Compression becomes very effective due to the free space proposed according to the invention avoided, thereby reducing the quality of the deformed end sections with the inventive Mold are made, is particularly high quality.
  • the advantages of the molding tool according to the invention come in particular Wear when the inside diameter of the collar is continuously away from the ground enlarged and especially when the inner surface of the collar in one to the Floor adjacent area is conical.
  • Such a form of a reshaped Rohres is also particularly suitable for using a standardized 24 ° cone in one To correspond to the intake port.
  • the invention is further developed so that the clamping jaws one Have compression body facing section, in which the inner lateral surface Has diameter that is larger than the outer diameter of the pipe to be formed is.
  • the parting plane between the compression body and the jaws be arranged in the area of the largest diameter of the formed tube.
  • the transition from the Collar of the compression body to the jaws in the area of the inner lateral surfaces of the the aforementioned parts is continuous and has no kink.
  • At least one outer partial area is used in such a method the end face of the tube is deformed against the compression direction on the compression tool.
  • the End face of the tube starting from its outer circumferential edge against the compression direction is deformed.
  • a return flow of the pipe in this adjoining the peripheral edge Area is particularly necessary if there is immediate contact with the formed tube on its end face a conical surface, in particular a clamping surface Sealing function, connects.
  • Figure 1 shows in half section an end portion of a cylindrical tube 1, which with a front section 2 was inserted into a pot-shaped compression body 3.
  • the Compression body 3 forms together with two half-shell radially movable clamping jaws 4 shows a molding tool for processing the end section of the Pipe 1.
  • Compression body 3 and jaws 4 are together as a molding tool in Understand this patent application. It is basically according to the invention it is also possible that the formation takes place solely in the compression body and the fixation of the tube in a different way than by clamping jaws.
  • Figure 2a illustrates that the tube 1 is inserted into the compression body 3 so far that it abuts the bottom 7 with the inner circumferential edge 6 of its end face 5.
  • the contact between tube 1 and bottom 7 takes place approximately at a point in which the contour of the bottom 7 has a kink: while the central region 8 of the base 7 is perpendicular to the longitudinal axis 9 of the tube 1 is aligned, a runs radially outward therein adjoining area 10 inclined so that between the end face 5 and the Floor 7 a free space 11 remains.
  • This free space 11 is wedge-shaped in cross section a rounded end in which the area 10 of the bottom 7 in the inner lateral surface 12 of a collar 13 of the upsetting body 3 passes over, the collar 13 being inserted Section 2 of the tube 1 encloses.
  • the final state is in a mirrored half section with completely formed Tube 1 shown, with associated end faces of the jaws 4 and the compression body 3 abut each other in level 17.
  • the formed tube 1 has in this state, on the one hand, completely on the inner contour of the collar 13, but also adapted to an inner contour 18 of the jaws 4.
  • the transition between the inner surface of the collar 13 and the jaws 4 runs continuously and without kinks.
  • the formed tube 1 - as can be seen in particular from Figure 4a is - with its end face 5 to the assigned inclined surface of the bottom 7th customized.
  • the end face 5 thus no longer runs in the radial direction as before Forming process, but at an angle ⁇ of 90 ° to the inner lateral surface 19th the tube 1 as was the case before the forming process.
  • the 90 ° angle becomes ⁇ achieved because the angle ⁇ between the floor 7 in the area 10 and the adjacent inner lateral surface 12 of the collar 13 is 90 °.
  • the reshaping of the Pipe in the area of the end face can thus be simplified as a rotation around the inner circumferential edge 6, which serves as a kind of joint.
  • Figures 2b and 4b show an alternative embodiment of a compression body 3 ', in which a transition 20 between a central area 8 'of the floor 7' approximately in the middle the end face 5 of the tube 1 is arranged.
  • a transition 20 between a central area 8 'of the floor 7' approximately in the middle the end face 5 of the tube 1 is arranged.
  • Figures 2b and 4b can, however, also the same compression body 3 as in the figures 2a and 4a, in which only one tube 1 is inserted, which has the same outside diameter but has an approximately doubled wall thickness 21.
  • the invention Upset body 3, 3 'no inner support pin or mandrel for the to be formed Has tube 1 the possibility is created with one and the same compression body 3, 3 'tubes with the same outside diameter, but with different ones Form wall thickness 21, it turned out that it is not necessary that the free space 11, 11 'with all wall thicknesses over the entire end face 5 of the tube 1 extends.
  • those with pipes also occur Smaller wall thickness dreaded irregularities no longer occur, so the creation one with the wall thickness 21 of the tube 1 increasing in size 11, 11 'is not appropriate.
  • the advantage of the arrangement shown in FIG. 2b is also that the Pipes 1 with larger wall thickness 21 required larger forming forces from the beginning the forming can be initiated over a surface in the end face of the tube 1, whereas the force introduction in the arrangement according to FIG. 2a is initially only is linear in the area of the inner circumferential edge 6.
  • FIGS. 2c and 4c show yet another embodiment of an upsetting body 3 "with a bottom 7" with a different contour shown in the edge area. While the inner circumferential surface 12 of the collar 13 continues at an angle of 12 ° to the longitudinal axis of the tube 1 extends around a clamping surface for a 24 ° cone To produce a connecting piece, the area 10 "of the bottom 7" is curved in an S-shape.
  • the end face 5 of the tube 1 arrives in the region of a bead 22 the bottom 7 "before the actual forming process begins Free space 11 "between the end face 5 and the floor 7", this free space 11 " begins in the area of the outer circumferential edge 23 of the tube 1 and extends to the contact area extends on the bead 22.
  • 4c shows the shape of the end section of the tube 1 shown after complete forming.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Ein Formwerkzeug dient zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres (1), wobei mit dem umgeformten Ende, einem Verbindungsstutzen und einer Überwurfmutter eine Rohrverbindung herstellbar ist. Das Formwerkzeug umfasst mindestens zwei Spannbacken (4) zur Festlegung des Rohres (1) an dessen äußeren Mantelfläche und einen Stauchkörper (3), in den das umzuformende Ende des Rohres (1) vor dem Umformvorgang einsetzbar ist. Der Stauchkörper (3) weist einen Boden (7) sowie einen in axiale Richtung vorstehenden und das Rohr (1) umschließenden Kragen (13) auf, wobei beim Umformvorgang über den Boden (7) in axiale Richtung eine Kraft in die zugeordnete Stirnfläche (5) des Rohres (1) einleitbar und dadurch das Ende des Rohres (1) radial nach außen verformbar ist. Um Aufwerfungen im Bereich der äußeren Mantelfläche des Rohres (1), insbesondere bei kleinen Durchmessern und kleinen Wandstärken, zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass der Boden (7) des Stauchkörpers (3) so geformt ist, dass im Zustand eines Kontakts zwischen dem Boden (7) und der Stirnfläche (5) des Rohres (1) aber vor dem Umformvorgang zwischen der Stirnfläche (5) des Rohres (1) und dem Boden (7), von der äußeren Umlaufkante (23) der Stirnfläche (5) aus gesehen, ein Freiraum (11) vorhanden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres, wobei mit dem umgeformten Ende, einem Verbindungsstutzen und einer Überwurfmutter eine Rohrverbindung herstellbar ist, wobei das Formwerkzeug mindestens zwei Spannbacken zur Festlegung eines Rohres an dessen äußerer Mantelfläche und einen Stauchkörper aufweist, in den das umzuformende Ende des Rohres vor dem Umformvorgang einsetzbar ist und der einen Boden sowie einen in axiale Richtung vorstehenden und das Rohr umschließenden Kragen besitzt, wobei beim Umformvorgang über den Boden des Stauchkörpers in axiale Richtung eine Kraft in die zugeordnete Stirnfläche des Rohres einleitbar und dadurch das Ende des Rohres radial nach außen verformbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres, wobei das Verfahren mit Hilfe eines Formwerkzeugs der zuvor genannten Art ausführbar ist.
In der DE 195 11 063 A1 ist eine Rohrverbindung offenbart, die einen Verbindungsstutzen mit einer Kegelbohrung, eine Mutter mit einer Kegelfläche und ein Rohr mit einem angeformten Endabschnitt umfasst. Der Endabschnitt weist im Wege der Stauchung hergestellte Spannflächen auf, die eine Orientierung besitzen wie die zugehörige Kegelbohrung im Verbindungsstutzen bzw. die Kegelfläche in der Überwurfmutter. Bei der Herstellung des Endabschnitts wird das Rohr einer Verformung mit einem bestimmten Stauchweg unterworfen. In der DE 195 11 063 A1 ist der umgeformte Endabschnitt des Rohres entweder so geformt, dass er ein achsparalleles Endstück, das dem kegeligen Abschnitt vorgelagert ist, aufweist oder ein derartiges achsparalleles Endstück nicht besitzt und sich ausgehend von der Stirnfläche des Rohres unmittelbar eine kegelige Spannfläche anschließt.
Ein zur Herstellung eines solchen Endabschnitts geeignetes Formwerkzeug, das ebenfalls in der DE 195 11 063 A1 offenbart ist, besitzt entweder einen Stauchkörper in Topfform mit einem ebenen Bodenteil oder aber ist zusätzlich mit einem Innendorn oder Stützzapfen versehen, der in das Innere des umzuformenden Endabschnitts eindringt. Die letztgenannte Variante ist insbesondere dann nur mit Einschränkungen verwendbar, wenn mit demselben Formwerkzeug Rohre mit zwar gleichem Außendurchmesser, jedoch mit unterschiedlichen Wandstärken, d.h. auch unterschiedlich im Innendurchmesser, umgeformt werden sollen.
Des Weiteren ist aus der DE 195 20 099 A1 noch eine weitere Rohrverbindung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt. Das umgeformte Rohr weist in diesem Fall lediglich eine kegelige Spannfläche auf, die mit der korrespondierenden Kegelfläche in der Überwurfmutter zusammenwirkt. Im Bereich des Verbindungsstutzens weist das umgeformte Rohr einen achsparallelen Endabschnitt auf. In einer Kammer, die von dem Innenkonus des Verbindungsstutzens im achsparallelen Endstück des Rohres und einer hieran angrenzenden radialen Spannfläche begrenzt wird, ist eine Weichdichtung angeordnet, die im Betriebszustand der Rohrverbindung darin verpresst ist.
Ein in der DE 195 20 099 A1 gezeigtes Formwerkzeug besitzt einen topfförmigen Stauchkörper mit einem zylindrischen Innenraum, in den der Endabschnitt des umzuformenden Rohres eingesetzt wird. Der Innendurchmesser eines Kragens des Stauchkörpers ist an den Außendurchmesser des umzuformenden Rohres angepasst.
Außerdem ist aus der DE 101 08 309 C 1 eine weitere Rohrverbindung mit einem umgeformten Rohr bekannt, bei der das umgeformte Rohr keinen achsparallelen zylindrischen Endabschnitt aufweist. Dabei ist zwischen der Stirnfläche des umgeformten Rohres und einer gegenüberliegenden Stirnfläche des Verschraubungskörpers eine Dichtung angeordnet, die zumindest zum Teil aus einem verformbaren Kunststoffmaterial besteht. Um eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen, wird in diesem Fall das Kunststoffmaterial in Folge einer axialen Komprimierung der Dichtung in entgegengesetzte Richtung zur Bewegungsrichtung des Rohres bei seiner Komprimierung in eine Kammer gepresst, die von dem Innenkonus des Verschraubungskörpers, einer an die erste kegelige Spannfläche des umgeformten Rohres angrenzende Dichtfläche und einer Stirnfläche des aus metallischen Material bestehenden Teils der Dichtung begrenzt wird.
Wird das umgeformte Ende des Rohres gemäß der DE 101 08 309 C1 mit Hilfe eines Formwerkzeugs hergestellt, wie es prinzipiell beispielsweise in der vorgenannten DE 195 11 063 A1 offenbart ist, so treten insbesondere bei Rohren mit kleinem Durchmesser und kleiner Wandstärke Unregelmäßigkeiten bei der Ausformung im Bereich der vorderen kegeligen Mantelfläche auf. Diese Unregelmäßigkeiten äußern sich insbesondere in Form von Wellen, die eine flächige Anlage der kegeligen Spannfläche an dem zugeordneten Innenkonus des Verbindungsstutzens unmöglich machen und daher die Dichtigkeit und Festigkeit der Rohrverbindung insgesamt in Frage stellen können. Auch treten aufgrund der fehlenden großflächigen Anlage verstärkt Setzerscheinungen bei einer dynamischen Belastung der Rohrverbindung auf, die wiederum zu einer Lockerung und potenziellen Undichtigkeit führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres und ein diesbezügliches Verfahren vorzuschlagen, mit dem bei sämtlichen üblichen Kombinationen von Rohraußendurchmessern und Wandstärken Unregelmäßigkeiten in der Ausformung der vorderen insbesondere kegeligen Spannfläche vermieden werden.
Ausgehend von einem Formwerkzeug der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Boden des Stauchkörpers so geformt ist, dass im Zustand eines Kontakts zwischen dem Boden und der Stirnfläche des Rohres aber vor dem Umformvorgang zwischen der Stirnfläche des Rohres und dem Boden von der äußeren Umlaufkante der Stirnfläche aus gesehen ein Freiraum vorhanden ist.
Ein derartiger Freiraum ermöglicht es, dass beim Umformvorgang Material im äußeren Bereich der Rohrwandung entgegen der Stauchungsrichtung zurückfließen kann. Ein solcher Rückfluss ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Endabschnitt des umzuformenden Rohres unmittelbar ausgehend von der Stirnfläche oder zumindest nicht weit davon entfernt kegelförmig oder ähnlich geformt nach außen verdrängt werden soll. Im Falle eines ebenen Bodens im Bereich der gesamten Stirnfläche des umgeformten Rohres - wie dies aus der DE 195 11 063 A1 bekannt ist - kommt es im Bereich der äußeren Mantelfläche des kegelförmigen Abschnitts des Rohres tendenziell zu den vorbeschriebenen Aufwerfungen, da im Gegensatz zu dem Bereich in der Nähe der inneren Umlaufkante der Stirnfläche im Außenbereich tendenziell eine Materialstauchung stattfindet. Eine derartige Stauchung wird durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Freiraum sehr wirkungsvoll vermieden, wodurch die Qualität der umgeformten Endabschnitte, die mit dem erfindungsgemäßen Formwerkzeug hergestellt sind, besonders hochwertig ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn sich der Innendurchmesser des Kragens von dem Boden weg kontinuierlich vergrößert und insbesondere wenn die innere Mantelfläche des Kragens in einem an den Boden angrenzenden Bereich konisch geformt ist. Eine derartige Form eines umgeformten Rohres eignet sich im Übrigen besonders gut, um mit einem genormten 24°-Konus in einem Aufnahmestutzen zu korrespondieren.
Die Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, dass die Spannbacken einen dem Stauchkörper zugewandten Abschnitt aufweisen, in dem die innere Mantelfläche einen Durchmesser besitzt, der größer ist als der Außendurchmesser des umzuformenden Rohres ist. Auf diese Weise kann die Teilungsebene zwischen dem Stauchkörper und den Spannbacken im Bereich des größten Durchmessers des umgeformten Rohres angeordnet sein.
Zu bevorzugen ist in diesem Zusammenhang des Weiteren, dass der Übergang von dem Kragen des Stauchkörpers zu den Spannbacken im Bereich der inneren Mantelflächen der vorgenannten Teile stetig ist und keinen Knick besitzt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres gelöst, wobei mit dem umgeformten Ende, einem Verbindungsstutzen und einer Überwurfmutter eine Rohrverbindung herstellbar ist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
  • a) Einspannen des Rohres mittels mindestens zwei an dessen äußerer Mantelfläche angreifender Spannbacken,
  • b) Einleiten einer in axiale Richtung des Rohres wirkenden Kraft in eine Stirnfläche des Rohres mittels eines Stauchkörpers,
  • c) Stauchen des Endes des Rohres, wodurch die äußere Mantelfläche in einem an die Stirnfläche angrenzenden Bereich radial nach außen geformt wird.
    • Erfindungsgemäß wird bei einem derartigen Verfahren zumindest ein äußerer Teilbereich der Stirnfläche des Rohres entgegen der Stauchrichtung auf das Stauchwerkzeug zu verformt. Hierdurch können auf sehr einfache Weise Unregelmäßigkeiten in der Form des Außenmantels des Rohres, insbesondere wellenförmige Aufwerfungen, die die Dichtigkeit beeinträchtigen und unerwünschte Setzerscheinungen verursachen können, vermieden werden.
    Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Stirnfläche des Rohres ausgehend von ihrer äußeren Umlaufkante entgegen der Stauchrichtung verformt wird. Ein Rückfließen des Rohres in diesem an die Umlaufkante angrenzenden Bereich ist insbesondere dann erforderlich, wenn sich bei dem umgeformten Rohr unmittelbar an dessen Stirnfläche eine kegelige Fläche, insbesondere eine Spannfläche mit Dichtfunktion, anschließt.
    Schließlich ist noch vorgesehen, dass das Rohrende auch im Bereich der Spannbacken radial nach außen verformt wird. Eine derartige Vorgehensweise ermöglicht es, die Teilungsebene zwischen Stauchkörper und Spannbacken in den Bereich des umgeformten Rohres zu legen, in dem der Außendurchmesser maximal ist.
    Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele von Formwerkzeugen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt:
    Figur 1
    einen Halbschnitt durch ein aus Stauchkörper und Spannbacke bestehendes Formwerkzeug sowie einen Endabschnitt eines Rohres im gefügten Zustand
    Figur 2a
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 im Bereich der Stirnfläche des Rohres
    Figuren 2b bis 2c
    wie Figur 2a, jedoch mit alternativen Konturen des Bodens des Stauchkörpers
    Figur 3
    wie Figur 1, jedoch im umgeformten Zustand des Rohres und
    Figuren 4a bis 4c
    eine vergrößerte Darstellung von Ausschnitten des umgeformten Rohrendes unter Verwendung der in den Figuren 2a bis 2c gezeigten Bodenkonturen
    Figur 1 zeigt im Halbschnitt einen Endabschnitt eines zylindrischen Rohres 1, das mit einem vorderen Abschnitt 2 in einen topfförmigen Stauchkörper 3 eingesetzt wurde. Der Stauchkörper 3 bildet zusammen mit zwei halbschalenförmigen radial beweglichen Spannbacken 4 ein Formwerkzeug zur umformtechnischen Bearbeitung des Endabschnitts des Rohres 1. Stauchkörper 3 und Spannbacken 4 werden zusammen als Formwerkzeug im Sinne dieser Patentanmeldung verstanden. Es ist nach der Erfindung grundsätzlich aber auch möglich, dass die Ausformung allein im Stauchkörper stattfindet und die Fixierung des Rohres auf andere Weise als durch Spannbacken erfolgt.
    Figur 2a verdeutlicht, dass das Rohr 1 so weit in den Stauchkörper 3 eingeschoben ist, dass es mit der inneren Umlaufkante 6 seiner Stirnfläche 5 an den Boden 7 anstößt. Der Kontakt zwischen Rohr 1 und Boden 7 erfolgt ungefähr an einer Stelle, in der die Kontur des Bodens 7 einen Knick aufweist: Während der zentrale Bereich 8 des Bodens 7 senkrecht zu der Längsachse 9 des Rohres 1 ausgerichtet ist, verläuft ein sich radial nach außen darin anschließender Bereich 10 derart geneigt dazu, dass zwischen der Stirnfläche 5 und dem Boden 7 ein Freiraum 11 verbleibt. Dieser Freiraum 11 ist im Querschnitt keilförmig mit einem abgerundeten Ende, in dem der Bereich 10 des Bodens 7 in die innere Mantelfläche 12 eines Kragens 13 des Stauchkörpers 3 übergeht, wobei der Kragen 13 den eingeschobenen Abschnitt 2 des Rohres 1 umschließt.
    Ausgehend von der in Figur 1 gezeigten gefügten Stellung werden Stauchkörper 3 und Spannbacken 4 in Richtung der Pfeile 14 um den Weg 15 relativ aufeinander zu bewegt (in der Regel bewegt sich der Stauchkörper auf das stillstehende Rohr), wobei die Wandung 16 des Rohres 1 radial nach außen verformt wird.
    In Figur 3 ist in einem gespiegelten Halbschnitt der Endzustand mit vollständig umgeformten Rohr 1 dargestellt, wobei zugeordnete Stirnflächen der Spannbacken 4 und des Stauchkörpers 3 in der Ebene 17 unmittelbar aneinander anliegen. Das umgeformte Rohr 1 hat sich in diesem Zustand zum einen vollständig an die Innenkontur des Kragens 13, aber auch an eine Innenkontur 18 der Spannbacken 4 angepasst. Der Übergang zwischen der inneren Mantelfläche des Kragens 13 und der Spannbacken 4 läuft stetig und ohne Knick.
    Andererseits hat sich das umgeformte Rohr 1 - wie insbesondere aus Figur 4a ersichtlich ist - mit seiner Stirnfläche 5 an die zugeordnete geneigt verlaufende Fläche des Bodens 7 angepasst. Die Stirnfläche 5 verläuft somit nicht mehr in radiale Richtung wie vor dem Umformvorgang, sondern unter einem Winkel α von 90° zu der inneren Mantelfläche 19 des Rohres 1 wie dies auch vor dem Umformvorgang der Fall war. Der 90°-Winkel α wird deshalb erzielt, weil auch der Winkel β zwischen dem Boden 7 im Bereich 10 und der angrenzenden inneren Mantelfläche 12 des Kragens 13 90° beträgt. Die Umformung des Rohres im Bereich der Stirnfläche kann also vereinfacht als Drehung um die innere Umlaufkante 6, die als eine Art Gelenk dient, erklärt werden. Da hierbei in Achsrichtung des Rohres auf eine Stauchung verzichtet werden kann, kommt es bei dem erfindungsgemäßen Umformverfahren nicht zu den im Stand der Technik gefürchteten wellenförmigen Aufwerfungen im Bereich der äußeren Mantelfläche des Rohrendes. Der Übergang zwischen dem Bereich 10 des Bodens 7 und der inneren Mantelfläche 12 des Kragens 13 erfolgt mittels einer Rundung, die es ermöglicht, das umgeformte Rohr 1 für eine Rohrverbindung gemäß der DE 101 08 309 C1 zu verwenden. Im Bereich der Rundung kann eine Weichdichtung in Kontakt mit dem Innenkonus eines Verbindungsstutzens treten und dort aufgrund der definierten Oberflächenqualität eine zuverlässige Dichtwirkung entfalten.
    Die Figuren 2b und 4b zeigen eine alternative Ausführung eines Stauchkörpers 3', bei dem ein Übergang 20 zwischen einem zentralen Bereich 8' des Bodens 7' ungefähr in der Mitte der Stirnfläche 5 des Rohres 1 angeordnet ist. Hieraus ergibt sich - bei identischer Neigung des sich anschließenden Bereich 10' des Bodens 7' (der zwischen Stirnfläche 5 und Boden 7 eingeschlossene Winkel beträgt ca. 12°) - ein kleinerer, weil weiter außen liegender Freiraum 11', als dies bei dem Stauchkörper 3 gemäß Figuren 1 und 2a der Fall ist.
    Die Figuren 2b und 4b können jedoch auch denselben Stauchkörper 3 wie in den Figuren 2a und 4a darstellen, in den lediglich ein Rohr 1 eingesetzt ist, das zwar den gleichen Außendurchmesser jedoch eine ungefähr verdoppelte Wandstärke 21 besitzt. Sofern der erfindungsgemäße Stauchkörper 3, 3' keinen inneren Stützzapfen bzw. Dorn für das umzuformende Rohr 1 aufweist, wird die Möglichkeit geschaffen, mit ein und demselben Stauchkörper 3, 3' Rohre mit zwar gleichen Außendurchmesser, jedoch mit unterschiedlicher Wandstärke 21 umzuformen, wobei es sich herausgestellt hat, dass es nicht nötig ist, dass sich der Freiraum 11, 11' bei allen Wandstärken über die gesamte Stirnfläche 5 des Rohres 1 erstreckt. Insbesondere bei Rohren mit größerer Wandstärke treten die bei Rohren mit kleinerer Wandstärke gefürchteten Unregelmäßigkeiten nicht mehr auf, so dass die Schaffung eines mit der Wandstärke 21 des Rohres 1 in seiner Größe ansteigenden Freiraums 11, 11' nicht angebracht ist.
    Der Vorteil der in Figur 2b dargestellten Anordnung liegt des Weiteren darin, dass die bei Rohren 1 mit größerer Wandstärke 21 erforderlichen größeren Umformkräfte vom Beginn der Umformung an über eine Fläche in die Stirnseite des Rohres 1 eingeleitet werden können, wohingegen die Krafteinleitung bei der Anordnung gemäß Figur 2a zunächst lediglich linienförmig im Bereich der inneren Umlaufkante 6 erfolgt.
    In den Figuren 2c und 4c ist schließlich noch eine weitere Ausführungsform eines Stauchkörpers 3" mit einem Boden 7" mit abweichender Kontur im Randbereich dargestellt. Während die innere Mantelfläche 12 des Kragens 13 weiterhin unter einem Winkel von 12° zu der Längsachse des Rohres 1 verläuft, um eine Spannfläche für einen 24°-Konus eines Verbindungsstutzens zu erzeugen, ist der Bereich 10" des Bodens 7" S-förmig gewölbt. Die Stirnfläche 5 des Rohres 1 kommt im Bereich eines Wulstes 22 zur Anlage an den Boden 7", bevor der eigentliche Umformvorgang beginnt. Wiederum befindet sich ein Freiraum 11" zwischen der Stirnfläche 5 und dem Boden 7", wobei dieser Freiraum 11" im Bereich der äußeren Umlaufkante 23 des Rohres 1 beginnt und sich zu dem Kontaktbereich an dem Wulst 22 erstreckt. In Figur 4c ist die Form des Endabschnitts des Rohres 1 nach vollendeter Umformung dargestellt.

    Claims (9)

    1. Formwerkzeug zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres (1), wobei mit dem umgeformten Ende, einem Verbindungsstutzen und einer Überwurfmutter eine Rohrverbindung herstellbar ist, und wobei das Formwerkzeug mindestens zwei Spannbacken (4) zur Festlegung des Rohres (1) an dessen äußeren Mantelfläche und einen Stauchkörper (3, 3', 3") aufweist, in den das umzuformende Ende des Rohres (1) vor dem Umformvorgang einsetzbar ist und der einen Boden (7, 7', 7") sowie einen in axiale Richtung vorstehenden, das Rohr (1) umschließenden Kragen (13) besitzt, wobei beim Umformvorgang über den Boden (7, 7', 7") in axiale Richtung eine Kraft in die zugeordnete Stirnfläche (5) des Rohres (1) einleitbar und dadurch das Ende des Rohres (1) radial nach außen verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (7, 7' 7") des Stauchkörpers (3, 3', 3") so geformt ist, dass im Zustand eines Kontakts zwischen dem Boden (7, 7', 7") und der Stirnfläche (5) des Rohres (1) aber vor dem Umformvorgang zwischen der Stirnfläche (5) des Rohres (1) und dem Boden (7, 7', 7") von der äußeren Umlaufkante (23) der Stirnfläche (5) aus gesehen ein Freiraum (11, 11', 11'') vorhanden ist.
    2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innendurchmesser des Kragens (13) in Richtung von dem Boden (7, 7', 7") weg kontinuierlich vergrößert.
    3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Mantelfläche (12) des Kragens (13) in einem an dem Boden (7, 7', 7") angrenzenden Bereich konisch geformt ist.
    4. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (4) einen dem Stauchkörper (3, 3', 3") zugewandten Abschnitt aufweisen, in dem die innere Mantelfläche (18) einen Durchmesser besitzt, der größer als der Außendurchmesser des umzuformenden Rohres (1) ist.
    5. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem Kragen (13) des Stauchkörpers (3, 3', 3") zu den Spannbacken (4) im Bereich der inneren Mantelflächen (12) der vorgenannten Teile stetig ist.
    6. Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Endes eines Rohres, wobei mit dem umgeformten Ende, einem Verbindungsstutzen und einer Überwurfmutter eine Rohrverbindung herstellbar ist, mit den folgenden Verfahrensschritten:
      a) Einspannen des Rohres mittels mindestens zwei an dessen äußerer Mantelfläche angreifenden Spannbacken,
      b) Einleiten einer in axiale Richtung des Rohres wirkenden Kraft in eine Stirnfläche des Rohres mittels eines Stauchkörpers,
      c) Stauchen des Endes des Rohres, wodurch die äußere Mantelfläche in einem an die Stirnfläche angrenzenden Bereich radial nach außen geformt wird,
      dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der Stirnfläche des Rohres entgegen der Stauchrichtung auf das Stauchwerkzeug zu verformt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Rohres ausgehend von ihrer äußeren Umlaufkante entgegen der Stauchrichtung verformt wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche des Endes des Rohres in einem Abschnitt konisch nach außen geformt wird, wobei der Durchmesser des konischen Abschnitts in Stauchrichtung zunimmt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrende auch im Bereich der Spannbacken radial nach außen verformt wird.
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    Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE2110758A1 (de) * 1971-03-06 1972-09-21 Pilag Engineering Ltd Verfahren zur Herstellung einer Kupplungshuelse
    DE10040596C1 (de) * 2000-08-16 2001-09-13 Parker Hannifin Gmbh Vorrichtung zum Umformen eines Werkstück-Endbereichs
    JP2002001462A (ja) * 2000-06-21 2002-01-08 Masaki Seisakusho:Kk 管継手製造方法及び管継手製造装置

    Family Cites Families (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4535616A (en) * 1983-04-08 1985-08-20 Dowley Manufacturing, Inc. Flaring tool
    US4813260A (en) * 1987-04-27 1989-03-21 Clevite Industries Inc. Multipurpose tube working tool
    DE19520099C3 (de) * 1995-06-01 2002-05-29 Walterscheid Gmbh Jean Rohrverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung

    Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE2110758A1 (de) * 1971-03-06 1972-09-21 Pilag Engineering Ltd Verfahren zur Herstellung einer Kupplungshuelse
    JP2002001462A (ja) * 2000-06-21 2002-01-08 Masaki Seisakusho:Kk 管継手製造方法及び管継手製造装置
    DE10040596C1 (de) * 2000-08-16 2001-09-13 Parker Hannifin Gmbh Vorrichtung zum Umformen eines Werkstück-Endbereichs

    Non-Patent Citations (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 05 3 May 2002 (2002-05-03) *

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