WO2019042500A9 - Pressmatrize für ein presswerkzeug zum verpressen von rundrohrförmigen werkstückabschnitten - Google Patents

Pressmatrize für ein presswerkzeug zum verpressen von rundrohrförmigen werkstückabschnitten Download PDF

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WO2019042500A9
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hole
parts
press
contour
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Maximilian Gottschalk
Markus BÜCKER
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Rothenberger AG
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/048—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods using presses for radially crimping tubular elements

Definitions

  • the invention relates to a press die for pressing round tubular sections of at least two workpieces.
  • the invention further relates to a pressing tool with such a pressing die.
  • the invention relates to a
  • tubular sections of at least two workpieces and a method for producing a press die.
  • Press dies of the type mentioned here are used, among other things, in press tools, for example in order to form round-tube workpieces for a pipe connection
  • Such workpieces are, for example,
  • Press fittings which are pressed with the ends of pipes using the pressing tools and serve as connecting pieces in a pipeline.
  • the press fittings consist, for example, of a relatively easily deformable material, such as copper, brass or plastic.
  • the pipes can be copper, steel or multilayer pipes.
  • the pressing usually takes place in such a way that a high pressure on the
  • the press die of the press tool plays a significant role in this, as it
  • the diameter of the workpieces to be connected is switched off in order to provide a press connection that meets the requirements
  • a pressing tool is also to be provided which is suitable for the use of such a pressing die.
  • the object is achieved with a press die which has the features of claim 1. Furthermore, the task is solved with a press die, which the characteristics of
  • Claim 13 has. Furthermore, a press tool with the features of claim 16 is used to achieve the object
  • a basic pressing die for example for a pressing tool for pressing round tubular sections of at least two workpieces, comprises a front side, a rear side and a through hole extending from the front side to the rear side.
  • the through hole has a front opening at the front and a rear opening at the rear. Furthermore, the through hole comprises a peripheral surface which is designed as a die surface and in particular as a shape for the
  • the press die is constructed in several parts by at least two die parts, in particular die segments, and comprises at least one, preferably two closing points.
  • the locking points are each assigned by one another
  • End faces of mutually adjacent die parts of the at least two die parts are formed and the at least two die parts each preferably comprise one
  • Circumferential angle a peripheral portion of the through hole, so that in a closed position of the at least two
  • a round target contour, in particular a circular target contour, in the area of the associated peripheral section of the through hole comprises and the at least one other die part comprises a contour deviating from the round target contour over at least a region of the associated circumferential section of the through hole, so that the contour of the at least two
  • the target contour which is round, is based on the round cross-sectional shape of the workpieces to be pressed. As a result, at least in the area with the round target contour, the round tubular is pressed
  • the round tubular sections of the workpieces are only to be deformed to such an extent that the two sections have, or at least approximately have, a contour that deviates from the round contour, at least partially over the circumferential region under consideration. In particular, this is to achieve an anti-twist protection by positive locking in the round tubular sections pressed against each other.
  • the contour deviating from the round target contour is straight.
  • a technically relatively simple contour is provided, which has the desired twisted fit for the pressed
  • an anti-rotation lock can thereby be achieved by positive locking in the round tubular sections pressed against one another.
  • the contour deviating from the round target contour forms at least one side of a polygon, at least a part of the polygon forming the peripheral section of the through hole which is different from the at least one other die part, that is to say the die part with that of the round contour deviating contour, is included. Due to the angular design of the contour deviating from the round contour, a further measure has been taken which favors the desired twisted fit in the pressed round tubular sections.
  • the polygon is a hexagon and the peripheral portion of the
  • Through hole which is formed by the at least one other die part, at least partially comprises at least three sides of the hexagon.
  • the polygon or the hexagon can be a rounded polygon or a
  • the round target contour can be interrupted by an area with a different contour.
  • the at least one die part with the round contour also supports the formation of the most twisted seat when the round-tubular sections of the workpieces are pressed against one another.
  • Target contour deviating further contour straight As a result, the advantages already described above for the linear contour also result in the present case. For example, the contour deviating from the round target contour to the chord of the associated at least one die part in parallel
  • At least one other die part adjoining region of the associated peripheral portion of the through hole are provided.
  • the press die has the asymmetrical arrangement of the round contour, as described above, with respect to the contour deviating therefrom both in the region of the front opening and in the region of the rear opening of the through hole forming the die surface.
  • a simple manufacture of the press die can be realized as the at least one die part and the at least one other die part can be identical parts.
  • the press die can then be formed by the mutually identical die parts being arranged rotated by 180 degrees relative to one another.
  • Die parts between the one area of the front opening and the one area of the rear opening contain a preferably groove-shaped depression in the respective circumferential section of the through hole, so that a circumferential depression is thereby formed in the through hole of the press die.
  • the depression is such
  • the outer tubular section of the workpieces to be pressed which is for example part of a press fitting, can include a receptacle, in particular groove, for receiving a sealing element, in particular sealing ring, such as an O-ring.
  • a sealing element in particular sealing ring, such as an O-ring.
  • the recess is dimensioned such that the receptacle with the sealing element is pressed by the pressing in such a way that the sealing element is brought into a final sealing seat.
  • the press die can be constructed in several parts by at least three die parts.
  • the press die then comprises, for example, at least one, preferably three
  • Locking points the locking points each by
  • peripheral portion of the through hole so that in a closed position of the at least three die parts at the closing points, the peripheral surface of the through hole
  • At least one of the die parts encompasses the round target contour over at least a region of the associated circumferential section of the through hole
  • Through hole includes the contour deviating from the round target contour, so that the at least three
  • the at least one die part comprises the round target contour and at least two other of the die parts each comprise the contour that deviates from the round target contour or in each case a contour that deviates from the round target contour.
  • at least two of the die parts form the round one
  • Target contour and at least one other of the die parts comprise the contour deviating from the round target contour or a contour deviating from the round target contour. Furthermore, it can be provided that the die parts each have a receptacle, in particular a groove section for releasable receptacle on a pressing tool.
  • the die parts are designed as interchangeable parts.
  • Press tool can be one on the die parts
  • Fixation point or attachment point may be provided
  • Press die for example for a press tool for
  • Through hole has a front opening on the front and a rear opening on the back. Furthermore, the through hole comprises a peripheral surface which is designed as a die surface and in particular as a shape for the
  • the press die is formed by at least two die parts, in particular
  • Matrix segments constructed in several parts and comprises at least one, preferably two closing points.
  • the closing points are each formed by mutually assigned end faces of mutually adjacent die parts of the at least two die parts, and the at least two die parts each preferably comprise one over a circumferential angle Circumferential section of the through hole, so that in a closed position of the at least two die parts, the circumferential surface of the through hole at the closing points
  • the associated circumferential section of the through hole has a contour, in particular a clear contour, with a uniform angle-related circumferential length or with a substantially uniform angle-related
  • Circumferential angle is formed a proportionately larger circumferential length.
  • angle-related circumferential length includes in particular the arc length in relation to the angle or
  • the contour is a round, in particular circular, contour
  • the clear contour is an arc.
  • the circumferential length that is, the arc length on the clear contour, is proportional, in particular exactly proportional to the circumferential angle that has elapsed.
  • the circumferential length formed over each die part is proportional to the circumferential angle occupied by the respective die part. Yet another embodiment is that each
  • the circumferential length fluctuates over the entire circumferential angle.
  • the circumferential section is through a part of a Hexagon is formed.
  • the angle-related circumferential length fluctuates periodically between a maximum value and a minimum value. The minimum value is reached at the point where the corners of the hexagon turn white inside.
  • the press tool comprises a press die, in particular at least one embodiment and / or at least one embodiment of the press die described above.
  • the pressing tool can have at least two pressing jaws
  • Press die are each assigned to one of the press jaws.
  • the press jaws are by means of a
  • Pivot connection can be pivoted relative to one another in order to be pivoted from an open position into a closed position.
  • the open position is used to hold the workpiece between the die parts.
  • the die parts are in the closed position in the closed position.
  • the die parts can be attached to the corresponding ones
  • Press jaws be attached, in particular be releasably attached, or be formed thereon. If the die parts are releasably attached to the associated press jaws, the die parts are designed as exchangeable inserts.
  • the die parts can each comprise a groove section for releasable reception on the pressing tool, the respective one Groove section is provided on the outer circumference of the associated die part.
  • the pressing tool can be used as pressing tongs
  • the pressing tool can also be designed as a pressing ring. If the press die is constructed in three parts, that is to say, for example, has the at least three die parts described above, the press tool can be one
  • a method for producing a press connection of round tubular sections of at least two workpieces is provided.
  • a pressing tool of the type described above is provided.
  • a method for producing a press die such as
  • the method comprises the following steps: i) provision of a one-piece blank;
  • Cross-section is larger or substantially the same size or the same size
  • the press die is thus made from a one-piece blank, which after the hole with the round cross section and the hole with the angular cross section have been cut into at least two parts, at least one of the parts being used as a die part for the press die.
  • the division can be carried out by sawing or eroding and takes place along the longitudinal axis of the passage, which is formed by the hole with the round cross section and the hole with the angular cross section, so that the parts each have a peripheral portion of the passage.
  • the peripheral section forms part of a die surface of the press die.
  • the hole with the round cross section and the hole with the square cross section are arranged coaxially to one another.
  • the central axes of the two holes are on a common central axis.
  • a turning tool such as a turning tool, can be used to form this hole. This in turn favors an undercut in the circumferential surface of the hole
  • Circumference diameter of the hole with the angular cross section is larger or essentially the same size or the same size, the passage can also be made if the smallest available turning tools are already used to form the hole with the round cross section
  • the one-piece blank provided can be in one piece, that is to say made from one piece and / or shaped.
  • the hole with the round cross section can have a circular cross section.
  • An oval cross section is also possible in principle.
  • the hole with the round cross section is drilled, in particular by means of a
  • blind hole is to be understood in particular as a hole which is connected to a
  • predetermined depth is introduced into the blank without completely penetrating the blank.
  • hole is through the blank
  • the hole with the angular cross section has, for example, a polygonal cross section.
  • angular means that the cross section has at least one, preferably several corners. The corners can also be rounded.
  • the hole with the angular cross section can be a blind hole or a through hole.
  • the hole with the angular cross section can be by means of
  • the hole with the angular cross-section can have a cross-section designed as a hexagon.
  • the cross-section can also be triangular, square, pentagonal, hexagonal, seven-sided or a further number of corners.
  • Incircle diameter means the diameter of the incircle
  • Innik exists with polygonal cross-sections or polygons and describes the circle that touches all sides of the polygon inside.
  • a one-piece blank is provided, which has a front and one, preferably the
  • Front includes opposite back.
  • a first blind hole is drilled from the front into the one-piece blank, for example by means of a turning tool.
  • a second blind hole is then formed in the one-piece blank from the rear, the second blind hole extending into or at or over the first blind hole.
  • a router can be used for this.
  • the cross section of the second blind hole is preferably shaped as a hexagon.
  • the central axis of the first blind hole is preferably shaped as a hexagon.
  • Hexagons arranged coaxially to the central axis of the first blind hole. It is also preferably provided that the clear circumferential diameter of the hexagon is the clear one
  • Diameter of the first blind hole corresponds to or in
  • the second blind hole and then the first blind hole can also be made in the blank.
  • the one-piece blank is divided into at least two parts in the direction of the central axis of the first blind hole
  • the parts are then used or can be used as die parts of a press die, such as the press die described above.
  • Cross section at least one undercut, an annular groove, a shoulder or the like radial recess is introduced.
  • the radial recess is designed in such a way that a workpiece, in particular a fitting, can be pressed by means of the press die, which comprises a bead on the circumference with a sealing ring accommodated therein.
  • the radial depression is at an axial distance from one, preferably both, of the inlet openings of the
  • the press die can be produced in such a way that it is inserted into the blank beforehand
  • Through hole is introduced, in particular is drilled, for example with a circular cross section, the diameter of this through hole is smaller than that
  • a further development of the method consists in that a press die is provided, in which adjacent die parts of the die parts of the press die are arranged at a 180 ° angle to one another.
  • Words are the adjacent die parts to each other about the transverse axis present transversely to the longitudinal axis of the passage Arranged rotated by 180 °. This has the effect that when the round tubular sections of workpieces are pressed, an asymmetrical deformation image is generated on the pressed sections and the advantages already explained above are achieved for this.
  • Fig. 2 is an enlarged view of the pressing tool of the
  • FIG. 1 in the area of a press die
  • Fig. 3 shows a possible imple mentation form of a die part
  • FIG. 4 shows another die part of the press die in FIG. 3 corresponding to the die part in FIG.
  • Fig. 7 shows a possible embodiment of a press die, comprising three die parts, in a view of the front of the press die and
  • Fig. 8 shows the press die of Figure 7 in a view of the
  • Figure 1 shows - in a schematic representation - a possible embodiment of a pressing tool 100 in a perspective view.
  • the pressing tool 100 has a pressing die 1, which is constructed in several parts.
  • the press die 1 comprises two die parts 8 and 9.
  • FIG. 2 shows the press tool 100 in one
  • the pressing tool 100 is used for pressing
  • tubular, in particular round tubular workpieces are pressed to form a permanent pipe connection.
  • one of the workpieces is a pipe or pipe section and another of the workpieces is a press fitting, for example a pipe sleeve, which is pressed against the pipe by means of the pressing tool 100.
  • the pressing tool 100 has two pressing jaws 110, 120, one of the pressing jaws 110 and 120 each being one of the pressing jaws 110 and 120 each being one of the pressing jaws 110 and 120
  • Die parts 8 and 9 is assigned.
  • the pressing jaws 110 and 120 can be pivoted relative to one another by means of a pivot connection 130 in order to move relative to one another from an open position, as shown in FIGS.
  • the open position is used, for example, to hold the workpieces to be pressed between the die parts 8 and 9.
  • the closed positions of the die parts 8 and 9 are, for example, in a closed position relative to one another.
  • the swivel connection 130 can comprise at least one intermediate part 140, on each of which one of the press jaws 110 and 120 is rotatably mounted via a shaft or axis 130.1 and 130.2.
  • the die parts 8 and 9 of the press die 1 can be releasably attached to the respectively associated press jaws 110 and 120.
  • annular groove 15 can be provided on the outer circumference of the press die 1, which is preferably formed accordingly on each of the die parts 8 and 9 in order to insert the respective die part 8 and 9 on the associated press jaws 110 and 120 into a correspondingly provided projection 170 can.
  • the annular groove 15 and the projection 170 By means of the annular groove 15 and the projection 170, the die parts 8 and 9 in the respectively associated pressing jaw 110 and 120 are secured against being pushed out laterally from a fastening position on the associated pressing jaw 110 and 120.
  • Dowel pin element 180, the respective die part 8 or 9 on the associated press jaw 110 or 120 non-positively
  • Roll pin element 180 may be provided. Alternatively, the Die parts 8 and 9 on the respective press jaw 110 or
  • the pressing tool 100 can preferably be coupled, in particular mechanically, to a drive device (not shown in FIGS. 1 and 2) in order to bring the pressing jaws 110, 120 from the open position into the closed position.
  • the drive device can be a manually operated drive device or an electric motor or hydraulic or pneumatic
  • Press jaws 110, 120 moved relative to each other.
  • the pressing jaws 110 and 120 each have a rear part 150 and 160, through which the pressing jaws 110 and 120 are extended to the rear, in particular away from the area of the die parts 8 and 9, and which each have a lever with respect to form the articulation 130.
  • At least one coupling point for the actuating device is preferred on the rear parts 150 and 160
  • FIG. 3 shows the die part 8 in a perspective view.
  • FIG. 4 shows the die part 9 in a perspective view as well.
  • Figures 5 and 6 show the press die 1 with the die parts 8 and 9 in one
  • the press die 1 comprises a front side 2, a rear side 3 which is preferably opposite thereto and a through hole 4 which extends from the front side 2 to the rear side 3
  • Front 2 a front opening 5 and on the back 3 a rear opening 6 and a surrounding surface 7, which is designed as a die surface.
  • the press die 1 comprises, in addition to the two die parts 8 and 9, which also serve as the first die part 8 and the second
  • Die part 9 can be designated, two locking points 10 and 11.
  • the locking points 10 and 11 are each formed by mutually assigned end faces 8.1, 9.1 and 8.2, 9.2, of the die parts 8, 9, the two die parts 8, 9 each having a circumferential angle l , 2 comprise a peripheral portion of the through hole 4, so that in the closed position A already described above, the two
  • one of the die parts 8, 9, for example the die part 8 has a round target contour 8.3 over at least a region 8.4 of the peripheral section of the through hole 4, which is associated with one of the die parts 8, 9.
  • the die part in particular the die part 9, has a contour 9.3 which deviates from the round target contour 8.3 at least a region 9.4 of the peripheral section of the through hole 4, which is assigned to this other die part 9.
  • the at least one area 8.4 with the round target contour 8.3 and the at least one area 9.4 with the deviating contour 9.3 are arranged in such a way that the two die parts 8, 9 respectively associated with them
  • the areas 8.3 and 9.3 are preferably arranged adjacent to the end faces 8.1 and 9.1.
  • the round target contour 8.3 can be circular or have at least a section of a circular arc. The one deviating from the round target contour 8.3
  • Contour 9.3 is, for example, straight.
  • the contour 9.3 deviating from the round target contour 8.3 forms at least one side of a polygon, at least part of the polygon forming the peripheral section of the through hole 4, which is different from the associated one
  • Die part 9 is included.
  • the polygon is a hexagon, in particular a rounded hexagon, and the
  • the peripheral section of the through hole 4, which is formed by the associated die part 9, comprises three sides of the hexagon, as can be seen in particular from FIG.
  • the inside radius of the hexagon corresponds to the inside radius of the round contour 9.3 in relation to the central axis 19 of the press die 1.
  • the round target contour 8.3 can be interrupted by an area 8.5 with a different contour 8.8 deviating therefrom.
  • the further contour 8.8 can also be a straight line trained contour.
  • the further contour 8.8 is spaced parallel to the chord 8.7 of the associated die part 8.
  • the die part 9 with the further contour 8.8 can also be generalized as a result
  • the angle-related circumferential length relates to the arc length in relation to the circumferential angle in which the arc length of the die part 8 spans.
  • the round target contour 8.3 and the deviating contour 9.3 in a region 16 of the front are preferred
  • Opening 5 of the die 1 is provided and in an area 17 of the rear opening 6 of the die 1 is
  • the die parts 8 and 9 are therefore preferably designed as identical parts.
  • the one serving as the die surface preferably has
  • annular recess 12 serves to allow a workpiece, such as a press fitting, to be pressed which contains a circumferential bead with a sealing ring accommodated therein.
  • the depression 12 is preferred to the Dimensions of this peripheral bead adapted to the workpiece.
  • the peripheral surface 7 of the pressing die can be offset between the one area 16 of the front opening 5 and the one area 17 of the rear opening 6, so that the area 16 and the area 17 each have a constriction, that is to say a projection which extends inwards in the radial direction in relation to the peripheral surface 7 of the press die 1, that is to say the surfaces 20 adjoining the regions 16, 17,
  • FIG. 7 shows a further possible embodiment of a press die 1.1.
  • the press die 1.1 differs from the press die 1 of FIGS. 3 to 6, among other things, in that the press die 1.1 is constructed by three die parts 28, 29, 30.
  • the die parts 28, 29, 30 can also be referred to as the first die part 28, the second die part 29 and the third die part 30.
  • FIG. 7 shows the press die 1.1 in a view of the front 2.
  • Figure 8 shows the die 1.1 in a
  • the pressing die 1.1 comprises three closing points 12, 13, 14, the closing points 12, 13, 14 each being provided by mutually assigned end faces 28.2, 29.1 or 29.2, 30.1 or 30.2, 28.1 of mutually adjacent die parts 28, 29 or 29, 30 or 30, 28 of the three
  • Die parts 28, 29, 30 is formed and the die parts 28, 29, 30 each comprise a peripheral portion of the through hole 4, so that in the closed position A of the die parts 28, 29, 30 at the closing points 12, 13, 14, the peripheral surface 7 of the through hole 4 is composed around the circumference.
  • one of the die parts 28, 29, 30, in particular the die part 28 has a round target contour 28.3 over at least a region 28.4 of the associated peripheral section of the through hole 4.
  • the other of the die parts 28, 29 30, in particular the die parts 29, 30, each have a round target contour 28.3 over at least a region 29.4 or 30.4 of the associated peripheral section of the through hole 4
  • Matrix parts 28, 29 and 30 associated circumferential sections of the through hole 4 are asymmetrical to one another in each case a chord 28.7, 29.7, 30.7 formed by the associated circumferential section.
  • the round target contour 28.3 can also be circular in the press die 1.1.
  • the contour 29.3 or 30.3 deviating therefrom is preferably rectilinear, for example formed by part of a polygon.
  • the different contour 29.3 or 30.3 is preferably at least partially formed by three sides of a hexagon.
  • the round target contour 8.3 can be interrupted by a region 28.5 with a further contour 28.8 deviating therefrom.
  • the further contour 28.8 can also be a straight line
  • the die parts 28, 29, 30 of the press die 1.1 are preferably designed as identical parts.
  • Embodiment or the respective embodiment is described, at least is included there, but does not necessarily have to be included in all aspects or embodiments or embodiments of the invention. It is expressly pointed out that any combination of the various features and / or structures and / or properties described in relation to the invention are encompassed by the invention, unless this is expressly or clearly contradicted by the context.

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  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pressmatrize (1) für ein Presswerkzeug (100) zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, wobei die Pressmatrize (1) ein Durchgangsloch (4) mit einer Umfangsfläche (7) umfasst, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist, wobei die Pressmatrize (1) durch wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) aufgebaut ist und zwei Schließstellen (10, 11) umfasst, welche jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen (8.1, 8.2) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) gebildet ist und die wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfassen, so dass in einer Schließposition der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) an den Schließstellen (10, 11) die Umfangsfläche (7) des Durchgangsloches (4) umfangsseitig zusammengesetzt ist. Es ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Matrizenteile (8, 9) über wenigstens einen Bereich (8.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) eine runde Zielkontur (8.3) und das wenigstens eine andere Matrizenteil (9) über wenigstens einen Bereich (9.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) eine von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) umfassen, so dass die zu den wenigstens zwei Matrizenteilen (8, 9) zugehörigen Umfangsabschnitte des Durchgangsloches (4) zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) gebildeten Sehne (8.7, 9.7) vorliegen. Die Erfindung umfasst ferner ein Presswerkzeug (100), ein Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Pressmatrize (1; 1.1).

Description

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

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Pressmatrize (1) für ein Presswerkzeug (100) zum
Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, wobei die Pressmatrize (1) eine
Vorderseite (2), eine Rückseite (3) und ein von der
Vorderseite (2) bis zu der Rückseite (3) sich
erstreckendes Durchgangsloch (4) umfasst, das
Durchgangsloch (4) an der Vorderseite (2) eine vordere Öffnung (5) und an der Rückseite (3) eine hintere Öffnung (6) umfasst und darüber hinaus das Durchgangsloch (4) eine Umfangsfläche (7) umfasst, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist, wobei die Pressmatrize (1) durch
wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) mehrteilig aufgebaut ist und wenigstens eine, vorzugsweise zwei Schließstellen (10, 11) umfasst, wobei die Schließstellen (10, 11) jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen (8.1, 8.2, 9.1, 9.2) von zueinander benachbarten Matrizenteilen (8,
9) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) gebildet ist und die wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfassen, so dass in einer Schließposition (A) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) an den Schließstellen (10, 11) die Umfangsfläche (7) des Durchgangsloches (4) umfangsseitig zusammengesetzt ist, wobei wenigstens eines der
Matrizenteile (8, 9) über wenigstens einen Bereich (8.4) des zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches (4) eine runde Zielkontur (8.3) umfasst und das wenigstens eine andere Matrizenteil (9) über wenigstens einen Bereich (9.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des
Durchgangsloches (4) eine von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) umfasst, so dass die zu den wenigstens zwei Matrizenteilen (8, 9) zugehörigen
Umfangsabschnitte des Durchgangsloches (4) zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) gebildeten Sehne
(8.7, 9.7) vorliegen.
2. Pressmatrize nach Anspruch 1, wobei die von der runden
Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) geradlinig ist.
3. Pressmatrize nach Anspruch 1 oder 2, wobei die von der
runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) zumindest eine Seite eines Vielecks bildet, wobei zumindest ein Teil des Vielecks den Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) bildet, welcher von dem wenigstens einen anderen
Matrizenteil (9) umfasst ist.
4. Pressmatrize nach Anspruch 3, wobei das Vieleck ein
Sechseck ist und der Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4), welcher von dem wenigstens einen anderen Matrizenteil
(9) gebildet ist, wenigstens drei Seiten des Sechsecks zumindest teilweise umfasst.
5. Pressmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die runde Zielkontur (8.3) durch einen Bereich (8.5) mit einer davon abweichenden weiteren Kontur (8.8)
unterbrochen ist.
6. Pressmatrize nach Anspruch 5, wobei die von der runden
Zielkontur (8.3) abweichende weitere Kontur (8.8)
geradlinig ist und insbesondere zu der Sehne (8.7) des zugehörigen wenigstens einen Matrizenteils (8) parallel beabstandet angeordnet ist.
Pressmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die runde Zielkontur (8.3) über wenigstens einen an eine der Stirnflächen (8.1, 8.2) des wenigstens einen Matrizenteils (8) angrenzenden Bereich (8.4) des
zugehörigen Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) und die von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) über wenigstens einen an die entsprechende
Stirnfläche (9.1) des wenigstens einen anderen
Matrizenteils (9) angrenzenden Bereich (9.4) des
zugehörigen Umfangsabschnittes des Durchgangsloches (4) vorgesehen sind.
Pressmatrize nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die runde Zielkontur (8.3) des wenigstens einen Matrizenteils (8) und die von der runden Zielkontur (8.3) abweichende Kontur (9.3) des wenigstens einen anderen Matrizenteils (9) in einem Bereich der vorderen Öffnung (5) der Pressmatrize (1) vorgesehen sind und in einem Bereich der hinteren Öffnung (6) der Pressmatrize (1) die Ausbildung des wenigstens einen Matrizenteils (8) und des wenigstens einen anderen Matrizenteils (9) gegenüber ihrer Ausbildung in dem einen Bereich der vorderen Öffnung (5) vertauscht ist.
Pressmatrize nach Anspruch 8, wobei die wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) zwischen dem einen Bereich der vorderen Öffnung (5) und dem einen Bereich der hinteren Öffnung (6) eine nutförmige Vertiefung (12) in dem
jeweiligen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfangsseitig enthalten.
10. Pressmatrize nach Anspruch 8 oder 9, wobei das wenigstens eine Matrizenteil (8) und das wenigstens eine andere
Matrizenteil (9) Gleichteile sind.
11. Pressmatrize nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Pressmatrize (1.1) durch wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) mehrteilig aufgebaut ist und ferner
wenigstens eine, vorzugsweise drei Schließstellen (12, 13, 14) umfasst, wobei die Schließstellen (12, 13, 14) jeweils durch einander zugeordnete Stirnfläche (28.2, 29.1; 29.2, 30.1; 30.2, 28.1) von zueinander benachbarten
Matrizenteilen (28, 29; 29, 30; 30, 28) der wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) gebildet ist und die wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) jeweils einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfassen, so dass in einer Schließposition (A) der wenigstens drei Matrizenteile (28, 29, 30) an den Schließstellen (12, 13, 14) die Umfangsfläche (7) des Durchgangsloches (4) umfangsseitig zusammengesetzt ist, wobei wenigstens eines der Matrizenteile (28, 29, 30) über wenigstens einen
Bereich (28.4) des zugehörigen Umfangsabschnitts des
Durchgangsloches (4) die runde Zielkontur (28.3) umfasst und wenigstens ein anderes der Matrizenteile (28, 29, 30) über wenigstens einen Bereich (29.4) des zugehörenden Umfangsabschnitts des Durchgangsloches (4) die von der runden Zielkontur (28.3) abweichende Kontur (29.3) umfasst, so dass die den wenigstens drei Matrizenteilen (28, 29, 30) zugehörigen Umfangsabschnitte des
Durchgangsloches (4) zueinander asymmetrisch bezüglich einer jeweils durch den zugehörigen Umfangsabschnitt gebildeten Sehne (28.7, 29.7, 30.7) vorliegen.
12. Pressmatrize nach Anspruch 11, wobei das wenigstens eine Matrizenteil (28) die runde Zielkontur (28.3) und
wenigstens zwei andere der Matrizenteile (28, 29, 30) jeweils die von der runden Zielkontur (28.3) abweichende Kontur (29.3, 30.3) umfassen.
13. Pressmatrize (1) für ein Presswerkzeug (100) zum
Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pressmatrize (1) eine Vorderseite (2), eine Rückseite (3) und ein von der
Vorderseite (2) bis zu der Rückseite (3) sich
erstreckendes Durchgangsloch (4) umfasst, das
Durchgangsloch (4) an der Vorderseite (2) eine vordere Öffnung (5) und an der Rückseite (3) eine hintere Öffnung (6) umfasst und darüber hinaus das Durchgangsloch (4) eine Umfangsfläche (7) umfasst, welche als Matrizenfläche ausgebildet ist, wobei die Pressmatrize (1) durch
wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) mehrteilig aufgebaut ist und wenigstens eine, vorzugsweise zwei Schließstellen (10, 11) umfasst, wobei die Schließstellen (10, 11) jeweils durch einander zugeordnete Stirnflächen (8.1, 8.2, 9.1, 9.2) von zueinander benachbarten Matrizenteilen (8,
9) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) gebildet ist und die wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) jeweils über einen Umfangswinkel ( l, 2 ) einen Umfangsabschnitt des Durchgangsloches (4) umfassen, so dass in einer
Schließposition (A) der wenigstens zwei Matrizenteile (8, 9) an den Schließstellen (10, 11) die Umfangsfläche (7) des Durchgangsloches (4) umfangsseitig zusammengesetzt ist, wobei bei wenigstens einem der Matrizenteile (8, 9) auf einem überwiegenden Teil des Umfangswinkels (al) der zugehörige Umfangsabschnitt eine Kontur (8.3) mit einer im Wesentlichen einheitlichen winkelbezogenen Umfangslänge aufweist und auf einem restlichen Teil des zugehörigen Umfangswinkels (al) eine anteilig größere Umfangslänge ausgebildet ist.
14. Pressmatrize nach Anspruch 13, wobei die über die
Matrizenteile (8, 9) hinweg ausgebildete Umfangslänge zu dem von dem jeweiligen Matrizenteil (8, 9) belegten
Umfangswinkel ( l, a2 ) proportional ist.
15. Pressmatrize nach Anspruch 13 oder 14, wobei an das
wenigstens eine Matrizenteil (8) ein Matrizenteil (9) angrenzt, bei dem die winkelbezogene Umfangslänge über den zugehörigen Umfangswinkel (a2) hinweg schwankt.
16. Presswerkzeug (100) zum Verpressen von rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, wobei das
Presswerkzeug (100) eine Pressmatrize (1; 1.1; 1.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
17. Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung von
rundrohrförmigen Abschnitten wenigstens zweier Werkstücke, umfassend die Schritte: i) Bereitstellen eines Presswerkzeuges (100) nach
Anspruch 16;
ii) Ineinanderschieben der rundrohrförmigen Abschnitte der Werkstücke über einen axialen
Überlappungsbereich; iii) Verpressen der rundrohrförmigen Abschnitte in dem
axialen Überlappungsbereich mittels des
Presswerkzeuges (100) .
18. Verfahren zur Herstellung einer Pressmatrize (1; 1.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend folgende Schritte: i) Bereitstellung eines einteiligen Rohlings;
ii) Einbringen von zwei Löchern in den Rohling derart, dass durch die Löcher ein Durchgang (4) durch den Rohling gefertigt wird und jeweils eines der Löcher jeweils eine Eingangsöffnung (5; 6) des Durchgangs (4) bildet, wobei eines der Löcher einen runden
Querschnitt und das andere Loch einen eckigen Querschnitt aufweisen und das Loch mit dem runden Querschnitt einen lichten Durchmesser aufweist, welcher gegenüber dem lichten Umkreisdurchmesser des Loches mit dem eckigen Querschnitt größer oder gleich groß ist;
iii) Teilen des Rohlings in wenigstens zwei Teile in
Richtung der Längsachse (19) des Durchgangs (4);
iv) Bereitstellung wenigstens eines der wenigstens zwei Teile als Matrizenteil (8, 9; 28, 29, 30) für die Pressmatrize (1; 1.1) .
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem in das Loch mit dem runden Querschnitt wenigstens eine radiale Vertiefung (18) umfangsseitig eingebracht wird.
PCT/DE2018/100745 2017-09-04 2018-08-31 Ressmatrize für ein presswerkzeug zum verpressen von rundrohrförmigen werkstückabschnitten Ceased WO2019042500A1 (de)

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