DE2744345A1

DE2744345A1 - Rohr mit angeformtem anschlussende

Info

Publication number: DE2744345A1
Application number: DE19772744345
Authority: DE
Inventors: Werner Griesfeller
Original assignee: Cohnen & Co GmbH
Current assignee: Cohnen Beteiligungs-Gmbh & Co Kg 6340 Dillenburg
Priority date: 1977-10-01
Filing date: 1977-10-01
Publication date: 1979-04-05
Also published as: DE2744345C2

Description

Rohr mit angeformtem Anschlußende
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr aus metallischem Werkstoff mit aus dem Rohrmaterial geformtem Anschlußende, bestehend aus einem Dichtkegel und einer Außenschulter für den Angriff einer Überwurfmutter.
Rohre dieser Art können z.B. im Kraftfahrzeugbau als Kraftstoffleitung oder Schmierstoffleitung verwendet werden. Bei Kraftstoffleitungen für hohe Drücke, z.B. für Leitungen, die zur Zuleitung von Kraftstoff zu Einspritzdüsen führen, müssen dickwandige Rohre verwendet werden. An solche dickwandigen Rohre lassen sich Anschlußenden mit Dichtkegel und Außenschulter durch Kaltverformung des Rohrmaterials anstauchen.
Die Anschlußenden haben bei dickwandigen Rohren eine genügend große Stabilität, um sich beim Anpressen des Dichtkegels an eine Gegenfläche mittels einer Überwurfmutter nicht unzulässig zu verformen. Bei dünnwandigen Rohren hingegen lassen sich genügend stabile Anschlußenden nicht durch Verformen des Rohres selber herstellen. Man hat deshalb bei solchen Rohren bisher die Anschlußenden separat hergestellt, z.B.
in einem Drehautomaten, und danach mit dem Rohr verbunden.
Die Verbindung zwischen Rohr und separat hergestelltem Anschlußende erfolgt in der Regel durch Hartlöten. Dieser Arbeitsgang ist aufwendig und bei manchen Materialien auch problematisch. So bereitet das Löten bei Stahlrohren und Stahl-Anschlußenden keine Schwierigkeiten, während bei Aluminiumrohren und Aluminium-Anschlußenden das Löten besondere Kunstgriffe erfordert, die nicht ohne weiteres zu beherrschen sind. Häufig müssen jedoch Rohre aus Aluminium oder anderem korros£onsbeständigem Material verwendet werden, so daß ein Bedürfnis besteht, auch solche Rohre mit möglichst geringen Kosten mit einem haltbaren Anschlußende zu versehen.
Löten an sich ist wegen der Notwendigkeit, Wärme und Lötmittel anwenden zu müssen, ~#in umständlicher Arbeitsgang, der bei einem Herstellungsprozeß möglichst vermieden werden sollte, zumal bei der für das Hartlöten erforderlichen relativ hohen Temperatur die Festigkeit des Rohres und insbesondere die Festigkeit von Überwurfmuttern herabgesetzt wird. Dies gilt insbesondere bei der Erwärmung in Durchlauföfen, in denen naturgemäß das gesamte Werkstück erwärmt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gestaltung für das Anschlußende zu finden, die es gestattet, auch bei dünnwandigen Rohren ein Anschlußende mit Dichtkegel und Anlageschulter aus dem Material des Rohres selber zu formen.
Die erfindungsgemäße Gestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlußende im Rohrinneren ein Verstärkungsring angeordnet ist.
Der Verstärkungsring ist in der Lage, die dünne Wand eines Rohres so abzustützen, daß ein an das Rohr angeformtes Anschlußende nicht unzulässig deformiert wird, wenn der für einen dichten Anschluß des Rohres erforderliche Druck mittels einer Überwurfmutter ausgeübt wird.
Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des Verstärkungsringes größer als der Innendurchmesser des Rohres im Rohrbereich außerhalb des Anschlußendes (Anspruch 2). Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 3 der Innendurchmesser des Verstärkungsringes etwa gleich dem Innendurchmesser des Rohres außerhalb des Anschlußendes. Hierdurch erreicht man einen großen Strömungsquerschnitt, der im Falle einer Ausbildung gemäß Anspruch 3 auch am Anschlußende gleichgroß ist wie im übrigen Bereich. Unter die Erfindung fallen jedoch auch Ausführungsformen, bei denen der Außendurchmesser des Verstärkungsringes kleiner ist als der Innendurchmesser des Rohres im Bereich außerhalb des Anschlußendes. In diesem Fall muß allerdings eine Verminderung des Strömungsquerschnittes in Kauf genommen werden.
Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform nach Anspruch 4, da der Verstärkungsring nicht nur kraftschlüssig durch Umpressen gehalten ist, sondern zusätzlich noch formschlüssig, so daß ein Herausfallen des Verstärkungsringes keinesfalls möglich ist. Wenn, wie dies vorzugsweise der Fall sein soll, der Verstärkungsring als unmittelbare Abstützung des Dichtkegels und der Außenschulter dient, erreicht man eine besonders große Stabilität des Anschlußendes. Hierbei sind Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 5 und 6 besonders günstig.
Im Anspruch 7 sind Beispiele für die relative und absolute Wanddicke angegeben. Zur Klarstellung sei bemerkt, daß diese Beispiele nicht einschränkend sein sollen. Die Erfindung ist überall dort von Nutzen, wo eine genügende Stabilität nicht erreicht würde, wenn ein Verstärkungsring nicht vorhanden wäre.
Im allgemeinen wird man den Verstärkungsring aus dem gleichen Werkstoff herstellen'wie das Rohr im übrigen, jedoch kann es vorteilhaft sein, gemäß Anspruch 8 den Verstärkungsring aus einem festeren Werkstoff als dem Werkstoff des Rohres im übrigen herzustellen.
Die Erfindung ist vor allem gut für die Anwendung bei Rohren aus Aluminium geeignet (Ansprüche 9 und 10).
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Rohres, das von einer MatrizeXumgte¢n,isZt,p; Fig. 2 eine Ansicht eines Teiles eines Rohres, das an einen Anschlußstutzen angeschlossen ist.
Das insgesamt mit R bezeichnete Rohr hat ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Anschlußende. Das Anschlußende erstreckt sich vom vorderen Rand 2 bis zur strichpunktierten Linie 3 und hat einen vorderen Dichtkegel 4 und einen Wulst 5, der eine Außenschulter 6 für den Angriff einer Überwurfmutter bildet.
Im Anschlußende ist ein Verstärkungsring 7 angeordnet, der sich mit seinem hinteren, kegelig ausgebildeten Ende 7a an einer Innenschulter 8 abstützt, die durch die Innenseite des Wulstes 5 gebildet ist. Das vordere, ebenfalls kegelige Ende 7b des Verstärkungsringes 7 stützt sich an einer Innenschulter 9 ab, die durch die Innenseite der Einziehung 10 gebildet ist, deren Außenseite den Dichtkegel 4 darstellt.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist.der Innendurchmesser d v des Verstärkungsringes 7 gleich dem Innendurchmesser d. des Rohres im übrigen Bereich. Der Innendurchmesser an der Rohrmündung 11 ist ebenfalls gleich den Durchmessern dv und di, so daß keinerlei Verengung des Strömungsquerschnittes entsteht.
Die Wanddicke s des Rohres ist im Verhältnis zum Rohraußendurchmesser Da klein. Bei den dargestellten Verhältnissen ist die Wanddicke s 1/12 des Rohraußendurchmesser Da. Zum Beispiel a könnte Da gleich 12 Millimeter und 8 gleich 1 Millimeter sein.
In diesem Fall würde die Zeichnung eine zweifache Vergrößerung des Rohres zeigen.
Der Außendurchmesser Dv des Verstärkungsringes ist größer als der Innendurchmesser d. des Rohres im übrigen. Die Wanddicke s des Verstärkungsringes ist beim gezeigten v Ausführungsbeispiel gleich wie die Dicke sr des Rohres im übrigen. Diese Übereinstimmung braucht selbstverständlich nicht gegeben zu sein, d.h. die Wanddicken 5v und sr können voneinander abweichen, wobei die Wanddicke 5v sowohl kleiner als auch größer als sr sein kann.
Die Verformung des Rohres R zu der gezeichneten Form erfolgt durch Kaltverformung mit Hilfe einer Matrize 12, die eine Bohrung 13 enthält, in die das Rohr hineinpaßt, wobei die Matrize eine vordere Ansenkung 14 aufweist, an der die Außenschulter 6 zur Anlage kommt. Der Verstärkungsring 7 wird in einem separaten Arbeitsgang hergestellt und nach Aufweitung des vorderen Rohrendes eingeführt, wonach eine weitere Kaltverformung bis zu dem in Fig. 1 gezeigten Fertigzustand erfolgt.
Die erfindungsgemäße Gestaltung ist bei verschiedenen Werkstoffen anwendbar, so insbesondere auch bei Aluminium. Die Erfindung gestattet es deshalb, Aluminiumrohre mit einem aus dem Rohrmaterial selber geformten Anschlußende zu versehen, das den für einen dichten Anschluß erforderlichen Beanspruchungen standhält.
Fig. 2 zeigt den Anschluß des Rohres an einen Stutzen S. Hierzu dient in bekannter Weise eine Überwurfmutter Ü. Diese liegt mit einer Innenschulter 15 an der Außenschulter 6 des Wulstes 5 an und ist auf ein Gewinde 16 des Stutzens S aufgeschraubt.
Die Überwurfmutter preßt in bekannter Weise den Dichtkegel 4 gegen einen Innenkegel 17 des Stutzens S. Hierbei wird auf den Anschlußbereich eine große axiale Kraft ausgeübt, die zum großen Teil vom Verstärkungsring 7 aufgenommen wird. Der Verstärkungsring nämlich nimmt die auf die Schulter 6 ausgeübte Kraft unmittelbar auf und überträgt sie bis zum Dichtkegel 4 hin, so daß der Dichtkegel fest an die Fläche 17 angepreßt werden kann, ohne daß sich das Anschlußende unzulässig verformt.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: Rohr aus metallischem Werkstoff mit aus dem Rohrmaterial geformtem Anschlußende, bestehend aus einem Dichtkegel und einer Außenschulter für den Angriff einer Überwurfmutter, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlußende (1) im Rohrinneren ein Verstärkungsring (7) angeordnet ist.
2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (Dv) des Verstärkungsringes (7) größer ist als der Innendurchmesser (di) des Rohres (R) außerhalb des Anschlußendes (1).
3. Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (du) des Verstärkungsringes (7) etwa gleich dem Innendurchmesser (di) des Rohres (R) außerhalb des Anschlußendes (1) ist.
4. Rohr nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsring (7) mit seinen Enden (7a, 7b) an Innenschultern (8, 9) anliegt, die an das Rohr (R) angeformt ist, wobei vorzugsweise eine vordere Innenschulter (9) durch die Dichtkegelanstauchung (10) des Rohrmaterials und eine hintere Innenschulter (8) durch die die Außenschulter (6) darstellende Wulstausbauchung (5) gebildet ist.
5. Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (7a, 7b) des Verstärkungsringes an die Form der Innenschulter (8, 9) angepaßt sind.
6. Rohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschultern (8, 9) etwa Hohlkegelflächen sind und der Verstärkungsring (7) an seinen Enden (7a, 7b) daran angepaßte Kegelflächen aufweist.
7. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Wanddicke (sir) des Rohres (R) und dem Rohraußendurchmesser (Da) im Bereich von 1 : 6 bis 1 : 20 liegt, z.B. 1 : 12 beträgt bei einer Wanddicke von 1 mm.
8. Rohr nach einem.der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsring (7) aus einem festeren Werkstoff besteht als das Rohr (R).
9. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (R) aus Aluminium besteht.
10. Rohr nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (R) aus Aluminium und der Verstärkungsring (7) aus Stahl besteht.
11. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (sv) des Verstärkungsringes (7) gleich der Wanddicke (sir) des Rohres (R) ist.