DE4022721A1 - Verfahren und vorrichtung zum formschluessigen verbinden von rohrelementen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum formschluessigen verbinden von rohrelementenInfo
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum formschlüssigen Verbinden von Rohrele
menten durch elastomerisches Verpressen, insbesondere
eines Innenrohres in ein mit wenigstens einer Ringnut
versehenen Hülsenelement über einen zwischen Spann
ringen axial zusammenziehbaren und im Bereich der
Ringnut aufweitbaren elastomeren Expander eines Zug
stempels.
Aus der US-PS 41 47 385 ist eine Rohrmuffe bekannt, die
formschlüssig mit einem freien Ende eines dünnwandigen
Rohres verpreßbar ist. Hierzu sind in der Rohrmuffe
mehrere durch einen Ringsteg voneinander getrennte Ring
nuten angeordnet, in die das dünnwandige Rohr
einpreßbar ist. Die Ringnuten weisen rechtwinklig zum
Nutgrund angeordnete Seitenflächen auf, die scharfkan
tig zur Grundfläche der Nut angeordnet sind. Das Ein
pressen eines Abschnitts des dünnwandigen Rohres in die
Ringnuten erfolgt über einen bekannten, zwischen zwei
Spannringen zusammendrückbaren elastomeren Expander
eines Zugstempels in einem Werkzeug.
Spannringe eines derartigen bekannten Expanders sind
geschlitzt ausgeführt und können sich mit einem zuneh
menden Quetschdruck radial aufweiten. Bei einem solchen
Quetschvorgang hinterläßt der sich aufweitende Spann
ring einen radialen Abdruck an der Innenfläche von
harten Rohren und kratzt bei weichen Rohren die Innen
umfangsfläche an, was zu Ermüdungsbrüchen führen kann.
Auch ist eine Überbrückung von relativ großen Toleranz
breiten von Innendurchmessern verschiedener Anwendungs
rohre, für z. B. Rohre für die Luftfahrt und Rohre für
den Kraftfahrzeugbau nicht möglich, da diese von den
geschlitzten Spannringen nicht zu überbrücken sind und
es auch in kurzer Zeit zu Ermüdungserscheinungen des
Werkstoffs, und somit zu einem Bruch der Spannringe,
kommen kann.
Der Expander preßt zum Verbinden die den Ringnuten ge
genüberliegenden Wandungsbereiche des Rohres in die mit
scharfkantigen Ecken versehenen Ringnuten und die ent
sprechenden Wandungsflächen der Rohre beulen sich um
ein bestimmtes Maß etwa bogenförmig aus und legen sich
in die Ringnuten ein. In den Eckbereichen der Ringnuten
verbleibt ein Freiraum, der ein scharfes Abkanten des
Rohres und des Längsfasergefüges begünstigt und eine
sichere und dichte Verbindung des Rohres in der Rohr
muffe in nachteiliger Weise beeinflussen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung zwischen
einem Rohr und einem Hülsenelement oder dergleichen zu
schaffen, die in einfacher Weise durchzuführen ist und
eine sichere und dichte Verbindung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil
hafte Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der Un
teransprüche gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
darin, daß durch die Verwendung von geschlossenen Spann
ringen für den elastomeren Expander des Zugstempels mit
kegeligen Innenaufnahmen für die entsprechend ausgebil
deten Stirnflächen des Expanders und einem, an den In
nendurchmesser des Rohres maßlich in einem engen Tole
ranzbereich angepaßten Rohrdurchmesser der Spannringe,
eine optimale definierte radiale Ausweitung des Expan
ders erreicht wird. Ferner werden durch die geschlos
senen Spannringe Beschädigungen der Rohr-Innenwandung
vermieden und radiale Abdrücke unterbunden. Auch wird
es durch die kegeligen Aufnahmen im Spannring möglich,
daß der Expander beim Zusammendrücken entlang der Kegel
fläche gleiten kann, ohne sich hierbei besonders abzu
nützen. Der Öffnungswinkel der kegeligen Innenaufnahme
sowie der Winkel des Außenkegels des Expanders können
eine Größe in Abhängigkeit von der Art des Rohres, der
Wanddicke und dem Quetschdruck aufweisen, um ein opti
males Gleiten und radiales Aufweiten des Expanders zu
erzielen.
Die mit Innenradien zwischen dem Nutgrund und der Sei
tenfläche der Ringnut ausgebildeten Ringnuten im Hülsen
element ermöglicht es, in vorteilhafter Weise, daß sich
die vom Expander radial eingepreßten Wandungsabschnitte
des Rohres ganzflächig in die Ringnuten hineinbeulen
und vollkommen anliegend zur Nutfläche angeordnet sind.
Diese Innenradien verhindern somit ein scharfes Abkan
ten des Rohres und des Längsfasergefüges.
Vorzugsweise sind zwei nebeneinander über einen Ring
steg getrennte Ringnuten im Rohr vorgesehen. Es ist
aber auch nur eine Ringnut bzw. es sind auch mehr als
zwei Ringnuten denkbar.
Die Ringnuten im Hülsenelement weisen vorzugsweise auch
Außenradien auf, die wesentlich kleiner als die Innen
radien ausgeführt sind. Sie dienen zur Erzielung einer
genügend scharfen Kante, um nach dem Verbinden der Rohr
elemente eine radiale Dichtung, wie über einen Dicht
ring zu erzielen.
Damit eine zugfeste und auch absolut dichte Verbindung
geschaffen werden kann und sich die Rohrwand in die
Ringnuten vollständig ausfüllend hineinbeulen, ist es
vorteilhaft, wenn das Hülsenelement aus einem, in der
Festigkeit höherwertigen Werkstoff besteht als das Rohr
und dieses einen Außendurchmesser aufweist, der annä
hernd dem Innendurchmesser des Hülsenelements ent
spricht.
Zur Vermeidung von Korrosion, insbesondere im Verbin
dungsbereich zwischen Hülsenelement und Rohr, kann das
Rohr plastiküberzogen sein oder in anderer Weise einen
Oberflächenschutz aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführung zur Durchführung des Ver
fahrens mit einem in einem Zugstempel
angeordneten elastomerischen Expander, in
einer Grundstellung und einer Arbeitsstellung,
Fig. 2 gemäß dem Stand der Technik eine Einzelheit
des zwischen zwei geschlitzten Spannringen
abgestützten Expanders,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Einzelheit des zwischen
zwei geschlossenen und kegeligen Aufnahmen
aufweisende Spannringen abgestützten Expan
ders,
Fig. 4 eine Darstellung des Hülsenelements mit Ring
nuten und eingeführtem Rohr im Längsschnitt
und
Fig. 5 eine Darstellung des mit dem Hülsenelement
verbundenen Rohres im Längsschnitt, dessen
Wandabschnitte durchgehend flächig in die Ring
nuten eingepreßt angeordnet sind.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird zum Verbinden eines
Rohres 1 mit einem Hülsenelement 2 ein Werkzeug 3 ver
wendet, in das die zu verbindenden Elemente 1 und 2
eingelegt werden. So stützt sich das Hülsenelement 2 im
Werkzeug 3 axial unverschieblich ab und das Rohr 1 wird
zum Hülsenelement in eine Verbindungsposition gebracht.
Innerhalb des Rohres 1 ist ein elastomerer Expander 4
zwischen Spannringen 5 und 6 angeordnet, zwischen denen
über einen Zugstempel 7 der Expander 4 zusammendrückbar
ist und sich hierbei radial aufweitet.
Zum Verbinden des Rohres 1 mit dem Hülsenelement 2 ist
dieses mit Ringnuten 8 und 9 versehen, in die sich bei
Aufweitung des Expanders 4 Wandabschnitte 10 und 11 des
Rohres 1 hineinpressen, was in Fig. 1 in der unteren
Zeichnungshälfte näher dargestellt ist.
Der Expander 4 ist zwischen zwei geschlossenen Spann
ringen 5 und 6 gehalten, die jeweils Innenkegel 12 und
13 zur stützenden Aufnahme der freien Stirnenden 14 und
15 des Expanders 4 aufweisen (Fig. 3). Diese Stirnenden
14 und 15 sind mit korrespondierend zu den Innenkegeln
12 und 13 ausgebildeten Außenkegeln versehen.
Der Öffnungswinkel der Innenkegel 12, 13 kann ent
sprechend den Erfordernissen gewählt werden. Insbeson
dere sind die Spannringe 5 und 6 im Durchmesser in Ab
stufungen von 0,10 mm ausgebildet, so daß alle mög
lichen Bereiche von Rohrinnendurchmessern abgedeckt
sind.
Die im Bereich des Expanders 4 angeordneten Ringnuten 8
und 9 des Hülsenelements 2 weisen rechtwinklig zum Nut
grund 16 verlaufende Seitenwände 17 und 18 auf, die
über einen Innenradius r in die Fläche 19 des Nut
grundes 16 einlaufen. Die Außenradien R der Ringnuten 8
und 9 sind mit ca. 0,05 mm wesentlich kleiner als die
Innenradien r ausgebildet.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, sind die bei
den Ringnuten 8 und 9 über einen Ringsteg 20 getrennt
voneinander. Es können je nach der Art der Verbindung
weniger, z. B. eine Ringnut oder auch mehrere Ringnu
ten, wie z. B. zwei, drei oder mehr im Hülsenelement
vorgesehen sein. Für Industrieverbindungen ist eine
Ringnut ausreichend. Eine zweite kleinere Ringnut 8
soll jedoch, wenn immer möglich, eingearbeitet werden,
um extrudiertes Rohrmaterial oder Plastik, das sich
während des Pressens über den Expander ergibt, aufzu
nehmen.
Der Außendurchmesser D des Rohres 1 kann im un
günstigsten Fall einschließlich aller zugelassenen
Toleranzen dem Innendurchmesser d des Hülsenelements 2
entsprechen, was aber ein Minimun an Rohrausweitung
und einen engen Schluß zwischen Rohr 1 und Hülsenele
ment 2 ermöglicht. Das mit dem Hülsenelement 2 zu ver
bindende Rohr 1 besteht vorzugsweise aus einem Leicht
metall, wie z. B. Aluminium und es kann mit einem Ober
flächenschutz versehen sein. Das Hülsenelement 2 kann
aus Aluminiumstahl und anderen Werkstoffen bestehen.
In Fig. 1 sowie in der Fig. 5 ist ein mit seinen Wand
abschnitten 10, 11 in die Ringnuten 8, 9 eingepreßtes
Rohr näher dargestellt. Die Wandabschnitte 10 und 11
legen sich über die gesamte Innenfläche der Ringnuten
8, 9 ohne Zwischenraum formschlüssig an.
Claims (9)
1. Verfahren zum formschlüssigen Verbinden von Rohr
elementen durch elastomerisches Verpressen, insbe
sondere eines Innenrohres in ein mit wenigstens
einer Ringnut versehenen Hülsenelement über einen
zwischen Spannringen axial zusammenziehbaren und im
Bereich der Ringnut aufweitbaren elastomeren Expan
der eines Zugstempels, dadurch gekennzeichnet, daß
der elastomere Expander (4) zwischen zwei geschlos
senen und an den Innendurchmesser des Rohres (1)
maßlich angepaßte Spannringe (5, 6) zusammengezogen
und hierbei umfangsseitige Wandungsabschnitte (10,
11) des Rohres (1) in die mit Innenradien (r) ver
sehene Ringnut (8, 9) des Hülsenelements (2) ganz
flächig anliegend hineingepreßt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
den elastomerischen Expander (4) zwischen sich auf
nehmenden Spannringe (5, 6) jeweils zentrisch an
geordnete kegelige Innenaufnahmen (12, 13) aufwei
sen, die korrespondierend mit gegenüberstehenden
kegeligen Stirnenden (14, 15) des Expanders (4)
angeordnet sind.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Öffnungswinkel α der kegeligen Innenauf
nahmen (12, 13) der Spannringe (5, 6) eine Größe in
Abhängigkeit von der Wanddicke des Rohres, zum
Quetschdruck und dem Werkstoff aufweist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwandungen (17, 18) der Ringnut (8, 9)
rechtwinklig zum Nutgrund (16) und zur Innenwand
(2a) des Hülsenelements (2) angeordnet sind, und
daß die Seitenwandungen (17, 18) zur Innenwand (2a)
einen Radius R von max. 0,05 mm und zum Nutgrund
(16) einen größeren Radius r aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Hülsenelement (2) aus einem, in der Festigkeit
mindestens 30% höherwertigen Werkstoff besteht als
das Rohr (1).
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohr (1) einen Außendurchmesser (D) aufweist, der
annähernd dem Innendurchmesser (d) des Hülsenele
ments (2) entspricht.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß im
Hülsenelement (2) zwei über einen Ringsteg (20)
getrennt voneinander angeordnete Ringnuten (8, 9)
angeordnet sind, wobei eine dem freien Ende des
Hülsenelements (2) abgekehrte erste Ringnut (8)
eine geringere Breite als die zweite Ringnut (9)
aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Innenrohr (1) aus einem Leichtmetall besteht.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Innenrohr (1) aus einem Leichtmetall besteht und
eine Überzug aus einem Kunststoff aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904022721 DE4022721A1 (de) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Verfahren und vorrichtung zum formschluessigen verbinden von rohrelementen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904022721 DE4022721A1 (de) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Verfahren und vorrichtung zum formschluessigen verbinden von rohrelementen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4022721A1 true DE4022721A1 (de) | 1992-01-23 |
Family
ID=6410453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904022721 Ceased DE4022721A1 (de) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Verfahren und vorrichtung zum formschluessigen verbinden von rohrelementen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4022721A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4211959A1 (de) * | 1992-04-09 | 1993-10-14 | Cipo Industrieprodukt Gmbh | Rohrverbindung |
DE4242070C1 (de) * | 1992-12-14 | 1994-05-05 | Rasmussen Gmbh | Rohr mit einer radial vorstehenden Halterippe zum Ankuppeln einer Fluidleitungs-Kupplung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1575310A1 (de) * | 1966-04-18 | 1971-08-12 | Up Right Inc | Verbindung gehaerteter Aluminiumrohre |
US4147385A (en) * | 1974-06-06 | 1979-04-03 | The Boeing Company | Coupling sleeve |
DE3117901A1 (de) * | 1980-05-06 | 1982-06-09 | Nuovo Pignone S.p.A., Firenze | "verfahren zum druckdichten verbinden eines rohrs aus hochfestem stahl mit einer zylindrischen, mit einem flansch versehenen huelse, insbesondere zur reparatur von unter wasser in grossen meerestiefen verlegten pipelines" |
-
1990
- 1990-07-17 DE DE19904022721 patent/DE4022721A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1575310A1 (de) * | 1966-04-18 | 1971-08-12 | Up Right Inc | Verbindung gehaerteter Aluminiumrohre |
US4147385A (en) * | 1974-06-06 | 1979-04-03 | The Boeing Company | Coupling sleeve |
DE3117901A1 (de) * | 1980-05-06 | 1982-06-09 | Nuovo Pignone S.p.A., Firenze | "verfahren zum druckdichten verbinden eines rohrs aus hochfestem stahl mit einer zylindrischen, mit einem flansch versehenen huelse, insbesondere zur reparatur von unter wasser in grossen meerestiefen verlegten pipelines" |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4211959A1 (de) * | 1992-04-09 | 1993-10-14 | Cipo Industrieprodukt Gmbh | Rohrverbindung |
DE4242070C1 (de) * | 1992-12-14 | 1994-05-05 | Rasmussen Gmbh | Rohr mit einer radial vorstehenden Halterippe zum Ankuppeln einer Fluidleitungs-Kupplung |
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Legal Events
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