Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohranschlüssen

Abstract

 Es sind Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Fittings (2) mit unterschiedlichen Enden (3, 4) veranschaulicht worden, an denen sich unterschiedliche Verbindungsmaßnahmen bewerkstelligen lassen. Beispielsweise ist der Fitting (2) ein Gewindestutzen, dessen eines Ende (4) als Pressfitting und dessen anderes Ende (3) als gewindetragendes Ende ausgebildet sein können. Zwischen den beiden Enden (3, 4) ist ein Zwischenabschnitt (5) mit vorzugsweise polygonalem Querschnitt angeordnet. Die Herstellung erfolgt ausgehend von einem Rohrstück (1) in wenigen prozesssicheren Verfahrensschritten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohranschlüssen, Fittings und dergleichen, insbesondere Gewindestutzen.

[0002] Fittings sind Massenware, die mit höchster Effizienz in außerordentlich großen Stückzahlen herzustellen sind. Abstriche an der Qualität dürfen aber nicht gemacht werden. Dies stellt hohe Ansprüche an den Maschinenbau, Formenbau und die Verfahrenstechnik. Als "Gewindestutzen" werden in der Praxis Fittings bezeichnet, die ein gewindetragendes Ende und ein zur Pressverbindung eingerichtetes Ende aufweisen.

[0003] Aus der DE 100 31 989 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Herstellen von Fittings aus Edelstahl bekannt. Dieses Verfahren nutzt eine Matrize, in die ein Rohrstück als Rohling einzulegen ist, sowie einen Stauchdorn, der in das Rohrende eingepresst wird, um das Rohrende aufzuweiten. Die Rohrwand wird dabei in Umfangsrichtung gedehnt. Außerdem wird mit einer an dem Dorn ausgebildeten Schulter Axialdruck auf das stirnseitige Ende des Rohrstücks ausgeübt, so dass die Rohrwand in Axialrichtung gestaucht wird. Dieser Prozess dient der Erzeugung einer ringförmigen, an der Rohrwand ringsum laufenden Sicke, in die ein O-Ring als Dichtung eingelegt werden kann.

[0004] Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Pressfitting, vorzugsweise aus Kupfer, ist aus der DE 43 36 261 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein mehrschrittiges Verfahren, bei dem ein Rohrstück als Rohling in eine geteilte Matrize eingelegt wird. Der so gehaltene Rohling wird mittels eines Dorns in Axialrichtung gestaucht und gegebenenfalls etwas aufgeweitet. An der Rohrwand des Rohrendes bildet sich eine ringförmige ringsum laufende Materialwulst aus. In einem weiteren Schritt wird die Wulst bzw. Sicke von innen her mit einer auf einer Orbitalbahn laufenden Rolle rolliert, um einen glatten fehlerlosen Sitz für einen O-Ring auszubilden.

[0005] Hauptaugenmerk der vorbekannten Verfahren war die Herstellung von Fittings mit einem Sitz für einen O-Ring. Dabei hatten die Fittings an ihren beiden Enden jeweils die gleiche Anschlusstechnik, d.h. jeweils einen O-Ringsitz und einen Pressbereich zum Anschluss eines Rohres. Die Rohrwand ist aber so dünn, dass kein übliches Gewinde aufgebracht werden kann, falls ein Gewindestutzen hergestellt werden soll.

[0006] Aus der DE 10 2005 014 940 A1 ist ein Fitting mit Gewindeanschluss und Pressanschluss bekannt, der in einem Umformverfahren hergestellt wird. Die dickere Wandstärke für den Gewindeanschluss wird durch Stauchen erzeugt. Das Gewinde muss dann auf dem axial gestauchten Material erzeugt werden.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein robustes und hoch effizientes Produktionsverfahren zur Herstellung von Fittings anzugeben, die an ihren beiden einander entgegen gesetzten Enden eine unterschiedliche Anschlusstechnik nutzen.

[0008] Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Herstellung von Fittings mit einem Abschnitt mit unrundem Querschnitt.

[0009] Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und mit der Vorrichtung nach Anspruch 14 gelöst:

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das als Rohling dienende Rohrstück in eine Form oder Matrize eingesetzt und darin fixiert. Danach werden in beliebiger geeigneter Reihenfolge ein Abschnitt des Rohrstücks mittels eines Formdorns aufgeweitet, wobei eine vorhandene Profilierung des Rohrstücks beseitigt oder eine nicht vorhandene Profilierung des Rohrstücks erzeugt werden kann und es wird (vorher oder danach) eine Ziehvorrichtung auf das Rohrende aufgesetzt. Mit der Ziehvorrichtung wird an dem Rohrende ein Ziehvorgang ausgeführt, in dessen Verlauf das Rohrende in Axialrichtung gedehnt wird. Dadurch wird eine Reduktion der Wandstärke erreicht. Es entsteht ein Zwischenformling mit zwei Enden, die unterschiedliche Wandstärken aufweisen.

[0010] Auf diese Weise lassen sich Rohrstücke zu einem Produkt umformen, der ein erstes Ende mit dickerer Wandstärke, ein zweites Ende mit dünnerer Wandstärke und dazwischen einen profilierten, z.B. achteckigen oder sechseckigen Abschnitt aufweist. An den beiden Rohrenden können unterschiedliche Verbindungstechniken verwirklicht werden. Beispielsweise kann das dickwandigere Rohrende mit einem Au-ßengewinde, einem Innengewinde oder einem sonstigen Verbindungsmittel versehen sein, das eine dickere Wandung erfordert. Das dünnwandigere Rohrende kann mit einem anderen Verbindungsmittel versehen sein, wie beispielsweise einer Ringsicke, in die ein O-Ring einzulegen ist, wobei das Rohrende dann wie ein Pressfitting zu handhaben ist. Es kann auch als Lötanschluss dienen. Andere Verbindungstechniken, die eher dünnwandige Rohrenden bevorzugen, können ebenfalls eingesetzt werden.

[0011] Vorzugsweise erfolgt das Aufweiten des Rohrendes in zwei Teilschritten. Dazu werden zwei verschiedene Formdorne verwendet. Der erste Formdorn wird in einem ersten Aufweitschritt dazu genutzt, das Rohrende auf einen kleinen Durchmesser aufzuweiten. Dabei kann eine Profilierung in einem Zwischenabschnitt des Rohrstücks erzeugt werden. Die Profilierung kann beispielsweise eine sechseckige, achteckige oder anderweitige Profilierung sein. Diese kann auf Endmaß erzeugt werden. Das sich an den profilierten Bereich anschließende Rohrende wird jedoch vorzugsweise auf ein gewünschtes Maß aufgeweitet. Hatte das als Rohling dienende Rohrstück bereits eine Anfangsprofilierung, kann diese beim Aufweiten beseitigt werden. Der Querschnitt des Rohrendes ist unabhängig von einer vorhandenen Anfangsprofilierung dann in jedem Fall rund.

[0012] Das Erzeugen (oder erhalten) der Profilierung in dem Zwischenabschnitt und das Aufweiten des Rohrendes erfolgt vorzugsweise in einer Matrize, die den profilierten Bereich des Rohrendes außen umfasst. Dieser Teil der Matrize ist vorzugsweise zwei- oder mehrteilig ausgebildet, wobei die Teile beweglich z.B. radial verstellbar gelagert sind.

[0013] Ein weiterer Verfahrensschritt ist ein an dem Rohrende auszuführender Ziehvorgang. Zur Durchführung desselben wird eine Ziehvorrichtung an das Rohrende angesetzt. Zu der Ziehvorrichtung gehören vorzugsweise ein das Rohrende außen umfassender Ziehring und ein Dorn. Als Dorn kann beispielsweise der Aufweitdorn des Aufweitschritts dienen. Läuft der Aufweitschritt zweischrittig ab, kann der für den zweiten Aufweitschritt genutzte Formdorn als Teil der Ziehvorrichtung genutzt werden.

[0014] Bei dem Ziehvorgang wird die Wandstärke des Rohrendes reduziert. Sie kann auf das geeignete Maß beispielsweise zur Ausbildung eines Pressstutzens reduziert werden. Weitere Bearbeitungsschritte können sich anschließen, wie beispielsweise das Plandrehen der Stirnfläche des Rohrendes, das Anbringen von einer oder mehreren Ringsicken zur Aufnahme von O-Ringen oder anderen Elementen usw.

[0015] Die Fortsetzung des Verfahrens erfolgt nun an einem zweiten Rohrende, das vorzugsweise eine dickere Wandstärke behalten soll. Das Rohrende kann mit einem weiteren Dorn aufgeweitet werden, wozu es in der Matrize aufgenommen wird, die sich außen an das Rohrende anschmiegt. Soll an dem Rohrende ein Kegelgewinde angebracht werden kann das Rohrende radial gestaucht werden, um eine konische Grundform zu erhalten. Dabei kann das Rohrende, falls erforderlich, durch einen oder mehrere bewegliche Formteile von innen her abgestützt werden.

[0016] Hatte der Rohling anfangs einen Polygonalquerschnitt, kann bei dem Aufweitschritt die Polygonalform beseitigt werden, um dem Rohrende einen Kreisquerschnitt zu erteilen.

[0017] An die Ausbildung der gewünschten Form des Rohrendes kann sich ein weiterer Bearbeitungsschritt wie beispielsweise das Plandrehen anschließen, bei dem die Stirnfläche des Rohrendes glatt gedreht wird. In weiteren Bearbeitungsschritten kann auf die Außenfläche des Rohrendes ein Außengewinde geschnitten, gewalzt oder anderweitig aufgebracht werden.

[0018] Ist das Rohrende kegelförmig aufgeweitet worden, kann auch ein konisches Innengewinde angebracht werden.

[0019] Ist das Rohrende zylindrisch gestaltet kann ein Innen- und/oder ein Außengewinde angebracht werden. Außerdem können Nuten oder Flansche als Anlage für Dichtungen oder sonstige Dichtungsmittel angebracht werden.

[0020] Weitere Abwandlungen sind möglich. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen. Die Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung ergänzt die Beschreibung in gewohnter Weise.

[0021] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1 ein Rohrstück als Rohling, aus dem ein Fitting herzustellen ist, in längs geschnittener Ansicht,

Figur 2 den Rohling nach Figur 1 in Draufsicht,

Figur 3 eine Matrize mit zugehörigem Aufweitdorn nach Durchführung eines ersten Aufweitschritts in längs geschnittener Darstellung,

Figur 4 die Matrize und eine Ziehvorrichtung sowie einen zweiten Aufweitdorn nach Durchführung des zweiten Aufweitschritts in längs geschnittener Darstellung,

Figur 5 die Vorrichtung nach Figur 4 beim Durchführen eines Ziehvorgangs,

Figur 6 eine Matrize und den Zwischenformling sowie einen Formdorn zur Aufweitung des zweiten Rohrendes,

Figur 7 eine Matrize und Schieber zum Überführen des Rohrendes in eine Konusform in längs geschnittener Darstellung,

Figur 8 eine zu der Vorrichtung nach Figur 7 alternative Ausführungsform in längs geschnittener Darstellung,

Figur 9 den weitgehend fertig bearbeiteten Fitting in teilweise geschnittener Seitenansicht,

Figur 10 den Fitting nach Figur 9 in Draufsicht,

Figur 11 ein achteckiges Rechteckrohr in längs geschnittener Darstellung als Rohling für eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 12 den Rohling nach Figur 11 in Draufsicht,

Figur 13 eine Matrize, einen Aufweitdorn und den Rohling nach dem ersten Aufweitschritt in längs geschnittener Darstellung,

Figur 14 die Matrize, einen zweiten Aufweitdorn und eine Ziehvorrichtung nebst Rohling nach Durchführung eines zweiten Aufweitschritts,

Figur 15 die Matrize, den Rohling und die Ziehvorrichtung nach Durchführung des Ziehvorgangs in längs geschnittener Darstellung,

Figur 16 eine Matrize und einen Aufweitdorn zur Aufweitung des zweiten Rohrendes nach Durchführung des Aufweitschritts in längs geschnittener Darstellung,

Figur 17 eine Matrize und Schieberelemente zum konischen Verjüngen des Rohlings in längs geschnittener Prinzipdarstellung,

Figur 18 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrensschritts gemäß Figur 17 in längs geschnittener Darstellung,

Figur 19 den weitgehend fertig gestellten Fitting in teilweise geschnittener Seitenansicht und

Figur 20 den Fitting nach Figur 19 in Draufsicht.

[0022] In Figur 1 ist ein Rohrstück 1 veranschaulicht, aus dem der in Figur 9 veranschaulichte Fitting 2 herstellt werden soll. Wie Figur 2 veranschaulicht hat das Rohrstück 1 ursprünglich einen kreisrunden Querschnitt. Der Fitting 2 hingegen weist zwei unterschiedlich ausgebildete Enden 3, 4 und einen dazwischen angeordneten polygonal umgrenzten Zwischenabschnitt 5 auf. Dieser kann, wie Figur 10 zeigt, einen Achteckquerschnitt oder auch einen davon abweichenden Querschnitt aufweisen. Die Enden 3, 4 sind aus den Rohrenden 6, 7 des Rohrstücks 1 hervorgegangen. Zwischen den Rohrenden 6, 7 liegt ein Abschnitt 8, der zu dem polygonalen Zwischenabschnitt 5 umgeformt wird. Der Abschnitt 8 und die Rohrenden 6, 7 weisen vorzugsweise einen übereinstimmenden Durchmesser und Querschnitt auf.

[0023] Zur Durchführung des Umformverfahrens wird z.B. eine Vorrichtung verwendet, die die in den Figuren 3, 4, 5, 6 und alternativ 7 oder 8 veranschaulichten Komponenten enthält. Ein erster Umformschritt wird in Figur 3 durchgeführt. Dazu ist eine Matrize 9 vorgesehen, die eine zentrale Bohrung zur Aufnahme des Rohrendes 7 aufweist und außerdem die Stirnseite 10 des Rohrendes 7 abstützt. Zu der Matrize 7 kann auch ein Kern 11 gehören, der in der Bohrung der Matrize sitzt und das Rohrende 7 von innen her abstützt.

[0024] Oberhalb der Matrize sind weitere zu der Matrize gehörige Formteile 12, 13 vorgesehen, die einen Polygonalquerschnitt umgrenzen. Dieser Polygonalquerschnitt entspricht vorzugsweise der gewünschten Außenform des Zwischenabschnitts 5. Die Formteile 12, 13 sind vorzugsweise radial verstellbar. Es können zwei, drei oder mehrere entsprechend zusammenwirkende Formteile vorgesehen sein, die mit nicht weiter veranschaulichten Stellvorrichtungen verbunden sind.

[0025] Zum Aufweiten des Rohrendes 6 und zur Formgebung des Abschnitts 8 dient ein Aufweitdorn 14, der in mehrere Abschnitte unterteilt ist. Ein erster Abschnitt 15 weist einen Querschnitt auf, der dem Innenquerschnitt der Teile 12, 13 entspricht, wobei er jedoch eine um die Wandstärke des Zwischenabschnitts 5 verminderte Größe aufweist. Im vorliegenden Beispiel ist der Abschnitt 15 achteckig. An den Abschnitt 15 schließt sich ein weiterer vorzugsweise leicht konischer Abschnitt 16 an, der zum Aufweiten des Rohrendes 6 dient. Außen wird das Rohrende 6 von einem ringförmigen Matrizenteil 17 umfasst, das dazu eine zylindrische Öffnung aufweist. Zwischen den Abschnitten 15 und 16 ist ein Übergangsabschnitt 18 angeordnet, der einen gerundeten Übergang zwischen den Abschnitten 15, 16 bildet.

[0026] Zur Durchführung eines zweiten Verfahrensschritts ist die Vorrichtung nach Figur 4 vorgesehen. Zu ihr gehören eine Matrize 9, die mit der Matrize 9 nach Figur 3 identisch sein kann (aber nicht muss). In ihr ist wiederum ein Kern 11 angeordnet, um das Rohrende 7 zu sichern und daran zu hindern, nach innen zu kollabieren. Zur Durchführung des zweiten Aufweitschritts ist ein Aufweitdorn 19 vorgesehen, der wiederum einen polygonalen Abschnitt 20 und einen nahezu zylindrischen Abschnitt 21 (größeren Durchmessers) aufweist. Zwischen den beiden Abschnitten 20, 21 ist eine relativ steile Schulter 22 vorgesehen, um den zu erzeugenden Fitting in dem entsprechenden Bereich auf Endform zu bringen.

[0027] An Stelle des Matrizenteils 17 ist nun ein Ziehring 23 über das Rohrende 6 positioniert. Der Ziehring 23 weist eine Öffnung 24 auf, die im Wesentlichen zylindrisch oder leicht konisch ist. Ihr unterer Rand wird von einer Ringfläche 25 gebildet, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Abschnitts 21 des Aufweitdorns 19. Die nach dem Aufweiten vorhandene Wandstärke des Rohrendes 6 ist jedoch größer als der Durchmesserunterschied zwischen dem Abschnitt 21 und der Ringfläche 25. Entsprechend ist zwischen der Ringfläche 25 und der übrigen Öffnung 24 eine in Figur 4 angedeutete Stufe 22a vorhanden.

[0028] Figur 6 veranschaulicht eine weitere Matrize 26 zur Fortsetzung des Herstellungsverfahrens an dem zweiten Rohrende 7. Die Matrize 26 ist mehrteilig aufgebaut. Ein unterer ringförmiger Teil 27 weist eine zylindrische Öffnung mit Durchmesser des ersten Rohrendes 6 auf. In dem Innenraum des Rohrendes 6 kann ein Kern 28 platziert sein, der das Rohrende 6 nach innen abstützt und verhindert, dass dieses bei Einwirkung von axialem Druck kollabiert.

[0029] Der Zwischenabschnitt 5 kann von mehreren verstellbar gelagerten Matrizenteilen 29, 30 umgriffen sein, deren Innenform an den Zwischenabschnitt 5 angepasst ist, um glatt an diesem anzuliegen. Weitere Matrizenteile 31, 32 können einen Übergangsbereich 33 des Fittings 2 umgreifen, um diesen abzustützen. Ein oberer Matrizenteil 34 stützt das Rohrende 7 nach außen hin ab und weist dazu eine zylindrische Durchgangsöffnung entsprechenden Durchmessers auf.

[0030] Der Vorrichtung nach Figur 6 ist ein Aufweitdorn 35 zugeordnet, der einen unteren Abschnitt 36 aufweist. Dieser ist an die Innenform des polygonalen Zwischenabschnitts 5 angepasst. An diesen schließt sich über eine gerundete Schulter ein im Wesentlichen zylindrischer oder leicht konischer Abschnitt 37 an, der dazu dient, das Rohrende 7 aufzuweiten.

[0031] Zur weiteren Durchführung des erfindungsgemäßen Formgebungsverfahrens kann die Vorrichtung wie aus Figur 7 ersichtlich gestaltet sein. Wiederum wird das Rohrende 6 von einem Teil 27 einer Matrize 26 umfasst, die auch Matrizenteile 29 bis 32 aufweist. Diese Teile können die selben wie in Figur 6 sein. Es ist auch möglich, das Rohrstück von der Matrize 26 nach Figur 6 in eine gleich oder ähnlich ausgebildete Matrize 26 nach Figur 7 zu überführen. Jedoch fehlt der obere Matrizenteil 34, so dass das Rohrende 7 frei aus der Matrize 26 heraus ragt. Es können nun Elemente 38, 39 einer Drückeinrichtung 40 auf die Außenseite des Rohrendes 7 einwirken, um dieses mit einer radial nach innen gerichteten Kraft zu beaufschlagen. Die Elemente 38, 39 können mit einer Antriebseinrichtung verbundene in Radialrichtung bewegbare Schieber, Finger oder dergleichen sein, die insbesondere an dem oberen Rand des Rohrendes 7 ansetzen. Au-ßerdem ist es möglich, die Elemente 38, 39 zu einem Ring zu vereinigen, der eine konische Durchgangsöffnung 41 aufweist. Durch Aufdrücken des Rings auf das Rohrende 7 wird dieses zu einem entsprechenden Konus umgeformt.

[0032] Wie die Variante nach Figur 8 zeigt ist es auch möglich und in vielen Fällen sinnvoll, beim Aufdrücken des Rings 38, 39 das Rohrende 7 von innen her mit einem Dorn 42 abzustützen. Dieser kann aus mehreren beweglich gelagerten Elementen bestehen, die sich in Radialrichtung verstellen lassen. Dadurch kann der Durchmesser des Dorns 42 geändert werden, um ihn zunächst im Innenraum des Rohrendes 7 aufzuweiten und das Rohrende 7 dann mit dem Ring 38, 39 in eine konische Form zu überführen. Danach kann der Dorn 42 wieder im Durchmesser verringert und aus dem Rohrende 7 ausgefahren werden.

[0033] Die insoweit beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Zur Herstellung des Fittings 2 wird das Rohrstück 1 in die Matrize 9 nach Figur 3 eingesetzt. Mit dem Aufweitdorn 14 wird dann das Rohrende 6 aufgeweitet und der Zwischenabschnitt 5 in die Polygonalform überführt. Dies geschieht, indem der Dorn 14 in Richtung des Pfeils F in das Rohrende

6 und den Abschnitt 8 eingefahren und wieder heraus bewegt wird.

[0034] Nach Durchführung dieses ersten Aufweitschritts werden die Formteile 12, 13 und der Matrizenteil 17 entfernt. Es wird dann der Ziehring 23 über das Rohrende 6 gefahren. Der Durchmesser desselben ist etwas geringer als der Durchmesser der Ringfläche 25, so dass der Ziehring 23 über das Rohrende 6 passt. Sodann wird in einem zweiten Aufweitschritt der Aufweitdorn 19 in das Rohrende 6 eingefahren, das dadurch weiter aufgeweitet wird. Sein Außendurchmesser ist nun größer als der Innendurchmesser der Ringfläche 25. Dieser Zustand ist in Figur 4 veranschaulicht.

[0035] In einem nächsten Schritt, der in Figur 5 veranschaulicht ist, erfolgt ein Ziehvorgang. Bei diesem wird vorausgesetzt, dass das Rohrende 7 zwischen dem Kern 11 und dem ringförmigen unteren Teil der Matrize 9 festgeklemmt oder anderweitig gegen axialen Zug gesichert ist. Während der Aufweitdorn 19 noch in dem Rohrende 6 und dem Zwischenabschnitt 5 sitzt, wird der Ziehring 23 in Axialrichtung (Figur 5 nach oben) bewegt. Mit der Ringfläche 25 wird nun die Wandstärke des Rohrendes 6 reduziert. Das Rohrende 6 dehnt sich dabei in Axialrichtung. Figur 5 veranschaulicht das Ende dieses Ziehprozesses.

[0036] In diesem Stadium ist ein Zwischenformling geschaffen, der zwei Rohrenden 6, 7 mit unterschiedlichen Wandstärken aufweist. Für einzelne Einsatzfälle mag der Zwischenformling bereits ausreichend bearbeitet sein. Meist sind jedoch weitere Bearbeitungsschritte erforderlich. Beispielsweise kann es erforderlich sein, den oberen Rand d.h. die Stirnfläche des Rohrendes 6 zu glätten, beispielsweise durch Plandrehen. Dieser Vorgang ist nicht weiter veranschaulicht.

[0037] Figur 6 veranschaulicht weitere Bearbeitungsschritte, die an dem Rohrende 7 durchgeführt werden können. Z.B. kann es darauf ankommen, dieses weiter aufzuweiten. Dazu wird der Matrizenteil 34 auf das Rohrende 7 aufgeschoben und eine Aufweitung mittels des Aufweitdorns 35 vorgenommen. Der Matrizenteil 34 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Mehrteilige Matrizenteile können auch radial bewegt werden.

[0038] Soll auf das Rohrende 7 beispielsweise ein Konusgewinde aufgebracht werden, wird das Rohrende 7, wie Figur 7 veranschaulicht, zunächst in eine Konusform überführt. Dazu dient beispielsweise ein Matrizenteil, der aus einem geschlossenen Ring oder Einzelteilen 38, 39 besteht. Figur 7 veranschaulicht die Teile 38, 39 vereinigt zu einem Ring, der in Richtung des Pfeils F auf das Rohrende 7 aufgepresst wird. Seine Durchgangsöffnung 41 prägt die Konusform auf das Rohrende 7.

[0039] Alternativ kann das Rohrende 7 bei diesem Vorgang durch den Dorn 42 von innen abgestützt werden, wie Figur 8 veranschaulicht. Dabei ist es auch möglich, eine konische Aufweitung des Rohrendes 7 vorzunehmen.

[0040] Nach Durchführung dieses Schritts kann das stirnseitige Ende des Rohrendes 7, falls erforderlich, plan gedreht oder anderweitig geglättet werden. Außerdem können weitere Formen an dem Fitting 2 angebracht werden, beispielsweise indem das Rohrende 7 mit einem konischen Außengewinde versehen wird. Der Fitting 2 ist dann fertig gestellt.

[0041] Die Figuren 13 bis 18 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an einem Rohrstück 1 mit Polygonalquerschnitt, wie es die Figuren 11 und 12 veranschaulichen. Für die Vorrichtung nach den Figuren 13 bis 18 und den Fitting 2 nach den Figuren 19 und 20 gelten die Ausführungen der vorigen Beschreibung unter Zugrundelegung der bereits eingeführten Bezugszeichen entsprechend. Ergänzend gilt folgendes:

Die Matrize 9 weist eine polygonale Öffnung auf, die an die Polygonalform des Rohrendes 7 angepasst ist. Ebenso weist der Kern 11 einen Polygonalquerschnitt auf. Der Matrizenteil 17 hat hingegen eine vorzugsweise zylindrische Bohrung zur Aufnahme des aufzuweitenden Rohrendes 6. An seiner Unterseite kann er mit einem Bund 43 versehen sein, der die Formteile 12, 13 radial nach außen abstützt. Die entsprechenden Anlageflächen der Formteile 12, 13 und der Bund 43 können zu einer Längsmittelachse der Matrize 9 und des Rohrstücks 1 schräg angeordnet sein, so dass eine axiale Zustellbewegung des Matrizenteils 17 die Formteile 12, 13 radial nach innen gegen den profilierten Zwischenabschnitt 5 spannt.

[0042] Wird der Aufweitdorn 14 in das Rohrende 6 eingefahren, weitet er dieses auf, wobei sein Abschnitt 16 die Profilierung beseitigt. In den Bereich des Zwischenabschnitts 5 bleibt sie jedoch erhalten.

[0043] Nachfolgend wird, wie Figur 14 zeigt, auf das aufgeweitete Rohrende 6 der Ziehring 23 aufgeschoben. Sodann wird das Rohrende 6 mittels des zweiten Aufweitdorns 19 so weit aufgeweitet, dass sein Außendurchmesser den Innendurchmesser der Ringfläche 25 übersteigt. Es schließt sich, wie Figur 15 zeigt, der Ziehschritt an, wie er bereits im Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben worden ist. Die Matrize 9 und der Kern 11 können zur Durchführung der Schritte nach den Figuren 13 bis 15 die gleichen sein, d.h. die Schritte können alle in einer Station ablaufen. Gleiches gilt im Hinblick auf die Figuren 3 bis 5.

[0044] Die weitere Verformung des Rohrendes 7 erfolgt nun gemäß der Figuren 16 bis 18, ähnlich wie in vorbeschriebener Weise. Ein Unterschied besteht jedoch in der Umformung des Rohrendes 7, das nach Durchführung des Ziehschritts zunächst noch eine Polygonalform aufweist. Der Aufweitdorn 35 beseitigt die Polygonalform, wenn er in das Rohrende 7 eingefahren wird. Sein zylindrischer oder leicht konischer Abschnitt 37 drückt die Rohrwand glatt an die entsprechende zylindrische oder leicht konische Wandung des Matrizenteils 34 an. Sodann kann das Rohrende 7, wie die Figuren 17 und 18 zeigen, entweder mit innerer Abstützung durch den Dorn 42 (Figur 18) oder ohne dieselbe in eine Konusform überführt werden, wozu jeweils die Drückeinrichtung 40 eingesetzt wird. Der erhaltene Fitting 2 nach Figur 19 und 20 entspricht dem Fittung 2 nach Figur 9 und 10.

[0045] Es sind Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Fittings 2 mit unterschiedlichen Enden 3, 4 veranschaulicht worden, an denen sich unterschiedliche Verbindungsmaßnahmen bewerkstelligen lassen. Beispielsweise ist der Fitting 2 ein Gewindestutzen, dessen eines Ende 4 als Pressfitting und dessen anderes Ende 3 als gewindetragendes Ende ausgebildet sein können. Zwischen den beiden Enden 3, 4 ist ein Zwischenabschnitt 5 mit vorzugsweise polygonalem Querschnitt angeordnet. Die Herstellung erfolgt ausgehend von einem Rohrstück 1 in wenigen prozesssicheren Verfahrensschritten.

Bezugszeichenliste

[0046] 

1

Rohrstück

2

Fitting

3, 4

Enden

5

Zwischenabschnitt

6, 7

Rohrende

8

Abschnitt

9

Matrize

10

Stirnseite

11

Kern

12, 13

Formteile

14

Aufweitdorn

15, 16

Abschnitt

17

Matrizenteil

18

Übergangsabschnitt

19

Aufweitdorn

20, 21

Abschnitt

22

Schulter, 22a

23

Ziehring

24

Öffnung

25

Ringfläche

26

Matrize

27

Teil

28

Kern

29-32

Matrizenteile

33

Übergangsbereich

34

Matrizenteil

35

Aufweitdorn

36, 37

Abschnitt

38, 39

Elemente

40

Drückeinrichtung

41

Durchgangsöffnung

42

Dorn

43

Bund

F

Pfeil

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Rohranschlüssen, insbesondere Gewindestutzen, mit folgenden Schritten:

Einsetzen eines Rohrstücks (1) in eine Matrize (9),

Aufweiten eines ersten Rohrendes (6) des Rohrstücks (1) mittels eines Formdorns (14) unter Ausbildung oder Beseitigung einer Profilierung des Rohrstücks (1),

Aufsetzen einer Ziehvorrichtung (23) auf das Rohrende (6),

Durchführen eines Ziehvorgangs an dem aufgeweiteten Rohrende (6).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufweiten des Rohrendes (6) in zwei Teilschritten durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück in einem ersten Aufweitschritt mit einem Formdorn (14) auf ein festgelegtes Maß aufgeweitet wird, das kleiner als ein Sollmaß ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrende (6) in einem zweiten Aufweitschritt auf Sollmaß aufgeweitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrende (6) innerhalb der Ziehvorrichtung (23) vor Durchführung des Ziehvorgangs aufgeweitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aufweitschritt innerhalb der Ziehvorrichtung (23) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohrende (6) während des Ziehvorgangs in Axialrichtung gedehnt wird, wobei sich seine Wandstärke vermindert.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt des Rohrstücks (1), der ein zweites Rohrende (7) bildet, aufgeweitet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt des Rohrstücks (1), der ein zweites Rohrende (7) bildet, in eine konische Form überführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt des Rohrstücks (1), der ein zweites Rohrende (7) bildet, mit einem Gewinde versehen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formdorn (14, 19) einen Abschnitt (15, 20) mit polygonalem Querschnitt und einen Abschnitt (16, 21) mit rundem Querschnitt aufweist und dass das Rohrstück (1) an einem Zwischenabschnitt (5), der einen polygonalen Querschnitt erhalten oder beibehalten soll, in einem Formabschnitt (12, 13) abgestützt wird, der das Sollmaß des polygonalen Zwischenabschnitts (5) aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (1) vor Durchführung des Verfahrens einen Kreisquerschnitt aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (1) vor Durchführung des Verfahrens einen Polygonalquerschnitt aufweist.

14. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung Verfahren nach Anspruch 1,
mit einem ersten Matrizenteil (9), der zur Aufnahme eines Rohrstücks (1) eine dem Durchmesser des Rohrstücks (1) angepasste Öffnung aufweist,
mit einem zweiten Matritzenteil (12, 13), der eine polygonale Innenform aufweist, durch die sich das Rohrstück (1) erstreckt,
mit mindestens einem Aufweitdorn (14, 19), der mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, um axial in ein erstes Rohrende (6) des Rohrstücks (1) hinein und aus diesem heraus gefahren zu werden und dieses aufzuweiten, und
mit einer Ziehvorrichtung (23) zur axialen Dehnung des von dem Aufweitdorn (14, 19) aufgeweiteten Rohrendes (6).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des ersten Matrietzenteils (9) einen Kreisquerschnitt aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des ersten Matrizenteils (9) einen Polygonalquerschnitt aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Matrizenteil (12, 13) in zumindest zwei radial verstellbar gelagerte Teile unterteilt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei nacheinander einzusetzende Aufweitdorne (14, 19) mit unterschiedlichen Größen vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aufweitdorn (19) der Ziehvorrichtung (23) zugeordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Ziehvorrichtung ein Ziehring (23) gehört, der um den Außenumfang des aufzuweitenden Abschnitts des Rohrendes (6) positioniert ist, während der Aufweitdorn in das Rohrende (6) eingefahren wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Vorrichtung eine Matrize (26, 34) und ein Aufweitdorn (35) für einen zweiten Abschnitt des Rohrstücks (1) gehören, der ein zweites Rohrende (7) bildet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Vorrichtung eine Drückeinrichtung (40) zur Überführung des axial nicht gedehnten Abschnitts des Rohrendes (7) in eine Konusform aufweist.

Zeichnung