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Vorrichtung zum Verschließen der Öffnung eines Rohrendes od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen der Öffnung eines
Rohrendes od. dgl. durch Eindrücken des Rohrendes in eine der vorgesehenen Endform
des geschlossenen Rohres angepaßte Vertiefung eines Gesenkes, wobei das Gesenk einen
Führungsteil für das einzudrückende Rohrende aufweist.
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Bei Rohren, beispielsweise zum Führen eines flüssigen oder gasförmigen
oder auch eines körnigen Mediums ist es je nach Art ihrer Verwendung, beispielsweise
als schlauchlose Fahrradpumpe oder als Bestandteile hydraulischer Steuerungen usw.,
vielfach erforderlich, eines der beiden Enden dicht abzuschließen, wenn etwa ein
Rohrabzweig vorgesehen ist und das an beiden Enden gänzlich abgeschlossene Rohrstück
als Luftpolster od. dgl. dienen soll. Dabei ist vorausgesetzt, daß auf ein Wiederöffnen
des Abschlusses des betreffenden Rohrendes verzichtet werden kann, es sei denn,
man schneidet dieses Endstück mit Verschluß ab und verschließt das dadurch erhaltene
offene Rohrende von neuem.
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Bisher waren alle Maßnahmen zum Verschließen eines Rohrendes durch
dessen Zusammendrücken in einem Gesenk darauf abgestellt, daß sich das Rohrende
beim Einziehen faltenlos verformen läßt. Solche Bestrebungen sind hauptsächlich
auf das vielfach angewendete Verschließen von Rohrenden mittels einer Kopfschraube
oder einer aufgeschraubten Kappe od. dgl. zurückzuführen. Bei solchen Verschlußteilen
ist nämlich beispielsweise durch Abdrehen in einer Drehbank auf eine allseitig sorgfältige
Bearbeitung großer Wert gelegt worden. In Anbetracht dieser Gepflogenheit wurde
beim Herstellen eines Rohrendverschlusses durch dessen Eindrücken in eine kugelige
Vertiefung - Gesenk -unter anderem schon vorgeschlagen, das Rohr und/ oder das Gesenk
in das Spannfutter einer Drehbank oder einer Bohrmaschine einzuspannen, um die beiden
Teile während des Stauch- und Schließvorganges gegenseitig verdrehen zu können und
so eine faltenfreie Oberfläche zu erhalten. Derartige Maßnahmen sind aber umständlich
wie auch teuer. Außerdem ist hier außer einer spanabhebenden Maschine noch ein besonderes
Zentrieren des eingespannten Teiles unbedingt erforderlich, wenn entsprechend der
gestellten Aufgabe ein faltenfreier Verschluß erreicht werden soll.
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Aus der gleichen Absicht heraus, ein faltenfreies Schließen der Rohrenden
zu erzielen, wurde auch schon ein Verfahren zum faltenlosen Einziehen von ; Rohren
für die Herstellung von Metallgefäßen, insbesondere zum Einziehen von dünnwandigen
Metallrohren vorgeschlagen, bei dem das offene Rohrende in ein auf eine vorbestimmte
Temperatur, beispielsweise 400° C aufgeheiztes Gesenk gedrückt wurde. Es handelt
sich also hier um ein ausgesprochenes, vom Schmieden her übernommenes Heißverformen,
was wiederum aufwendige und teuere Maßnahmen voraussetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber den bisherigen
Maßnahmen zum Verschließen eines Rohrendes unter Verwendung eines Gesenkes wesentlich
einfachere Einrichtung zu schaffen. Dabei wird von der Gepflogenheit, nämlich einen
faltenfreien Rohrendverschluß zu erzielen, abgegangen; es steht hier nur der eigentliche
Zweck eines solchen Rohrendverschlusses im Vordergrund.
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Erfindungsgemäß wird bei einer Verschließeinrichtung der eingangs
vorausgesetzten Bauart vorgeschlagen, daß im Bereich der Übergangsstelle vom Führungsteil
zur Vertiefung am inneren Umfang der Vertiefung vorzugsweise gleichmäßig verteilte
Vorsprünge zum Bilden von Falten während des Stauchvorganges angeordnet sind. Hinsichtlich
der konstruktiven Ausbildung kann dies nach einem weiteren kennzeichnenden Merkmal
der Erfindung derart erfolgen, daß die Vorsprünge durch die Schaftenden von Schrauben
gebildet werden, die durch die Wandung des Gesenkes hindurchgeführt sind.
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Auf diese Art kann das Eindrücken und Abschließen des Halsendes in
einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt und die Vorrichtung als solche für den Abschluß
aller Halsenden verwendet werden, sofern diese nur jeweils die gleiche Querschnittsform
aufweisen. Dabei können die Schaftenden der Schrauben kugelig ausgebildet sein,
wodurch der Reibwiderstand beim Stauchen vermindert wird.
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An Stelle der kugeligen Ausbildung des Schraubenschaftendes ist es
erfindungsgemäß auch möglich, daß
als Vorsprung eine im Gesenk gelagerte
Kugel vorgesehen ist und daß jeder-Kugel eine durch die Wandung des Gesenkes geführte
Schraube vorgelagert ist.
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Sofern eine Verstellbarkeit der Vorsprünge nicht nötig erscheint,
wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Vorsprung -durch den Mantelteil
eines Stiftes gebildet, der in einer Bohrung. des Gesenkes steckt, wobei diese Bohrung
die Inenwandung des Gesenkes im Bereich der Übergangsstelle vom Führungsteil für
das einzudrückende: Rohrende zur Vertiefung anschneidet und wobei .der an dieser
Stelle aus der Bohrung herausragende Stiftteil den eigentlichen Vorsprung bildet.
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Die.Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einiger Ausführungsbeispiele
für einen Rohrendverschluß schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt
durch ein in einer Eindrückvorrichtung steckendes, nahezu fertigbearbeitetes Rohrende,
F i g. 2 einen Teillängsschnitt durch eine Matrize mit einem Stiftvorsprung, F i
g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1, F i g. 4 eine Draufsicht
auf einen fertigbearbeiteten Rohrabschluß.
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Die Eindrückvorrichtung gemäß F i g. 1- und 2 besteht aus einer Matrize,
deren Oberteil 1 zum Führen des hier kreisrunden Rohrendes 2 dient, während der
gewölbte Matrizenboden 3 -als eigentliches Bearbeitungswerkzeug zum Abschließen
des Rohrendes vorgesehen ist.
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Nach der Darstellung in der rechten Hälfte nach F i g. 1 wird als
verstellbarer Vorsprung eine Kopfschraube 4 verwendet, deren Schaftende 5 kugelig
ausgebildet ist und in den Matrizenraum hineinragt. Eine weitere Ausführung für
einen Vorsprung ist in der linken Hälfte der F i g. 1 dargestellt. Hier ist wiederum
eine Schraube 6 vorgesehen, deren Schaft 7 jedoch nur als verstellbarer Anschlag
für eine in die Schraubenbohrung 8 eingelegte Kugel 9 dient. In diesem Falle wird
der Verformungsvorsprung durch den in den Matrizeninnenraum hineinragenden Kugelteil
gebildet. Mit 20 ist das schon verformte Rohrende bezeichnet. Damit nun das Rohrende
nach Beendigung des Eindrückvorganges mit Sicherheit insbesondere gas- und flüssigkeitsdicht
abgeschlossen ist, wird vor Beginn des Eindrückens ein Pfropfen 10 in eine mittige
Vertiefung 11 des Matrizenbodens eingesteckt. Dieser Pfropfen, der aus einem gegenüber
dem Rohrwerkstoff weicheren Werkstoff bestehen kann, steht im Matrizenboden so weit
über, daß der sich beim Eindrücken des Rohrendstückes stetig kleiner werdende CSffnungsrand
am Umfang des Pfropfens zum Anliegen gelangt. Am Ende des Eindrückvorganges ist
dann die Randfläche des Rohrendes in den Pfropfen etwas eingedrungen. Außerdem hat
sich der Pfropfen plastisch so verformt, daß eventuell verbleibende Spalten durch
den Pfropfenwerkstoff ausgefüllt werden und so das Rohrendstück völlig abgeschlossen
ist. i Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 wird als Vorsprung ein Stift 12
verwendet, der hier in einer Schrägbohrung 13 der Matrize steckt. Die Längsachse
der Bohrung verläuft meinem spitzen Winkel a zur Längsachse der Matrize. Die Bohrung
13 schneidet teilweise den Matrizeninnenraum an, so daß der in die Bohrung eingesteckte
Stift 12 mit einem Teil 120 seines Mantels in den Matrizeninnenraum -hineinragt.
Dieser k'lächenteil bildet dann .den eigentlichen Verformungsvorsprung. Dabei kann
der Stift 12 nur mit Paßsitz in der Bohrung stecken, da er während des - Verformungsvorganges
durch das Rohrende von selbst gegen den Bohrungsboden angedrückt und so seine Lage
fixiert wird. Schließlich ist es aber auch möglich, den Stift 12 als Kopfschraube
auszubilden, so daß dieser dann festgeschraubt werden kann.
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Von besonderem Vorteil ist es, daß die Matrize glattwandig und damit
ein verhältnismäßig einfaches Werkzeug ist, da die Faltenbildung von den Vorsprüngen
5 bzw. 9 bzw. 120 nur eingeleitet wird und dann durch die vorhandene Oberflächenspannung
und plastische Verformung des Rohrendes, und zwar symmetrisch, entsprechend der
Anzahl der Köpfe, weiter erfolgt. Ein Stempel wird dabei nicht benötigt.