DE3843450A1 - Verfahren und vorrichtung zum vormontieren eines schneidrings oder keilrings einer rohrverschraubung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vormontieren des Schneidrings oder Keilrings einer Rohrverschraubung an einem Rohrleitungsstück, wobei der Schneidring bzw. Keilring durch eine auf ihn einwirkende Axialkraft in einen Vormontagekörper gepreßt wird, wodurch mindestens eine Kante des Schneidrings bzw. Keilrings in die Außenseite des Rohrleitungsstücks ein­ schneidet.

Zum Befestigen z.B. eines Verbindungsstücks mit Außengewinde am Endabschnitt eines Rohrleitungsstücks, insbesondere für eine Hydraulikleitung werden spezielle Rohrverschraubungen verwendet, die einen Schneidring oder einen Keilring verwenden. Das hier als Keilring bezeichnete Teil weist eine Außenkegel­ fläche auf, die bei der fertigen Rohrverschraubung mit einer Innenkegelfläche eines Fertigmontagekörpers zusammenwirkt, der das oben genannte Außengewinde aufweisen kann. Die Innenfläche des Keilringes weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung ver­ laufenden scharfkantigen rippenartigen Vorsprüngen auf, die beim Einpressen des Keilrings in einen dem Konus des Fertigmon­ tagekörpers entsprechenden Konus eines Vormontagekörpers in die Außenseite des im Inneren des Keilrings angeordneten Rohr­ leitungsstücks eingepreßt werden. Bei der Vormontage und Fertig­ montage des genannten Keilrings darf sich dieser relativ zum Rohrleitungsstück nicht axial bewegen. Bei anderen Rohrver­ schraubungen wird der oben genannte Schneidring verwendet, der bei der Vormontage ebenfalls in den Innenkonus eines Vormonta­ gekörpers eingepreßt wird; hierbei ist im allgemeinen im Gegen­ satz zum genannten Keilring eine Axialbewegung des Schneidrings relativ zum Rohrleitungsstück erforderlich, damit der Schneid­ ring durch seine unmittelbar an seiner vorderen Stirnfläche gelegene Schneidkante vor der Stirnfläche des Schneidrings einen sichtbaren Bund aufwirft.

Sowohl der Keilring als auch der Schneidring dienen als metal­ lisches, abdichtendes Element bei Rohrverschraubungen, und sie dienen außerdem dazu, große axial wirkende Kräfte in das Rohr­ leitungsstück einzuleiten. Die aufnehmbaren Kräfte sind dabei bei Schneidringverschraubungen größer als bei Keilringverschrau­ bungen. Unter den Begriffen Keilring und Schneidring soll hier jede Art von Ringen mit Außenkonus und Verankerung am Rohrab­ schnitt durch Zusammenpressen verstanden werden.

Um qualitativ hochwertige Rohrverschraubungen herzustellen, werden die Keilringe oder Schneidringe vorzugsweise mit Hilfe eines Vormontagekörpers, dessen Innenkonus dem Innenkonus des später verwendeten Fertigmontagekörpers genau (mit vorgegebenen Toleranzabweichungen) entsprechen soll, vormontiert, so daß bei der Fertigmontage am Verwendungsort der Fertigmontagekörper mittels einer zur Rohrverschraubung gehörenden Überwurfmutter, wobei sich der Keilring bzw. Schneidring zwischen der Überwurf­ mutter und dem Fertigmontagekörper befindet, durch Ausführen von relativ wenigen Umdrehungen der Überwurfmutter fertigmon­ tiert wird. Die beim Fertigmontieren aufgebrachte Axialkraft soll insbesondere dazu führen, daß der Keilring bzw. Schneidring mit seiner Außenkonusfläche allseitig fest an der Innenkonus­ fläche des Fertigmontagekörpers anliegt und im Schneidenbereich vollständig und formschlüssig einschneidet. Am anderen Ende soll der Schneidring durch den 90°-Konus der Überwurfmutter eine radiale Einschnürung erhalten, und dadurch soll der Rohr­ abschnitt fest eingespannt werden, ohne daß aber an dieser Stelle der Rohrabschnitt selbst eingeschnürt wird. Dadurch werden Rohrbrüche z.B. infolge von Schwingungen verhindert.

Zum Vormontieren gemäß dem eingangs beschriebenen Verfahren sind maschinell betriebene Vorrichtungen bekannt, bei denen das Einpressen des Keilrings bzw. Schneidrings in den Vormon­ tagekörper mittels eines Hydraulikkolbens erfolgt, der durch eine vorgegebene Maximalkraft, die in Abhängigkeit von dem jeweiligen Rohrdurchmesser geeignet gewählt wird, beaufschlagt wird. Der Weg, den der Keilring oder Schneidring relativ zum Vormontagekörper dabei zurücklegt, wird bei den bekannten ma­ schinell ausgeführten Verfahren nicht erfaßt.

Es ist auch bekannt, die Vormontage mittels einfacher Handwerk­ zeuge und eines Schraubstocks (Schraubstock-Vormontage) auszu­ führen. Hierbei schraubt der Arbeiter die Oberwurfmutter, die den Keilring oder Schneidring in den Vormontagekörper preßt, von Hand (ohne Werkzeug) so weit wie möglich auf, und führt anschließend mit Hilfe eines Schraubenschlüssels oder derglei­ chen Werkzeugs noch eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Überwurfmutter aus, so daß unter Berücksichtigung der Stei­ gung des Gewindes der Überwurfmutter der Keilring oder Schneid­ ring relativ zum Vormontagekörper einen vorbestimmten Weg zu­ rücklegt. Die Kraft, mit der der Schneidring oder Keilring in den Vormontagekörper eingepreßt wird, wird dabei nicht erfaßt.

Bei beiden bekannten Verfahren können Streuungen in den Abmes­ sungen der verwendeten Geräteteile oder in den Materialeigen­ schaften der Rohrleitungsstücke dazu führen, daß weder bei der Vormontage noch bei der anschließenden Fertigmontage, für die dem Monteur ein vorbestimmter Weg des Keilrings bzw. Schneid­ rings relativ zum Fertigmontagekörper (angegeben als eine vor­ bestimmte Anzahl von bei der Fertigmontage auszuführenden Um­ drehungen der Überwurfmutter) vorgegeben wird, eine ausreichende Festigkeit der Verankerung des Keilrings oder Schneidrings am Rohrleitungsstück erreicht wird oder aber durch zu starkes Anziehen der Überwurfmutter das Rohrleitungsstück beschädigt wird. Ein nicht richtiges Anziehen der Überwurfmutter kann dadurch begünstigt werden, daß der Monteur bei der Fertigmontage in räumlich stark beengter Umgebung arbeiten muß, wo es ihm nur schwer möglich ist, die korrekte Anzahl von Umdrehungen der Überwurfmutter richtig zu zählen, weil er das Werkzeug häufig umstecken muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß unter Berücksich­ tigung von Maßtoleranzen und Werkstofftoleranzen eine qualitativ einwandfreie Vormontage ermöglicht wird, wobei insbesondere für die Fertigmontage nur noch ein kurzer Weg, der vorzugsweise maximal 1/4 Umdrehung der Überwurfmutter entspricht, ausgeführt werden muß.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Axialkraft beginnend bei einem für ein Einschneiden nicht aus­ reichenden Wert stetig oder stufenweise vergrößert wird, daß der Verlauf der Axialkraft in Abhängigkeit vom Weg des Schneid­ rings bzw. Keilrings relativ zum Vormontagekörper erfaßt wird, daß ein erster sprungartiger Anstieg des Widerstands beim Ein­ pressen des Schneidrings bzw. Keilrings in den Vormontagekörper beim vollständigen Anliegen des Schneidrings bzw. Keilrings am Rohrleitungsstück festgestellt wird, daß beim weiteren Pressen festgestellt wird, ob die Axialkraft und der Einschneidweg sich innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfelds befinden, und daß ein Signal erzeugt wird, das dafür charakteristisch ist, ob sich die Axialkraft oder der Einschneidweg außerhalb des Toleranzfelds befindet. Durch die von einem relativ kleinen Wert ansteigende Axialkraft wird zunächst der Schneidring bzw. Klemmring mit seiner Innenfläche in dichte Anlage an die Außen­ fläche des Rohrleitungsstückes gebracht, ohne daß jedoch ein merkliches Einschneiden auftritt. Die beim festen Anliegen auftretende Widerstandserhöhung gegen ein weiteres Anpressen des Klemmrings oder Schneidrings an den Vormontagekörper wird erfaßt und markiert das genannte Anliegen. Ausgehend von dem an diesem Punkt erreichten Weg zwischen Vormontagekörper und Schneidring bzw. Klemmring und der erreichten Kraft wird nun der weitere Weg (beim Schneidring als Einschneidweg bezeichnet) erfaßt und die jeweils anstehende Axialkraft ermittelt.

Das Signal kann dann erzeugt werden, wenn die Axialkraft und der Einschneidweg innerhalb des für ein bestimmtes Rohrmaterial (vorgegeben nach Außendurchmesser, Wanddicke und Materialart) gegebenen Toleranzfelds liegt, und/oder wenn die genannten Werte außerhalb des genannten Toleranzfelds liegen.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bereits bei der Ausführung der Vormontage mit hoher Zuverlässigkeit festgestellt werden kann, ob die vormontierte Rohrverschraubung bei der Endmontage zu einer einwandfreien Rohrverschraubung verarbeitet werden kann. Stellt sich beispielsweise während des Vormontie­ rens heraus, daß, ausgehend vom vollständigen Anliegen des Schneidrings oder Keilrings an der Außenseite des Rohrleitungs­ stücks nach Zurücklegen eines maximal zulässigen Wegs zwischen Schneidring bzw. Keilring und Vormontagekörper die Axialkraft außerhalb des zulässigen Bereichs liegt, und zwar derart, daß die Axialkraft zu klein ist, so deutet dies darauf hin, daß die Festigkeit des Materials des Rohrleitungsstücks aus irgend­ welchen Gründen zu klein ist, um eine ausreichend feste Rohr­ verschraubung zu liefern. Diese vormontierte Rohrverschraubung kann daher als fehlerhaft ausgeschieden werden, wobei sich eine Überprüfung nach der genauen Fehlerursache anschließen kann. Ist umgekehrt dann, wenn der maximal mögliche Axialdruck erreicht ist, der Weg zwischen Keilring bzw. Schneidring und Vormontagekörper zu klein, so deutet dies auf ein zu hartes Material des Rohrleitungsstücks oder auf unscharfe Schneiden des Schneidrings bzw. Keilrings hin.

Die genannten Fehler können auch dann auftreten, wenn der Innen­ konus des Vormontagekörpers infolge Verschleißes von der vorge­ gebenen Form abweicht. Weiter ist bei der Erfindung von Vorteil, daß ein nicht ausreichendes Einschneiden des Schneidrings oder nicht ausreichendes Einpressen des Keilrings und ein daraus erfolgendes Ausreißen des Rohrs aus der Rohrverschraubung selbst dann vermieden werden kann, wenn bei der Fertigmontage die Überwurfmutter infolge eines Fehlers des Monteurs nicht richtig angezogen wird. Das Ausreißen wird deshalb vermieden, weil bereits bei der Vormontage das Einschneiden oder Einpressen weitestgehend ausgeführt wurde. Eine derartige vom Monteur nicht einwandfrei fertig montierte Rohrverschraubung ist allen­ falls zwischen den aneinander anliegenden Konusflächen undicht. Die Erfindung ermöglicht eine lückenlose Qualitätskontrolle, wodurch die Leckagesicherheit und die Qualität jeder Rohrver­ schraubung entscheidend verbessert werden kann. Weiter ist von Vorteil, daß eine Schwächung des Rohrleitungsstücks durch Ein­ schnürung (Verringerung des lichten Durchmessers) infolge Anwen­ dung einer zu hohen Axialkraft verhindert wird. Die Erfindung gestattet es auch, festzustellen, wenn Rohrleitungsstücke ver­ wendet werden, deren Außendurchmesser nicht innerhalb der vor­ gegebenen Toleranzen liegt, was zu einer unbrauchbaren Vormon­ tage führen kann. Der bekannte Kegelwinkel der Konusflächen gestattet über die Ermittlung des in axialer Richtung zurück­ gelegten Wegs zwischen Vormontagekörper und Keil- oder Schneid­ ring die Tiefe des Einschneidens in radialer Richtung festzu­ stellen, und zwar zerstörungsfrei.

Besonders zuverlässig läßt sich überprüfen, ob die oben genann­ ten Werte innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfeldes liegen, wenn, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, das Einpressen dann beendet wird, wenn die Axialkraft oder der Einschneidweg einen vorbestimmten Maximalwert erreicht hat.

Um bei der Fertigmontage mit einem kürzest möglichen Fertigmon­ tageweg auszukommen, der beispielsweise einer Viertelumdrehung der Überwurfmutter nach dem Anziehen der Überwurfmutter von Hand entsprechen kann, ist bei einer Ausführungsform der Erfin­ dung vorgesehen, daß als maximaler Weg (beim Schneidring maxi­ maler Einschneidweg) ein Wert vorgegeben wird, der dicht, vor­ zugsweise um den etwa einem Viertel eines Gewindegangs der Rohrverschraubung entsprechenden Weg, unterhalb des für eine Fertigmontage erforderlichen Wegs liegt. Dadurch kann die Rohr­ verschraubung schnell und sicher fertig montiert werden.

Es kann vorteilhaft sein, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, festzustellen, ob der Weg, ausgehend von einer Anlage zwischen der Überwurfmutter, dem Schneidring bzw. Keilring und dem Vormontagekörper (wobei noch keine plastische oder elastische Verformung eingetreten ist) bis zum festen Anliegen des Schneidrings bzw. Keilrings an dem Rohrleitungs­ stück innerhalb eines vorbestimmten Toleranzfelds liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, so deutet dies darauf hin, daß der Schneidring oder Klemmring oder aber der Innenkonus des Vormon­ tagekörpers nicht die vorgeschriebene Form aufweist. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Vorrichtung eine Halterung für einen Vormontagekörper und ein auf den Schneidring bzw. Keilring einwirkendes Preßelement aufweist. Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-OS 19 57 565 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird für jeden Rohrdurchmesser eine eigene Stützscheibe mit einem speziellen Anschlag verwendet, und der Anschlag beeinflußt die Vorspannung eines Überdruckventils, wodurch der oben genannte Maximaldruck am Hydraulikkolben auto­ matisch eingestellt wird.

Die bekannte Vorrichtung weist einen Hydraulikkolben auf, an dem der Vormontagekörper befestigt ist, und die Überwurfmutter ist an einer in eine ortsfeste Lagerung der Vorrichtung einge­ setzten Stützplatte abgestützt. An der Überwurfmutter wiederum stützt sich der Schneidring ab. Der Vormontagekörper weist im Gegensatz zum Fertigmontagekörper kein mit dem Innengewinde der Überwurfmutter in Eingriff kommendes Außengewinde auf, sondern hat einen so kleinen Außendurchmesser, daß er ohne Berühren des Innengewindes der Überwurfmutter in die Überwurf­ mutter eingefahren werden kann. Bei der bekannten Vorrichtung ist eine einstellbare Druckbegrenzung vorgesehen, durch die der Druck der dem Hydraulikkolben zugeführten Hydraulikflüssig­ keit auf einen einstellbaren Wert begrenzt werden kann. Im übrigen wird aber weder der während der Bewegung des Hydraulik­ kolbens dort herrschende Druck noch der Weg des Innenkonus des Vormontagekörpers relativ zum Schneidring erfaßt.

Der die Vorrichtung betreffenden Erfindung liegt die oben be­ reits genannte Aufgabe zugrunde. Diese Aufgabe wird, ausgehend von der genannten Vorrichtung, dadurch gelöst, daß die vom Preßelement auf den Schneidring bzw. Keilring ausgeübte Kraft vorzugsweise stetig oder stufenweise veränderbar ist, und daß eine Meßvorrichtung zum Erfassen der Kraft und des vom Schneid­ ring bzw. Keilring relativ zum Vormontagekörper zurückgelegten Wegs vorgesehen ist.

Bei stufenweiser Änderung der Kraft sind die Stufen ausreichend fein bemessen, um den bei den einzelnen Kraftstufen jeweils zurückgelegten Weg ausreichend feingestuft erfassen zu können, um die genannte Prüfung, ob Weg und/oder Kraft innerhalb der vorgebenen Tolenranzfelder liegen, ausführen zu können.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen jenen, die oben bei dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt wurden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Vergleichen der Meßwerte der Meßvorrichtung mit Sollwerten und eine Vorrichtung zum Abgeben eines die Abweichung von Soll­ werten oder die Übereinstimmung mit Sollwerten charakterisieren­ den Signals vorgesehen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Meßprotokolls vorgese­ hen, das vorzugsweise den bei der Endmontage noch zurückzule­ genden Endmontageweg und/oder das für die Endmontage nötige Drehmoment enthält. Ein derartiges Meßprotokoll kann jeder einzelnen vormontierten Rohrverschraubung beigegeben werden. Ein derartiges Protokoll ist dann gleichzeitig ein Qualitätszeugnis für die vormontierte Rohrverschraubung.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Markieren einer vormontierten Rohrverschraubung vorgesehen. Diese Vorrichtung zum Markieren kann von der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens automatisch gesteuert werden und eine Rohrverschraubung (z.B. das Rohrleitungsstück oder die Überwurfmutter) z.B. durch eine Prägung kennzeichnen, wenn die vormontierte Rohrverschraubung den Qualitätserfordernissen entspricht und somit für eine Fertigmontage geeignet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Ein­ zelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kom­ bination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen

Fig. 1 die Einzelteile einer Schneidring-Rohrverschraubung mit einem Fertigmontagekörper,

Fig. 2 den Zeitpunkt des festen Anliegens des Schneidrings an der Außenseite des Rohrleitungsstücks bei der Vormontage mittels eines Vormontagekörpers,

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 nach dem Abschluß der Vor­ montage,

Fig. 4 schematisch eine Vorrichtung zum Vormontieren,

Fig. 5 eine Stützplatte der Vorrichtung nach Fig. 5 in Drauf­ sicht,

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung bei Verwen­ dung eines Keilrings.

Die Einzelteile einer Schneidringverschraubung nach Fig. 1 sind ein Fertigmontagekörper 2, ein Schneidring 4 und eine Überwurfmutter 6, die am Endbereich eines Rohrleitungsstücks 8 zu befestigen sind. Der Fertigmontagekörper 2 weist ein zum Zusammenwirken mit der Überwurfmutter 6 bestimmtes Außengewinde 10 und in dessen Bereich einen Innenkonus 12 auf, sowie an seinem anderen Ende ein Außengewinde 14, das nach dem Montieren der Rohrverschraubung z.B. zur Verbindung mit einer Armatur oder einer anderen Rohrverschraubung zur Verfügung steht. Der Schneidring 4 weist mindestens in seinem zum Ende 16 des Rohr­ abschnitts 8 weisenden Endbereich an seiner Innenseite eine umlaufende Schneide 18 auf und im Beispiel im Abstand davon eine weitere Schneide 19, vergleiche hierzu Fig. 2. Im gleichen Endbereich weist der Schneidring 4 eine Außenkonusfläche 21 auf, die zur Innenkonusfläche 12 des Fertigmontagekörpers und zur völlig gleichen Innenkonusfläche 12 eines Vormontagekörpers 20 aus gehärtetem Stahl paßt. An seinem anderen Ende weist der Schneidring 4 eine konische Stützfläche 22 auf, die mit einer Gegenfläche 24 der Überwurfmutter 6 zusammenwirkt. Bei der Vormontage wird mittels der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung die Überwurfmutter 6 an ihrer Rückseite 30 ortsfest abgestützt, der Rohrabschnitt 8 wird so gehalten, daß er sich beim Einwirken von Axialkräften auf sein freies Ende verschiebt, nicht jedoch lediglich aufgrund seines Gewichts verschiebt, und der Vor­ montagekörper 20 wird so bewegt, daß seine Innenkonusfläche 12 auf die Außenkonusfläche 21 des Schneidringes 4 aufgleitet. Dabei wird dieser Teil des Schneidrings 4 radial nach innen gedrückt, bis die Schneiden 18 und 19 an der Außenseite des Rohrabschnitts 8 fest anliegen. Während dieses Verschiebevor­ gangs zwischen den beiden Konusflächen verschiebt sich auch der Rohrabschnitt 8, der mit seiner Stirnfläche an einem Absatz 32 des Vormontagekörpers 20 anliegt, relativ zum Schneidring 4 und zur Überwurfmutter 6. Die zwischen der Überwurfmutter und dem Vormontagekörper wirkende Kraft ist so bemessen, daß beim Anliegen der Schneiden 18 und 19 an der Außenseite des Rohrab­ schnitts 8 kein merkliches Einschneiden auftritt.

Die Tatsache des festen Anliegens wird daran erkannt, daß im Anschluß hieran zum weiteren Verschieben des Vormontagekörpers 20 relativ zum Schneidring ein deutlicher Kraftanstieg erfor­ derlich ist. Vom Zeitpunkt des festen Anliegens der Schneiden 18 und 19 an der Außenseite des Rohrleitungsabschnittes 8 an wird der weitere Weg, den der Vormontagekörper 20 relativ zur Überwurfmutter 6 zurücklegt, erfaßt. Außerdem wird die Größe der Axialkraft erfaßt. Beim weiteren Aufschieben des Vormonta­ gekörpers auf den Schneidring dringen dessen Schneiden zunehmend in die Wandung des Rohrleitungsstücks 8 ein, und vor der Stirn­ fläche der vorderen Schneide 18 wirft sich ein Bund 36 (siehe Fig. 3) auf. Sobald entweder der maximal zulässige Weg zwischen dem Vormontagekörper und dem Schneidring zurückgelegt ist, was normalerweise der Tatsache entspricht, daß sich der Schneidring mit seinen Schneiden maximal in das Rohrleitungsstück 8 einge­ schnitten hat, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, oder sobald die maximal zulässige Axialkraft erreicht ist, wird festgestellt, ob der jeweils andere Parameter (Axialkraft bzw. Weg) innerhalb eines von der jeweiligen Rohrverschraubung, insbesondere dem Schneidring und dem Rohrleitungsstück abhängigen Toleranzbe­ reichs liegt. Ist dies der Fall, so ist die Vormontage erfolg­ reich beendet. Vorteilhaft kann sich noch eine Sichtprüfung anschließen, ob der Bund 36 auf dem ganzen Umfang des Rohrlei­ tungsabschnittes gebildet wurde.

Ein Überschreiten der maximal zulässigen Axialkraft könnte dazu führen, daß sich der Schneidring in seinem mittleren Län­ genbereich radial nach außen aufbaucht und daß der Rohrabschnitt an der Seite der Überwurfmutter einschnürt (Kerbwirkung, Bruch­ gefahr).

Bei der ordnungsgemäß vormontierten Schneidringverschraubung ist der Schneidring 4 unverlierbar am Rohrleitungsabschnitt 8 befestigt, und durch diesen ist auch die Überwurfmutter 6 am Rohrleitungsabschnitt 8 befestigt, wenn man davon ausgeht, daß ein Herausgleiten an dem anderen Ende des Rohrleitungsabschnitts 8 verhindert ist. Es kann nun der in Fig. 1 gezeigte Fertigmon­ tagekörper mit der Überwurfmutter verbunden werden. Nach dem festen Anziehen ohne Werkzeug von Hand, bei dem der Innenkonus des Fertigmontagekörpers zur Anlage an der Außenkonusfläche des Schneidrings gebracht wird, wird die Überwurfmutter noch um eine Viertelumdrehung mittels eines Werkzeugs angezogen, wodurch Formabweichungen zwischen den aneinander anliegenden Konusflächen, die im Rahmen der zulässigen Toleranzen liegen, ausgeglichen werden und eine flüssigkeitsdichte Anlage zwischen den beiden Konusflächen geschaffen wird.

Die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung 100 zum Vormontieren weist einen Hydraulikzylinder 102 mit einem Hydraulikkolben 104 auf, an dessen unterem Ende das Vormontagewerkzeug 20 befestigt ist. In einer ortsfesten Halterung 106 und 108 ist eine Stütz­ platte 110 auswechselbar befestigt, die einem dem jeweiligen Außendurchmesser des Rohrabschnitts angepaßten einseitig offenen Längsschlitz 112 hat. Die Stützplatte 110 dient als Abstützung für die Fläche 30 der in Fig. 4 nur schematisch dargestellten Überwurfmutter 6. Von der vorne ist in den Schlitz 112 ein Rohrabschnitt 8 eingeführt worden, auf den die Überwurfmutter 6 aufgeschoben wurde. Ein Schneidring 4 ist auf den oberen Endabschnitt des Rohrabschnitts 8 aufgeschoben und stützt sich an der Überwurfmutter 6 ab. Der Rohrabschnitt 8 wird durch eine Klemmvorrichtung gehalten, die ihn mit geringer Kraft festhält, so daß er nicht infolge seines Eigengewichtes nach unten herausfallen kann.

Durch den Hydraulikkolben 104 wird das Vormontagewerkzeug 20 nach unten bewegt und bewirkt dabei die oben beschriebene Vor­ montage des Schneidringes 4.

Die Vorrichtung 100 weist zum Antrieb des Hydraulikkolbens 4 einen Elektromotor 120 auf, der eine Hydraulikpumpe 122 an­ treibt, die Hydraulikflüssigkeit aus einer Wanne 124 ansaugt. Je nach Schaltstellung eines Wegeventils 126 wird die Hydraulik­ flüssigkeit dem Hydraulikzylinder 102 über eine Leitung 127 zugeführt und über eine Leitung 128 abgeführt, wobei der Kolben abgesenkt wird, oder es wird der Hydraulikkolben angehoben, oder der Hydraulikkolben 104 befindet sich im Stillstand, was der in Fig. 4 gezeigten Stellung des Wegeventils 126 entspricht. Das Wegeventil 126 kann von Hand betätigt werden. Der jeweilige Druck in den Leitungen 127 und 128 wird durch einen Druckgeber 130 bzw. 132 erfaßt und einer Steuervorrichtung 134 zugeführt. Der Steuervorrichtung ist über eine geeignete Eingabevorrich­ tung, im Beispiel durch eine angedeutete Tastatur 136 mitgeteilt worden, welche Toleranzbereiche für Druck und Weg bei der spe­ ziellen zu montierenden Rohrverschraubung angewendet werden sollen. Über eine Ausgabevorrichtung, im Beispiel ein Sichtgerät 138, können die Eingaben überwacht werden und z.B. die genannten Druckwerte abgelesen werden. Die Steuervorrichtung 134 steuert über eine Steuerleitung 140 den Motor 120, insbesondere auch dessen Drehzahl und somit den Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Hydraulikzylinder 102, und somit die Größe der Kraft, mit der das Vormontagewerkzeug 20 nach unten bewegt wird. Ein Weggeber 150, der mit einem am Hydraulikkolben 104 befestigten Meßlineal 152 zusammenwirkt, gibt über eine Leitung 154 die jeweilige Stellung des Hydraulikkolbens 104 in die Steuervor­ richtung 134 ein.

Eine Markiervorrichtung 160 ist im Bereich der Halterung für die Überwurfmutter 106 angeordnet und erhält von der Steuervorrich­ tung 134 nach dem erfolgreichen Beenden einer Vormontage ein Signal, woraufhin die Markiervorrichtung die Überwurfmutter durch eine Prägung oder einen Stempelaufdruck markiert.

Bei Beginn der Vormontage stellt die Steuervorrichtung 134 zunächst für die Absenkbewegung des Hydraulikkolbens 104 eine Kraft durch entsprechende Drehzahleinstellung des Motors 120 ein, die nicht ausreicht, die Schneiden des Schneidringes 4 merklich in die Außenseite des Rohrabschnittes 8 einzudrücken. Die Kraft ist aber so groß, z.B. 50 N, daß die Überwurfmutter, der Schneidring und der Vormontagekörper ohne Verformung irgend­ welcher Teile in dichte Anlage gebracht werden, wie dies beim sog. Handanzug bei der Schraubstockmontage der Fall ist. Beim Erreichen dieser Position des Vormontagekörpers bzw. Hydraulik­ kolbens kann die Vorrichtung bei einer Ausführungsform der Erfindung erkennen, welches Werkzeug eingesetzt ist, und die dazu gehörenden gespeicherten Einstellwerte und Toleranzbereiche abrufen bzw. wirksam schalten. Dadurch entfallen manuelle Ein­ stellarbeiten. Die Werkzeugerkennung kann z.B. aufgrund abwei­ chender Längen der verschiedenen Vormontagekörper stattfinden.

Die Kraft wird stetig oder in ausreichend kleinen Stufen erhöht, bis aus der Tatsache, daß die Bewegung des Hydraulikkolbens 104 zum Stillstand kommt, abgeleitet wird, daß die Schneiden allseitig am Rohrabschnitt 8 anliegen. Nun erhöht die Steuer­ vorrichtung 134 die vom Hydraulikkolben 104 ausgeübte Kraft unter stetiger Überwachung des nun zurückgelegten Wegs des Hydraulikkolbens (beginnend vom Zeitpunkt des festen Anliegens der Schneiden am Rohrabschnitt), bis entweder die Kraft oder der Weg ihren zulässigen Maximalwert erreicht haben. Sobald dies der Fall ist, wird geprüft, ob der jeweils andere Parameter innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegt. Ist dies der Fall, so ist die Vormontage erfolgreich abgeschlossen, sofern eine nachfolgende Sichtprüfung, die sich anschließen kann, dieses Ergebnis bestätigt. Anderenfalls ist die vormon­ tierte Rohrverschraubung aus den weiter oben genannten Gründen nicht brauchbar.

Anschließend wird der Hydraulikkolben 104 angehoben, die vor­ montierte Verbindung kann aus der Stützplatte 110 herausgenommen werden und die nächste vorzumontierende Rohrverbindung kann eingesetzt werden.

Die jeweilige Sollage des Schneidrings 4, der sich gemäß Fig. 4 auf dem Rohrabschnitt 8 innerhalb der Überwurfmutter 6 befin­ det, ist der Steuereinrichtung 134 entweder durch Tastaturein­ gabe oder in anderer Weise mitgeteilt worden. Die Steuereinrich­ tung 134 überprüft, ob der Weg, den der Hydraulikkolben 104 ausgehend von einer vorgegebenen Startposition nach unten zu­ rückgelegt hat, wenn die allseitige Anlage der Schneiden des Schneidrings an dem Rohrabschnitt 8 festgestellt wird, innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegt, und ob auch die dabei vom Hydraulikkolben 104 ausgehende Kraft innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, läßt dies darauf schließen, daß die Innenkonusfläche des Vormontagekörpers und/oder die Abmessungen des Schneidrings 4 und/oder der Außendurchmesser des Rohrabschnitts 8 nicht inner­ halb der zulässigen Toleranzbereiche liegen. In diesem Fall beendet die Steuervorrichtung 134 den Vormontagevorgang und gibt ein Signal ab, das anzeigt, daß der Vormontagevorgang unterbrochen wurde.

Da die Anzahl der innerhalb eines Betriebs zu verarbeitenden Rohrverschraubungen und die Anzahl der unterschiedlichen Typen von Rohrleitungsabschnitten 8 begrenzt ist, können die Toleranz­ bereiche für die Wege und die Kräfte, die oben erläutert wurden, für die einzelnen herzustellenden Verbindungen zusammengefaßt werden und in die Steuervorrichtung 134 vorab eingegeben werden, und es ist dann möglich, durch eine einfache Eingabe, beispiels­ weise die Eingabe einer einzigen Ziffer der Steuervorrichtung 134 mitzuteilen, welchen Satz von Toleranzwerten sie für die jeweils herzustellende Vormontage verwenden soll.

Fig. 6 zeigt noch in einem Teillängsschnitt die Vormontage einer Rohrverschraubung, bei der anstatt eines Schneidrings ein Keil­ ring 50 verwendet wird, der sich vom Schneidring dadurch unter­ scheidet, daß er an seiner Innenfläche eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden scharfkantigen rippenartigen Vor­ sprüngen von geringer Tiefe hat. Auch derartige Keilringver­ schraubungen können mit der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und 5 vormontiert werden.

Die Steuervorrichtung 134 kann durch eine programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage realisiert sein. Anstatt der automa­ tischen Einstellung der vom Kolben 104 erzeugten Kraft kann diese auch von Hand gesteuert werden, wobei der Arbeiter auf dem Sichtgerät 138 die jeweils anstehenden Werte ablesen kann.

Der Antrieb für den Vormontagekörper 20 kann anstatt hydraulisch auch pneumatisch oder in anderer Weise, z.B elektrisch erfolgen.

Claims (10)

1. Verfahren zum Vormontieren des Schneidrings oder Keilrings einer Rohrverschraubung an einem Rohrleitungsstück (8), wobei der Schneidring (4) bzw. Keilring (50) durch eine auf ihn einwirkende Axialkraft in einen Vormontagekörper (20) gepreßt wird, wodurch mindestens eine Kante des Schneidrings bzw. Keilrings in die Außenseite des Rohrlei­ tungsstücks (8) einschneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkraft beginnend bei einem für ein Einschneiden nicht ausreichenden Wert stetig oder stufenweise vergrößert wird, daß der Verlauf der Axialkraft in Abhängigkeit vom Weg des Schneidrings (4) bzw. Keilrings (50) relativ zum Vormontagekörper (20) erfaßt wird, daß ein erster sprung­ artiger Anstieg des Widerstands beim Einpressen des Schneidrings (4) bzw. Keilrings (50) in den Vormontagekör­ per (20) beim vollständigen Anliegen des Schneidrings (4) bzw. Keilrings (50) am Rohrleitungsstück (8) festgestellt wird, daß beim weiteren Pressen festgestellt wird, ob die Axialkraft und der Einschneidweg sich innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfelds befinden, und daß ein Signal erzeugt wird, das dafür charakteristisch ist, ob sich die Axialkraft oder der Einschneidweg außerhalb des Toleranz­ felds befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einpressen beendet wird, wenn die Axialkraft oder der Einschneidweg einen vorbestimmten Maximalwert erreicht hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als maximaler Einschneidweg ein Wert vorgegeben wird, der dicht, vorzugsweise um den etwa einem Viertel eines Gewindegangs der Rohrverschraubung entsprechenden Weg, unterhalb des für eine Fertigmontage erforderlichen Ein­ schneidwegs liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, ob der beim vollständigen Anliegen des Schneidrings bzw. Keilrings (50) am Rohrleitungsstück (8) ermittelte Weg innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, ob der Weg, ausgehend von einer Anlage zwischen der Überwurfmutter, dem Schneidring bzw. Keilring und dem Vormontagekörper (wobei noch keine plastische oder elastische Verformung eingetreten ist) bis zum festen Anliegen des Schneidrings bzw. Keilrings an dem Rohrleitungsstück innerhalb eines vorbestimmten Toleranzfelds liegt.

6. Vorrichtung (100) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Halterung für einen Vormontagekörper (20) und einem auf den Schneid­ ring (4) bzw. Keilring (50) einwirkenden Preßelement (104), dadurch gekennzeichnet, daß die vom Preßelement auf den Schneidring (4) bzw. Keilring (50) ausgeübte Kraft verän­ derbar ist, und daß eine Meßvorrichtung (130, 132) zum Er­ fassen der Kraft und eine Meßvorrichtung (150, 152) zum Erfassen des vom Schneidring (4) bzw. Keilring (50) relativ zum Vormontagekörper (20) zurückgelegten Wegs vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Vergleichen der Meßwerte der Meßvor­ richtung mit Sollwerten und eine Vorrichtung zum Abgeben eines für die Abweichung von Sollwerten oder Obereinstim­ mung mit Sollwerten charakteristischen Signals vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Meßprotokolls vorgesehen ist, das vorzugsweise den bei der Endmontage noch zurückzulegenden Endmontageweg und/oder das für die Endmontage erforderliche Drehmoment enthält.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (60) zum Markieren einer vormontierten Rohrverschraubung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum automatischen Erkennen des verwendeten Werkzeugs und zum Einstellen der hierzu gehörenden Einstellwerte vorgesehen ist.