DE69711696T2

DE69711696T2 - Verfahren zum quereinpressen eines zylindrischen teils in ein rohrförmiges teil und entsprechende einheit aus zwei teilen

Info

Publication number: DE69711696T2
Application number: DE69711696T
Authority: DE
Inventors: Daniel Valin
Original assignee: Vallourec Composants Automobiles Vitry SA
Current assignee: ArcelorMittal Tubular Products Vitry SAS
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: EP0949977B1; FR2757788A1; PL334556A1; NO993248D0; DE69711696D1; ES2172828T3; JP2000506787A; CA2276718A1; NO312658B1; BR9714128A; EP0949977A1; NO993248L; AR009851A1; WO1998029207A1; US6186696B1; FR2757788B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einpressen eines zumindest stellenweise zylindrischen Teils in ein im Wesentlichen dazu quer verlaufendes rohrförmiges Teil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Einheit, die aus zwei quereingepressten Teilen gebildet wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10. Unter einem zumindest stellenweise zylindrischen Teil wird hier ein Teil verstanden, dessen Außenoberfläche zumindest stellenweise, dort, wo es in das rohrförmige Teil eingepresst wird, zylindrisch ist, also eine Oberfläche ist, die unabhängig von der Beschaffenheit der Kontur des Querprofils, das kreisförmig oder von anderer Form sein kann, von parallelen Erzeugenden gebildet wird.
Dieses zumindest stellenweise zylindrische Teil wird der Bequemlichkeit halber im Folgenden einfach zylindrisches Teil genannt und kann massiv, hohl oder rohrförmig sein.
Im Fall eines hohlen oder rohrförmigen Teils kann dieses als Aufnahme für mindestens eine andere Komponente gleich welcher Art dienen.
Unter einem rohrförmigen Teil wird hier ein Teil verstanden, das im Allgemeinen eine längliche Rohrform besitzt, an mindestens einem seiner Enden offen ist und gleichzeitig mehr oder weniger ausgeformt sein kann, sodass es beispielsweise mehr oder weniger gekrümmt oder gebogen ist, und ein beliebiges Querprofil aufweist.
Einheiten, die dadurch gebildet sind, dass ein zylindrisches Teil quer in ein solches rohrförmige Teil eingepresst ist, können als solche verwendet werden, insbesondere auf Grund der besonderen Zusammensetzung ihrer Bestandteile, aber sie können auch für den Zusammenbau anderer Komponenten eingesetzt werden, die mit dem einen oder anderen dieser Teile verbunden sind, beispielsweise in der Automobilindustrie.
Zum Einpressen wird in dem rohrförmigen Teil, senkrecht zu seiner Längsrichtung ein Loch hergestellt, das den Umriss des zylindrischen Teils vollständig außen umschließt, und das zylindrische Teil und das rohrförmige Teil werden zusammen einer Relativbewegung unterzogen, durch die sich das zylindrische Teil unter Druck in das Loch des rohrförmigen Teils auf einer Seite von diesem einfügt, während das rohrförmige Teil auf der gegenüberliegenden Seite von außen abgestützt wird.
Bei einem solchen Einpressen sind verschiedene Schwierigkeiten zu überwinden.
Zunächst ist normalerweise eine maschinelle Bearbeitung unter Einsatz von verhältnismäßig komplexem und kostspieligem Gerät nötig, um eine ungewollte Verformung des rohrförmigen Teils bei der Herstellung des zum Einpressen nötigen Lochs darin zu vermeiden.
Da das rohrförmige Teil auf Grund seines rohrförmigen Aufbaus im Wesentlichen um sein Loch herum zwei Wände bildet, wirkt vor allem auf diejenige der Wände, die auf der Seite gelegen ist, an der das zylindrische Teil eingepresst wird, beim Einpressen die entsprechende Einpresskraft, was eine gewisse Verformung dieser Wand nach sich ziehen kann.
Ist dies der Fall, wird das Querprofil des rohrförmigen Teils um das Loch herum verändert, was der Qualität der mechanischen Verbindung abträglich sein kann, die normalerweise zwischen dem zylindrischen und dem rohrförmigen Teil gesichert ist, und damit auch der Widerstandsfähigkeit des Ganzen.
Auf jeden Fall wirft die sichtbare Verformung des rohrförmigen Teils kein gutes Licht auf die Widerstandsfähigkeit und das betreffende Ganze kommt normalerweise zum Ausschuss.
Darüber hinaus verringert sich die Kontaktfläche zwischen dem rohrförmigen und dem zylindrischen Teil auf diejenige des Wandabschnitts des rohrförmigen Teils um dessen Loch herum, auch wenn keine der Wände des rohrförmigen Teils verformt ist.
Nun aber hängt die Qualität der gewünschten mechanischen Verbindung von dieser Kontaktoberfläche ab.
Wie sich in der Praxis gezeigt hat, kann sich diese Kontaktoberfläche zumindest für bestimmte Anwendungen, in denen auf die betreffenden Teile eine Ausreißkraft ausgeübt wird und/ oder sie Vibrationen ausgesetzt werden, als unzureichend erweisen, um eine gute Widerstandsfähigkeit des Ganzen zu gewährleisten.
Um diesen zuletzt genannten Nachteil zumindest teilweise zu beheben, wurde im Schweizer Patent Nr. 383 303 (siehe Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 10) vorgeschlagen, eine abfallende Kante um das Loch des rohrförmigen Teils herum zu bilden, zumindest an einer der Wände des rohrförmigen Teils und in der Praxis an beiden.
In der Praxis besteht das im Schweizer Patent hierzu eingesetzte Werkzeug aus einem Durchschlag, dessen Ende in Form einer Schneide abgestumpft ist, sodass bei der Bildung der abfallenden Kante die betreffende Wand einfach seitlich auf beiden Seiten dieser Schneide zurückgedrängt wird.
Daraus ergibt sich zum einen, dass sich die erhaltene abfallende Kante nicht über den gesamten Umfang des Lochs erstreckt, das sie säumt, und zum anderen dass ihre Höhe, die an den beiden Enden eines Durchmessers dieses Lochs null beträgt, zwischen dem einen und dem anderen dieser Enden variiert. Dies geht zu Lasten der Homogenität der Verstärkung des Haltes des zylindrischen Teils im rohrförmigen Teil und damit letztendlich zu Lasten dieser Verstärkung.
Darüber hinaus bleibt insbesondere das Risiko einer ungewollten Verformung der einen oder anderen Wand des rohrförmigen Teils beim Einpressen des zylindrischen Teils in dessen Loch fast unverändert hoch.
Die Erfindung hat allgemein eine Anordnung zum Gegenstand, die eine solche Verformung verhindert und darüber hinaus andere Vorteile mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst durch ein Verfahren zum Einpressen eines zumindest stellenweise zylindrischen Teils, hier der Bequemlichkeit halber zylindrisches Teil genannt, in ein rohrförmiges Teil erfüllt, das im Wesentlichen quer dazu verläuft. Bei diesem Verfahren umschließt ein Loch den Umriss des zylindrischen Teils vollständig von außen und muss das rohrförmige Teil durch beide Wände hindurch durchqueren, die dieses rohrförmige Teil im Wesentlichen quer dazu bildet. Zumindest an einem Abschnitt des Umfangs dieses Lochs wird zumindest für eine der Wände des rohrförmigen Teils eine abfallende Kante gebildet, die sich, mit dieser Wand fest verbunden, in Richtung der anderen Wand des rohrförmigen Teils erstreckt. Bei diesem Verfahren werden das zylindrische Teil und das rohrförmige Teil einer Relativbewegung unterzogen, durch die sich das zylindrische Teil unter Druck in das Loch des rohrförmigen Teils auf einer Seite von diesem einfügt, während das rohrförmige Teil auf der anderen Seite von außen abgestützt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bildung der abfallenden Kante am rohrförmigen Teil in dieses eine Verbindungsscheibe eingefügt wird, die das rohrförmige Teil innen in der Nähe des Lochs an mindestens einem Teil von dessen Umfang stützen kann.
Dank dieser Verbindungsscheibe wird jede Verformung der Wand des rohrförmigen Teils vermieden, die eine solche Verformung erfahren könnte, nämlich derjenigen, die auf der Seite gelegen ist, an der das zylindrische Teil eingefügt wird.
Ebenso wird dank der abfallenden Kante, die das Loch des rohrförmigen Teils säumt, die Kontaktoberfläche zwischen dem rohrförmigen Teil und dem zylindrischen Teil deutlich erhöht, was sich günstig auf die Widerstandsfähigkeit des Ganzen auswirkt. Vorzugsweise wird eine solche abfallende Kante an der einen und der anderen der Wände des rohrförmigen Teils auf dem gesamten Umfang des entsprechenden Lochs gebildet, deren Höhe um das Loch herum im Wesentlichen konstant ist.
Die so eingesetzte(n) abfallende(n) Kante(n) kann beziehungsweise können durch Tiefen geformt werden, wobei die Verbindungsscheibe im Inneren des rohrförmigen Teils eine Matrize bildet, die ein solches Tiefen ohne Verformung der betreffenden Wand erlaubt.
Erindungsgemäß lässt sich aus dieser Verbindungsscheibe gegebenenfalls ein zusätzlicher Nutzen für die Bildung des Lochs selbst ziehen, das zu Beginn erforderlich ist.
Demgemäß wird die Verbindungsscheibe vor der Bildung dieses Lochs in das rohrförmige Teil eingesetzt, dann wird in diesem rohrförmigen Teil einfach ein Loch, eine Art Vorloch, mit einem Lochstanzer ausgeschnitten.
Im Gegensatz zu den Geräten, die bei einer maschinellen Bearbeitung eingesetzt werden müssen, ist das Gerät hier beim Ausschneiden mit einem Lochstanzer in vorteilhafter Weise sehr einfach und wenig kostenintensiv.
Ein weiterer Vorteil ist, dass keine Probleme mit Spanen entstehen und kaum Verschleiß auftritt.
Schließlich lässt sich das Gerät vorteilhafterweise an einer Standardmaschine von der Art einer einfachen Presse einsetzen, insbesondere an einer einfachen hydraulischen Presse, ohne dass eine besondere Einrichtung erforderlich wäre.
Daraus ergibt sich allgemein eine hohe Wirtschaftlichkeit beim Einsatz und der Ausführung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Einheit gemäß Anspruch 10.
Normalerweise ist eine solche Einheit erfindungsgemäß vorteilhafterweise frei von jeglicher Verformung, wobei die eingesetzte Verbindungsscheibe wirksam von innen beim Einfügen des zumindest stellenweise zylindrischen Teils in das Loch des rohrförmigen Teils diejenige der Wände des rohrförmigen Teils abstützt, die auf der Seite des Einfügens gelegen ist.
Die Gegenstände der Erfindung, ihre Merkmale und Vorteile gehen außerdem aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen hervor.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Ansieht einer erfindungsgemäßen Einheit, die aus zwei quereingepressten Teilen gebildet wird;
- Fig. 2 ist eine Teilansicht dieser Einheit im Längsschnitt gemäß der Ebene 11-11 von Fig. 1 in größerem Maßstab;
- Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der in dieser Einheit eingesetzten Verbindungsscheibe für sich genommen in einem anderen Maßstab;
- Die Fig. 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F sind Teilansichten im Längsschnitt, die in Entsprechung zu Fig. 2 verschiedene aufeinander folgende Phasen der Herstellung der erfindungsgemäßen Einheit veranschaulichen;
- Fig. 5 ist eine perspektivische Teilansicht von einem der Durchschläge, die für die Herstellung eingesetzt werden;
- Fig. 6 ist eine perspektivische Teilansicht eines anderen eingesetzten Durchschlags;
- Fig. 7 ist eine Teilansicht im Längsschnitt, die unter Bezugnahme auf diejenige von Fig. 2 eine Einsatzvariante der Erfindung zeigt.
Wie in den Figuren dargestellt, geht es allgemein um die Herstellung einer Einheit 10, die, wie am besten in Fig. 1 ersichtlich ist, aus zwei quereingepressten Teilen gebildet wird, nämlich aus einem zylindrischen Teil 11 und einem rohrförmigen Teil 12.
Wie oben näher beschrieben, ist das zylindrische Teil 11 allgemein als Teil definiert, dessen Außenoberfläche 13 zumindest stellenweise, dort, wo das Einpressen in das rohrförmige Teil 12 stattfindet, eine zylindrische Oberfläche besitzt.
In der dargestellten Ausführungsform wird angenommen, dass das Querprofil dieser Außenoberfläche 13 eine kreisförmige Kontur aufweist und kontinuierlich ist.
Aber es kann ebenso gut eine andere Kontur aufweisen und/oder mehr oder weniger gebogen sein.
In der vorgestellten Ausführungsform wird außerdem von einem massiven zylindrischen Teil 11 in der Art einer Stange ausgegangen.
Aber es könnte sich ebenso gut um ein hohles, beispielsweise rohrförmiges Teil in der Art einer Buchse handeln, die eine beliebige, nicht dargestellte andere Komponente aufnehmen kann.
Das rohrförmige Teil 12 weist im Wesentlichen eine Längsrichtung D auf, gegenüber der sich die Erzeugenden der Außenoberfläche 13 des zylindrischen Teils 11 im Wesentlichen im rechten Winkel erstrecken.
Diese Längsrichtung D ist in unterbrochenen Linien in den Fig. 1, 2, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F schematisch dargestellt.
Die Länge L1 des rohrförmigen Teils 12 in der Längsrichtung D kann mehr oder weniger groß sein.
In der dargestellten Ausführungsform ist das rohrförmige Teil 12 beispielshalber ein langgliedriges Teil, insofern als die Länge L1 relativ groß ist, insbesondere in Bezug auf seine Breite L2.
Das Querprofil des rohrförmigen Teils ist beliebig.
In der dargestellten Ausführungsform ist dieses Querprofil beispielsweise weitgehend in Form eines Knopflochs abgeflacht, im Wesentlichen senkrecht zu den Erzeugenden der Außenoberfläche 13 des zylindrischen Teils 11.
Darüber hinaus ist das Querprofil in dieser Ausführungsform über die gesamte Länge L1 des rohrförmigen Teils 12 gleichförmig.
Aber das muss nicht zwingend so sein, im Gegenteil, das Querprofil des rohrförmigen Teils 12 kann mehr oder weniger entsprechend seiner Länge L1 angepasst werden.
Es muss nur auf der Höhe des zylindrischen Teils 11 eine ausreichende Breite L2 aufweisen, um dieses aufzunehmen.
In der dargestellten Ausführungsform ist das rohrförmige Teil 12 beispielsweise geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig.
Aber dies ist nicht zwingend so.
Im Gegenteil: Das rohrförmige Teil 12 kann ebenso gut mehr oder weniger ausgeformt sein.
Beispielsweise kann es mehr oder weniger gekrümmt oder gewölbt sein.
Auf jeden Fall weist das rohrförmige Teil 12 im Wesentlichen in Querrichtung und genauer gesagt im Wesentlichen quer in Bezug auf seine Längsrichtung D für das Einsetzen des zylindrischen Teils 11 ein Loch 14 auf, das den Umriss des zylindrischen Teils 11 vollständig von außen umschließt, das rohrförmige Teil auf beiden Seiten durchläuft und in das bei den später noch detaillierter beschriebenen Anordnungen das zylindrische Teil 11 eingepresst wird.
Das Loch 14 geht also durch jede der beiden Wände 15, die das rohrförmige Teil 12 im Wesentlichen quer dazu bildet und besitzt in der abgebildeten Ausführungsform eine kreisförmige Kontur.
Sein Durchmesser ist D1.
In der dargestellten Ausführungsform befindet sich das Loch 14 beispielsweise in einem Abstand von beiden Enden des rohrförmigen Teils 12.
Aber dies ist nicht zwingend so.
Schließlich sind in der dargestellten Ausführungsform und auf Grund des abgeflachten Querprofils des rohrförmigen Teils 12 die beiden Wände 15 des rohrförmigen Teils 12 im Wesentlichen flach, zumindest in der Nähe des Lochs 14.
Aber dies ist nicht zwingend so.
E ist die innere Dicke, das heißt der innere Abstand zwischen den beiden Wänden 15 des rohrförmigen Teils 12 auf der Höhe seines Lochs 14.
Vor dem Einfügen des zylindrischen Teils 11 in das Loch 14 des rohrförmigen Teils 12 wird zumindest an einem Abschnitt des Umfangs des Lochs 14 zumindest für eine der Wände 15 des rohrförmigen Teils 12 auf eine später noch detaillierter beschriebene Art eine abfallende Kante 18 gebildet, die sich, mit dieser Wand 15 fest verbunden, in Richtung der anderen Wand 15 des rohrförmigen Teils 12, im Wesentlichen senkrecht zu dieser anderen Wand 15 erstreckt.
Erfindungsgemäß wird vor der Bildung der abfallenden Kante 18 eine Verbindungsscheibe 16 in das rohrförmige Teil 12 eingefügt, die ebenfalls später detaillierter beschrieben wird und das rohrförmige Teil 12 innen in der Nähe des Lochs 14 stützen kann.
Vorzugsweise - und wie es bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist - wird eine abfallende Kante 18 über den gesamten Umfang des Lochs gebildet.
Ebenfalls vorzugsweise wirkt die in das rohrförmige Teil 12 eingefügte Verbindungsscheibe 16 mindestens in der Längsrichtung D von diesem.
Anders ausgedrückt, wirkt sie zumindest im mittleren Bereich der Wände 15 des rohrförmigen Teils 12 zu beiden Seiten des Lochs 14 dieses rohrförmigen Teils 12.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Verbindungsscheibe 16 durchgängig kreisförmig und wirkt somit ohne Unterbrechung um das ganze Loch 14 herum.
Von der allgemeinen Form eines Rings, besitzt die Verbindungsscheibe in der Ebene einen äußeren Umriss, der im Wesentlichen dem des Lochs 14 ähnlich ist, und verläuft, von größerem Durchmesser als das Loch, koaxial darum herum.
Die Verbindungsscheibe 16 kann beispielsweise im Achsschnitt ein rechteckiges oder quadratisches Profil aufweisen und in der Praxis kann dieses Profil das gängigste sein, wobei die Verbindungsscheibe 16 beispielsweise von einem bearbeiteten oder unbearbeiteten Rohrteilstück, vorzugsweise aus Metall, gebildet sein kann.
Aber in der dargestellten Ausführungsform besitzt die Verbindungsscheibe 16 im Achsschnitt das Profil eines gleichschenkligen Trapezes.
Genauer gesagt umfasst die Verbindungsscheibe 16 bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen neben Abflachungen 19, die sie an ihren axialen Enden in Querrichtung abstumpfen und dabei ausreichend breit sind, damit ihre Druckfestigkeit nicht beeinträchtigt wird, zum einen eine im Wesentlichen zylindrische Innenfläche 20 und zum anderen eine Außenfläche 21, die einen mittleren Abschnitt 22 aufweist, der selbst im Wesentlichen zylindrisch ist, und axial zu beiden Seiten dieses mittleren Abschnitts 22 zwei im Wesentlichen kegelstumpfartige Flächen 23.
Die Innenfläche 20 besitzt in der Ebene im Wesentlichen einen äußeren Umriss kreisförmiger Art, der im Wesentlichen dem des Lochs 14 des rohrförmigen Teils 12 ähnlich ist.
Axial weist die eingesetzte Verbindungsscheibe 16 vorzugsweise eine gute Druckfestigkeit und eine gute Steifigkeit auf.
Sie ist beispielsweise aus Metall oder Hartkunststoff.
Erfindungsgemäß wird ein erster Vorteil aus dieser Verbindungsscheibe 16 schon bei der Bildung des Lochs 14 des rohrförmigen Teils 12 gezogen.
Denn wenn diese Verbindungsscheibe 16 erfindungsgemäß vor der Bildung des Lochs 14 in dem rohrförmigen Teil 12 eingesetzt wird, wird in dem rohrförmigen Teil 12 mit einem Lochstanzer ein Vorloch 14' ausgeschnitten, siehe Fig. 4B und 4C.
Bei der Bildung der abfallenden Kante 18 wird dann ein zweiter Vorteil aus der Verbindungsscheibe 16 gezogen.
Denn erfindungsgemäß wird diese abfallende Kante 18 vorzugsweise durch Tiefen der entsprechenden Wand 15 geformt.
In beiden Fällen, das heißt sowohl bei der Bildung des Vorlochs 14' als auch bei der Bildung der abfallenden Kante 18, dient die Verbindungsscheibe 16 als Matrize für die betreffende Wand 15 des rohrförmigen Teils 12.
Vorzugsweise - und das ist der Fall bei der dargestellten Einsatzform - wird eine abfallende Kante 18 an der einen und der anderen der Wände 15 des rohrförmigen Teils 12 an wenigstens einem Teil des Umfangs des Lochs 14 und in der Praxis am gesamten Umfang gebildet.
Dennoch kann beim Einsatz der Erfindung beispielsweise wie folgt vorgegangen werden.
In einem ersten Schritt, siehe Fig. 4A, wird die Verbindungsscheibe 16 ausgehend von einem der Enden des rohrförmigen Teils 12 in Richtung des Pfeils F1 von Fig. 4A in dieses eingefügt, bis sie im Wesentlichen senkrecht zu der Stelle steht, wo das Loch 14 gebildet werden soll.
In der Praxis kann dieses Einfügen vorteilhafterweise ohne große Präzision erfolgen, wobei die Verbindungsscheibe 16 sich von selbst bei der Bildung des Lochs 14 bezüglich dieser Stelle zentriert.
Vorzugsweise wird jedoch für einen ausreichenden Halt der Verbindungsscheibe 16 in dem rohrförmigen Teil gesorgt.
Beispielsweise besitzt die Verbindungsscheibe 16 von einer ihrer Abflachungen 19 zur anderen eine Höhe H, die im Wesentlichen der inneren Dicke E des rohrförmigen Teils 12 entspricht oder sogar etwas größer ist als diese, sodass sie zwischen die beiden Wände 15 eingepresst wird und folglich fest genug zwischen diesen eingeklemmt ist.
Gegebenenfalls können aber auch andere Mittel dazu verwendet werden, die Verbindungsscheibe 16 in Position zu halten oder den Halt zu verstärken, beispielsweise mechanische Mittel wie Andrücke, die durch stellenweises Tiefen des rohrförmigen Teils 12 erhalten werden.
In einem zweiten Schritt, siehe Fig. 4B bis 4E, werden das Loch 14 und die abfallenden Kanten 18 gebildet.
Das hierzu eingesetzte Gerät kommt in der Praxis in einer Standardmaschine von der Art einer einfachen hydraulischen Presse zum Einsatz.
Dieses Gerät 25 umfasst nacheinander von unten nach oben einen ersten gestuften Durchschlag 26, der ein erstes Teilstück 27 aufweist, mit dessen freiem Ende 28 er mit dem Lochstanzer ein Vorloch 14' ausschneiden kann, und ein zweites Teilstück 29 mit progressivem Querprofil, mit dem das Tiefen erfolgt, und ein drittes Teilstück 30, mit dem das Tiefen vollendet wird.
Der Durchmesser D2 des ersten Teilstücks 27 ist deutlich kleiner als der Durchmesser D1 des zu bildenden Lochs 14, während der Durchmesser D3 des dritten Teilstücks 30 im Wesentlichen dem Durchmesser D1 entspricht, jedoch etwas kleiner ist als dieser.
Vorzugsweise ist das freie Ende 28 des ersten Teilstücks 27 des Durchschlags 26 kreisförmig in mindestens zwei Lippen 31 gespalten, deren Ränder fortlaufend miteinander verbunden sind und so den Draht oder die Schneidkante des Ganzen bilden.
In der dargestellten Ausführungsform sind nur zwei Lippen 31 vorgesehen.
Sie bilden innen einen Dieder 32, der konkav ist und dessen Kante im Wesentlichen quer zur Achse des Durchschlags 26 verläuft.
Das erste Teilstück 27 des Durchschlags 26 besitzt also im Wesentlichen die Form eines auf dem Kopf stehenden V.
In der abgebildeten Ausführungsform wird jede seiner Lippen 31 quer durch eine Abflachung 33 gebrochen.
Zum Gerät 25 gehört auch eine Matrize 34, um das zu bearbeitende rohrförmige Teil abzustützen. Bei dieser Matrize ist ein Loch 35 ausgespart, dessen Durchmesser D4 im Wesentlichen dem Durchmesser D2 des ersten Teilstücks 27 des Durchschlags 26 entspricht, jedoch etwas größer ist als dieser.
Sobald das rohrförmige Teil 12 an einer seiner Wände 15, die nachfolgend zweite Wand 15 genannt wird, auf die Matrize 34 gedrückt wird und dabei von nicht dargestellten gängigen Flanscheinrichtungen in ausreichender Weise auf dieser gehalten wird, wird der Durchschlag 26, der sich senkrecht zum Loch 35 der Matrize 34 erstreckt, in Richtung des Pfeils F2 von Fig. 4B durch Steuerung auf die Matrize zubewegt.
Mit seinem ersten Teilstück 27 sorgt der Durchschlag 26 nacheinander zunächst für das Ausschneiden der anderen Wand 15 des rohrförmigen Teils 12, die nachfolgend erste Wand 15 genannt wird, siehe Fig. 4B, wobei deren Kante 18, die eine abfallende Kante 18 bilden soll, leicht nach innen umgebogen wird, und dann für das Ausschneiden der zweiten Wand 15, siehe Fig. 4C.
Wie festzustellen ist, bleibt dank der Ausführung des ersten Teilstücks 27 in Form eines auf dem Kopf stehenden V der Abfall 36 von der ersten Wand 15 des rohrförmigen Teils 12 vorübergehend an dieser haften, sodass er dem ersten Teilstück 27 nicht im Weg steht, bevor dieses an der zweiten Wand 15 des rohrförmigen Teils angreift. So wird verhindert, dass dieser Abfall das Ausschneiden der zweiten Wand behindert.
Nachdem er sich von der ersten Wand 15 gelöst hat, wird der Abfall 36 zusammen mit dem Abfall 37 der zweiten Wand 15 durch das Loch 35 der Matrize 34 abgeleitet, siehe Fig. 4C.
Mit seinem zweiten Teilstück 29 vollendet der Durchschlag 26 das Nach-innen-Biegen der abfallenden Kante 18, die von der ersten Wand 15 stammt und, wie in Fig. 4C dargestellt, wird dieses Umbiegen dann vom dritten Teilstück 30 verstärkt.
Zum Gerät 25 gehört ein zweiter Durchschlag 38, der dann nacheinander ein Tiefen und ein Kalibrieren des rohrförmigen Teils 12 ausführen kann.
Für die Wirkung dieses zweiten Durchschlags 38 und wie in den Fig. 4D und 4E dargestellt, wird das rohrförmige Teil 12 auf eine neue Matrize 39 gesetzt, die ein Loch 40 aufweist, dessen Durchmesser D5 im Wesentlichen dem Durchmesser D1 des zu bildenden Lochs 14 entspricht, jedoch etwas größer ist als dieser.
Wie der erste Durchschlag 26 ist auch der zweite Durchschlag 38 gestuft.
Neben einem ersten, im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Teilstück 41 und einem zweiten, im Wesentlichen zylindrischen Teilstück 42, die für das Umbiegen der von der zweiten Wand 15 des rohrförmigen Teils 12 stammenden abfallenden Kante 18 sorgen, weist er nacheinander von oben nach unten, getrennt durch Verbindungsteilstücke 43, 43' usw. mindestens ein anderes Teilstück 44, 44' usw. auf, das im Wesentlichen zylindrisch ist und einen größeren Durchmesser besitzt als das zweite Teilstück 42 und für ein sukzessives Kalibrieren in mehreren Durchgängen des dann erhaltenen Lochs 14 vorgesehen ist.
Wie dargestellt, sind beispielsweise mehrere Teilstücke 44, 44' usw. vorgesehen, mit jeweils steigenden Durchmessern.
Für seinen Einsatz wird der zweite Durchschlag 38, der sich senkrecht zum Loch 40 der Matrize 39 erstreckt, von einer Steuerung auf diese in Richtung des Pfeils F3 der Fig. 4D und 4E zubewegt.
Dann genügt es, das zylindrische Teil 11 und das rohrförmige Teil 12 zusammen, ebenfalls mit der Presse, einer Relativbewegung zu unterziehen, deren Ergebnis es ist, dass das zylindrische Teil 11 sich unter Druck in das Loch 14 des rohrförmigen Teils 12 in Richtung des Pfeils F4 von Fig. 4F einfügt, indem hierzu auf einer ersten Seite dieses rohrförmigen Teils 12 eingewirkt wird und dabei dieses rohrförmige Teil 12 außen auf der der vorherigen Seite gegenüberliegenden Seite durch eine Matrize 45 mit einem Loch 46 abgestützt wird, dessen Durchmesser D6 etwas größer ist als der Durchmesser D1 des Lochs 14 des rohrförmigen Teils 12.
Vorzugsweise wird die entwickelte Einsteckkraft von Dehnungsmessgeräten kontrolliert.
Wie festzustellen ist, wird zum Ausschneiden eines Vorlochs 14' in dem rohrförmigen Teil 12 mit dem Lochstanzer und zum Tiefen einer der Wände 15 von diesem nur ein Durchschlag verwendet, in diesem Fall der erste Durchschlag 26.
Es versteht sich jedoch von selbst, dass diese beiden Operationen gegebenenfalls auch von verschiedenen Durchschlägen ausgeführt werden können.
Auf jeden Fall ergibt sich aus dem Vorhergehenden, dass die erfindungsgemäße Einheit 10 zwischen den beiden Wänden 15, die das rohrförmige Teil 12 um sein Loch 14 herum bildet, eine Verbindungsscheibe 16 aufweist, die sich im Allgemeinen an mindestens einem Abschnitt des Umfangs des Lochs 14 erstreckt, und dass das Loch 14 an mindestens einer der Wände 15 an mindestens einem Abschnitt seines Umfangs von einer abfallenden Kante 18 gesäumt wird, die sich, mit dieser Wand 15 fest verbunden, in Richtung der anderen Wand 15 des rohrförmigen Teils 12 im Wesentlichen senkrecht zu dieser erstreckt.
In den dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich die abfallende Kante 18 über den gesamten Umfang des Lochs 14 des rohrförmigen Teils 12 und ist aus einem Stück mit der betreffenden Wand 15, und so ist eine abfallende Kante 18 für die eine und die andere der Wände 15 des rohrförmigen Teils 12 vorhanden.
Darüber hinaus besitzt diese abfallende Kante 18 ausgehend von der Innenfläche der Wände 15 eine konstante Höhe h um das Loch 14 herum.
Wie festzustellen ist, wird das Loch 14 von den abfallenden Kanten 18 der Wände 15 festgelegt, genauer gesagt durch die freie Außenoberfläche dieser abfallenden Kanten 18.
Auf diese Weise von den abfallenden Kanten 18 geformt, ist die Kontaktoberfläche, über die das zylindrische Teil 11 und das rohrförmige Teil 12 miteinander in Eingriff stehen, schon jetzt deutlich größer als die der einzelnen Abschnitte der Wände 15 des rohrförmigen Teils 12.
In der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform befinden sich die abfallenden Kanten 18 möglichst nah an der Verbindungsscheibe 16 und stehen im Wesentlichen mit dieser in Kontakt.
Vorzugsweise drücken sie sogar radial gegen die Verbindungsscheibe 16.
In der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform befinden sich die freien Abschnitte der abfallenden Kanten 18 in einem Abstand voneinander, wobei die Höhe h der abfallenden Kanten 18, die bei der einen und der anderen die gleiche ist, geringer ist als die halbe Höhe H der Verbindungsscheibe 16.
Dies ist aber nicht zwingend der Fall.
Beispielsweise in Fig. 7 können die freien Abschnitte der abfallenden Kanten 18 zumindest stellenweise miteinander in Kontakt stehen, um die Durchdrückfestigkeit beim Einfügen des zylindrischen Teils 11 parallel zur ebenfalls zu diesem Zweck ausgeübten Wirkung der Verbindungsscheibe 16 zu verstärken.
Auf jeden Fall ist für die Verbindungsscheibe 16 eine maximale Druckfestigkeit, sowohl axial als auch radial, erwünscht.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Einsatzformen begrenzt, sondern umfasst jede Ausführungsvariante, ohne dass dadurch der in den Ansprüchen festgelegte Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Verfahren zum Einpressen eines zumindest stellenweise zylindrischen Teils (11), im Folgenden der Einfachheit halber zylindrisches Teil genannt, in ein im Wesentlichen dazu quer verlaufendes rohrförmiges Teil (12), wobei ein Loch (14) den Umriss des zylindrischen Teils (11) vollständig von außen umschließt und das rohrförmige Teil (12) und seine beiden Wände (15) durchqueren muss, die dieses rohrförmige Teil (12) im Wesentlichen quer dazu bildet, und bei dem zumindest an einem Abschnitt des Umfangs dieses Lochs (14) zumindest für eine der Wände (15) des rohrförmigen Teils (12) eine abfallende Kante (18) gebildet wird, die sich, mit dieser Wand (15) fest verbunden, in Richtung der anderen Wand (15) des rohrförmigen Teils (12) erstreckt, und bei dem das zylindrische Teil (11) und das rohrförmige Teil (12) einer Relativbewegung unterzogen werden, durch die sich das zylindrische Teil (11) unter Druck in das Loch (14) des rohrförmigen Teils (12) auf einer Seite von diesem einfügt, während das rohrförmige Teil (12) auf der anderen Seite von außen abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bildung der abfallenden Kante (18) am rohrförmigen Teil (12) in dieses eine Verbindungsscheibe (16) eingefügt wird, die das rohrförmige Teil innen in der Nähe des Lochs (14) an mindestens einem Teil von dessen Umfang abstützen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abfallende Kante (18) durch Tiefen der entsprechenden Wand (15) des rohrförmigen Teils (12) geformt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Verbindungsscheibe (16) in das rohrförmige Teil (12) eingesetzt wird, bevor das Loch (14) darin gebildet wurde, in diesem rohrförmigen Teil (12) mit einem Lochstanzer ein Vorloch (14') gebildet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass immer ein und derselbe Durchschlag (26) zum Ausschneiden eines Vorlochs (14') in dem rohrförmigen Teil (12) mit dem Lochstanzer und zum Tiefen einer der Wände (15) von diesem eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsscheibe (16) von einem der Enden des rohrförmigen Teils (12) in dieses eingeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass über den gesamten Umfang des Lochs (14) eine abfallende Kante (18) gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine abfallende Kante (18) an den beiden Wänden (15) des rohrförmigen Teils (12) gebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als einziger ein zweiter gestufter Durchschlag (38) eingesetzt wird, der nacheinander ein Tiefen und Kalibrieren zur Formung der abfallenden Kante (18) gewährleisten kann.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchschlag (38) einen ersten, im Wesentlichen kegelstumpfartigen Abschnitt (41), einen zweiten, im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt (42) und abwechselnd mit den Verbindungsabschnitten (43, 43' ... usw.) mindestens einen weiteren, im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt (44, 44' usw.) mit größerem Durchmesser als der zweite Abschnitt (42) aufweist für ein aufeinander folgendes Kalibrieren in mehreren Durchläufen des dann erhaltenen Lochs (14).

10. Einheit, die aus zwei quereingepressten Teilen (11, 12) gebildet wird, nämlich aus einem zumindest stellenweise zylindrischen Teil, hier der Einfachheit halber zylindrisches Teil genannt, und aus einem rohrförmigen Teil (12), das ein Loch (14) aufweist, in welches das zylindrische Teil (11) eingepresst ist, wobei das Loch (14) an mindestens einem Abschnitt seines Umfangs und an mindestens einer der Wände (15) die das rohrförmige Teil (12) um sich bildet, von einer abfallenden Kante (18) gesäumt wird, die sich, fest mit dieser Wand (15) verbunden, in Richtung der anderen Wand (15) des rohrförmigen Teils (12) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen den beiden Wänden (15) des rohrförmigen Teils (12) eine Verbindungsscheibe (16) aufweist, die sich mindestens an einem Abschnitt des Umfangs des Lochs (14) erstreckt.

11. Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die abfallende Kante (18) über den gesamten Umfang des Lochs (14) des rohrförmigen Teils (12) erstreckt.

12. Einheit nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die abfallende Kante (18) eine im Wesentlichen konstante Höhe (h) um das Loch (14) herum aufweist.

13. Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die abfallende Kante (18) aus einem Stück mit der betreffenden Wand (15) des rohrförmigen Teils (12) ist.

14. Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die abfallende Kante (18) möglichst nah an der Verbindungsscheibe (16) erstreckt.

15. Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine abfallende Kante (18) für die eine und die andere der Wände (15) des rohrförmigen Teils (12) aufweist.

16. Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden abfallenden Kanten (18) in einem Abstand voneinander erstrecken.

17. Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsscheibe (16) mindestens in der Längsrichtung (D) des rohrförmigen Teils (12) wirkt.

18. Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsscheibe (16) kontinuierlich kreisförmig ist.

19. Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (20) der Verbindungsscheibe (16) in der Ebene eine Außenkontur besitzt, die im Wesentlichen der des Lochs (14) des rohrförmigen Teils (12) ähnlich ist.