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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND TOOL FOR PRODUCING A TUBULAR JOINT PRODUCT MADE OF METAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/108566
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method (1) for producing a tubular joint product (2) made of metal. An outer ring (4) made of metal is pressed over an inner tube (3), and the inner tube (3) and the outer ring (4) are connected in order to form the joint product (2). A reliable mechanical method for producing the tubular joint product is implemented in that the outer ring (4) is pressed over the inner tube (3), and the inner tube (3) and the outer ring (4) assume the joint position, wherein the inner tube (3) and the outer ring (4) are designed such that a joint gap (5) is formed between the inner tube and the outer ring in the joint position but in the unjoined state; a spreading means (6) is inserted into the inner tube (3) and is used to plastically expand the inner tube (3) at least in the region of the outer ring (4) such that the joint gap (5) between the inner tube (3) and the outer ring (4) is at least reduced; and the inner tube (3) is locally plastically deformed radially outwards in the region of the outer ring (4) by means of at least one embossing means (7) such that the inner tube (3) at least partly penetrates the cross-section of the outer ring (4) at the embossing location (8) and locally plastically deforms the outer ring (4) at the embossing location (8) such that a formfitting connection is produced between the inner tube (3) and the outer ring (4) in the region of the embossing location (8).

Inventors:
MÖHRLE CHRISTIAN (DE)
OBERLE JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/081103
Publication Date:
June 21, 2018
Filing Date:
December 01, 2017
Export Citation:
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Assignee:
FISCHER ROHRTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
B21D39/04; B21D39/20
Foreign References:
US20110121569A12011-05-26
EP0024101A11981-02-25
EP1024279A22000-08-02
US3555831A1971-01-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
GESTHUYSEN PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren (1) zur Herstellung eines rohrförmigen Fügeprodukts (2) aus Metall, wobei über ein Innenrohr (3) aus Metall ein Außenring (4) aus Metall geschoben wird und das Innenrohr (3) und der Außenring (4) zum Fü- geprodukt (2) verbunden werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Außenring (4) über das Innenrohr (3) geschoben wird und das Innenrohr (3) und der Außenring (4) ihre Fügeposition einnehmen, wobei das Innenrohr (3) und der Außenring (4) so ausgestaltet sind, dass zwischen ih- nen in der Fügeposition aber im ungefügten Zustand ein Fügespalt (5) ausgebildet ist, dass ein Spreizmittel (6) in das Innenrohr (3) eingefügt wird und das Innenrohr (3) mit dem Spreizmittel (6) zumindest im Bereich des Außenrings (4) plastisch aufgeweitet wird, sodass der Fügespalt (5) zwischen Innenrohr (3) und Außenring (4) zumindest reduziert wird und dass mit wenigstens einem Prägemittel (7) das Innenrohr (3) im Bereich des Außenrings (4) lokal radial nach außen plastisch verformt wird, sodass das Innenrohr (3) an der Prägestelle (8) zumindest teilweise in den Querschnitt des Außenrings (4) eindringt und den Außenring (4) an der Prägestelle (8) lokal plastisch verformt, sodass im Bereich der Prägestelle (8) eine formschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr (3) und Außenring (4) entsteht.

2. Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Aufweitung des Innenrohrs (3) und die lokal plastische Verformung des Innenrohrs (3) an der Prägestelle (8) zeitlich nacheinander erfolgen, also erst das Innenrohr (3) unter Reduzierung des Fügespaltes (5) plas- tisch aufgeweitet wird und dann das Innenrohr (3) an der Prägestelle (8) lokal radial nach außen und plastisch in den Bereich des Außenrings (4) verformt wird.

3. Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Aufweitung des Innenrohrs (3) und die lokal plastische Verfor- mung des Innenrohrs (3) an der Prägestelle (8) im Bereich des Außenrings (4) gleichzeitig erfolgen.

4. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (3) an mehreren lokalen Prägestellen (8) im Be- reich des Außenrrings (4) plastisch in den Querschnitt des Außenrings (4) verformt wird und so den Außenring (4) an der Prägestelle (8) lokal plastisch verformt, insbesondere wobei die Prägestellen (8) regelmäßig über den Umfang des Innenrohrs (3) und des Außenrohrs (4) im Bereich des Fügespaltes (5) verteilt sind.

5. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Prägemittel (7) erzielte lokal radial nach außen weisende plastische Verformung einen Plateaubereich (9) und einen im Plateaubereich (9) ausgebildeten Dorn- und/oder Keilbereich (10) aufweist.

6. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung des Innenrohrs (3) und die lokale Prägung des Innenrohrs (3) so durchgeführt werden, dass der Fügespalt im Bereich der Prägung, insbesondere also auch im Plateaubereich (9), geschlossen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Prägung ein Gegenhalter auf den Außenring (4) an der Prägestelle (8) aufgesetzt wird und so von außen eine gegen die Kraftbeaufschlagung durch das Prägemittel (7) wirkende Gegenkraft aufgebracht wird .

8. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Prägung ein Gegenhalter auf den Außenring (4) aufgesetzt wird, der jedoch den Bereich der Prägestelle (8) ausspart, so dass von außen im Bereich der Prägestelle (8) keine gegen die Kraftbeaufschlagung durch das Prägemittel (7) wirkende Gegenkraft aufgebracht wird, sondern nur im Randbereich um die Prägestelle (8).

9. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim plastischen Aufweiten des Innenrohrs (3) mit dem Spreizmittel (6) auch der Außenring (4) plastisch aufgeweitet wird.

10. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (3) vorbereitend bereichsweise und angrenzend an die Fügeposition des Außenrings (4) über den Innendurchmesser des Außenrings (4) hinaus aufgeweitet wird, sodass sich ein Anschlag (11) für den Außenring (4) an der Fügeposition ergibt.

11. Werkzeug (12) zur Durchführung des Verfahrens (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung eines rohrförmigen Fügeprodukts (2) aus Metall, wobei über ein Innenrohr (3) aus Metall ein Außenring (4) aus Metall geschoben wird und das Innenrohr (3) und der Außenring (4) zum Fügepro- dukt (2) verbunden werden,

gekennzeichnet durch,

ein Spreizmittel (6) und ein Prägemittel (7), wobei das Spreizmittel (6) durch einen der Geometrie des Innenrohres (3) angepassten Spreizzylinder gebildet ist, wobei der Spreizzylinder in in axialer Richtung erstreckte und in radialer Richtung bewegliche Spreizsegmente (13) gegliedert ist, und wobei das Prägemittel (7) in zumindest einem der Spreizsegmente (13) ausgebildet ist.

12. Werkzeug (12) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägemittel (7) starr in der Oberfläche des wenigstens einen Spreizsegments (13) ausgebildet ist. 13. Werkzeug (12) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägemittel (7) als ein separater Einsatz in dem Spreizsegment (13) ausgebildet ist, das Spreizsegment (13) also eine Ausnehmung zur Aufnahme des Prägemittels (7) aufweist, insbesondere wobei das Prägemittel (7) federgelagert in dem Spreizsegment (13) gehalten ist, sodass das Prägemittel (7) in dem Spreizsegment (13) versenkbar gehalten ist.

14. Werkzeug (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägemittel (7) an der Prägeseite ein Plateau (14) und einen im Plateau (14) ausgebildeten Dorn (15) und/oder Keil (16) aufweist.

15. Werkzeug (12) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (15) und/oder Keil (16) in dem Prägemittel (7) als Dorn- oder Keileinsatz ausgebildet ist.

16. Werkzeug (12) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn- oder Keileinsatz in dem Prägemittel (7) beweglich beweglich gelagert ist, insbesondere in radialer Richtung, also in Prägerichtung beweglich gela- gert ist, insbesondere separat mit Kraft beaufschlagbar ist.

Description:
Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines rohrförmigen

Fügeprodukts aus Metall

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Fügeprodukts aus Metall, wobei über ein Innenrohr aus Metall ein Außenring aus Metall geschoben wird und das Innenrohr und der Außenring zum Fügeprodukt verbunden werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Verfahren bekannt, um ein vorgenanntes rohrförmiges Fügeprodukt herzustellen. Gattungsgemäße Verfahren finden z. B. Anwendung zur Herstellung von Rohr-In-Rohr- Anordnungen, beispielsweise zur Herstellung von Rohren mit veränderlicher Wanddicke. Andere Anwendungen bestehen in der Anbringung von Halte- und Montageringen an Rohren. Wenn hier von einem Innenrohr und einem Außenring die Rede ist, dann bedeutet das nicht zwingend, dass der Außenring in axialer Richtung weniger lang erstreckt ist als das Innenrohr. Darauf kommt es bei der Betrachtung der hier in Rede stehenden Verfahren auch nicht an. Natürlich kann der Außenring in axialer Erstreckungsrichtung auch weniger lang ausgedehnt sein als das Innenrohr. Der Außenring muss auch nicht rein zylindrisch sein, er sollte sich bereichsweise an den Umfang des Innenrohrs anschmiegen, er kann im Übrigen aber auch einen anderen Verlaufhaben, er kann beispielsweise winkelförmig ausgestaltet sein.

Das Zusammenfügen der ineinander gesteckten Komponenten kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen. Bekannt ist beispielsweise das bereichsweise Verlöten des Außenrings auf dem Innenrohr oder auch das Aufkalibrieren des Außenrings auf das Innenrohr, indem also Außenring und Innenrohr von ihrem Durchmesser so weit reduziert werden, dass sie aneinander anliegen. Letzteres Verfahren eignet sich nur dann, wenn der Außenring insgesamt flachförmig an dem Innenrohr anliegt.

Das Verlöten von Innenrohr und Außenring ist verhältnismäßig aufwendig, da die Komponenten für den Lötprozess vorbereitet werden müssen und nicht immer ist der Wärmeeintrag in die zu verbindenden Komponenten erwünscht oder möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein zuverlässiges mechanisches Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Fügeprodukts aus Metall mit einem Innenrohr und einem Außenring anzugeben und auch ein entsprechendes Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die zuvor aufgezeigte und hergeleitete Aufgabe wird zunächst und im Wesentlichen bei dem eingangs beschriebenen Verfahren dadurch gelöst, dass der Außenring über das Innenrohr geschoben wird und das Innenrohr und der Außenring ihre Fügeposition einnehmen. Das Innenrohr und der Außenring sind dabei so ausgestaltet, dass zwischen ihnen in der Fügeposition, aber noch im ungefügten Zustand, ein Fügespalt ausgebildet ist. Es wird ein Spreizmittel in das Innenrohr eingefügt und das Innenrohr wird mit dem Spreizmittel zumindest im Bereich des Außenrings plastisch aufgeweitet, sodass der Fügespalt zwischen Innenrohr und Außenring zumindest reduziert wird. Mit wenigstens einem Prägemittel wird ferner das Innenrohr im Bereich des Außenrings lokal radial nach außen plastisch verformt, sodass das Innenrohr an der Prägestelle zumindest teilweise in den Querschnitt des Außenrings eindringt und den Außenring an der Prägestelle lokal plastisch verformt. Durch das Prägen entsteht im Ergebnis im Bereich der Prägestelle eine formschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr und Außenring.

Wenn es heißt, dass zwischen dem Innenrohr und dem Außenring in der Fügeposition, aber im ungefügten Zustand, ein Fügespalt ausgebildet ist, dann ist damit gemeint, dass der Innendurchmesser des Außenrings größer ist als der Außendurchmesser des Innenrohres, sodass sich beide Komponenten vergleichsweise kraftfrei ineinanderschieben lassen. Im technischen Alltag werden die Konturen des Innenrohres und des Außenrings nicht im mathematisch idealen Sinne aneinander angepasst sein können, was schlicht durch Fertigungstoleranzen bedingt ist; dies gilt gerade dann, wenn sehr schmale Fügespalten realisiert werden sollen. Selbst wenn es sich um sehr einfache Geometrien handelt, wie ein Innenrohr mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem Außenring mit einem kreisförmigen Querschnitt, werden diese Komponenten üblicherweise auch eine gewisse Unrundheit aufweisen. Je nachdem, wie geringfügig größer der Innendurchmesser des Außenrings ist gegenüber dem Außendurchmesser des Innenrohres, können sich beide Komponenten beim Ineinanderfügen bereichsweise berühren. In jedem Fall bildet sich jedoch zwischen dem Innenrohr und dem Außenring ein Fügespalt aus, der an möglicherweise vorhandenen Berührstellen geschlossen ist, über große Bereiche wird dieser Fügespalt aber zunächst existieren. Durch das Aufweiten des Innenrohrs im Bereich des Außenrings wird der Fügespalt zwischen Innenrohr und Außenring zumindest reduziert, sodass Außenring und Innenrohr alleine durch zunehmenden Kraftschluss zunehmend aneinandergefügt werden.

Erfindungsgemäß kommt zu dieser Maßnahme, dass mit Hilfe eines lokal wirkenden Prägemittels das Innenrohr plastisch nach außen verformt wird und zwar so weit, dass das Innenrohr an der Prägestelle in den Querschnitt des Außenrings eindringt und den Außenring an der Prägestelle ebenfalls lokal plastisch verformt. An der Prägestelle greifen Innenrohr und Außenring dann - lokal begrenzt - formschlüssig ineinander. Die Prägestelle kann örtlich sehr begrenzt sein, sie kann notfalls nur aus einer fast punktförmigen plastischen Verformung des Innenrohrs bestehen, die beispielsweise durch einen Prägedorn bewirkt wird. Zumindest im Bereich der Prägestelle ist der Fügespalt dann geschlossen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die plastische Aufweitung des Innenrohrs und die lokal plastische Verformung des Innenrohrs an der Prägestelle zeitlich nacheinander erfolgen, also erst das Innenrohr unter Reduzierung des Fügespaltes plastisch aufgeweitet wird und dann das Innenrohr an der Prägestelle lokal radial nach außen und plastisch in den Bereich des Außenrings verformt wird. Bei dieser Variante können für das Aufweiten des Innenrohrs und für das lokale Prägen ganz unterschiedliche Umformverfahren eingesetzt werden, die sonst praktisch nicht oder nur mit erheblichem Aufwand kombinierbar sind. Es ist beispielsweise denkbar, das Aufweiten des Innenrohres mittels einer Innenhochdruck- Umformung zu realisieren und das Prägen durch einen rein mechanischen Vorgang mit einem Prägestempel. Das zeitlich auf das Aufweiten des Innenrohrs folgende Prägen kann den Vorteil haben, dass sich die Prägekontur scharfkantiger durch das Innenrohr in den Außenring fortpflanzt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Innenrohr und der Außenring an der Prägestelle dicht anliegen.

Bei einer alternativen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass die plastische Aufweitung des Innenrohrs und die lokale plastische Verformung des Innenrohrs an der Prägestelle im Bereich des Außenrings gleichzeitig erfolgen. Bei dieser Ausgestaltung können schnellere Taktzeiten als bei der zuvor beschriebenen Verfahrensvariante erzielt werden. Eine Prägung mit hoher Qualität - also mit möglichst scharfen Prägekonturen - lässt sich auch bei dieser Verfahrensvariante erzielen, wenn im Bereich der Prägestelle dafür gesorgt wird, dass das Innenrohr und der Außenring aufeinanderliegen, was beispielsweise mit einem entsprechend ausgestalteten Gegenhalter realisierbar ist, worauf später noch eingegangen wird.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Innenrohr an mehreren lokalen Prägestellen im Bereich des Außenrohrs plastisch in den Querschnitt des Außenrohrs verformt wird und so den Außenring an der Prägestelle lokal plastisch verformt, insbesondere wobei die Prägestellen regelmäßig über den Umfang des Innenrohrs und des Außenrohrs im Bereich des Fügespaltes verteilt sind, also beispielsweise drei um je 120° beabstandete Fügestellen.

Bei einer Weiterentwicklung des zuvor beschriebenen Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Durchführung der Prägung ein Gegenhalter auf den Außenring an der Prägestelle aufgesetzt wird und so von außen eine gegen die Kraftbeaufschlagung durch das Prägewerkzeug wirkende Gegenkraft aufgebracht wird. Durch diese Maßnahme kann ein besonders vorteilhafter Effekt erzielt werden. Durch den an der Prägestelle gegen den Außenring drückenden Gegenhalter wird ein Durchdrücken der Kontur des Prägewerkzeugs nach außen, also bis zur Oberfläche des Außenrings, verhindert. Gleichwohl muss das durch den Prägevorgang verdrängte Material des Außenrings ausweichen. Durch diese Maßnahme wird bewirkt, dass das verdrängte Material des Außenrings im Bereich der Prägestelle in den Fügespalt fließt und ihn in diesem Bereich reduziert. Die Verkleinerung des Fügespalts wird dann auch über den eigentlichen Material verdrängenden Prägebereich hinweg bewirkt.

Bei einer alternativen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass zur Durchführung der Prägung ein Gegenhalter auf den Außenring aufgesetzt wird, der jedoch den Bereich der Prägestelle ausspart, sodass von außen im Bereich der Prägestelle keine gegen die Kraftbeaufschlagung durch das Prägewerkzeug wirkende Gegenkraft aufgebracht wird, sondern nur im Randbereich um die Prägestelle. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens drückt die Prägung praktisch nach außen durch, also in den Außenbereich des Außenrings, und ein Materialfluss vom Außenring in den Fügespalt unterbleibt. Vorteilhaft ist bei dieser Verfahrensvariante, dass stärker ausgeprägte Prägekonturen erzielt werden können als bei dem zuvor genannten Verfahren, das ein Ineinander- greifen der geprägten Konturen nur im Bereich der Wanddicke des Außenrings zulässt. Diese Beschränkung ist bei dem letztgenannten Verfahren nicht gegeben.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass beim plastischen Aufweiten des Innenrohrs mit dem Spreizmittel auch der Außenring plastisch aufgeweitet wird. Hierzu sind je nach Ausgestaltung des Außenrings ganz erheblich Kräfte erforderlich.

Die eingangs dargestellte Aufgabenstellung wird ebenfalls gelöst mit einem Werkzeug zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines rohrförmigen Fügeprodukts aus Metall, wobei über ein Innenrohr aus Metall ein Außenring aus Metall geschoben wird und das Innenrohr und der Außenring zum Fügeprodukt verbunden werden. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist gekennzeichnet durch ein Spreizmittel und ein Prägemittel, wobei das Spreizmittel durch einen der Geometrie des Innenrohres ange- passten Spreizzylinder gebildet ist. Der Spreizzylinder ist in in axialer Richtung erstreckte und in radialer Richtung bewegliche Spreizsegmente gegliedert. Das Prägemittel ist in zumindest einem der Spreizsegmente ausgebildet. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist ein Kombinationswerkzeug zur Durchführung der Aufweitung des Innenrohrs mit dem Spreizmittel und zur Durchführung der Prägung des Innenrohrs in den Außenring hinein mit Hilfe des Prägemittels. Obwohl es sich um ein einziges Werkzeug handelt, kann das Aufweiten des Innenrohrs und das Einprägen des Innenrohrs in den Außenring zeitlich nacheinander wie auch gleichzeitig erfolgen. Das als Spreizzylinder ausgebildete Spreizmittel ist - wenn von einem kreisrunden Innenrohr- durchmesser ausgegangen wird - tortenstückartig in Spreizsegmente zerlegt, wobei diese Spreizsegmente in radialer Richtung bewegt und mit Kraft beaufschlagt werden können. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Spreizsegmente im Zentrum als Keile ausgestaltet sind und so einen konischen Hohlraum bilden. In diesen konischen Hohlraum kann ein entsprechender Gegenkonus eingetrieben werden, der die Spreizsegmente radial nach außen treibt.

Das Prägemittel kann in einer einfachen Variante starr in der Oberfläche des wenigstens einen Spreizsegments ausgebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung lässt sich das Aufweiten des Innenrohrs nur gleichzeitig mit einer Prägung durchführen; die beiden Vorgänge können zeitlich nicht getrennt werden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist alternativ vorgesehen, dass das Prägemittel als ein separater Einsatz in dem Spreizsegment ausgebildet ist, das Spreizsegment also eine Ausnehmung zur Aufnahme des Prägemittels aufweist, insbesondere wobei das Prägemittel federgelagert in dem Spreizsegment gehalten ist, sodass das Prägemittel in dem Spreizsegment versenkbar gehalten ist.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren wie auch das erfindungsgemäße Werkzeug auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine Detailansicht der Auswirkung verschiedener Prägevorgänge,

Fig. 3 eine Abwandlung des Verfahrens gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 das Prägemittel, wie es im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug ausgestaltet sein kann.

Fig. 1 und 4 zeigen zunächst eine konkrete Ausgestaltung eines Verfahrens 1 zur Herstellung eines rohrförmigen Fügeprodukts 2 aus Metall (Fig. lc, 4c), wobei über ein Innenrohr 3 aus Metall (Fig. la) ein Außenring 4 aus Metall geschoben wird (Fig. lb, 4b) und das Innenrohr 3 und der Außenring 4 zum Fügeprodukt 2 verbunden werden (Fig. lc, 4c).

Der Außenring 4 ist hier winkelförmig ausgestaltet und er dient der Halterung des Fügeproduktes am späteren Montageort. Der Außenring 4 wird über das Innenrohr 3 geschoben, sodass das Innenrohr 3 und der Außenring 4 schließlich ihre Fügeposition einnehmen (Fig. lb). Das Innenrohr 3 und der Außenring 4 sind so ausgestaltet, dass zwischen ihnen in der Fügeposition, aber im ungefügten Zustand, ein Fügespalt 5 ausgebildet ist.

Schließlich wird ein Spreizmittel 6 in das Innenrohr 3 eingefügt (hier im Wesentlichen angedeutet durch die Kraftwirkung, Pfeile) und das Innenrohr 3 wird mit dem Spreizmittel 6 zumindest im Bereich des Außenrings 4 plastisch aufgeweitet, so dass der Fügespalt 5 zwischen Innenrohr 3 und Außenring 4 zumindest reduziert wird.

Mit einem Prägemittel 7 (dargestellt in Fig. 5) wird das Innenrohr 3 im Be- reich des Außenrings 4 lokal, also in einem sehr begrenzten Bereich, radial nach außen plastisch verformt, sodass das Innenrohr 3 an der Prägestelle 8 zumindest teilweise in den Querschnitt des Außenrings 4 eindringt und den Außenring 4 an der Prägestelle 8 lokal plastisch verformt, so dass im Bereich der Prägestelle 8 eine formschlüssige Verbindung zwischen Innenrohr 3 und Außenring 4 entsteht. Der Fügespalt 5 ist im Bereich der Prägestelle 8 zumindest teilweise geschlossen, jedenfalls im Bereich der formschlüssigen Verbindung.

In Fig. 1 erfolgt die plastische Aufweitung des Innenrohrs 3 und die lokal plastische Verformung des Innenrohrs 3 an der Prägestelle 8 zeitlich nachein- ander, es wird also erst das Innenrohr 3 unter Reduzierung des Fügespaltes 5 plastisch aufgeweitet und dann wird das Innenrohr 3 an der Prägestelle 8 lokal radial nach außen und plastisch in den Bereich des Außenrings 5 verformt.

In Fig. 4 erfolgen die plastische Aufweitung des Innenrohrs 3 und die lokal plastische Verformung des Innenrohrs 3 an der Prägestelle 8 im Bereich des Außenrings 4 hingegen gleichzeitig.

In den Fig. lc und 4c ist zu erkennen, dass das Innenrohr 3 an mehreren lokalen Prägestellen 8 im Bereich des Außenrohrs 4 plastisch in den Querschnitt des Außenrohrs 4 verformt wird und so auch der Außenring 4 an den Prägestellen 8 lokal plastisch verformt. Die Prägestellen 8 sind regelmäßig über den Umfang des Innenrohrs 3 und des Außenrohrs 4 im Bereich des Fügespaltes 8 verteilt.

In den Fig. 2 und 3 ist im Detail dargestellt, wie sich der Prägevorgang im Bereich der Prägestelle 8 auf das Innenrohr 3, den Außenring 4 und gegebe- nenfalls den Fügespalt 5 auswirkt. Das Prägemittel 7 ist wiederum nur durch seine Kraftwirkung mittelbar dargestellt, nämlich durch die von unten nach oben weisenden Pfeile. Zur Verdeutlichung, wie das Prägemittel 7 sinngemäß ausgestaltet ist, wird kurz auf Fig. 5 vorgegriffen. Hier ist zu erkennen, dass das auch in den Fig. 2 und 3 zum Einsatz kommende Prägemittel 7 an der Prägeseite ein Plateau 14 und einen im Plateau 14 ausgebildeten Dorn 15 aufweist. Durch Wirkung des so ausgestalteten Prägemittels 7 wird die in den Fig. 2 und 3 ersichtliche lokale und radial nach außen weisende plastische Verformung ausgebildet, mit einem Plateaubereich 9 und einem im Plateaubereich 9 ausgebildeten Dornbereich 10. In beiden Fällen werden die Aufweitung des Innenrohrs 3 und die lokale Prägung des Innenrohrs 3 so durchgeführt, dass der Fügespalt 5 im Bereich der Prägung, insbesondere also auch im Plateaubereich 9, geschlossen wird.

Die Prägung in Fig. 2 zeichnet sich dadurch aus, dass zur Durchführung der Prägung ein Gegenhalter auf den Außenring 5 an der Prägestelle aufgesetzt wird; dies ist durch die abwärts gerichteten Pfeile angedeutet. So wird von außen eine gegen die Kraftbeaufschlagung durch das Prägewerkzeug 7 wirkende Gegenkraft aufgebracht wird. Die Prägung drückt so nicht nach außen durch. Es wird ein Materialfluss vom Außenring 4 in den Fügespalt 5 bewirkt. Auch der Außenring 4 bildet so ein Plateau aus, dass sich nach innen über den ursprünglichen Innenradius des Außenrings 4 erstreckt.

Die Prägung gemäß Fig. 4 wird hingegen so durchgeführt, dass ein Gegenhalter auf den Außenring 4 aufgesetzt wird, der jedoch den Bereich der Prägestelle ausspart, was durch die im Bereich der Prägestelle 8 fehlenden abwärtsgerichteten Pfeile verdeutlicht wird. Von außen wird daher im Bereich der Prägestelle keine gegen die Kraftbeaufschlagung durch das Prägewerkzeug 7 wirkende Gegenkraft aufgebracht, sondern nur im Randbereich um die Prägestelle 8. Die Prägung drückt deshalb nach außen durch und es wird im Wesentlichen kein Materialfluss vom Außenring 4 in den Fügespalt 5 bewirkt.

Das Verfahren nach Fig. 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr 3 vorbereitend bereichsweise und angrenzend an die Fügeposition des Außenrings 4 über den Innendurchmesser des Außenrings 4 hinaus aufgeweitet wird, sodass sich ein Anschlag 11 für den Außenring 4 an der Fügeposition ergibt. Dies erleichtert die Positionierung des Außenrings 4.

In Fig. 5 ist schließlich ein Werkzeug 12 zur Durchführung des zuvor geschilderten Verfahrens dargestellt. Das Werkzeug 12 umfasst ein Spreizmittel 6 und ein Prägemittel 7, wobei das Spreizmittel 6 durch einen der Geometrie des Innenrohres 3 angepassten Spreizzylinder gebildet ist. Der Spreizzylinder ist in in axialer Richtung erstreckte und in radialer Richtung bewegliche Spreizsegmente 13 gegliedert. Das Prägemittel 7 ist in einem der Spreizsegmente 13 ausgebildet.

Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist das Prägemittel 7 als ein separater Einsatz in dem Spreizsegment 13 ausgebildet, das Spreizsegment 13 weist also eine Ausnehmung zur Aufnahme des Prägemittels 7 auf.

In Fig. 5 ist zu erkennen, dass das Prägemittel 7 an der Prägeseite ein Plateau 14 und einen im Plateau 14 ausgebildeten Dorn 15 (Fig. 5b) bzw. einen im Plateau 14 ausgebildeten Keil 16 (Fig. 5c) aufweist. Der Dorn 15 bzw. der Keil 16 sind in dem Prägemittel 7 als Dorn- oder Keileinsatz ausgebildet, dadurch ist es beispielsweise sehr einfach möglich, unterschiedliche Materialien für die Realisierung des Plateaus 14 und die Realisierung des Dorns 15 bzw. des Keils 16 zu verwenden.

Vorliegend sind der Dorneinsatz und der Keileinsatz in dem Prägemittel 7 beweglich gelagert, hier in radialer Richtung, also in Prägerichtung. Der Dorneinsatz und der Keileinsatz in dem Prägemittel 7 sind separat mit Kraft beaufschlagbar.

Bezugszeichen

1 Verfahren

2 Fügeprodukt

3 Innenrohr

4 Außenring

5 Fügespalt

6 Spreizmittel

7 Prägemittel

8 Prägestelle

9 Plateaubereich

10 Dorn- bzw. Keilbereich

11 Anschlag

12 Werkzeug

13 Spreizsegment

14 Plateau

15 Dorn

16 Keil