DE386685C

DE386685C - Method for connecting the ends of two pipes to form a U-pipe

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Publication number: DE386685C
Application number: DEL51322D
Authority: DE
Original assignee: LOCOMOTIVE SUPERHEATER CO
Current assignee: LOCOMOTIVE SUPERHEATER CO
Publication date: 1923-12-14

Description

Verfahren zum Verbinden der Enden zweier Rohre zu einem U-Rohre. Die Erfindung betrifft ein Verfahren ziiin Verbinden der Enden zweier Rohre zu einem U-Rohre, insbesondere für die Verwendung als Überhitzerrohre. Es ist-bekannt, derartige Verbindungen in der Weise auszubilden, daß man die einander zugekehrten Seiten der Rohrenden aufschlitzt und die den Schlitzen benachbarten Wandteile unter Verwendung von passenden Gesenken miteinander verschweißt. Demgegenüber kennzeichnet sich das vorliegende Verfahren im wesentlichen dadurch, daß die Verschweißung der Wandteile nicht unmittelbar miteinander, sondern durch Vermittlung eines besonderen Verbindungsstückes erfolgt, dessen Kanten sich an die entsprechend aufgebogenen Wandteile der aufgeschlitzten Rohrenden anschließen. Diese Art der Verbindung der Rohrenden bietet den besonders für die Verwendung in Dampfüberhitzern wichtigen Vorteil, daß das Rohrmaterial an den Verbindungsstellen nicht durch allzu starke Dehnungen, Knickungen und Stauchungen überinäßig beansprucht und dadurch geschwächt wird. Außerdem läßt sich durch Verwendung verschieden großer Zwischenstücke der Abstand der Schenkel des herzustellenden EJ-Rohres in einfacher Weise verschieden bemessen.Method for connecting the ends of two pipes to form a U-pipe. the The invention relates to a method for connecting the ends of two pipes to one U-tubes, especially for use as superheater tubes. It is-known such To form connections in such a way that one faces the sides of the Slit pipe ends and the wall parts adjacent to the slots using welded together by matching dies. In contrast, this is characterized present method essentially in that the welding of the wall parts not directly with one another, but through the mediation of a special connecting piece takes place, the edges of which are attached to the correspondingly bent wall parts of the slit Connect pipe ends. This type of connection of the pipe ends offers the special important advantage for use in steam superheaters that the pipe material the connection points by excessive stretching, kinking and compression excessively stressed and thereby weakened. In addition, by using Intermediate pieces of different sizes, the distance between the legs of the EJ tube to be produced dimensioned differently in a simple manner.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht, und zwar stellt Abb.'i die eine Hälfte eines zur Ausführung des Verfahrens benutzten Hohlgesenkes dar.The invention is shown in the drawings in various embodiments illustrated for example, namely Fig.'i represents one half of a Execution of the process used hollow die.

Abb. 2 zeigt die miteinander zu verbindenden Rohrenden und das zur Ausführung des Verfahrens erforderliche Verbindungsstück zwischen ihnen in schaubildlicher Darstellung.Fig. 2 shows the pipe ends to be connected and the Execution of the procedure required connector between them in diagrammatic form Depiction.

Abb. 3 zeigt eine Hälfte des Hohlgesenkes finit den drei eingelegten Teilen in Ansicht von oben.Fig. 3 shows one half of the hollow die finite the three inserted ones Share in top view.

Abb. q. veranschaulicht die Teile in derselben Darstellungsweise, nachdem der Stempelteil des Gesenkes seinen Einwärtshub vollendet hat.Fig.q. illustrates the parts in the same way of representation, after the punch part of the die has completed its inward stroke.

Abb.5 stellt eine gemäß der Erfindung hergestellte fertige Verbindung dar.Fig.5 shows a finished connection made in accordance with the invention represent.

Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb.5, in Richtung der Pfeile gesehen. Abb. ; veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Verschlusses für eine Rücklaufverbindung bei Überhitzern.Fig. 6 is a section along line 6-6 of Fig. 5, in the direction of the arrows seen. Fig.; Figure 11 illustrates another embodiment of the method of manufacture the closure for a return connection in the event of superheaters.

Abb.8 stellt eine weitere Ausführungsform eines solchen Verfahrens dar.Fig.8 shows another embodiment of such a process represent.

Abb.9 ist eine Endansicht auf die Rücklaufverbindung gemäß Abb.8.Figure 9 is an end view of the return connection shown in Figure 8.

Abt). 1o veranschaulicht die Art und Weise, wie das während des ersten Teiles des Verfahrens behandelte Werkstück mit einem dritten Rohre verbunden werden kann, statt als Rücklaufverbindung ausgebildet zu werden.Abbot). 1o illustrates the manner in which this was done during the first Part of the process treated workpiece can be connected to a third tube can, instead of being designed as a return connection.

Abb. r r zeigt die Rohrverbindung gemäß Abb. zo in Endansicht.Fig. R r shows the pipe connection according to Fig. Zo in an end view.

Die Abt). 12 und 13 veranschaulichen in kleinerem 1Taßstabe andere nach dein Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Rohrgebilde.The abbot). 12 and 13 illustrate others on a smaller scale tube structures produced by the method according to the invention.

Abb. 14 ist eine der Abt). 3 ähnliche Darstellung; sie zeigt eine andere Ausführungsart, die das Zusammenhalten dei miteinander zu verbindenden Teile erleichtert.Fig. 14 is one of the abbot). 3 similar illustration; she shows one Another embodiment, which holds together the parts to be connected relieved.

Abb. 15 ist ein Schnitt nach Linie 15-IS der Abt). r4., in der Richtung der Pfeile gesehen.Fig. 15 is a section along line 15-IS of the Abbot). r4., in the direction seen the arrows.

Abb. 16 zeigt in Aufsicht eine Hälfte eines bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens benutzten Hohlgesenkes.Fig. 16 shows a top view of one half of a further embodiment the hollow die used in the process.

Abb. 17 ist ein Querschnitt durch die beiden Hälften dieses Hohlgesenkes in geschlossenem Zustande.Fig. 17 is a cross-section through the two halves of this hollow die in the closed state.

Abt). 18 ist eine der Abb. 3 ähnliche Darstellung, die die Ausführung des betreffenden Verfahrens veranschaulicht.Abbot). Fig. 18 is a view similar to Fig. 3 showing the embodiment of the procedure in question.

Abt). 19 entspricht der Abb. d..Abbot). 19 corresponds to Fig. D ..

Die _),6h. 2o und 2r stellen eine nach dieser Ausführungsform des Verfahrens hergestellte Rücklaufverbindung dar.The _), 6h. 2o and 2r represent one according to this embodiment of the Process produced return connection.

Die Abt). 22 und 23 veranschaulichen eine zusätzliche Behandlungsweise.The abbot). 22 and 23 illustrate an additional treatment.

die :1b6. 24 und 25 eine weitere Abänderung des Verfahrens.die: 1b6. 24 and 25 a further modification of the procedure.

Abt). 26 zeigt ein für eine weitere Ausführungsform des Verfahrens bestimmtes Gesenk.Abbot). 26 shows a for a further embodiment of the method specific die.

Abt). 27 ist ein Querschnitt durch eine teilweise fertiggestellte Rücklaufverbindung, die in dem Gelenk nach Abb. 26 hergestellt ist. Abb. 28 stellt im Querschnitt diese -\% erbindung in fertigem Zustande dar.Abbot). 27 is a cross section through a partially completed one Return connection made in the joint according to Fig. 26. Fig. 28 shows this connection in a finished state in cross-section.

Abb. 29 zeigt ein Gesenk, das bei Herstellung des Rohrgebildes nach Abb. 12 benutzt wird.Fig. 29 shows a die that was used during the manufacture of the pipe structure Fig. 12 is used.

Es möge zunächst die Einrichtung nach den Abb. i bis 6 und das mit Hilfe dieser Einrichtungen auszuführende Verfahren beschrieben werden. Die Einrichtung besteht im wesentlichen -aus einem aus zwei Hälften zusammengesetzten Hohlgesenk, von dein die untere Hälfte in Abb. i dargestellt ist, und einem in das Hohlgesenk passenden Gesenkstempel ,4 (Abb. ¢).- Die beiden Bohrungen i und 2 des Hohlgesenkes liegen in einer dem Abstande der miteinander zu verbindenden Rohre entsprechenden Entfernung voneinander. Aus Abb. 3 ergibt sich die Lage, die die beiden zu verbindenden Rohre 8 und 9 und. das aus einem dachförmig zusammengebogenen Blechstück bestehende Verbindungsstück io im Hohlgesenk zueinander einnehmen. Die Enden der beiden Rohre sowie das Verbindungsstück io werden vor dem Einbringen in das Gesenk auf Schweißhitze gebracht. Dann wird, nachdem das Hohlgesenk durch Aufbringen der oberen Hälfte Beschlössen- und die beiden Gesenkhälften fest miteinander verbunden sind, der Stempel 4 eingetrieben. Dabei spaltet er die beiülen einander zugekehrten Teile der Rohre 8 und 9 auf und biegt sie nach außen sowie nach oben und unten um. Dabei werden sie derart gegen die Kanten des Verbindungsstückes io gepreßt, daß eine gute Verschweißung eintritt: Nach dein Zurückziehen des Gesenksteinpels q. wird -das Hohlgesenk geöffnet und das Werkstück herausgenommen. Es ist jetzt nur noch erforderlich, das U- Rohr auf der offenen Seite zu schließen.' Dies kann beispielsweise gemäß Abb. 5 durch Einsetzen eines Deckelstücks ii in die betreffende Öffnung und Verschweißen dieses Stückes längs der Kante 12 erfolgen.First of all, the device according to Figs. I to 6 and that with The procedures to be carried out are described with the aid of these facilities. The establishment consists essentially of a hollow die composed of two halves, of which the lower half is shown in Fig. i, and one in the hollow die matching die, 4 (Fig. ¢) .- The two holes i and 2 of the hollow die lie in a distance corresponding to the distance between the pipes to be connected Distance from each other. Fig. 3 shows the position where the two are to be connected Tubes 8 and 9 and. consisting of a piece of sheet metal bent together like a roof Take the connecting piece io to each other in the hollow die. The ends of the two tubes as well as the connecting piece io are heated to welding heat before being introduced into the die brought. Then, after the hollow die is resolved by applying the upper half and the two die halves are firmly connected to one another, the punch 4 driven in. In doing so, he splits the parts of the tubes 8 and 9 facing each other and bends them outwards and upwards and downwards. In doing so, they are so against the edges of the connecting piece are pressed so that a good weld occurs: After you have withdrawn the die stone pel q. -the hollow die is opened and the workpiece removed. It is now only necessary to open the U-tube the open side to close. ' This can be done, for example, as shown in Fig. 5 by inserting a cover piece ii in the relevant opening and welding this piece take place along the edge 12.

Nach Abb:7 wird, das offene Ende der Rücklaufverbindung nach unten unter Verdickung der Wandungen bauchig ausgezogen und durch Verschweißen verschlossen.According to Fig: 7, the open end of the return connection is down with thickening of the walls, drawn out in a bulbous manner and sealed by welding.

Bei der Ausführung nach den Abb. 8 und 9 erfolgt die Verbindung in der Weise, daß man Elen äußeren Rand des offenen Verbindungsrohrendes nach innen uinbördelt und dann einen Deckel nach Art der gewöhnlichen Mannlochdeckel einführt, der in der in Abb. 8 wiedergegebenen Weise befestigt wird.In the design according to Figs. 8 and 9, the connection is made in the way that one elen the outer edge of the open connecting pipe end inwards beaded and then introduces a cover in the manner of the usual manhole covers, which is attached in the manner shown in Fig. 8.

In Abb. io ist die Verwendung einer nach clem neuen Verfahren hergestellten Rohrverbindung als Mittel zum Anschluß zweier Rohre an ein drittes veranschaulicht. Das dritte Rohr 15 ist glockenförmig erweitert, derart, daß die Öffnung mit dem offenen Ende des [j-Rohrstücks übereinstimmt. Die beiden Teile werden längs der Fuge 16 miteinander verschweißt.In Fig. Io is the use of a manufactured according to the new process Illustrates pipe connection as a means of connecting two pipes to a third. The third tube 15 is bell-shaped expanded, so that the opening with the open end of the [j-pipe section matches. The two parts are along the Joint 16 welded together.

In Abb. 13 sind mehrere Rohre dargestellt, die nach dem vorliegenden Verfahren abwechselnd auf ihren beiden Enden miteinander verbunden sind.In Fig. 13 several pipes are shown which are made according to the present Procedures alternately connected to each other on their two ends.

Das in Abb. 12 dargestellte Rohrgebilde wird in einem Gesenk hergestellt, von dem eine Hälfte in Abb. 29 veranschaulicht ist. Die Rohre 8 und 9 sowie das Verbindungsstück io werden hier zunächst in dem linken Teil des Gesenkes miteinander verbunden. Die Ausbildung dieses Gesenkes ist im wesentlichen dieselbe wie die oben an Hand der Abb. 1, 3 und 4 beschriebene. Auch der Gesenkstempel ist ebenso ausgebildet wie der in Abb.4 dargestellte. Die beiden Schenkel des Stempels dringen in die linke und in die mittlere Bohrung des Hohlgesenkes ein. Die auf diese Weise hergestellte Rohrverbindung wird dann in die in Abb. 29 rechts angedeutete Lage gebracht. Das Hohlgesenk ist hier mit einem vorspringenden Teil 3a versehen, besitzt aber bei 3b keine nach oben vorspringende Wand. Dann wird das Rohr 8a und das '\%erbindungsstück iob in das Gesenk eingebracht, nachdem beide, wie auch der betreffende Teil des Rohres 8, vorher gehörig erhitzt worden sind. Darauf erfolgt die Verschweißung durch Eintreiben des Stempels.The tube structure shown in Fig. 12 is produced in a die, one half of which is illustrated in fig. The pipes 8 and 9 as well as the Connecting piece io are here first in the left part of the die with each other tied together. The design of this die is essentially the same as that above with reference to Figs. 1, 3 and 4 described. The die is also designed in the same way like the one shown in Figure 4. The two legs of the stamp penetrate the left one and into the middle bore of the hollow die. The one made in this way The pipe connection is then brought into the position indicated on the right in Fig. 29. That The hollow die is provided here with a protruding part 3a, but has at 3b no wall protruding upwards. Then the pipe 8a and the '\% connecting piece iob placed in the die after both, as well as the relevant part of the Tube 8, have been properly heated beforehand. The welding then takes place Driving in the stamp.

Dies Verfahren kann beliebig oft wiederholt «-erden, wobei der fertiggestellte Teil des Rohrgebildes bei 3b nach außen verschoben und die neuen Rohre und Verbindungsstücke auf der linken Seite angefügt werden. Die gegenüberliegenden Enden der Rohre werden dann in entsprechender Weise miteinander verbunden und die offenen Seiten der so entstehenden Sammelrohre in beliebiger Weise geschlossen.This process can be repeated any number of times, whereby the completed Part of the pipe structure at 3b moved outwards and the new pipes and connectors to be appended on the left. The opposite ends of the tubes will be then connected to each other in a corresponding manner and the open sides of the so resulting manifolds closed in any way.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens empfiehlt es sich nicht, die beiden Rohre 8 und 9 sowie das Verbindungsstück io jedes für sich zu erhitzen und dann in das Gesenk einzubringen, vielmehr erfolgt die Erhitzung zweckmäßig gemeinsam. In Abb. 14 und 15 ist eine Einrichtung dargestellt, die dazu dient, die drei Teile beim Erhitzen und weiteren Handhaben in ihrer gegenseitigen Lage zu halten. Das Verbindungsstück io ist zu diesem Zwecke mit einem Fortsatz 17 versehen, der in einer entsprechenden Bohrung des Hohlgesenkes (Abb.15) Platz findet. Mittels einer Klammer 18 und eines mit dieser zusammenwirkenden Keils i9 werden die drei Teile sicher in der gewünschten gegenseitigen Lage gehalten, so daß sie zusammen in den Glühofen gebracht und auch sonst bequem gehandhabt werden können. Nachdem die Verbindung der Teile erfolgt ist, wird der Fortsatz 17 in irgendeiner Weise entfernt.When performing the procedure in practice, it is not advisable to to heat the two tubes 8 and 9 and the connecting piece io each for itself and then to be introduced into the die, rather the heating is expediently carried out together. In Fig. 14 and 15 a device is shown, which serves the three parts to hold in their mutual position during heating and further handling. That Connection piece io is provided for this purpose with an extension 17, which is shown in a corresponding hole in the hollow die (Fig.15). By means of a Bracket 18 and a wedge i9 cooperating with it become the three parts held securely in the desired mutual position so that they are together in the Brought annealing furnace and can also be conveniently handled in other ways. After this the Connection of the parts is done, the extension 17 is removed in some way.

Statt ein Verbindungsstück von der in den bisher besprochenen Abbildungen dargestellten Form zu benutzen, kann es unter gewissen Umständen erwünscht sein, ein kurzes drittes Rohr zu verwenden. Dieses dritte Rohrstück 2o (Abb. 18) kann ebenfalls mit einem Fortsatz 17 versehen sein. In diesem Falle findet natürlich eine Klemme ähnlich der in Abb. 1:I dargestellten Anwendung, und der Fortsatz 17 wird später in entsprechender Weise entfernt. Die Form der in diesem Falle angewandten Gesenke geht aus den Abb. 16, 17 und 18 hervor. Das Verbindungsstück 2o ist hier als kurzes, innen geschlossenes Rohrstück oder als Becher ausgebildet. Der Gesenkstempel besitzt, wie Abb. i 9 erkennen läßt, zwei Schenkel entsprechend den bisher beschriebenen Formen und außerdem einen kurzen mittleren Vorsprung oder Schenkel ei. Wird der Stempel in das Gesenk getrieben, so werden die einander benachbarten Wandungen der Rohre 8 und 9 sowie das Verbindungsstück zo durch die Schenkel 6, 7 und 21 aufgespalten, nach auswärts gebogen und unter einem Drucke, der eine gute Schweißung gewährleistet, miteinander in Berührung gebracht. Das sich ergebende Gebilde ist aus den Abb. 19 und 2o ersichtlich. Der kleine Vorsprung 22 ist natürlich überflüssig und wird dadurch, daß man den Schenkel 21 so kurz hält, wie es sich mit der guten Wirkung des Gesenkes verträgt, sowie dadurch, daß man das Rohr 2o nicht weiter als unbedingt nötig ist zwischen die Rohre 8 und 9 treten läßt, auf ein Mindestmaß verkleinert.Instead of a connector from the one in the illustrations discussed so far to use the form shown, it may be desirable under certain circumstances to use a short third tube. This third piece of pipe 2o (Fig. 18) can also be provided with an extension 17. In this case, of course, takes place a clamp similar to the application shown in Fig. 1: I, and the extension 17 will be removed later in a corresponding manner. The form of the applied in this case Die is shown in Figs. 16, 17 and 18. The connector 2o is here designed as a short, internally closed piece of pipe or as a cup. The die has, as Fig. i 9 shows, two legs corresponding to those previously described Forms and also a short central protrusion or leg egg. Will the When the punch is driven into the die, the adjacent walls of the Pipes 8 and 9 and the connecting piece split open by the legs 6, 7 and 21, bent outwards and under a pressure that ensures a good weld, brought into contact with each other. The resulting structure is shown in Fig. 19 and 2o can be seen. The small projection 22 is of course superfluous and is thereby that you keep the leg 21 as short as it is with the good effect of the die tolerates, as well as the fact that the pipe 2o is no further than absolutely necessary can occur between the tubes 8 and 9, reduced to a minimum.

Eine zweckmäßige weitere Ausführungsform des soeben beschriebenen Verfahrens ist in den Abb. 24 und 25 veranschaulicht. Das Verbindungsstück 2oa besteht hier statt aus einem am inneren Ende geschlossenen becheraitigen Hohlkörper aus einem auf beiden Enden offenen Rohrstück. Die Verbindung der beiden Rohre 8 und 9 mit dem Verbindungsstück 2oa wird genau in derselben `''eise ausgeführt wie oben beschrieben. Nach erfolgter Verbindung wird das Rohr 20a dicht am Grunde abgeschnitten und in der in Abb.25 dargestellten Weise verschlossen.Another useful embodiment of the one just described Procedure is illustrated in Figs. 24 and 25. The connector 2oa consists here instead of a cup-shaped hollow body closed at the inner end a piece of pipe open at both ends. The connection of the two pipes 8 and 9 with the connecting piece 2oa is carried out in exactly the same `` '' manner as above described. After the connection has been made, the pipe 20a is cut off close to the bottom and locked in the manner shown in Figure 25.

Bisher ist angenommen worden, daß das Verbindungsstück 2o bzw. 20a denselben Durchmesesr hat wie die beiden Rohre 8 und 9. Bei entsprechender Umgestaltung der Gesenke kann natürlich auch ein Rohr von größerem Durchmesser als Verbindungsstück benutzt werden. Dies ist in den Abb.26 und 27 veranschaulicht. Gewünschtenfalls kann die auf diese Weise hergestellte Verbindung später wieder flachgedrückt werden, wie Abb.28 erkennen läßt. Bei Benutzung eines '\Terbindungsrohres von geeigneter Größe kann die Entfernung zwischen den Rohren 8 und 9 innerhalb gewisser Grenzen beliebig vergrößert werden.So far it has been assumed that the connector 2o or 20a has the same diameter as the two tubes 8 and 9. With appropriate redesign The dies can of course also use a pipe of larger diameter as a connector to be used. This is illustrated in Figures 26 and 27. If so desired the connection established in this way can later be flattened again, as Fig.28 shows. When using a connection pipe of a suitable type Size can be the distance between the tubes 8 and 9 within certain limits can be enlarged at will.

Natürlich kann der Erfindungsgedanke in der praktischen Ausführung noch in anderer Weise verkörpert werden. Beispielsweise kann man anstatt eines einzigen Bechers oder Verbindungsstückes 2o bzw. 2o" zwei oder mehrere solcher benutzen, von denen die inneren miteinander, die beiden äußeren außerdem mit den Rohren 8 und 9 verbunden werden. Die für die Ausführung einer solchen Verbindung erforderliche Änderung der Gesenke ergibt sich von selbst.Of course, the idea of the invention can be implemented in practice still be embodied in other ways. For example, instead of a single Cup or connector 2o or 2o "use two or more of these, of which the inner with each other, the two outer also with the tubes 8 and 9 are connected. The one required to make such a connection Change of the dies occurs automatically.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of joining the ends of two pipes to a [) -pipe in which the mutually facing sides of the pipe ends are slit open and the wall parts adjacent to the slots for the one made by welding Connection are exploited, characterized in that the welding of the Wall parts not directly with one another, but through the mediation of a connecting piece (1o) takes place, the edges of which are slit on the bent-up wall parts of the Connect the pipe ends (Fig. I to 7).

2. The method according to claim i, characterized in that that a pipe section closed at one end is used as an intermediate piece, which is slit together with the pipe ends, whereupon the unification of the slot edges takes place (Fig. 16 to 23).

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the intermediate piece is provided with an inwardly directed extension (17), which enables the pipe ends to be clamped together with the intermediate piece (Fig. 1 ¢ and 15).