Verfahren zur Herstellung von Rohrleitungen aus schmiedbarem Eisen, insbesondere Flussstahl, für Flüssigkeiten, Dampf oder Gas. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Rohr leitungen für Gas-, Wasser- und Dampf leitungen, wie sie in der Kalt- und Warm wasserversorgung, der Gasversorgung und im Bau von Warmwasser- und Dampfheizun gen, also vornehmlich bei der sogenannten Hausinstallation verwendet werden. Es han delt sich dabei um Rohre aus schmiedbarem Eisen, z. B. um schmiedeiserne oder auch stählerne Rohre, und zwar vorzugsweise um flussstählerne Rohre, von % bis 6 Zoll Nenn weite.
Die Verbindung der Rohrteile solcher eisernen Rohrleitungen geschieht bisher in der Regel durch Verschrauben unter An wendung von mit Gewindestutzen versehenen Fittings. Diese Fittings sind zum grössten Teil Tempergussfittings. Die Ausführung der Fittings in Temperguss hat nämlich den Vorteil, dass sich alle vorkommenden Fittingsformen in einfacher Weise durch Giessen herstellen lassen, und dass insbeson- dere bei der Formgebung auf die Strömungs verhältnisse an den Kreuzungs- und Ab zweigstellen Rücksicht genommen werden kann.
Mit diesen Vorteilen verbindet sich zugleich eine hohe Festigkeit der Temper- gussfittings. 'Man hat zwar an Stelle von Tempergussfittings auch schmiedeiserne Fit tings verwendet. Die Herstellung der schmiedeisernen Fittings durch Biegen und Pressen von Flachmaterial und Verschwei ssen an den verbleibenden Nähten ist jedoch umständlich und kostspielig, und es entsteht dabei viel Ausschuss durch mangelhafte Schweissnähte.
Ausserdem ist es dabei schwie rig, alle erforderlichen Fittingsformen zu erzeugen, insbesondere' ist es vielfach un möglich, die Form der Fittings den Strö mungsverhältnissen anzupassen und sie mit Leitzungen für die durchströmenden Mittel auszustatten.
Es ist in neuerer Zeit auch als Ersatz für die Verschraubung das Verschweissen der Rohrleitungen in Anwendung gekommen. Dabei werden die Rohrteile meist unmittel bar miteinander verschweisst (Stumpfschwei- ssung), und es werden die an den Abzweig stellen erforderlichen Abzweigstutzen ent weder durch Lochen und Aufdornen der Rohrwandung oder durch Anschweissen von im gewünschten Winkel stehenden Rohr nippeln gebildet. Man hat auch schon ge windelose Schweissfittings vorgeschlagen, die mit den Rohrabschnitten ebenfalls stumpf verschweisst werden sollen.
Diese Fittings müssen natürlich aus Schmiedeisen bestehen und sind deshalb ebenso wie die schmied- eisernen Schraubfittings umständlich und kostspielig in der Herstellung.
Ausserdem hat die Stumpfschweissung der Rohrleitun gen in allen Fällen neben der Notwendigkeit, sehr hohe Temperaturen und .damit kostspie ligere Schweissapparate anwenden zu müssen, den Mangel, dass an den Schweissstellen leicht das beim Schweissvorgang zugeführte, flüssig gemachte Schweissmetall in das In nere der Rohrleitungen fliesst und an der Innenwandung der Leitung Ansätze bildet, oder dass durch das notwendige achsiale Zusammendrücken der zu verschweissenden Teile, die durch .die Schweisshitze weich gemacht sind, an der Schweissnaht eine innere Ringwulst gebildet wird, die ebenso wie etwaige Ansätze die Strömungsvorgänge in der Rohrleitung schädlich beeinflussen kann.
Endlich ist die Herstellung sauberer und haltbarer .Schweissnähte beim Verlegen der Rohre an Ort und Stelle, insbesondere wenn keine Verbindungsstücke verwendet werden, umständlich und schwierig, so dass vielfach mangelhafte Sohweissnähte vorkommen.
Alle diese Mängel werden durch das neue Verfahren zur Herstellung von .schmiedeiser- nen, insbesondere flussstählernen Wasser-, Dampf-, Gas- und ähnlichen Rohrleitungen von '/$ bis zu 6 Zoll Nennweite vermieden.
Gemäss der Erfindung erfolgt die Verbin dung der Rohrabschnitte durch Hartlötung unter Verwendung von gewindelosen Tem- pergussfittings, und zwar vorzugsweise der art, dass die zu verbindenden Teile (Rohr- ende und Fitting) auf einer gewissen Länge ineinandergesteckt und dann unter Bildung einer Kehlnaht an der Stirnfläche der Fit tingstutzen miteinander hart verlötet werden. Als Lötmetall wird dabei vorzugsweise Broncelot verwendet.
Dieses neue Verfahren zeichnet sich durch grosse Einfachheit und Billigkeit aus. Zunächst brauchen weder die Verbindungsstücke (Fittings), noch die Rohr teile mit Gewinde versehen zu werden. Das Hartlöten, insbesondere mit Broneelot, erfor dert nur verhältnismässig niedrige Tempera turen, die mit einfachen und billigen Vor richtungen erzeugt werden können. Diese niedrigen Temperaturen sind es auch, die im Gegensatz zum Schweissen - die Ver wendung von Fittings aus Temperguss er möglichen, da bei niedrigen Temperaturen einer Rückverwandlung des getemperten Rohrformstückes in sprödes Material und eine sonstige die Festigkeit beeinträchtigende Umwandlung des Tempergusses nicht ein tritt.
Es können also bei der neuen Löt- verbindung die grossen Vorteile der Temper- gussfittings, wie einfache und billige Her stellung bei grosser Festigkeit, Möglichkeit der Herstellung der Fittings in allen ge wünschten Formen und Anpassung an die jeweils vorliegenden Strömungsverhältnisse durch besondere Querschnittsgestaltung und Leitzungen nutzbar gemacht werden. Das Hartlöten ist einfacher als das Stumpf schweissen, und es ergibt bei Anwendung nur einiger Sorgfalt stets gute, das heisst dichte und haltbare Verbindungen.
Da weder ein Weichwerden .der zu verbindenden Teile stattfindet, noch ein Zusammenpressen der selben notwendig ist, können wulstartige Vorsprünge im Innern der Rohrleitung nicht hervorgerufen werden. Ferner ist wegen des Ineinandergreifens von Rohrende und Fit ting ein Einfliessen des Lötmetalles in das Rohrinnere und damit .die Bildung von innern Ansätzen verhindert.
Die Lötverbindung ge währt ferner ohne weiteres die erforderliche hohe Flüssigkeits- und Gasdichtigkeit, und die durch Hartlöten hergestellten Verbindun gen weisen endlich auch die erforderliche Festigkeit auf. Wie Versuche gezeigt haben, kommt die Festigkeit der Lötstellen, ins besondere bei Verwendung von Bronce als Lötmetall, der Festigkeit der Schraubverbin dung bei Gewindefittings gleich, so dass das neue Verfahren einen vollwertigen Ersatz für die bisherige Art der Verbindung durch Verschrauben darstellt.
Dazu kommt noch, dass wegen Fortfall des Gewindes, das bei den bekannten Schraubfittings eine grosse Länge der Anschlussenden oder Stutzen der Fittings bedingt, die Enden oder Stutzen der beim neuen Verfahren verwendeten Fittings wesentlich verkürzt werden können, wodurch bei diesen Fittings an Werkstoff und Ge wicht gespart werden kann.
Auf der Zeichnung ist das Verfahren gemäss der Erfindung in zwei beispielswei sen Ausführungsformen im Achsenschnitt dargestellt.
In Fig. 1 sind 1 und 2 zwei im rechten Winkel zueinander stehende schmiedeiserne oder flussstählerne Rohre eines Leitungs abschnittes, die durch einen Krümmer 3 mit einander verbunden sind. Der Krümmer be steht aus hochwertigem Temperguss. Im Gegensatz zu den bekannten Temperguss- fittings ist der Krümmer 3 gewindelos. Seine Enden oder Stutzen weisen also glatte Boh rungen auf, die lediglich am freien Ende bei 4 abgesetzt und erweitert sind, um die Enden der Rohre 1, 2 darin einführen zu können.
Die Länge der Enden oder Stutzen kann dabei kürzer sein als die Länge der Stutzen der bekannten Gewindefittings, und zwar braucht sie nur etwa das Zwei- bis Dreifache der Wandstärke der Fittings bezw. der mit den Fittings übereinstimmenden Wandstärke der zu verbindenden Rohre zu betragen. Die lichte Weite eines jeden Stutzens ist etwas grösser als der Aussendurchmesser des darin eingesetzten Rohrendes, so dass zwischen bei den Teilen ein geringes Spiel verbleibt. Nach dem das Rohrende in den Fitting eingesetzt ist, wird es damit hart verlötet, und zwar unter Anwendung von Bronce als Lötmetall.
Die Erhitzung erfolgt :durch eine Stich flamme, die mittelst eines geeigneten Ge- bläsebrenners bekannter Konstruktion er zeugt wird. Das Lötmetall wird so an gebracht, dass es den Spielraum 5 zwischen dem Rohrende und der Muffenbohrung und gleichzeitig auch die von der Rohrwandung und der Stirnfläche :des Stutzens :gebildete Hohlkehle 6 ausfüllt, so dass eine aussen in eine Kehlnaht auslaufende Lötnaht von ver hältnismässig grosser Ausdehnung gebildet wird. Diese Naht ergibt bei Broncelot eine Festigkeit, die der Festigkeit einer Gewinde verbindung gleichkommt, und die ausserdem eine vollkommene Flüssigkeits- und Gasdich tigkeit verbürgt.
Zur Vergrösserung der Stirnfläche des Stutzenendes und damit der Breite der Kehlnaht 6 kann der FittingStut- zen, wie in Fig. 1 rechts gezeigt, an seinem Ende einen Wulstrand 7 oder einen kleinen Bund aufweisen, wie ein solcher sich vielfach auch bei Gewindefittings vorfindet.
Die zur Aufnahme des Rohrendes die nende Erweiterung 4 der Stutzenbohrung kann statt zylindrisch auch anders gestaltet sein. So kann sie, wie in Fig. 2 bei a ge zeigt, gewissermassen hinterschnitten -sein, in dem sie nach innen kegelig sich erweitert, oder es kann am innern Ende der Erweite rung 4 eine Ringnut 8 vorgesehen sein, wo bei die Erweiterung entweder, wie in Fig. 2 bei b gezeigt, zylindrisch oder, wie in Fig. 2 bei c, derart kegelig gestaltet sein kann, dass sie sich nach aussen etwas erweitert.
Die neue Art des Verbindens der Rohr leitungsteile durch Tempergussfittings unter Anwendung von Hartlötung ist bei allen Dampf-, Gas- und Wasserleitungsröhren aus Eisen oder Stahl und bei allen vorkommen den Verbindungsstellen anwendbar, gleich gültig, ob es sich um gerade Durchgänge, Krümmungen, Abzweigungen, .Kreuzungen, Reduktionen oder dergleichen handelt.
Die gewindelosen Tempergussfittings, die für das neue Verfahren verwendet werden, können also alle bekannten Formen der Schrauben fittings aufweisen, also Muffen, Krümmun gen, T-Stücke, Y-Stücke, Kreuzstücke sein, wobei alle diese :Stücke mit gleich oder un gleich weiten Anschlussenden oder Stutzen versehen sein können. Ferner können alle vorkommenden Verbindungsstücke in ihren Querschnittsabmessungen und -formen den Strömungsverhältnissen angepasst und, soweit erforderlich, mit Leitzungen für die durch strömenden Mittel versehen sein.
Die Ausbildung der Anschlussenden oder -stutzen der Fittings kann von den gezeich neten Beispielen abweichen. So könnten ihre Bohrungen statt am vordern Ende abgesetzt zu sein, auch überall die gleiche, nämlich eine dem Durchmesser des einzusteckenden Rohrendes entsprechende lichte Weite besit zen. Die Länge .der Stutzenerweitexung kann gegebenenfalls grösser gemacht werden, als es für die Herstellung der Lötnaht an sich er forderlich ist. Es können dann etwaige Un genauigkeiten in der Länge der Rohr abschnitte dadurch ausgeglichen werden, dass die Rohrenden mehr oder weniger weit in die Fittings eingesteckt werden.
Statt dass die Rohrenden in die Bohrun gen der Fittings eingeführt werden, könnten auch umgekehrt die Anschlussenden der Fit tings in die Rohrenden eingeführt und damit in ähnlicher Weise wie beschrieben und ge zeichnet, hart verlötet werden. Das neue Verfahren ist endlich auch dann anwendbar, wenn es sich darum handelt, Leitungsteile lösbar miteinander zu verbinden. In diesem Falle werden die zur lösbaren Verbindung dienenden, als Rohrkupplung ausgebildeten Tempergussfittings ebenfalls mit den Rohr enden hart verlötet.
Process for the production of pipes made of forgeable iron, in particular mild steel, for liquids, steam or gas. The present invention is a method for the production of pipelines for gas, water and steam lines, as used in the cold and hot water supply, gas supply and in the construction of hot water and steam heaters, so primarily in the so-called house installation will. It is a matter of pipes made of forgeable iron, e.g. B. to wrought iron or steel pipes, preferably to mild steel pipes, from% to 6 inches nominal width.
The connection of the pipe parts of such iron pipelines has so far usually been done by screwing using fittings provided with threaded connections. The majority of these fittings are malleable cast iron fittings. The execution of the fittings in malleable cast iron has the advantage that all fitting shapes can be produced in a simple manner by casting, and that the flow conditions at the intersections and branches can be taken into account, especially when shaping.
These advantages are combined with the high strength of the malleable cast iron fittings. 'It is true that wrought iron fittings have also been used instead of malleable cast iron fittings. The manufacture of the forged iron fittings by bending and pressing flat material and welding the remaining seams, however, is laborious and expensive, and a lot of waste is created due to inadequate welds.
In addition, it is difficult to produce all the necessary fitting shapes, in particular 'it is often impossible to adapt the shape of the fittings to the flow conditions and to equip them with guide tongues for the medium flowing through.
In recent times, the welding of the pipelines has also come into use as a replacement for the screw connection. The pipe parts are usually welded together directly (butt welding), and the branch nozzles required at the branches are formed either by punching and expanding the pipe wall or by welding pipe nipples at the desired angle. It has also been proposed ge diapered weld fittings that are also to be butt welded to the pipe sections.
These fittings must of course be made of wrought iron and are therefore, like the wrought iron screw fittings, cumbersome and expensive to manufacture.
In addition, the butt welding of the pipelines in all cases has the disadvantage, in addition to the need to use very high temperatures and thus more expensive welding equipment, that the welded metal that is supplied during the welding process easily flows into the interior of the pipelines and forms on the inner wall of the line, or that due to the necessary axial compression of the parts to be welded, which are softened by the welding heat, an inner annular bead is formed on the weld seam, which, like any approaches, damaging the flow processes in the pipeline can affect.
Finally, the production of cleaner and more durable weld seams when laying the pipes in place, especially if no connecting pieces are used, is cumbersome and difficult, so that in many cases defective weld seams occur.
All of these deficiencies are avoided by the new process for the manufacture of forged iron, especially mild steel, water, steam, gas and similar pipelines with a nominal diameter of up to 6 inches.
According to the invention, the pipe sections are connected by brazing using threadless cast iron fittings, preferably such that the parts to be connected (pipe end and fitting) are inserted into one another over a certain length and then with the formation of a fillet weld on the The end face of the fitting nozzles are hard soldered to one another. Broncelot is preferably used as the soldering metal.
This new method is characterized by great simplicity and cheapness. First, neither the fittings (fittings) nor the pipe parts need to be threaded. The brazing, especially with Broneelot, requires only relatively low temperatures that can be generated with simple and cheap devices before. It is also these low temperatures that, in contrast to welding, make the use of fittings made of malleable cast iron possible, since at low temperatures the tempered pipe fitting does not transform back into brittle material and no other transformation of the malleable cast iron which affects its strength.
With the new soldered connection, the great advantages of malleable cast iron fittings, such as simple and cheap production with high strength, the possibility of producing the fittings in all desired shapes and adaptation to the respective flow conditions through special cross-sectional design and guide tongues can be used be made. Brazing is easier than butt welding, and if only a little care is taken it always results in good, i.e. tight and durable connections.
Since the parts to be connected do not soften, nor do they need to be pressed together, bulge-like projections cannot be produced inside the pipeline. Furthermore, because of the interlocking of the pipe end and fitting, the soldering metal cannot flow into the inside of the pipe and thus prevent the formation of internal approaches.
The soldered joint also grants the required high level of liquid and gas tightness, and the joints produced by brazing finally have the required strength. As tests have shown, the strength of the soldered joints, especially when using bronze as solder, equals the strength of the screw connection in threaded fittings, so that the new method is a full replacement for the previous type of connection by screwing.
In addition, due to the omission of the thread, which in the known screw fittings requires a large length of the connection ends or stubs of the fittings, the ends or stubs of the fittings used in the new method can be significantly shortened, which means that these fittings have a material and weight ratio can be saved.
In the drawing, the method according to the invention is shown in two exemplary embodiments in axial section.
In Fig. 1 1 and 2 are two at right angles to each other wrought iron or mild steel pipes of a line section, which are connected by a bend 3 with each other. The elbow is made of high quality malleable cast iron. In contrast to the well-known malleable cast iron fittings, the elbow 3 is threadless. Its ends or nozzles have smooth Boh ments that are only set off and expanded at the free end at 4 in order to be able to introduce the ends of the tubes 1, 2 therein.
The length of the ends or nozzles can be shorter than the length of the nozzles of the known threaded fittings, and indeed they only need about two to three times the wall thickness of the fittings respectively. the wall thickness of the pipes to be connected that corresponds to the fittings. The clear width of each nozzle is slightly larger than the outer diameter of the pipe end inserted in it, so that a small amount of play remains between the parts. After the pipe end is inserted into the fitting, it is brazed to it using bronze as the brazing metal.
The heating takes place: by means of a jet flame, which is generated by means of a suitable fan burner of known construction. The solder is placed in such a way that it fills the clearance 5 between the pipe end and the socket bore and at the same time also the fillet 6 formed by the pipe wall and the end face: of the nozzle: so that a soldered seam that runs out into a fillet weld is relatively large Expansion is formed. With Broncelot, this seam results in a strength that is equivalent to the strength of a thread connection, and which also guarantees complete liquid and gas tightness.
To enlarge the face of the nozzle end and thus the width of the fillet weld 6, the fitting nozzle, as shown on the right in FIG. 1, can have a beaded edge 7 or a small collar at its end, as is often found in threaded fittings.
The enlargement 4 of the nozzle bore for receiving the pipe end can also be designed differently instead of cylindrical. So it can, as in Fig. 2 at a ge shows, to a certain extent undercut -be, in which it widens conically inwards, or an annular groove 8 can be provided at the inner end of the extension 4, where the extension either, as shown in Fig. 2 at b, cylindrical or, as in Fig. 2 at c, can be designed conical in such a way that it widens slightly outwards.
The new way of connecting the pipe parts by means of malleable cast iron fittings using brazing can be used for all steam, gas and water pipes made of iron or steel and for all connection points, regardless of whether they are straight passages, bends, branches, .Crossings, reductions or the like.
The threadless malleable cast iron fittings that are used for the new process can have all known forms of screw fittings, i.e. sockets, bends, T-pieces, Y-pieces, cross pieces, all of which are pieces with equal or unequal widths Connection ends or nozzles can be provided. Furthermore, all connecting pieces that occur can be adapted in their cross-sectional dimensions and shapes to the flow conditions and, if necessary, provided with guide tongues for the means flowing through.
The design of the connection ends or spigots of the fittings may differ from the examples shown. So instead of being set off at the front end, their bores could also be the same everywhere, namely a clear width corresponding to the diameter of the pipe end to be inserted. The length of the nozzle widening can optionally be made greater than it is necessary for the production of the soldered seam. Any inaccuracies in the length of the pipe sections can then be compensated for by inserting the pipe ends more or less far into the fittings.
Instead of the pipe ends being inserted into the bores of the fittings, the other way round the connection ends of the fittings could also be inserted into the pipe ends and thus hard-soldered in a manner similar to that described and drawn. The new method can finally also be used when it is a question of releasably connecting line parts to one another. In this case, the malleable cast iron fittings, which are used for the releasable connection and are designed as pipe couplings, are also hard-soldered to the pipe ends.