DE2538061A1 - Verfahren zum herstellen einer klebeverbindung - Google Patents
Verfahren zum herstellen einer klebeverbindungInfo
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Description
Verfahren zum Herstellen einer Klebeverbindung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Verbindung zum klebenden bzw. anhaftenden Verbinden von Rohrteilen. Gemäß der
Erfindung wird ein Klebeband auf das Ende von einem Rohr aufgebracht, das Ende des anderen Rohres erhitzt, die Rohrenden teleskopartig
ineinander geschoben und dann kann -das Klebe- bzw. Haftmittel fließen und den radialen Spielraum zwischen den Röhren
ausfüllen, und schließlich wird die teleskopartige Verbindung erhitzt, um das Klebe- bzw. Haftmittel auszuhärten und zu verfestigen.
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2 B Γί β Ο 61
Bei der Fertigung von Rohrverbindungen unter Verwendung eines Klebstoffes als Dichtmedium ist es üblich, das eine Rohrelement
relativ zum anderen zu formen bzw. anzupassen. Dies ist erforderlich, um die Integrität der Verbindung sicherzustellen und eine
leckfreie Verbindung über einem weiten Toleranzbereich zu bilden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die zu verbindenden Rohrenden
nicht fluchten und der radiale Spielraum zwischen dem Rohr nicht eingehalten wird, wodurch das Klebemittel und einige Teile
der·Verbindung weggewischt werden können. Um Leckstellen auch
unter diesen Umständen zu vermeiden, ist es üblich, wie es beispielsweise in den US-Patentschriften 3 124 874 und 3 068 563
beschrieben ist, das Rohrende zu kröpfen oder Wulste zu bilden,
neu
um die Rohrteile zu formen oder/anzupassen, nachdem sie teleskopartig
zusammengeschoben sind. Dieser Pormgebungs- und Gestaltungsprozeß erfordert eine erhebliche Investion in das Fertigungsgerät
und ferner zusätzliche Zeit, die zum Ausführen dieser Arbeiten erforderlich ist. Bei der Herstellung von Wärmestauschereinrichtungen
mit vielen Durchlässen und Rücklaufwindungen können viele Verbindungsstellen in großer Nähe zueinander angeordnet
sein, so daß die Formgebungs- und Gestaltungsarbeiten praktisch . undurchführbar sind, da der Raumbedarf für die Kröpfungs- und/oder
Neuformungsarbeiten nicht vorhanden ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin,
ein Verfahren zu schaffen, um metallische Rohrteile miteinander zu verbinden, wobei ein erstes Rohr mit einem Endabschnitt einen
Endabschnitt von einem zweiten Rohr mit radialem Spielraum zwischen den zusammenhängenden Oberflächen der zwei Röhren aufnimmt.
Erfindungsgemäß wird ein Film aus Klebeband um den einen Endabschnitt des zweiten Rohres gewickelt, der Endabschnitt des ersten
Rohres wird auf eine ausreichende Temperatur erhitzt, um das Klebemittel zu plastizieren, dann wird der Endabschnitt des zweiten
Rohres in das erhitzte Ende des ersten Rohres eingesetzt und das Klebemittel kann sich verteilen und füllt den radialen Spielraum
aus, und dann wird die teleskopartige Verbindung in eine vertikale Position mit dem offenen Ende des ersten Rohres in
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einer senkrechten Position gebracht, damit das Klebemittel in einer Richtung weg von dem offenen Ende fließen kann, wobei
gleichzeitig die Verbindung erhitzt wird, um das Klebemittel auszuhärten und zu verfestigen.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand
der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Figur 1 ist eine Längschnittansicht der er findungs gemäß hergestellten
Verbindung.
Figur 2 ist eine Seitenansicht von dem Endabschnitt der zu verbindenden
Röhren.
Figur 3 zeigt die teleskopartig zusammengeschobenen Röhrenenden.
Figur 2 stellt die Endabschnitte von zwei Röhren 11 und 12 dar, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden
werden sollen. Das Rohr 11, das den äußeren oder weiblichen Rohrabschnitt der fertigen Verbindung 10 bilden soll, weist ein vergrößertes
Ende 13 auf.
Die in Figur 1 dargestellte Bohrung 15 des sich erweiternden Endes 13 des Rohres 11 ist so bemessen, daß sie das komplementär
geformte Ende 16 der inneren Röhre 12 mit einem leichten Spielraum zwischen den Oberflächen der Röhre aufnimmt, die in
der fertigen Verbindung zusammenhängen. Diese überdimensionierung oder der Spielraum bildet einen radialen Zwischenraum, der einen
Aufnahmebereich 18 definiert, in den ein Klebe- bzw. Haftmittel 20 eingebracht wird.
Ein Überzug aus Klebe- bzw. Haftmittel 20 wird auf die äußere Oberfläche des Endes l6 der inneren Röhre 12 in einer Form und
in einer Art und Weise aufgebracht, die, wie im folgenden noch näher beschrieben werden wird, verhindert, daß der Überzug von
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dem Ende 16 während des Einsetzens der inneren Röhre 12 in die
äußere Röhre 11 weggewischt wird. Ein Dichtbereich 22 wird in
der Verbindung durch einen Plansch 2k gebildet, der in dem Ende
13 ausgebildet ist und an einem komplementär geformten Plansch 26,
der am Ende 16 vorgesehen ist, angreift, wenn die Röhren vollständig
ineinander geschoben werden. Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Klebe- bzw. Haftmittel
verwendet, das bei Umgebungstemperatur-im festen Zustand ist. Das
verwendete Klebemittel 20 wird auf den Endabschnitt 14 in einer Streifen- oder Bandform 28 aufgebracht, wie es in Figur 2 gezeigt
ist. Durch Verwendung eines Bandes oder Streifens 28 kann der auf den Endabschnitt 14 aufgebrachte Klebemittelfilm 20 eine
präzise vorbestimmte Dicke relativ zum Durchmesser des Endabschnittes
l6 und der Bohrung 15 haben. Weiterhin kann das Volumen des Klebemittels 20 relativ zum Volumen des Haltebereiches 16
präzise gesteuert werden. Das Aufbringen des Klebemittels 20 in Bandform 28 hat den weiteren Vorteil, daß es eine größere Beständigkeit
gegenüber Scherkräften hat, als die üblichen Klebemittel, die üblicherweise verwendet werden und in einem flüssigen
Zustand aufgebracht werden. Dies ist Insbesondere kritisch während
des teleskopartigen Ineinanderschiebens, wenn die Röhren
nicht axial fluchten und infolgedessen kann eine Berührung auftreten an einem Tangenten»4>unkt der falsch ausgerichteten Röhren.
In einem derartigen Fall kann ein flüssiges Klebemittel, das nur wenig oder gar keinen Widerstand gegenüber den Scherkräften
in dem Kontaktbereich bietet, weggewischt werden, wodurch Fehlerstellen und schließlich Leckstellen in den fertigen Verbindungen
hervorgerufen werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Epoxid-Klebemittel verwendet, das bei Raumtemperaturen einen
festen Zustand besitzt und ein Geflecht aus ungewebten Dacron-Fäden aufweist, die in Figur 2 bei 30 angedeutet sind. Diese sind
longitudinal angeordnet, wenn ein Band oder ein Streifen verwendet wird. Es können zwar auch andere Klebemittel in Bandform bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ver-
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wendet werden, aber ein kommerziell zur Verfügung stehendes Epoxid von der 3M Company mit der Bezeichnung XC235 wurde mit
Erfolg verwendet.
Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, wird eine vorbestimmte Länge eines Klebebandes 28 schraubenförmig auf den Endabschnitt
16 des Rohres 12 gewickelt. Das Volumen des verwendeten Bandes wird sorgfältig bemessen, um sicherzustellen, daß es ein größeres
Volumen besitzt als der Haltebereich 18 .
Wie aus Figur 2 entnehmbar ist, ist das Band 28 derart gewickelt, daß ein Raum 32 zwischen den Windungen vorhanden ist und keine
Überlappung des Bandes erfolgt. Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, hat der zwischen den Windungen gebildete
Raum 32 eine bestimmte Punktion in dem erfindungsgemäßen Verfahren
.
Im nächsten Verfahrensschritt wird das Rohr 11 auf eine ausreichende
Temperatur erhitzt, um das Klebemittel zu plastizieren. Bei dem oben genannten Klebemittel wird das Rohr 11 und, genauer
gesagt, die Bohrung 15 auf eine Temperatur zwischen etwa 93
und 107°C (200 und 225°P) erhitzt. Es wurde gefunden, daß diese Temperatur geeignet ist, um das Klebeband 28 auf dem Endabschnitt
I^ weich zu machen, wenn das Rohr 12 in die Bohrung 15 des Rohres
11 eingesetzt ist. Während die Röhren teleskopartig ineinander geschoben werden, wird das Klebeband 28 weich und verteilt sich
in die Räume 32 zwischen den schraubenförmigen Windungen, wenn
es mit den erhitzten Oberflächen der Bohrung 15 in Berührung kommt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Verteilung des Klebemittels
20 mit dem Einsetzen der einen Röhre in die andere fortschreitet und infolgedessen wird Luft, die in dem Klebemittel
eingeschlossen sein kann, entlang dem spiralförmigen Raum 32 zwischen den Windungen des Klebebandes 28 zum offenen Ende des
Rohres 11 ausgetrieben.
Wenn die Teile vollständig ineinander geschoben sind, wie es in Figur 3 gezeigt ist, hat sich das Klebemittel 20, da es ein
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größeres Volumen besitzt als dasjenige des Haltbereiches, verteilt,
um die Räume 32 zwischen den Klebespiralen im wesentlichen zu beseitigen und den Haltebereich 18 zwischen den Rohrteilen
auszufüllen.
In dem letztenischritt des erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung
der Verbindung wird das Klebemittel 20 bei einer Temperatur zwischen etwa I63 und l88°C (325 und 37O°P) für etwa
eine Stunde ausgehärtet. Während des anfänglichen Aushärtungsverfahrens wird das Klebemittel 20 flüssig und die einzelnen
Windungen des Klebebandes 28 fließen zusammen in den Aufnahmebereich 18 und den Dichtbereich 22, um einen fertigen fehlstellenfreien
Klebemittelfilm zu bilden. Um das Schließen des Klebmittels in den Verbindungsbereich während des Aushärtungsschrittes
zu erleichtern, kann es in Abhängigkeit von dem verwendeten Klebemittel notwendig sein, das offene Ende des Rohres 11 relativ
zum Haltebereich l8 zu erhöhen. Um sicherzustellen, daß das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Klebemittel
in den Haltbereich l8 fließt, solange es in diesem ersten flüssigen Zustand ist, ist es wünschenswert, die teleskopartige Verbindung
in einer im wesentlichen vertikalen Position anzuordnen, wobei das offene Ende des Rohres 11 nach oben gerichtet ist, wie es in
Figur 3 dargestellt.1st. Da der Raum zwischen den Planschen 24
und 26 nahezu null ist, ist das Klebemittel 20, das über den Bereich 22 hinaus fließt, eine relativ kleine vorbestimmte Menge
die ausreicht, um einen Wulst oder einen Saum 3^ zu bilden, der
eine zusätzliche Abdichtung für diese Bindungsstelle ausbildet. Der Bereich 36, der durch einen am freien Ende des Rohres 11 gebildeten
Plansch 38 entsteht, nimmt die vorbestimmte überschüssige Klebemittelmenge auf, wie es in Figur 1 gezeigt ist, die die erfindungsgemäß
hergestellte Verbindungsstelle zeigt.
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Claims (1)
- AnsprücheVerfahren zum Verbinden von Metallröhren, wobei ein erstes Rohr einen Endabschnitt aufweist, injdem ein Endabschnitt von einem zweiten Rohr aufnehmbar ist, und ein radialer Spielraum zwischen den Oberflächen der zwei Röhren gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Endabschnitt (16) des zweiten Rohres (12) schraubenförmig in einer Lage ein wärmeaushärtbarer Klebefilm (20) mit einem größeren Volumen als dem radialen Spielraum gewickelt wird, der Endabschnitt (13) des ersten Rohres (11) auf eine ausreichende Temperatur erhitzt wird, um den Klebemittelfilm (20) weich zu machen, der Endabschnitt (16) des zweiten Rohres (12) teleskopartig in die erhitzte Bohrung (16) des ersten Rohres (11) geschoben wird und das Klebemittel auf dem zweiten Rohr weich werden kann und sich in den radialen Spielraum zwischen den Oberflächen der Röhren (11, 12) verteilt, und die teleskopartige Verbindung auf eine Temperatur erhitzt wird, die zum Aushärten des Klebemittels ausreicht.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die teleskopartige Verbindung derart angeordnet wird, daß das offene Ende des ersten Rohres (11) erhöht ist relativ zu den Endabschnitten und sich das Klebemittel in den radialen Spielraum hinein und in einer Richtung von dem offenen Ende weg verteilt, während die teleskopartige Verbindung auf eine zum Aushärten des Klebemittels ausreichende Temperatur erhitzt wird.3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die teleskopartige Verbindung im wesentlichen vertikal angeordnet wird, wobei das offene Ende des ersten Rohres nach oben gerichtet ist.Ij. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Klebemittelfilm (20) schraubenförmig gewickelt und zwischen den Windungen ein Raum (32) gebildet609812/03092 5 ? π η 6 1ist, so daß während des Verteilens des Klebemittels eingeschlossene Luft zwischen den schraubenförmigen Windungen austreten kann.5. Verfahren nach Anspruch ^3 dadurch gekennzeichnet j daß die Dicke des Klebemittelfilms (20) größer ist als der radiale Spielraum zwischen den zwei Röhren (11, 12).R0981 ?/0309
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