DE2615723A1 - Kuppelvorrichtung - Google Patents

Kuppelvorrichtung

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DE2615723A1
DE2615723A1 DE19762615723 DE2615723A DE2615723A1 DE 2615723 A1 DE2615723 A1 DE 2615723A1 DE 19762615723 DE19762615723 DE 19762615723 DE 2615723 A DE2615723 A DE 2615723A DE 2615723 A1 DE2615723 A1 DE 2615723A1
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metal component
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Charles Leet Martin
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    • B29C61/00—Shaping by liberation of internal stresses; Making preforms having internal stresses; Apparatus therefor
    • B29C61/06—Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory
    • B29C61/0608—Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory characterised by the configuration or structure of the preforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L13/004—Shrunk pipe-joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • Joints With Sleeves (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Description

Dr. Dirt--;- Γ. Μ ο rf
Dr. Hans-Α. Brauns
8 Müncnen 36« Pienzanauärstr. 28
9. April 1976 75.04071.7 / U 12
RAYCHEM CORPORATION
300 Constitution Drive, Menlo Park, Calif.,
V.St.A.
Kuppelvorrichtung
Die Erfindung betrifft zusammengesetzte Kuppelvorrichtungen, insbesondere solche nach der deutschen Patentanmeldung P 24 48 160.5 (BE-PS 820 88O7 US-Anmeldungen 404 723 und 404 724)
Die in den obigen Anmeldungen beschriebenen zusammengesetzten Kuppelvorrichtungen enthalten einen "Treiber" (wärmerückstellbares Bauteil) aus einem "Memory"-Metall und ein zweites oder Muffenbauteil, gewöhnlich ein Einsatzbauteil, das derart konstruiert und/oder aus einem solchen Material hergestellt ist, daß es die Kupplung oder Verbindung der zusammengesetzten Vorrichtung mit dem Substrat oder den Substraten erhöht. Im allgemeinen sind das Treiberbauteil und das Einsatzbauteil beide insgesamt rohrförmig und ist das Einsatzbauteil mit Zähnen Versehen, aus einem zum Fressen der Oberfläche neigenden Material hergestellt, mit relativen Schwachstellen, z. B. Schlitzen oder Nuten, versehen und/ oder aus einem Material mit anderen für die jeweilige Anwendung der zusammengesetzten Kuppelvorrichtung wünschenswerten Eigenschaften hergestellt.
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rl-
Wie in den obigen Anmeldungen erläutert, sind Memory-Metalle Legierungen, die beim Durchgang durch eine Übergangstemperatur, in den meisten Fällen die Übergangstemperatur zwischen dem martensitischen und dem austenitischen Zustand, Änderungen in der Festigkeit und der Konfiguration zeigen, und durch Verformen eines aus ihnen hergestellten Gegenstandes, während sich das Metall in seinem martensitischen, Niedertemperaturzustand befindet, zur Herstellung rückstellbarer Gegenstände verwendet werden können. Der Gegenstand behält seine verformte Gestalt bei, bis er über die Übergangstemperatur zu dem austenitischen Zustand erwärmt wird, in dem er sich zu seiner ursprünglichen Gestalt zurückstellt. Die Verformung, die verwendet wird, um das Material in seine wärmeinstabile Konfiguration oder Gestalt zu bringen, wird allgemein als thermisch rückstell-bare plastische Verformung bezeichnet und kann in bestimmten Fällen auch dadurch erteilt werden, daß oberhalb der Übergangstemperatur Spannungen in den Gegenstand eingeführt werden, worauf der Gegenstand bei Abkühlung durch die Übergangstemperatur die verformte Gestalt annimmt. Selbstverständlich kann die Übergangstemperatur ein Temperaturbereich sein und kann die genaue Temperatur, bei der der Übergang stattfindet, infolge der gewöhnlich auftretenden Hysterese davon abhängen, ob die Temperatur steigend oder fallend ist. Die Übergangstemperatur ist ferner eine Funktion weiterer Parameter, einschließlich der auf das Material ausgeübten Kraft, wobei die Temperatur mit steigender Kraft ansteigt.
Von solchen Memory-Metallen sollen insbesondere verschiedene Legierungen von Titan und Nickel erwähnt werden, die z. B. in US-PS 3 174 851 ; 3 351 463; 3 753 700 und 3 759 552 und GB-PS 1 327 441 und 1 327 442 und der NASA-Veröffentlichung SP 5000 "55-Nitinol-The Alloy with a Memory, etc."
-Ζ-
(US Government Printing Office, Washington 1972) beschrieben werden. Auf diese Veröffentlichungen wird insoweit verwiesen. Die Eigenschaft der Wärmerückstellbarkeit oder Wärmeerholbarkeit ist jedoch nicht auf solche Titan-Nikkel-Legierungen beschränkt. So zeigen z. B. verschiedene Kupfer legierungen diese Eigenschaft (s. z. B. N. Nakanishi et al, Scripta Metallurgica 5, 433 - 440, Pergamon Press 1971). Solche Materiale können nach bekannten Verfahren dotiert werden, um ihre Übergangstemperaturen auf den Tiefsttemperaturbereich zu erniedrigen. In ähnlicher Weise wurde nachgewiesen, daß korrosionsbeständiger 304-Stahl solche Eigenschaften besitzt (E. Enami et al, a. a. 0. Seiten 663 - 668) . Auf diese Veröffentlichungen wird ebenfalls verwiesen.
Im allgemeinen werden die Legierungen so ausgewählt, daß sie Übergangstemperaturen zwischen dem Siedepunkt von flüssigem Stickstoff (- 196 0C) und Raumtemperatur oder der niedrigsten Temperatur besitzen, die möglicherweise im Betrieb auftritt, z. B. zwischen - 196 0C und - 75 0C bei vielen Raumfahrtanwendungen. Die aus den Legierungen hergestellten Gegenstände können dadurch zu der Gestalt verformt werden, von der sie sich rückstellen sollen, und in flüssigem Stickstoff gelagert werden, wobei dennoch sichergestellt ist, daß nach der Wärmerückstellung keine Gefahr des Verlustes der mechanischen Festigkeit während der Verwendung infolge des Antreffens einer Temperatur, bei der der Gegenstand in den martensitischen Zustand zurückkehrt, besteht.
Die. Lagerung des verformten Gegenstandes in flüssigem Stickstoff ist jedoch manchmal unbequem. Es sind vor kurzem Verfahren entwickelt worden, durch die bei metallischen Zusammensetzungen, insbesondere bestimmten Kupferlegierungen,
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die Übergangs tempera tür, bei der sie zu dem austenitischen Zustand zurückkehren, vorübergehend von der Temperatur, bei der dies normalerweise auftritt, zu einer höheren Temperatur, z. B. oberhalb Raumtemperatur, angehoben werden kann. Die nachfolgende Rückstellung erfordert, daß der Gegenstand erwärmt wird. Solche Legierungen werden als "vorbehandelt" bezeichnet. Die Verfahren, durch die sie vorbehandelt werden, sind in den US-Anmeldungen 417 067, 550 847 "Heat Treating Method", 550 555 "Mechanical Preconditioning Method" und 550 556 "Austenitic Aging of Metallic Compositions" (deutsche Anmeldungen P 26 03 878, P 26 03 911 und P 26 03 863) beschrieben. Auf diese Anmeldungen wird insoweit verwiesen.
Wie oben erläutert, kann die Übergangs temperatur durch Anwendung eines Vorbehandlungsverfahrens auf eine Legierung erhöht werden. Wenn die Rückstellung jedoch einmal durch Erhitzen des Gegenstandes durch seine neue Übergangstemperatur bewerkstelligt worden ist, kehrt jedoch das Verhalten der Legierung auf eine Temperaturänderung zu dem zurück, das es vor der Vorbehandlung besaß. Der Gegenstand bleibt demgemäß austenitisch, bis er auf die Temperatur abgekühlt wird, bei der der Übergang zum martensitischen Zustand normalerweise auftritt, der in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, die mit Wahrscheinlichkeit angetroffen wird, so gewählt wird, daß sie etwa bei 0 0C oder darunter liegt.
Eine typische Anwendung für die in den obigen Anmeldungen beschriebenen Kuppelvorrichtungen ist das Verbinden rohrförmiger oder zylindrischer Substrate. Richtig dimensioniert können diese Kuppelvorrichtungen zum Verbinden von Substraten mit sehr unterschiedlichen Abmessungen verwendet werden. Sie können z. B. zum Verbinden von Rohr ab schnitten verwendet werden, die für hydraulische Systeme in Flugzeugen eingesetzt werden. Sie können auch zum Verbinden von Rohrab-
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schnitten mit großem Durchmesser verwendet werden.
Wie oben erläutert, sind die Treiber, die zu den zusammengesetzten Kuppelvorrichtungen gemäß P. 24 48 160.5 gehören, insgesamt rohrförmige Bauteile. Trotz ihrer vielen Anwendungsmöglichkeiten sind zusammengesetzte Kuppelvorrichtungen, bei denen sie verwendet werden, durch den maximalen Betrag der rückstellbaren Abmessungsänderung begrenzt, die den Treibern erteilt werden kann und die im Fall von rohrförmigen Treibern etwa 6 - 8 % beträgt.
Die vorliegende Erfindung schafft zusammengesetzte Kuppelvorrichtungen, bei denen der Treiber im Vergleich zu zusammengesetzten KuppeIvorrichtungen, bei denen der Treiber und der Einsatz einfache rohrförmige Bauteile sind, einem hohen Prozentsatz an Abmessungsrückstellung unterworfen werden kann.
Ein Weg, auf dem dies erreicht werden kann, besteht darin, zusammengesetzte Kuppelvorrichtungen vorzusehen, bei denen der Treiber einen relativ großen Durchmesser im Vergleich zu dem Substrat besitzt. Vorzugsweise werden als Treiber jedoch Bauteile verwendet, die dadurch, daß sie Formmerkmale aufweisen, die bei der Ausübung von Druck- oder Spannungskräften eine Biegeverformung erleiden, bei dem Verfahren, durch das sie wärmerücksteilbar gemacht werden, eine große Abmessungsänderung erleiden können.
Die vorliegende Erfindung schafft demnach eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung mit einem wärmeschrumpfbaren oder wärmeexpandierbaren hohlen Bauteil aus einem Memory-Metall und einem Muffenbauteil, das innerhalb bzw. außer-
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halb des Memory-Metallbauteils angeordnet ist und das so konstruiert und/oder aus einem solchen Material hergestellt ist, daß es die Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Substrat verstärkt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil und/ oder das Muffenbauteil eine solche Form besitzen, daß die Vorrichtung einen Grad an Rückstellung relativ zu dem Substrat besitzt, der höher ist als der Grad an Rückstellung, den eine vergleichbare Vorrichtung der gleichen Gesamtabmessungen besitzt, bei der sowohl das Memory-Metallbauteil als auch das Muffenbauteil einfache rohrförmige Bauteile sind, von denen eines innerhalb des anderen bündig angeordnet ist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das hohle Memory-Metallbauteil wärmeexpandxerbar sein und das Muffenbauteil um es herum angeordnet sein. Bei den am meisten bevorzugten Ausführungsformen ist das Memory-Metallbauteil jedoch wärmeschrumpfbar und vorzugsweise ein radial wärmeschrumpfbarer, insgesamt rohrförmiger Gegenstand und ist das Muffenbauteil darin angeordnet. Aus Gründen der Einfachheit wird die Erfindung nachfolgend anhand solcher wärmeschrumpfbarer Bauteile beschrieben, wobei die Bezeichnung "Treiber" und "Einsatz" manchmal dazu verwendet werden, das Memory-Metallbauteil bzw. das Muffenbauteil zu bezeichnen.
Die Bezeichnung "rohrförmig" ist in der hier verwendeten Bedeutung nicht auf gerade zylindrische Bauteile beschränkt, sondern umfaßt Bauteile von irregulärem und/oder veränderlichem Querschnitt sowie z. B. Y-, T- und X-förmige Bauteile und Bauteile mit einem oder mehreren geschlossenen Enden.
Wie oben erwähnt, ist bei bestimmten Ausführungsformen der
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■V
vorliegenden Erfindung der Treiber ein einfaches rohrförmiges Bauteil mit einem Innendurchmesser, der relativ groß ist im Vergleich zu der Größe des oder der Substrate und kann der Einsatz vorspringende Rippen aufweisen, um die Rückstellung des Treibers auf das Substrat zu übertragen.
Bei den meisten der bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann jedoch der Treiber selbst ein Ausmaß an Abmessungsrückstellung besitzen, das größer ist als das eines einfachen rohrförmigen Bauteils der gleichen Gesamtabmessungen. Dies wird grundsätzlich dadurch erreicht, daß der Treiber mit einer Biegeverformung versehen wird, und zwar oft zusätzlich zu einer Druck- oder Spannungsverformung. Der Treiber kann z. B. ein Rohr sein, das an seinen Enden Längsschlitze besitzt, und die Finger zwischen den Schlitzen können aus ihrer Längsachse verformt sein. Bei anderen Vorrichtungen kann der Treiber eine gewundene oder gefältelte Form besitzen, wobei die Windungen oder Falten parallel oder quer zur Längsachse der Vorrichtung verlaufen. Der Treiber kann z.B. aus einem gefältelten Streifen oder Draht hergestellt sein, der rohrförmig gebogen ist, wobei die abwechselnden V- oder Ü-fÖrmigen Segmente, die die Falten bilden, dem Treiber ein Z- bzw. S-ähnliches Aussehen verleihen. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein gefälteltes Blech zu einem Rohr mit einem insgesamt gewellten Aussehen geformt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung können die Enden einer Schraubenfeder zur Bildung eines Rohres miteinander verbunden werden. Bei einigen der obigen Vorrichtungen, bei denen allen von einer Biege-Verformung Gebrauch gemacht wird, kann es vorteilhaft sein, zwei oder mehr Treiber für jedes Einsatzbauteil vorzusehen.
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75.04071.7 i)C1[;7„
I Ί b 113
Bei allen erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann der Einsatz Schwachstellen aufweisen, um seine Verformung bei Rückstellung zu erleichtern, und mit Innenzähnen versehen sein und/ oder aus einem zum Festfressen neigenden Material gemäß BE-PS 820 880 hergestellt werden.
Das Memory-Metall, das zur Herstellung des Treibers bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und seine Übergangstemperatur werden entsprechend der beabsichtigten Verwendung gewählt. Vorbehandelte Legierungen der oben beschriebenen Art sind jedoch für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung besonders geeignet.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine zusammengesetzte Kuppe!vorrichtung mit einem Treiber großer Abmessung;
Fig. 2 a bis 2 g eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung mit einem geschlitzten Treiber;
Fig. 3 eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung, bei der der Treiber aus einem gefältelten Metallstreifen hergestellt ist;
Fig. 4 a und 4 b eine weitere zusammengesetzte Kuppelvorrichtung, bei der der Treiber aus einem gefältelten Metallstreifen hergestellt ist;
Fig. 5 a und 5 b eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung mit einem gewellten rohrförmigen Treiber, und
Fig. 6 eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung einer weiteren
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Bauart, bei der der Treiber aus einer Schraubenfeder hergestellt ist.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäß zusammengesetzte Vorrichtung, bei der man durch Verwendung eines wärmerücksteilbaren Bauteils 1 als Treiber, das einen sehr großen Durchmesser im Vergleich zu dem Substrat 2 besitzt, einen hohen Rückstellungsprozentsatz erhält. Der Einsatz 3 ist ebenfalls von großem Durchmesser, ist jedoch mit einer Vielzahl von Rippen 4 versehen, die die Rückstellungskraft des Treibers 1 auf das Substrat übertragen. Vorzugsweise ist der Einsatz 3 mit Schlitzen 5 versehen, wie dargestellt, oder besitzt andere strukturelle Schwachstellen, um seine Verformung zu erleichtern, wenn sich der Treiber zurückstellt.
In Fig. 1 erkennt man leicht, daß der Gesamtbetrag der Rückstellung, der auf das Substrat ausgeübt werden kann, erhöht wird, wenn der Durchmesser des Treibers relativ zu dem des Substrats vergrößert wird. Wenn der Durchmesser des Treibers 1 in seiner rückstellbaren Form, z. B. das 4fache eines expandierten Treibers ist, der so dimensioniert ist, daß er das Substrat genau aufnimmt, so beträgt die effektive Rückstellung 24 bis 32 % (das 4fache von 6 bis 8 %} anstatt der üblichen 6 bis 8 %.
Die Figuren 2 a bis 2 g zeigen eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung, bei der der Treiber 6 dadurch zu einem hohen Prozentsatz an Rückstellung aus einer expandierten Form fähig istr daß er mit einer Vielzahl von Schlitzen 7 an beiden Enden versehen ist, die es ermöglichen, daß die Enden durch Biegen der Finger 8 expandiert werden, die durch diese Schlitze gemäß. Fig. 2 b gebildet werden. Der Mittelbereich 9> des Treibers kann ebenfalls z. B. durch
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Verwendung eines Dornes expandiert werden, wodurch sich die übliche 6- bis 8prozentige Abmessungsrücksteilung ergibt.
Eine montierte zusammengesetzte Kuppelvorrichtung vor der Rückstellung mit einem Treiber 6 ist in Fig. 2 c gezeigt, wobei die zylindrischen Substrate 10 und 11 in die durch einen geschlitzten Einsatz 12 gebildete Öffnung eingesetzt sind. Gemäß der Darstellung ist der Einsatz 12 mit Zähnen versehen, um fester an dem Substrat anzugreifen. Er kann ferner aus einem Metall hergestellt sein, das gegenüber dem Substrat zum Festfressen neigt. Wie oben erwähnt, erleichtern die Schlitze die Verformung des Einsatzes bei Rückstellung des Treibers.
Bei der in Fig. 2 c gezeigten Montierung sind Schnappringe 13 vorgesehen, die das Festhalten des Einsatzes in der Kuppelvorrichtung vor der Rückstellung und das übertragen der Rückstellungskraft auf Stellen zwischen den Enden und der Mitte der Kuppelvorrichtung unterstützen. Die rückgestellte Kuppelvorrichtung ist in Fig. 2 d gezeigt. Die Verengung des Substrates, die in Fig. 2 d zur Darstellung übertrieben gezeichnet ist, erhöht die Zugfestigkeit der Verbindung.
Eine Modifikation des Treibers 6 ist in Fig. 2 e dargestellt, bei der die Finger 8 mit abgerundeten Innenflächen 14 versehen sind, die eine ähnliche Funktion wie die Schnappringe 13 der Figuren 2 c und 2 d ausüben. Die zusammengebaute Kuppelvorrichtung vor und nach der Rückstellung unter Verwendung des modifizierten Treibers 6 ist in Fig. 2 f und 2 g dargestellt.
Eine weitere zusammengesetzte Kuppelvorrichtung, die zu einem hohen Ausmaß an Rückstellung fähig ist, ist in Fig. 3 gezeigt, bei der zur Herstellung einer Vielzahl von Schlifc-
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zen 16, die an einer Kante des Treibers beginnnen, jedoch kurz vor der anderen Kante enden, wobei sie ein Muster bilden, bei dem die Schlitzkante von Seite zu Seite abwechselt, ein rohrförmiger, wärmeschrumpfbarer Treiber 15 gefältelt worden ist. Bei der Expansion zur Erteilung der Wärmerückstellbarkeit erhält das Rohr gemäß Fig. 3 durch Winkelverformung an der Basis jedes Schlitzes eine Reihe von Z-förmigen Biegungen. Durch die Schlitze kann der Treiber aufgrund der Biegeverformung mehr als die üblichen 6 bis 8 % expandiert werden.
Bei Fig. 3 ist ein Einsatzbauteil 17 in den Treiber eingesetzt. Der Einsatz 17 kann selbstverständlich mit Zähnen versehen sein und/oder aus einem zum Festfressen neigenden Metall hergestellt sein. Er kann ferner Schwachstellen aufweisen, indem er z. B. mit Schlitzen versehen wird, um bei Rückstellung des Treibers seine Verformung zu erleichtern.
Eine zusammengesetzte Kuppelvorrichtung ähnlich der von Fig. 3 ist in den Fig. 4 a und 4 b gezeigt, bei denen ein Treiber 18 durch Fälteln eines Metallbauteiles, z. B. eines Drahtes (vorzugsweise rechteckigen Drahtes), zur Erzielung einer Reihe insgesamt S-förmiger Windungen, erhalten wird. Die Windungen sind derart angeordnet, daß nach der Anordnung auf dem Einsatz 19 eine Gerade, die den Winkel halbiert, der durch die Windungen gebildet wird, insgesamt parallel zur Längsachse der Kuppelvorrichtung liegt. Bei der Expansion erlaubt die gebogene Form des Treibers eine Expansion von mehr, als 6 bis 8 %, da sie zur Erhöhung seines Durchmessers gebogen werden kann. Eine Kuppelvorrichtung mit zwei solchen Treibern ist in Fig. 4 b gezeigt.
Eine weitere zusammengesetzte Kuppelvorrichtung mit einem gewundenen Treiber ist in den Figuren 5 a und 5 b gezeigt.
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Bei dieser Kuppelvorrichtung ist ein wärmerückstellbarer Treiber 20 mit Windungen vorgesehen, die senkrecht zur Längsachse der Kuppe!vorrichtung verlaufen, so daß er eine gewellte Form besitzt. Ein solcher Treiber hat den Vorteil, daß er durch Strangpressen ohne Schwierigkeiten in nahezu jeder Länge hergestellt werden kann. Das Einsatzbauteil 21 kann jede für die erfindungsgemäß zusammengesetzten Kuppelvorrichtungen brauchbare Form besitzen, d. h. es kann Zähne oder Riffelungen besitzen oder zur Verbesserung des Eingriffes mit dem Substrat aus einem zum Festfressen neigenden Metall hergestellt sein und kann zur Erleichterung der Verformung Schwachstellen besitzen. Ein Treiber wie das Bauteil 20 kann leicht auf einen kleineren Durchmesser zusammengedrückt werden, um ihn bei Rückstellung radial expandieren zu lassen, wenn eine solche Expansion anwendbar ist. Der Prozentsatz der Rückstellung, den solche Treiber zeigen, wird dadurch erhöht, daß durch die Windungen das Biegen ermöglicht wird.
Gemäß Fig. 5 kann der gewundene Treiber 20 mit einem nicht nachgebenden zylindrischen Mantel 22 versehen werden, was die Wirkung hat, daß mehr der Rückstellungskraft auf den Einsatz 21 und letzten Endes auf das Substrat 23 und 24 konzentriert wird.
Fig. 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße zusammensetzte Kuppelvorrichtung. Bei dieser Kuppelvorrichtung enthält der Treiber ein insgesamt zylindrisches Bauteil 25, das durch Verbinden der Enden einer federähnlichen Spule aus Metalldraht hergestellt ist. Vorzugsweise werden sie bei einer zusammengesetzten Kuppelvorrichtung, bei der solch ein Treiber verwendet wird, paarweise eingesetzt. Zur Erleichterung ihrer Verwendung ist der Einsatz 26 mit zwei Kanälen 27 und 28 dargestellt, die zur Aufnahme der Schraubenfedern geeig-
6 Q 9 8 k 2 /0 fö 0
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net sind. Gemäß Fig. 6 wird die zusammengesetzte Kuppelvorrichtung zum Verbinden mit Flanschen versehener Substrate 29 und 30 verwendet, obwohl sie auch zum Verbinden einfacher rohrförmiger oder zylindrischer Teile verwendet werden kann.
Die hier beschriebenen Kuppelvorrichtungen sollen nur die vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäßen zusammengesetzten Kuppelvorrichtungen für viele Anwendungen geeignet sind, bei der hohle oder massive Substrate, insbesondere zylindrische Substrate, verbunden werden sollen.
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Claims (9)

  1. 75.04071.7 / ü 12 9. April 1976
    2 ο ι ο /1 ο
    Patentansprüche
    Zusammengesetzte Kuppelvorrichtung mit einem wärmeschrumpfbaren oder wärmeexpandierbaren hohlen Bauteil aus einem Memory-Metall und einem Muffenbauteil, das innerhalb bzw. außerhalb des Memory-Metallbauteils angeordnet ist und so aufgebaut und/oder aus einem solchen Material hergestellt ist, daß es die zwischen der Vorrichtung und einem Substrat gebildete Verbindung verstärkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil (1; 6; 15; 18; 20; 25) und/oder das Muffenbauteil (3; 12; 17; 19; 21; 26) eine solche Form haben, daß die Vorrichtung einen Grad an Rückstellung gegenüber dem Substrat besitzt, der höher ist als der, den eine vergleichbare Vorrichtung mit den gleichen Gesamtabmessungen besitzt, bei der das Memory-Metallbauteil und das Muffenbauteil· einfache rohrförmige Bauteile sind, von denen das eine bündig innerhalb des anderen angeordnet ist.
  2. 2. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil ein wärmeschrumpfbares Bauteil von insgesamt rohrförmiger Gestalt ist.
  3. 3. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil selbst einen Grad von Dimensionsrückstellung besitzt, der größer ist, als der eines einfachen rohrförmigen Bauteils der gleichen Gesamtabmessungen.
  4. 4. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil eine Biege-Verformung erhalten hat.
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    75.04071.7
  5. 5. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil ferner eine Druckoder SpannungsVerformung erhalten hat.
  6. 6. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil ein Rohr mit längs verlaufenden Schlitzen an wenigstens einem seiner Enden ist, wobei die Finger zwischen den Schlitzen zur Längsachse des Rohres hin oder von dieser weg verformt sind.
  7. 7. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil eine gewundene oder gefältelte Form besitzt.
  8. 8. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil einen gefältelten Streifen oder Draht enthält.
  9. 9. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gefältelte Streifen oder Draht V- oder U-förmige Segmente besitzt.
    10. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil ein gewelltes Blech in Rohrform enthält, wobei die Wellungen parallel zur Längsachse des Rohres verlaufen.
    11. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das. Memory-Metallbauteil eine Schraubenfeder in Rohrform enthält.
    12. Zusammengesetzte Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metallbauteil ein einfaches rohrförmiges Bauteil mit einem Innendurchmesser ist, der
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    •609842/07 90
    relativ groß im Vergleich zur Größe des Substrates ist, und daß das Muffenbauteil mit nach innen vorstehenden Rippen versehen ist, die die Rückstellung des Memory-Metallbauteils auf das Substrat übertragen.
    13. Zusammengesetzte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
    12, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenbauteil aus einem zum Festfressen neigenden Material hergestellt ist.
    14. Zusammengesetzte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
    13, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenbauteil zur Erleichterung seiner Verformung bei Rückstellung Schwachstellen aufweist.
    15. Zusammengesetzte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
    14, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenbauteil mit einer Mehrzahl von Zähnen auf seiner von dem Memory-Metallbauteil abgewandten Hauptfläche ausgestattet ist.
    16. Zusammengesetzte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
    15, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Muffenbauteil zwei oder mehr Memory-Metallbauteile vorgesehen sind.
    17. Zusammengesetzte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
    16, dadurch gekennzeichnet, daß das Memory-Metall eine vorbehandelte Legierung ist.
    18. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei oder mehr Substrate innerhalb einer Kuppelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17 anordnet und dann die Temperatur der Vorrichtung über die Übergangstemperatur des Memory-Metalles erhöht, so daß das Memory-Metallbauteil sich rückstellt und das Muffenbauteil veranlaßt, fest an den Substraten anzugreifen.
    60 984 2
DE19762615723 1975-04-09 1976-04-09 Kuppelvorrichtung Ceased DE2615723A1 (de)

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