DE2830016A1

DE2830016A1 - Loeteisen zum zusammenfuegen von rohren

Info

Publication number: DE2830016A1
Application number: DE19782830016
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takahashi; Tatsuo Yamane
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1979-02-01
Also published as: JPS5435728U; FR2396615B1; GB2000948A; FR2396615A1; GB2000948B; DE2830016C2

Description

PATENTANWÄLTE

2630016

A. GRÜNECKER

Df PL-IMG

H. KINKELDEY

DR-INO.

W. STOCKMAIR

DA-ING. ■ Λ«ε (CAOEOI

K. SCHUMANN

OR. RER MAT. · OtPU-PHTS.

P. H. JAKOB G. BEZOLD

DR RER Ν«Γ.· DtFL-OEM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

Löteisen zum Zusammenfügen von Rohren

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Löteisen bzw. einen Lötkolben zur Verwendung beim Zusammenfügen
von Rohren, das eine sichere, einfache und gleichmäßige Verlötung von Rohren gestattet.

Da die Erhitzungsmethode beim Verlöten von Rohren anwendbar ist, wurde bisher ein Verfahren verwendet, das entweder das Erwärmen der Rohrverbindung dadurch umfaßt, daß man sie unmittelbar der Flamme einer Lötlampe aussetzt,

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TELEFON (OBB) 29 38 62

TELEX O6-20 3BO

TELEGRAMME MONAFAT

TELEKOPIERER

oder daß man die Verbindung mittels einer sogenannten elektrischen Lötvorrichtung erwärmt, die den Nutzen aus der Wärme zieht, die von einem elektrischen Widerstand erzeugt wird. Im ersten Fall, in dem eine Lötlampe verwendet wird, wurde befürchtet, daß, wenn die Löttätigkeit in der Nachbarschaft brennbarer Materialien wie etwa der Säulen oder der Täfelung eines hölzernen Gebäudes durchgeführt wird, derartige brennbare Materialien Schaden nehmen könnten. Der Grund lag darin, daß es erforderlich ist, die Rohrverbindung unmittelbar der Flamme einer Lötlampe auszusetzen. Ferner war es schwierig, die Rohrverbindung gleichförmig zu erwärmen. Der Grund lag ebenfalls darin, daß die Rohrverbindung unmittelbar der Flamme während der Tätigkeit auszusetzen war. Im einzelnen war ein handwerkliches Können beträchtlicher Höhe erforderlich, um eine gleichförmige Lötstelle zu erzielen, insbesondere, wenn rostfreie Stahlrohre mit schlechter Wärmeleitfähigkeit unter Verwendung eines Flußmittels auf Phosphatbasis zusammengelötet wurden, das einen recht engen, wirksamen Temperaturbereich aufweist. Somit weist dieses Verfahren viele Nachteile auf. Entsprechend dem letztgenannten Verfahren, das Wärme verwendet, die durch einen elektrischen Widerstand erzeugt wurde, wurde andererseits die Rohrverbindung mit kohlenstoffhaltigen oder metallischen Teilen umfaßt, die derart bemessen waren, daß sie mit dem Außendurchmesser des, äußeren Rohres übereinstimmten, und sie wurden durch elektrischen Strom erregt, um Wärme zu nutzen, die von dem spezifischen Widerstand sowie dem elektrischen Widerstand sowohl des Rohres als auch der genannten Teile erzeugt wurde» Als Ergebnis lag ein Unterschied im Wärmewert zwischen dem Teil vor, durch den mehr elektrischer Strom fließt, und dem, durch den weniger elektrischer Strom fließt, d.h. zwischen dem Teil höherer Stromdichte .und dem niedriger

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Stromdichte, was zu Schwierigkeiten beim gleichförmigen Erwärmen der Rohrverbindung führt. Demzufolge war es im Fall des Verlötens von Rohren, die aus einem Material mit verhältnismäßig geringer Wärmeleitfähigkeit gebildet waren, wie etwa aus rostfreien Stählen, schwierig, deren zufriedenstellendes Verlöten zu gestatten, wegen der hohen Unterschiede in der Temperatur des Verbindungsabschnitts mit dem anderen Rohr. Somit wies auch dieses Verfahren Fehler auf.

Als eine Maßnahme zum Oberwinden der Fehler, die mit den Verfahren des Standes der Technik, einhergehen, wurde es wie in Fig. 6 gezeigt, vorgeschlagen, ein Löteisen bzw. einen Lötkolben zum Zusammenkoppeln von Rohren vorzusehen, in dem ein Teil in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, die mit einer Kontaktoberfläche 7 versehen sind, wobei diese Oberfläche in zwei gleiche Teile unterteilt ist, deren Innenseiten mit derselben Krümmung wie der der Umfangsfläche der Rohrverbindung gekrümmt sind, und die in enge Berührung mit der im wesentlichen gesamten Umfangsflache der Rohrverbindung gebracht werden, wobei die Abschnitte an ihren Innenseiten mit Kopfteilen 1 und 1" versehen sind, die Heizeinrichtungen 2 aufweisen und an den Innenseiten der äußeren Enden der Händgriffe 4 und 4¹ einander gegenüberliegend angebracht sind.

Dieses Löteisen zum Zusammenkoppeln von Rohren, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, weist allerdings einige Fehler auf. Das bedeutet, daß, da die Kopfabschnitte 1 und 1¹ des Löteisens, d.h. die Abschnitte, die den das Rohr erwärmenden Blöcken der vorliegenden Erfindung ensprechen, an den Handgriffen befestigt sind, es erforderlich ist, von vorneherein mehrere oder einige

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zehn Löteisen bereitzustellen, die mit Köpfen 1 und 1¹ versehen sind, die Berührungsoberflächen mit Außen durchmesssrn .aufweisen, die dem Außendurchmesser eines Außenrohres entsprechen, das mit einem Innenrohr verbunden werden soll. Auch muß das gesamte Löteisen ausgesondert werden, falls die Berührungsoberflachen 7 und 7¹ seiner Köpfe 1 und 1¹ einer Abnutzung oder anderen Ausfallerscheinungen unterliegen, f

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein billiges Löteisen bzw. einen billigen Lötkolben zur Verwendung beim Zusammenfügen von Rohren vorzusehen, wobei die Handgriffe lösbar mit Heizeinrichtungen versehen sind, die den Kopfabschnitten 1 und 1' des zur Verwendung beim Verbinden vorgesehenen und in Fig. 6 gezeigten Löteisens entsprechen, so daß ein Auswechseln in Abhängigkeit von der Größe des Durchmessers eines Außenrohres vorgenommen werden kann, und in Abhängigkeit von den Ausfallerscheinungen an den das Rohr erwärmenden Blöcken, indem man nur die das Rohr erwärmenden Blöcke ersetzt. Somit ist es entsprechend diesem Löteisen nicht erforderlich, den Hauptteil des Löteisens zu ersetzen.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung liegt darin, daß die Handgriffe eines Löteisens zur Verwendung beim Zusammenfügen von Rohren jeweils an ihrem rückwärtigen Abschnitt mit einem Griffabschnitt versehen sind, der mit einem wärmeisolierenden und wasserdichten Material versehen ist, und an ihrem Vorderabschnitt mit einem Gehäuse, an dem ein das Rohr erwärmender Block angebracht ist. Der das Rohr erwärmende Block, der am Gehäuse angebracht ist, ist in zwei Abschnitte unterteilt, die jeweils an ihren Innenseiten mit Berührungsoberflächen versehen sind, die im wesentlichen gleich sind

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der Umfangsflache eines Außenrohres, das mit einem Innenrohr zu verlöten ist. Diese das Rohr erwärmenden Blöcke werden dadurch erhitzt, daß man Stäbe erwärmt, die elektrisch an eine Stromquelle angeschlossen sind, um eine zuverlässig verlötete Rohrverbindung zu erhalten.

Die Erfindung wird nun im einzelnen beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt ausgeführte Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem die das Rohr erwärmenden Blöcke entfernt sind,

Fig. 2 eine Draufsicht ist und einen Zustand zeigt, in dem die das Rohr erwärmenden Blöcke teilweise angebracht sind,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Drauf sicht ist, die die das Rohr erwärmenden Blöcke zeigt,

Fig. 4 die Ansicht eines Schnitts ist, der längs Linie A-A in Fig. 3 vorgenommen wurde,

Fig. 5 eine Perspektivansicht ist und ein anderes

Ausführungsbeispiel des das Rohr erwärmenden Blocks zeigt, und

Fig. 6 eine Draufsicht ist und ein Löteisen zur Verwendung beim Zusammenfügen gemäß Stand der Technik zeigt.

Es wird nun auf Fig. 1 oder 2 Bezug genommen; die Bezugs zeichen 14a und 14b bezeichnen Handgriffe. Diese Handgriffe 14a und 14b sind an einem Schwenkabschriitt 30 schwenkbar gelagert, und eine Feder 15 ist dazu eingerichtet, es den Berührungsoberflächen der das Rohr erhitzenden Blöcke 11a und 11b zu gestatten, in enge Berührung mit der Umfangsoberflache des Verbindungsab-

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Schnitts eines Außenrohres zu gelangen, das über ein Innenrohr zu dem Zeitpunkt übergeschoben ist, wenn die Berührungsoberflächen in Berührung mit der Umfangsoberflache gelangen. Die derart aufgebauten Handgriffe 14a und 14b sind an ihrem rückwärtigen Abschnitt mit Griffen 16a und 16b versehen. Jeder Griff 16a und 16b ist mit einem Abdeckteil überzogen, das aus einem wärmeisolierenden und wasserdichten Material wie etwa Gummi, synthetischen/ Gummi, Kunstharz usw. gebildet ist, uoi die Innenseite des Löteisens gegenüber der Außenseite zu isolieren. Ferner sind die Handgriffe 14a und 14b an ihren Vorderabschnitten mit Gehäusen 12a und 12b versehen, die fest die das Rohr, erwärmenden Blöcke 11a bzw. 11b aufnehmen. Jedes Gehäuse 12a oder 12b ist zweifach axial symmetrisch an seinen beiden Innenflächen mit gekrümmten Ausnehmungen 13a, 13a oder 13b, 13b versehen, und ist symmetrisch an seiner Seite mit einer feinen Nut 18a oder 18b versehen, die verschraubt werden soll. Eine Schnur bzw. ein Kabel 19, das an eine Stromquelle (nicht gezeigt) angeschlossen ist, ist von der rückwärtigen Endfläche eines Griffabschnitts 16a her eingesetzt. Heizstäbe 20a und 20b, die elektrisch an dieses Kabel 19 angeschlossen sind, werden veranlaßt, nach vorne aus den entsprechenden Gehäuses 12a und 12b herauszuragen. Der andere Griff 16b ist an seiner rückwärtigen Endfläche mit einer Kontrollampe 21 versehen, die über ein Thermostat 22 elektrisch an einen Temperaturfühlstab 23 angeschlossen ist. Dem Stab 23 ist es gestattet, parallel bezüglich der Außenseite des Heizstabes 20b innerhalb des Gehäuses 12b vorzuspringen, das am äußersten Ende des. Handgriffs 14b angesetzt ist, der am oben genannten Griffabschnitt 16b angeordnet ist. Die das Rohr erwärmenden Blöcke 11a und 11b sind jeweils aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit wie etwa Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer

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oder dergleichen als gesondertes Teil ausgebildet. Ein derartiges Paar rohrerhitzender Blöcke 11a und 11b sind derart bemessen, daß sie in die entsprechenden Gehäuse 12a und 12b einschiebbar sind. Die rohrerhitzenden Blöcke 11a und 11b sind an ihren Innenflächen mit gekrümmten Berührungsoberflächen 17a und 17b versehen, die im wesentlichen in ihrer Krümmung gleich der Umfangsfläche des Verbindungsabschnitts eines äußeren Rohres sind (nicht gezeigt).

Es wird nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen; die Bezugszeichen 28 und 28' bezeichnen Ausnehmungsabschnitte die dadurch gebildet sind, daß man jedes eine Ende der Berührungsoberflächen 17a und 17b der rohrerwärmenden Blöcke 11a und 11b mit einer Ausnehmung versieht. Dies geschieht aus dem Grund, däß die Berührungsoberflächen 17a und 17b jeweils eine verringerte Berührungszone aufweisen, um das geschmolzene Lot abzukühlen, bevor es aus dem Verbindungsabschnitt in der zu erhitzenden Rohrverbindung fließt. Diese Ausnehmungsabschnitte 28 und 28" können auch durch abgesetzte Abschnitte gebildet werden, wie in Fig. 5 gezeigt, falls das Rohr einen kleinen Durchmesser aufweist, da die Be- . rührungsoberflachen 17a und 17b dann kleinere Berührungszonen aufweisen. Es ist auch eine Bohrung 24b zum Einsetzen des entsprechenden Heizstabes und eine Bohrung 25 zum Einsetzen des Temperaturfühlstabes jeweils in Längsrichtung durch den rohrerwärmenden Block 11b hindurchgehend ausgebildet, während eine Bohrung 24a zum Einsetzen des entsprechenden Heizstabes in Längsrichtung durch den rohrerwärmenden Block 11a hindurchgehend ausgebildet ist. Dieser rohrerwärmende Block 11b wird in das Gehäuse 12b eingesetzt, und der Heizstab 20b und der Temperaturfühlstab 23, die im Gehäuse 12b

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angeordnet sind, werden in die Bohrung 24b zur Aufnahme des entsprechenden Heizstabes bzw. die Bohrung 25 zur Aufnahme des entsprechenden Temperaturfühlstabes eingesetzt. Einer Schraube 26, die fest an der Seite des Gehäuses 12b vorspringt, wird es erlaubt, nach außen aus der feinen Nut 18b herauszuragen, um durch eine Flügelmutter 27b verschraubt und dann festgeklemmt zu werden. In ähnlicher Weise ist der rohrerwärmende Block

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11a in das Gehäuse 12a eingesetzt, und der Heizstab 20a ist in die Bohrung 2_4a zur Aufnahme des entsprechenden Heizstabes eingesetzt. Einer Schraube 26, die fest von der Seite des Gehäuses 12a vorspringt, ist es erlaubt, nach außen aus der freien Nut 18a herauszuragen, um mittels einer Flügelmutter 27a verschraubt und festgeklemmt zu werden. Als Ergebnis bilden die rohrerwärmenden Blöcke 11a und 11b gemeinsam ein Loch zum Ergreifen eines Außenrohres, das mit einem Innenrohr zu verbinden ist. Dieses Loch ergibt sich aus den gekrümmten Ausnehmungsabschnxtten 13a und 13b des Gehäuses 12a und 12b.

Bei der Verwendung des Löteisens zur Anwendung beim Zusammenfügen von Rohren gemäß dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel werden die Heizstäbe 20a und 20b vorher durch elektrischen Strom erregt, um die rohrerwärmenden Blöcke 11a und 11b durch die Wärmeleitung der Heizstäbe 20a und 20b zu erwärmen. Diese Erwärmungstemperatur wird vom TemperaturfühIstab 23 gemessen und wird durch das Thermostat 22 ständig bei der vorgegebenen Temperatur aufrechterhalten. Der Heizzustand, der bei Erregung durch elektrischen Strom vorliegt, wird durch das Aufleuchten der Kontrollampe 21 festgestellt. Nachdem ein Flußmittel auf die Rohre, die zu verlöten sind, aufgebracht ist, werden die Griffe 16a und 16b ergriffen,

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um die rohrerwärmenden Blöcke 11a und 11b zu öffnen, so daß die Umfangsfläche der Rohrverbindung in Berührung mit den Berührungsoberflächen 17a und 17b steht. Das Löten der Griffe 16a und 16b veranlaßt dann die Berührungsoberflächen 17a und 17b/ durch die Federwirkung der Feder 15 die Rohrverbindung in enger Berührung hiermit zu umfangen. Somit wird der Lötvorgang dadurch durchgeführt, daß man an Ort und Stelle ein Lot zu dem Zeitpunkt einsetzt oder anbringt, bei dem das Flußmittel aktiviert bzw.- wirksam ist.

Entsprechend dem Löteisen zur Verwendung zum Zusammenfügen von Rohren, das durch die vorliegende· Erfindung vorgesehen ist, kann in Abhängigkeit von der Größe des Durchmessers der Rohre, die miteinander zu verbinden sind, oder in Abhängigkeit von dem Maß der Abnutzung der rohrerwärmenden Blöcke ein Austausch vorgenommen werden. Das liegt daran, daß die rohrerwärmenden Blöcke abnehmbar an den Handgriffen angebracht sind. Somit ist das erfindungsgemäße Löteisen dahingehend von Vorteil, daß das Auswechseln bzw. Erneuern des Hauptteils des Löteisens nicht erforderlich ist; die rohrerwärmenden Blöcke werden fest von dem Gehäuse gehalten, und dergleichen. Derartige Vorzüge führen dazu, daß ein außer-' ordentlich dauerhaftes und widerstandsfähiges Löteisen zur Verwendung beim Zusammenfügen von Rohren vorgesehen ist. Zusätzlich besteht, da das Kabel von der rückwärtigen Endfläche eines Griffes her eingelegt ist, keine Befürchtung, daß das Kabel die Löttätigkeit erschwert, sondern es erleichtert sie. Ferner werden die Temperaturen der rohrerwärmenden Blöcke ständig dadurch konstant gehalten, daß man ein Thermostat und einen Temperaturfühlstab vorsieht, wodurch ein ideales, schwankungsfreies Löten gestattet wird. Die Anwesenheit der Kontrollampe stellt sicher, daß ein Zustand, in dem der elektrische

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Strom angeschaltet ist, angezeigt wird, so daß die Löttätigkeit gefahrlos durchgeführt werden kann. Ferner noch ist der Griffabschnitt, der an dem rückwärtigen Abschnitt eines jeden Handgriffs angebracht ist, mit einem wärmeisolierenden und wasserdichten Material verkleidet, um die Innenseite des Löteisens gegenüber der Außenseite zu isolieren, wodurch bemerkenswerte Wirkungen der Wärmeisolierung und Wasserabdichtung erzielt werden. Das erfxndungsgemäße Löteisen zum Zusammenfügen von Rohren weist die oben genannten Vorteile auf.· Die in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind auch Gegenstand der Erfindung.

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Claims

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER DR-ING. · AeE (CALTECH K. SCHUMANN Dft RER NAT. - DIPL-PHYSl P. H. JAKOB G. BEZOLD CRnERNAT-OlPL-CHEM 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE 7. Juli 1973 P 12 Nisshin Steel Co., Ltd. 4—1, Marunouchi, 3-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Patentansprüche

1. Löteisen zur Verwendung beim Zusammenfügen von

Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß Handv
griffe (14a, 14b), die schwenkbar an einem gegebenen Schwenkpunkt angelenkt sind, an ihren rückwärtigen Abschnitten mit Griffen (16a, 16b) versehen sind, die mit wärmeisolierendem und wasserdichtem Material überzogen sind, um die Innenseite des Löteisens gegenüber der Außenseite zu isolieren, und die an ihren Vorderabschnitten mit Gehäusen (12a,. 12b) zur lösbaren Anbringung eines Paares rohrerwärmender Blöcke (11a, 11b) versehen sind, wobei die Gehäuse (12a, 12b) an ihren Innenseiten mit Heizstäben (20a, 20b) versehen sind, die elektrisch über ein Kabel (19), das von der rückwärtigen Endfläche des Griffs (16a) eingeschoben ist, an einer Stromquelle angeschlossen sind, wobei die Gehäuse (12a, 12b) lösbar mit einem Paar rohrerwärmender Blöcke (11a, 11b)

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ORIGINAL INSPECTED..

versehen sind, die Berührungsoberflächen (17a, 17b) an ihren Innenoberflächen aufweisen, die im wesentlichen

in der Krümmung der ümfangsoberfläche eines mit einem Innenrohr zu verbindenden Außenrohres gleich sind, so-· wie Bohrungen (24a, 24b) zum Einsetzen der Heizstäbe (20a, 20b) , und wobei die beiden Endflächen jeder der Berührungsoberflachen (17a, 17b) der rohrerwärmenden Blöcke (11a, 11b) aus einer Ausnehmung (13a, 13b) entnehmbar sind, die in den entsprechenden Gehäusen (12a, 12b) ausgebildet ist.

2. Löteisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12b) mit einem Temperatürfühlstab

(23) versehen ist, der an einem Thermostat (22) angeschlossen ist, und daß eine Bohrung (25) zum Einsetzen des Temperaturfühlstabes (2 3) in den rohrerwärmenden Blöcken (11a, 11b) zusätzlich zu den Bohrungen (24a, 24b) zum Einsetzen der Heizstäbe (20a, 20b) ausgebildet ist.

3. Löteisen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontrollampe (21), die elektrisch am Temperaturfühlstab (23) über das Thermostat (22) angeschlossen ist, an der rückwärtigen Endfläche des Griffs (16a) angebracht ist.

4. Löteisen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungsabschnitte (28, 28') an jeweils einem Ende der Berührungsoberflächen (17a, 17b) der rohrerwärmenden Blöcke (11a, 11b) ausgespart sind.

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