DE2950223A1 - Verfahren zum verbinden von zwei duennwandigen rohren - Google Patents

Verfahren zum verbinden von zwei duennwandigen rohren

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DE2950223A1 DE19792950223 DE2950223A DE2950223A1 DE 2950223 A1 DE2950223 A1 DE 2950223A1 DE 19792950223 DE19792950223 DE 19792950223 DE 2950223 A DE2950223 A DE 2950223A DE 2950223 A1 DE2950223 A1 DE 2950223A1
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Description

PATENTANWÄLTE
WUESTHOFF-v. PECHMAN N-BEH REN S-GOEi 2
PROFESSIONAL KEmESENTATIVES VEFOKE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANOATAIRES AGRE£s PRES !.'OFFICE EUROPtEN DES BKEVETS
1A-52 877
13.Dezember 1979
-S-
DR.-INC. FRANZ WUESTHOFr DR. PHIL. FREDA VUESTHOFF DIPL.-ING. GERHARD PULS (19(2-1971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHlIANN DK.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-INC.; DIPL1-VIRTSCIl-INCRUPEKT COETI
D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE 2
telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent telex: J14070
Patentanmeldung
Anmelderin:
Cegedur Societe de Transformation de I1Aluminium Pechiney "66 Avenue Marceau 75008 Paris, Frankreich
Titel:
Verfahren zum Verbinden von zwei dünnwandigen Rohren
030026/0765
DK.-ING. PKANZ WUESTHOFP PATENTAN* KLT£ WUESTHOFF-v. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ „,„..-,ng. ce.hakd ruts
DIrU-CHEM-DK-E-FKElHEKK VON MCHIUNN FKOFESSIONAL KEPKESENTATIVES BEFOKE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DK.-INC. DIETEK (EHKENS
MANDATAIKES ACKttS FKES !.'OFFICE El)KOFtEN DES BKEVSTS DIPL.-INC-; DIPL.-V1KTSCH.-INC. KUFtKT COET2
1A-52 877
D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2
te le fön : (089) 66 »ο 51
TELEGRAMM: FKOTBCTFATENT
TZLEX: 514070
13.Dezember 1979
Beschreibung
Verfahren zum Verbinden von zwei dünnwandigen Rohren
Zusatz zu Patentanmeldung P 27 29 677.1-14
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei dünnwandigen Rohren gleichen Durchmessers, insbesondere Leichtmetallrohren, bei dem das als Innenrohrende vorgesehene Ende des einen Rohrs und/oder das als Außenrohrende vorgesehene Ende des anderen Rohrs am Außen- bzw. Innenumfang unter einem Winkel von vorzugsweise zwischen 5* und 20* konisch abgeschrägt wird und beide Rohrenden ineinandergepreßt werden, während das Außenrohrende im vorgesehenen axialen Überlappungsbereich an seinem Außenumfang gegen radiales Aufweiten abgestützt wird.
Bei diesem Verfahren, das Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist, zwingt das gegen Aufweiten abgestützte Außenrohrende dem Innenrohrende beim Ineinanderpressen der beiden Rohrenden eine Durchmesserverringerung auf, bei der die Elastizitätsgrenze überschritten wird und demzufolge eine bleibende Formänderung des Innenrohrendes zurückbleibt, während das Außenrohrende im wesentlichen unverändert bleibt, so daß sich ein an der Außenfläche nahezu stufenfreie, glatte Verbindung zwischen den beiden Rohrenden ergibt. Diese Verbindung ist äußerst widerstandsfähig, da das Außenrohrende auch dann, wenn es von der äußeren radialen
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Abstützung freigegeben worden ist, seinen ursprünglichen Außendurchmesser und somit auch seine ursprüngliche Wanddicke in erster Näherung, abgesehen von einer geringfügigen radialen Auffederung, beibehält und somit ungeschwächt bleibt. Die zwischen den beiden zusammengepreßten Rohrenden wirksamen elastischen Rückstellkräfte erzeugen einen Reibungswiderstand, der sich einem unbeabsichtigten Auseinanderziehen der beiden Rohre widersetzt und durch entsprechende Wahl der Länge des Überlappungsbereiches nahezu beliebig groß bemessen werden kann.
Das Verfahren gemäß Hauptanmeldung ist dazu vorgesehen, dünnwandige Rohre dauerhaft miteinander zu verbinden. Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren derart weiterzubilden, daß es die Möglichkeit bietet, eine wenn auch nicht ganz so feste Verbindung zweier Rohrenden ursprünglich gleichen Durchmessers am Verwendungsort auf äußerst einfache Weise mit einem überall verfügbaren Werkzeug herzustellen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre, nachdem ihre Enden ineinandergepreßt worden sind, wieder auseinander gezogen werden und die endgültige Verbindung erst durch Eintreiben des Innenrohrendes in das an seinem Außenumfang nicht mehr gegen radiales Aufweiten abgestützte Außenrohrende hergestellt wird.
Zum Herstellen der endgültigen Verbindung genügen einige Hammerschläge in Richtung der Rohrachse; eine besondere Fertigkeit ist dazu nicht erforderlich.
Vorzugsweise wird nach dem ersten Ineinanderpressen der beiden Rohrenden das Außenrohrende sofort von seiner radialen Abstützung befreit, so daß es beim Auseinanderziehen der beiden Rohre an seinem Außenumfang nicht mehr gegen radiales Aufweiten abgestützt wird. Auf diese Weise werden schon beim Auseinanderziehen der beiden Rohre Bedingungen geschaffen, die im wesentlichen den Bedingungen entsprechen, unter denen die beiden Rohrenden später
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(ο
am Verwendungsort ineinandergetrieben werden.
Eine besonders feste Verbindung durch das nachträgliche Ineinandertreiben der beiden Rohrenden ergibt sich, wenn auf die Außenfläche des aus dem Außenrohrende herausgezogenen Innenrohrendes, ehe dieses erneut in das Außenrohrende eingetrieben wird, eine dünne Schicht Farbe od.dgl. aufgebracht wird, wobei jedoch ein ringförmiger Endabschnitt dieser Außenfläche von der Farbe od.dgl. freigelassen wird.
Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn das Außenrohrende an seiner Außenfläche anodisch behandelt wird, ehe es erstmals oder erneut - in das Innenrohrende eingetrieben wird.
Auch ohne eine solche Behandlung läßt sich indessen eine je nach gewählter Länge des überlappungsbereichs nahezu beliebig feste Rohrverbindung am Verwendungsort mit einigen Hammerschlägen herstellen. Die Festigkeit dieser Verbindung beruht darauf, daß nach dem erstmaligen Ineinanderpressen und anschließenden Auseinanderziehen der Rohrenden das Außenrohrende sich elastisch verengt und das Innenrohrende sich elastisch weitet, sobald und in dem Maß, in dem die beiden Rohrenden voneinander befreit worden sind. Der Außendurchmesser des Innenrohrendes hat infolgedessen gegenüber dem Innendurchmesser des AuBenröhrendes ein gewisses Übermaß, dessen Größe von der Größe der radialen Kraft abhängt, mit der das Außenrohrende an seinem Außenumfang beim ersten Ineinanderpressen der beiden Rohrenden abgestützt worden ist. Dieses Übermaß erhält unter sonst gleichen Bedingungen seine geringstmögliche Größe, wenn das Außenrohrende beim ersten Ineinanderpressen der beiden Rohrenden durch die Abstützung seines Außenumfangs bis in die Nähe seiner Elastizitätsgrenze zusammengepreßt worden ist. Auf diese Weise läßt sich die Voraussetzung dafür schaffen, daß die beiden Rohrenden beim erneuten Zusammenfügen mit nur mäßiger Kraft ineinandergetrieben werden können. Andererseits läßt sich das unter sonst gleichen Bedingungen größtmögliche Übermaß dadurch er-
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zielen, daß das Außenrohrende beim erstmaligen Ineinanderpressen der beiden Rohrenden an seinem Außenumfang nur derart abgestützt wird, daß es sich beim Einpressen des Innenrohr en des bis in die Nähe seiner Elastizitätsgrenze weitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigt, jeweils im Axialschnitt,
Fig. 1 zwei Rohre identischer Abmessungen vor dem Zusammenfügen ,
Fig.2 die beiden Rohre in zusammengefügtem Zustand und Fig.3 die beiden wieder auseinandergezogenen Rohre.
In Fig.1 bis 3 sind zwei Rohre 1 und 2 aus Aluminium dargestellt, deren Außendurchmesser D beispielsweise 16mm und deren Innendurchmesser 14mm beträgt. Das Ende des Rohrs 1 ist als Innenrohrende 1a vorgesehen, das Ende des Rohrs 2 dagegen als Außenrohrende 2a. Diese Festlegung ist dadurch geschehen, daß das Innenrohrende 1a an seinem Außenumfang eine Abschrägung 1b erhalten hat, durch die es sich unter einem Winkel von etwa 7° in bezug auf die Rohrachse auf einer Länge von etwa 10mm verjüngt während das Außenrohrende 2a eine Abschrägung 2b erhalten hat, durch die es sich, ebenfalls unter einem Winkel von etwa 7° gegenüber der Rohrachse, trichterförmig erweitert.
Die beiden Rohre 1 und 2 werden gemäß Fig.2 derart zusammengepreßt, daß das Innenrohrende 1a in einem Überlappungsbereich von der Länge L in das Außenrohrende 2a eindringt. Dabei wird das Außenrohrende 2a an seinem Außenumfang gegen radiales Aufweiten abgestützt; eine dazu geeignete Vorrichtung ist in der Hauptanmeldung dargestellt und beschrieben. Dank dieser Abstützung behält das Außenrohrende im wesentlichen seinen ursprünglicheriAußendurchmesser D, während das Innenrohrende 1a im Überlappungsbereich einen Außendurchmesser annimmt, der im wesentlichen mit dem ursprünglichen Innendurchmesser beider
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Rohre 1 und 2 übereinstimmt. Beim Ineinanderpressen der beiden Rohrenden 1a und 2a verwandelt sich die äußere Abschrägung 1b des Innenrohrendes 1a in eine innere Abschrägung 1c, die in einem schwach ausgeprägten inneren Ringwulst 1d ausläuft.
Die beiden ineinandergepreßten Rohrenden 1a und 2a werden gemäß Fig.3 wieder auseinandergezogen, wobei das Innenrohrende 1a sich gegenüber dem Zustand, den es gemäß Fig.2 erreicht hat, geringfügig weitet, während das Außenrohrende 2a seinen ursprünglichen, in Fig.1 dargestellten Zustand im wesentlichen beibehält oder wieder annimmt, sofern es beim Ineinanderpressen der beiden Rohrenden 1a und 2a geringfügig elastisch geweitet worden ist. Die beiden Rohrenden 1a und 2a lassen sich nun leicht wieder zusammenfügen, indem sie zunächst widerstandslos um die Länge der Abschrägung 2b ineinandergeschoben und anschließend mit einigen axialen Hammerschlägen ineinandergetrieben werden. Die Zugfestigkeit der somit entstehenden erneuten Verbindung beträgt eta 90% der ursprünglichen, in Fig.2 dargestellten Verbindung und hängt von der Länge L des Uberlappungsbereichs ab, der im dargestellten Beispiel um etwa 2 0mm länger ist als die Länge der Abschrägung 2b, also insgesamt etwa 30mm beträgt.
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Claims (4)

PATENTANWÄLTE M.,h.i.,hMWHtho„ („m„ WUESTHOFF -v. PECHMANN -BEHRENS-GOETZ „,„.,,ng.ce.ha.d ,««(i»i>-.97,) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL BEPftESENTATlVES BEFORE THE EUKOPEAN PATENT OFPlCE DR.-1NG. DIETER BEHRENS MANDATAIKES AGREES rilES l'oFPICE IUlOPtlN DES BIlEVETS DirL.-INC.; DIPL.-TIIITSCH.-ING. RUfERT COST2 1A-52 877 2950223 D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 te le fön : (089) 66 xo j ι TELEGRAMM: fROTECTFATENT TELEX: J24070 13.Dezember 1979 Patentansprüche
1. Verfahren zum Verbinden von zwei dünnwandigen Rohren gleichen Durchmessers, insbesondere Leichtmetallrohren, bei dem das als Innenrohrende vorgesehene Ende des einen Rohrs und/oder das als Außenrohrende vorgesehene Ende des anderen Rohrs am Außenumfang unter einem Winkel von vorzugsweise zwischen 5° und 20· konisch abgeschrägt wird und beide Rohrenden ineinandergepreßt werden, während das Außenrohrende im vorgesehenen axialen Oberlappungsbereich an seinem Außenumfang gegen radiales Aufweiten abgestützt wird, nach Patentanmeldung P 27 29 677.1-14, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohre (1,2), nachdem ihre Enden (1a,2a) ineinandergepreßt worden sind, wieder auseinandergezogen werden und die endgültige Verbindung erst durch Eintreiben des Innenröhrendes (1a) in das an seinem Außenumfang nicht mehr gegen radiales Aufweiten abgestützte Außenrohrende (2a) hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auseinanderziehen der beiden Rohre (1,2) das Außenrohrende (2a) an seinem Außenumfang nicht mehr gegen radiales Aufweiten abgestützt wird.
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ORIGINAL INSPECTED
5Δ til I
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenfläche des aus dem Außenrohrende (2a) herausgezogenen Innenrohrendes (1a), ehe dieses erneut in das Außenrohrende (2a) eingetrieben wird, eine dünne Schicht Farbe od.dgl. aufgebracht wird, wobei jedoch ein ringförmiger Endabschnitt dieser Außenfläche von der Farbe od.dgl. freigelassen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Außenrohrende (2a) an seiner Außenfläche anodisch behandelt wird, ehe es in das Innenrohrende (1a) eingetrieben wird.
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