DE2950223C2

DE2950223C2 -

Info

Publication number: DE2950223C2
Application number: DE2950223A
Authority: DE
Inventors: Francois Bourg-La-Reine Fr Colas
Original assignee: Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Current assignee: Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1988-07-14
Also published as: JPS5582885A; CH632683A5; GB2038688B; US4302874A; DE2950223A1; GB2038688A; IT7927959A0; IT1126541B; FR2443889B2; FR2443889A2; CA1118586A; BE880594A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei dünnwandigen Rohren gleichen Durchmessers, insbesondere Leicht metallrohren, 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 Außen rohrende 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 Außen fläche 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 Abstützung freigegeben worden ist, seinen ursprünglichen Außen durchmesser und somit auch seine ursprüngliche Wanddicke in erster Näherung, abgesehen von einer geringfügigen radialen Auffederung, beibehält und somit ungeschwächt bleibt. Die zwi schen den beiden zusammengepreßten Rohrenden wirksamen elasti schen Rückstellkräfte erzeugen einen Reibungswiderstand, der sich einem unbeabsichtigten Auseinanderziehen der beiden Rohre widersetzt und durch entsprechende Wahl der Länge des Über lappungsbereiches nahezu beliebig groß bemessen werden kann.

Das Verfahren gemäß Hauptanmeldung ist dazu vorgesehen, dünn wandige Rohre dauerhaft miteinander zu verbinden. Der vorlie genden Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren derart weiterzubilden, daß es die Möglichkeit bietet, eine wenn auch nicht ganz so feste Verbindung zweier Rohrenden ursprüng lich gleichen Durchmessers am Verwendungsort auf äußerst ein fache Weise mit einem überall verfügbaren Werkzeug herzustellen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohre, nachdem ihre Enden ineinandergepreßt worden sind, wieder aus einander gezogen werden und die endgültige Verbindung erst durch Eintreiben des Innenrohrendes in das an seinem Außenum fang nicht mehr gegen radiales Aufweiten abgestützte Außenrohr ende hergestellt wird.

Zum Herstellen der endgültigen Verbindung genügen einige Hammer schläge 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 Be dingungen entsprechen, unter denen die beiden Rohrenden später am Verwendungsort ineinandergetrieben werden.

Eine besonders feste Verbindung durch das nachträgliche In einandertreiben der beiden Rohrenden ergibt sich, wenn auf die Außenfläche des aus dem Außenrohrende herausgezogenen Innen rohrendes, ehe dieses erneut in das Außenrohrende eingetrieben wird, eine dünne Schicht Farbe od. dgl. aufgebracht wird, wo bei jedoch ein ringförmiger Endabschnitt dieser Außenfläche von der Farbe od. dgl. freigelassen wird.

Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn das Außenrohr ende 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 Hammer schlägen herstellen. Die Festigkeit dieser Verbindung beruht darauf, daß nach dem erstmaligen Ineinanderpressen und an schließenden Auseinanderziehen der Rohrenden das Außenrohr ende sich elastisch verengt und das Innenrohrende sich elastisch weitet, sobald und in dem Maß, in dem die beiden Rohrenden von einander befreit worden sind. Der Außendurchmesser des Innen rohrendes hat infolgedessen gegenüber dem Innendurchmesser des Außenrohrendes 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 glei chen Bedingungen seine geringstmögliche Größe, wenn das Außen rohrende 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 Rohr enden beim erneuten Zusammenfügen mit nur mäßiger Kraft inein andergetrieben werden können. Andererseits läßt sich das unter sonst gleichen Bedingungen größtmögliche Übermaß dadurch er zielen, daß das Außenrohrende beim erstmaligen Ineinander pressen der beiden Rohrenden an seinem Außenumfang nur der art abgestützt wird, daß es sich beim Einpressen des Innen rohrendes bis in die Nähe seiner Elastizitätsgrenze weitet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an hand einer schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigt, jeweils im Axialschnitt

Fig. 1 zwei Rohre identischer Abmessungen vor dem Zusammen fügen,

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 darge stellt, deren Außendurchmesser D beispielsweise 16 mm und deren Innendurchmesser 14 mm beträgt. Das Ende des Rohrs 1 ist als Innenrohrende 1 a vorgesehen, das Ende des Rohrs 2 dagegen als Außenrohrende 2 a. Diese Festlegung ist dadurch geschehen, daß das Innenrohrende 1 a an seinem Außenumfang eine Abschrägung 1 b erhalten hat, durch die es sich unter einem Winkel von etwa 7° in bezug auf die Rohrachse auf einer Länge von etwa 10 mm verjüngt während das Außenrohrende 2 a eine Abschrägung 2 b 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 zusammenge preßt, daß das Innenrohrende 1 a in einem Überlappungsbereich von der Länge L in das Außenrohrende 2 a eindringt. Dabei wird das Außenrohrende 2 a an seinem Außenumfang gegen radiales Auf weiten abgestützt; eine dazu geeignete Vorrichtung ist in der Hauptanmeldung dargestellt und beschrieben. Dank dieser Ab stützung behält das Außenrohrende im wesentlichen seinen ur sprünglichen Außendurchmesser D, während das Innenrohrende 1 a im Überlappungsbereich einen Außendurchmesser annimmt, der im wesentlichen mit dem ursprünglichen Innendurchmesser beider Rohre 1 und 2 übereinstimmt. Beim Ineinanderpressen der beiden Rohrenden 1 a und 2 a verwandelt sich die äußere Abschrägung 1 b des Innenrohrendes 1 a in eine innere Abschrägung 1 c, die in einem schwach ausgeprägten inneren Ringwulst 1 d ausläuft.

Die beiden ineinandergepreßten Rohrenden 1 a und 2 a werden ge mäß Fig. 3 wieder auseinandergezogen, wobei das Innenrohrende 1 a sich gegenüber dem Zustand, den es gemäß Fig. 2 erreicht hat, geringfügig weitet, während das Außenrohrende 2 a seinen ur sprünglichen, in Fig. 1 dargestellten Zustand im wesentlichen bei behält oder wieder annimmt, sofern es beim Ineinanderpressen der beiden Rohrenden 1 a und 2 a geringfügig elastisch geweitet worden ist. Die beiden Rohrenden 1 a und 2 a lassen sich nun leicht wie der zusammenfügen, indem sie zunächst widerstandslos um die Länge der Abschrägung 2 b ineinandergeschoben und anschließend mit einigen axialen Hammerschlägen ineinandergetrieben werden. Die Zugfestigkeit der somit entstehenden erneuten Verbindung beträgt etwa 90% der ursprünglichen, in Fig. 2 dargestellten Ver bindung und hängt von der Länge L des Überlappungsbereichs ab, der im dargestellten Beispiel um etwa 20 mm länger ist als die Länge der Abschrägung 2 b, also insgesamt etwa 30 mm beträgt.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden von zwei dünnwandigen Rohren glei chen 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 ineinander gepreßt werden, während das Außenrohrende im vorgesehenen axialen Überlappungsbereich an seinem Außenumfang gegen radiales Auf weiten abgestützt wird, nach Patent 27 29 677, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 2), nachdem ihre Enden (1 a, 2 a) ineinandergepreßt worden sind, wie der auseinandergezogen werden und die endgültige Verbindung erst durch Eintreiben des Innenrohrendes (1 a) in das an seinem Außenumfang nicht mehr gegen radiales Aufweiten abgestützte Außenrohrende (2 a) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß beim Auseinanderziehen der beiden Rohre (1, 2) das Außenrohrende (2 a) an seinem Außenumfang nicht mehr gegen ra diales Aufweiten abgestützt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß auf die Außenfläche des aus dem Außen rohrende (2 a) herausgezogenen Innenrohrendes (1 a), ehe dieses erneut in das Außenrohrende (2 a) eingetrieben wird, eine dünne Schicht Farbe od. dgl. aufgebracht wird, wobei jedoch ein ring förmiger Endabschnitt dieser Außenfläche von der Farbe od. dgl. freigelassen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Außenrohrende (2 a) an seiner Außen fläche anodisch behandelt wird, ehe es in das Innenrohrende (1 a) eingetrieben wird.