DE4033457A1 - Verfahren zum verloeten von rohrrahmen sowie einrichtung dafuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlöten von Rohr­ rahmen, insbesondere von Fahrradrahmen und Rahmenteilen, wo­ bei die Erwärmung der Lötstellen durch einen Induktor er­ folgt.

Fahrradrahmen werden fast ausschließlich autogen gelötet oder geschweißt. Zum induktiven Erwärmen der Lötstellen ist es bereits bekannt, Klappinduktoren einzusetzen. Damit kann erreicht werden, daß unter Anwendung von Schutz­ oder Formiergas eine Verkokung des Rohrmaterials vermieden wird, so daß anschließend kein Verputzen der Lötstellen er­ forderlich ist.

Mit diesem Klappinduktor wird die Lötstelle von außen her erwärmt. Nachteilig ist hierbei, daß sich nur eine ungleich­ mäßige Erwärmung erreichen läßt und daß auch die Gefahr be­ steht, daß Überhitzungsstellen auftreten.

Außer der induktiven Lötung durch Innenfelderwärmung mittels Klappinduktoren, wobei sehr hohe Temperaturen, das heißt ca. 1000 Grad Celsius erzeugt werden können, wird auch das auto­ gene Löten mit Flamme angewendet.

Neben dem Nachteil, daß während des Lötvorganges ein uner­ wünschter Schmutzeintrag möglich ist, besteht auch hier das Problem, daß eine gleichmäßige Erwärmung aufgrund der gerin­ gen Wandstärken der eingesetzten Rohre die Wärme schlecht geleitet wird und es deshalb leicht zu Überhitzungen kommen kann, die sich auf die angestrebte Dauerfestigkeit sehr ne­ gativ auswerten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit sich die Lötstellen sehr gleichmäßig und auch schnell erwärmen lassen. Es sollen da­ bei Temperaturen von 600 bis 650 Grad Celsius kontrolliert erreichbar sein. Insbesondere sollen dadurch qualitative Ma­ terialminderungen, die durch Überhitzung und/oder ungleich­ mäßige Erwärmung auftreten können, vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß die Lötstelle jeweils von innen induktiv durch ein Außenfeld erwärmt wird.

Durch eine solche induktive Außenfelderwärmung von der In­ nenseite des Rohres her läßt sich die Lötstelle sehr schnell und - als Voraussetzung für die genaue Temperaturhaltung - gleichmäßig erwärmen. Es lassen sich so auch hohe Energie­ mengen zuführen, wodurch sich kurze Taktzeiten und ein hoher Energienutzungsgrad ergeben.

Vorteilhaft ist auch noch, daß durch die Erwärmung im Inne­ ren des Rohres das in eine Muffe eingesteckte Rohr schneller erwärmt wird als die Muffe selbst, was in erwünschter Weise zu einer Verengung des Lötspalts führt, was eine geringere Verwendung von Lot zuläßt.

Vorzugsweise wird die Lötung unter einer Gasatmosphäre, vorzugsweise unter Formiergas, insbesondere Wasserstoff vor­ genommen. Unter einer solchen Gasatmosphäre kann ohne Fluß­ mittel gearbeitet werden, da dieses durch das Gas ersetzt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens. Diese Einrichtung ist insbesondere da­ durch gekennzeichnet, daß zum Erwärmen der Lötstellen wenig­ stens ein in das Rohr einführbarer Induktor zur Außenfeld­ erwärmung vorgesehen ist. Es ergeben sich auch hier die be­ reits in Verbindung mit dem Verfahren geschilderten Vortei­ le. Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Er­ findung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt etwas schematisiert:

Fig. 1 eine Einrichtung zum Verlöten von Rohrrahmen mit in dieser Vorrichtung befindlichem Rahmen und

Fig. 2 und 3 die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung in unterschiedli­ chen Arbeitsstellungen.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Einrichtung dient zum Ver­ löten von Rohrrahmen 2, insbesondere von Fahrradrahmen. Die Erwärmung erfolgt induktiv mit Hilfe von Induktoren 3, die bei den Lötstellen 4 positioniert werden können.

Das Erwärmen der Lötstellen erfolgt durch eine Außenfelder­ wärmung, indem der jeweilige Induktor 3, der im wesentlichen durch eine Spule gebildet ist, in den jeweiligen Rohrab­ schnitt bis zu Lötstelle eingeführt und dort etwa koaxial positioniert wird. Dadurch kann die Lötstelle gleichmäßig, kontrolliert und schnell erwärmt werden.

Bei koaxialer Anordnung des Induktors 3 im Rohr ist ein gleichmäßiger Abstand zum Rohr vorhanden, was sich in einer gleichmäßigen, verzugsfreien Erwärmung auswirkt.

Bei den Verbindungsstellen 5 des Rohrrahmens 2 sind jeweils Verbindungsmuffen 6 vorgesehen. Diese Verbindungsmuffen 6 umgreifen die jeweiligen Rohrenden außenseitig.

Bei der vorgesehenen Innenfelderwärmung durch den im Rohr befindlichen Induktor 3 wird das in die jeweilige Verbin­ dungsmuffe 6 eingesteckte Rohr schneller erwärmt als diese, was zu einer Verengung des Lötspalts führt. Durch diese Löt­ spaltverengung kann die notwendige Lotmenge verringert wer­ den.

Durch die schnelle und gleichmäßige Erwärmung lassen sich auch kurze Löttaktzeiten erreichen und damit eine optimale Schonung des verwendeten Rohrmaterials. Diese Vorteile wir­ ken sich insbesondere bei Verwendung hochlegierter Stähle für den Rahmen aus.

Die Einrichtung 1 weist einen dicht verschließbaren Behälter 7 auf, in den der zum Verlöten vorbereitete Rohrrahmen 2 eingesetzt und fixiert werden kann.

Der in den Figuren dargestellte Fahrrad-Rohrrahmen weist ein Steuerrohr 8, ein Oberrohr 9, ein Unterrohr 10, ein Sattel­ rohr 11, zwei Sattelstreben 12 sowie zwei Kettenstreben 13 auf.

Mit der in den Figuren gezeigten Einrichtung 1 wird mit dem in Verlängerung des Steuerrohres 8 angeordneten Induktor 3 eine Lötstelle zwischen Steuerrohr 8 und einer mit dem Ober­ rohr 9 bereits verlöteten Muffe 6 und durch Umpositionieren des Induktors 3 auch eine Lötstelle zwischen Steuerrohr 8 und einer mit dem Unterrohr 2 verbundenen Muffe 6 erwärmt. Mit dem in Verlängerung des Sattelrohres angeordneten In­ duktor 3 erfolgt einerseits ein Erwärmen bei der Verbin­ dungsstelle zwischen Oberrohr 9, Sattelrohr 11 und Sattel­ streben 12 und andererseits im unteren Bereich zwischen Un­ terrohr 2, Sattelrohr 11 und Kettenstreben 13. Auch in die­ sen Bereichen sind die dort vorhandenen Verbindungsmuffen 6 bereits mit dem Oberrohr 9 bzw. dem Unterrohr 10 verlötet.

Durch den in Verlängerung der Sattelstreben angeordneten In­ duktor 3 können die beiden Lötverbindungen an der Rohrver­ bindungsstelle zwischen Oberrohr 9 und Sattelrohr 11 erwärmt werden.

Mit dem in Verlängerung der Kettenstreben 13 angeordneten Induktor 3 ist schließlich das Erwärmen der Lötstellen beim Tretlager möglich, daß sich in dem Verbindungsknoten zwi­ schen Unterrohr 2, Sattelrohr 11 und Kettenstreben 13 befin­ det.

Sowohl die Sattelstreben als auch die Kettenstreben 13 sind an ihren miteinander verbundenen Enden offen, so daß die je­ weiligen Induktoren 3 dort eintauchen und bei den jeweiligen Lötstellen positioniert werden können.

Zum Positionieren lassen sich die einzelnen Induktoren 3, die sich an den inneren Enden von Induktorstangen 14 befin­ den, in Längsrichtung innerhalb des jeweils zugeordneten Rohres verschieben. Für dieses Positionieren können entspre­ chende, hier nicht dargestellte Antriebe vorgesehen sein. Die äußeren Enden der Induktorstangen 14 lassen sich an ei­ nen Induktionsgenerator ankuppeln, wobei gleichzeitig eine elektrische Verbindung und auch eine Verbindung für Kühlwas­ ser hergestellt wird. Der Anschlußkopf 15 (Fig. 2 u. 3) des Induktionsgenerators kann die Positionierbewegungen der In­ duktorstangen 14 mitmachen.

Zum Ankuppeln der verschiedenen Induktorstangen 14 an den Anschlußkopf 15 ist der Behälter 7 mit den daran angebrach­ ten Induktorstangen 14 positionierbar, insbesondere verdreh­ bar und auch seitlich verschiebbar. In den Fig. 2 u. 3 sind unterschiedliche Ankoppelstellungen gezeigt. Die Induktorstangen 14 sind innerhalb von Zylindern 16 ge­ führt und gasdicht abgedichtet.

Der Behälter 7 läßt sich dicht verschließen und weist eine Füllöffnung 17 für Formiergas, insbesondere Wasserstoff auf. Die Lötung kann so in einer entsprechenden Gasatmosphäre erfolgen, wobei bei Verwendung der vorerwähnten Gase kein Flußmittel für die Lötungen erforderlich ist. Das Zuführen von Lot kann durch aufgelegte Lotringe erfolgen, die im Übergangsbereich zwischen Muffen und angrenzendem Rohr po­ sitioniert werden.

Neben den bereits vorerwähnten Vorteilen hat das erfindungs­ gemäße Verfahren noch den erheblichen, zusätzlichen Vorteil, daß ein Reinigen der Lötstellen nach dem Lötvorgang nicht erforderlich ist. Dadurch werden erhebliche Zeit- und Perso­ nalkosten eingespart.

Claims (8)

1. Verfahren zum Verlöten von Rohrrahmen, insbesondere von Fahrradrahmen und Rahmenteilen, wobei die Erwärmung der Lötstellen durch einen Induktor erfolgt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lötstelle jeweils von innen induktiv durch ein Außenfeld erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötung unter einer Gasatmosphäre, vorzugsweise unter Formiergas, insbesondere Wasserstoff vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Rohre mittels Muffen oder der­ gleichen zusammengesteckt werden, daß der Rahmen oder das Rahmenteil in einen Behälter eingesetzt wird, daß insbe­ sondere nacheinander Induktoren in die an den Enden offe­ nen Rohre eingeführt und bei den Verbindungsstellen posi­ tioniert werden, daß der Behälter gegebenenfalls mit Gas gefüllt wird und daß anschließend nacheinander die Induk­ toren für den Lötvorgang mit einem Induktions-Generator verbunden werden.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erwärmen der Lötstellen (4) wenigstens ein in das jeweilige Rohr ein­ führbarer Induktor (3) zur Außenfelderwärmung vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen-Rohre an ihren Enden zum Einführen des Induk­ tors (3) offen ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß ein dicht verschließbarer Behälter (7) zur Auf­ nahme eines zum Verlöten vorbereiteten, zusammengesteck­ ten Rahmens (2) oder Rahmenteiles vorgesehen ist, der Öffnungen zum Befüllen mit Gas sowie abdichtbare Durch­ führungen (Zylinder 16) für Induktorstangen (14) auf­ weist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behälter (7) zumindest drehbar, vorzugsweise auch quer zur Drehachse positionierbar gela­ gert ist und mit seinen Induktorenden (Induktorstangen 14) bei einer mit einem Induktions-Generator verbundenen Energie-Einspeisestelle (15) positionierbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei den Induktorstangen-Durchführungen Führungszylinder (16) mit den darin befindlichen, in Längsrichtung positionierbaren Induktorstangen (14) vor­ gesehen sind und daß die Zylinder (16) mit dem Behälter (7) verbunden oder verbindbar sind.