DE4112962A1 - Mehrwandiges stahlrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrwandiges Stahlrohr mit einem geringen Durchmesser, üblicherweise geringer als 20 mm, und aufweisend genügend Widerstandskraft gegen Druck und mechanische Beanspruchung, das im allgemeinen zur Verwendung in einem Automobil oder anderen Manschinen und Geräten, beispielsweise als Öl- oder Gasförderleitung oder als Kraftstoffeinspritzrohr für einen Dieselmotor vorgesehen ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt, weist ein herkömmliches mehrwandiges Stahlrohr dieses Typs eine Anzahl von Rohrkörpern P1′ und P2′ unterschiedlichen Durchmessers auf. Jeder Körper, ein verschweißtes oder gezogenes Rohr, hat eine ebene Umfangsfläche 13, die mit Kupfer beschichtet ist, um eine Lötschicht zu erzeugen. Die Umfangsflächen der Rohrkörper sind, wie bei Bezugszeichen 12, überlappt und, wie gemäß Bezugszeichen 14, miteinander verlötet.

Die Überlappungsfläche 12 gemäß dem Stand der Technik ist eine glatte Oberfläche. Wenn die Rohrkörper in einem Ofen bei einer Schmelztemperatur der Lötschicht erhitzt werden, können Teile der Rohrkörper (nämlich Pinholes) infolge der unterschiedlichen Benetzbarkeit zwischen den sich überlappenden Flächen 12 nicht verlötet werden. Dies verschlechtert die Widerstandsfähigkeit gegen Druck und mechanische Beanspruchung gegen Reißen und Brechen und beeinflußt daher die Qualität des Rohres.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein mehrwandiges Stahlrohr zu schaffen, in dem ein Lötmaterial konstant und im wesentlichen gleichförmig durch Erwärmung benetzt werden kann, um die Kapillarwirkung zu unterstützen, eine gleichmäßige Verteilung des Lötmaterials zwischen den sich überlappenden Flächen zu erreichen, im wesentlichen die Pinholes zu reduzieren und das Miteinanderverlöten der sich überlappenden Flächen zu sichern.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein mehrwandiges Stahlrohr mit zumindest zwei Rohrkörpern, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen und in sich überlappender Beziehung angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Rohrkörper sich überlappende Flächen einschließen, die miteinander verlötet sind und wobei zumindest eine der überlappenden Flächen eine rauhe Oberfläche ist. Die rauhe Oberfläche weist eine Rauhigkeit von 10 bis 30 µm auf und wird durch Sandstrahlen, Ätzen oder Schruppen oder durch die Verwendung von Walzen hergestellt. In weiterer Ausführung kann zumindest eine der überlappenden Flächen mit Kupfer plattiert sein, um eine Lötschicht zu erhalten, durch die die sich überlappenden Flächen miteinander verlötet sind. Das Verlöten der sich überlappenden Flächen geschieht bei einer Temperatur von 1120 bis 1200°C. Der Rohrkörper besteht aus einem Material, das aus der Gruppe ausgewählt werden kann, die aus einem doppelwandigen, rostfreien Rohr, einem nahtlosen, rostfreien Rohr und einem elektroverschweißten Rohr besteht.

Mit der vorliegenden Erfindung kann ein Lötmaterial konstant und im wesentlichen gleichförmig durch Erwärmung benetzt werden, um eine Kapillarwirkung zu unterstützen. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Lötmaterials zwischen den sich überlappenden Flächen, reduziert wesentlich die Pinholes, erlaubt vollständiges Verlöten der sich überlappenden Flächen und verbessert die Widerstandsfähigkeit gegen Druck ebenso wie gegen mechanische Beanspruchung gegen Reißen und Zerbrechen. Die vorliegende Erfindung bringt dadurch ein hochqualitatives Produkt hervor.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen diese näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen in

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mehrwandigen Stahlrohres gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1;

Fig. 3-5 ähnliche Ansichten gemäß Fig. 2, die jedoch unterschiedliche erfindungsgemäße Ausführungsformen zeigen; und

Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt eines herkömmlichen Stahlrohres.

Unter Bezug auf die Fig. 1 bis 5 bezeichnet die Ziffer 1 ein mehrwandiges Stahlrohr mit einem Durchmesser von weniger als 15 mm. Eine Anzahl von Rohrkörpern P1 und P2 unterschiedlichen Durchmessers sind zuvor mit Kupfer beschichtet worden, um eine Lötschicht von 2 bis 3 µm zu erreichen, wobei diese bei 2 miteinander überlappt sind. Eine der sich überlappenden Flächen 2, beispielsweise die Innenfläche des Rohrkörpers P1 oder die Außenfläche des Rohrkörpers P2 ist aufgerauht, um eine rauhe Oberfläche 3 mit einer Rauhigkeit von vorzugsweise 10 bis 30 µm zu erreichen. Andererseits kann die Innenfläche des Rohrkörpers P1 oder die Außenfläche des Rohrkörpers P2 zuerst aufgerauht und dann mit Kupfer beschichtet werden, um eine Lötschicht darauf zu erzeugen. Die so hergestellten Rohrkörper werden dann bei einer Schmelztemperatur der Lötschicht, vorzugsweise bei 1120 bis 1200°C erhitzt, um die sich überlappenden Flächen 2 zu verlöten. Jeder der Rohrkörper P1 und P2 ist ein doppelwandiges, rostfreies Rohr (Fig. 2), ein nahtloses, rostfreies Rohr (Fig. 2 und 4), oder ein elektroverschweißtes, rostfreies Rohr (Fig. 3). Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, werden zwei Rohrkörper verbunden. Wie in Fig. 5 gezeigt, werden drei Rohrkörper miteinander verbunden. Die rauhe Oberfläche 3 wird durch Sandstrahlen, Ätzen oder Schruppen oder durch die Verwendung von Walzen hergestellt. Durch Experimente wurde herausgefunden, daß die rauhe Oberfläche 3 vorzugsweise eine Rauhigkeit von 10 bis 30 µm aufweist. Ist diese geringer als 10 µm, kann keine gleichmäßige Benetzung des Lötmaterials erfolgen. Andererseits, wenn die Überlappungsflächen 2 zu rauh sind oder eine Rauhigkeit größer als 30 µm aufweisen, können diese nicht genügend verlötet werden. Dies ergibt die Bildung von Pinholes.

In dem bisher beschriebenen, erfindungsgemäßen mehrwandigen Stahlrohr 1 besitzt zumindest eine der sich überlappenden Flächen, beispielsweise die Innenfläche des Rohrkörpers P1 oder die Außenfläche des Rohrkörpers P2 eine rauhe Oberfläche, und die sich überlappenden Flächen sind bei 4 miteinander verlötet. Durch das Erhitzen wird das Lötmaterial konstant und im wesentlichen gleichförmig benetzt und verläuft gleichmäßig zwischen den sich überlappenden Flächen 2 unter der Kapillarwirkung. Dies vermindert im wesentlichen Pinholes und sichert vollständiges Verlöten der Rohrkörper. Das erfindungsgemäße Stahlrohr bringt eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Druck und mechanische Beanspruchung gegen Reißen und Bruch, ist von hervorragender Qualität und höchst nützlich.

Claims (6)

1. Mehrwandiges Stahlrohr (1) mit zumindest zwei Rohrkörpern (P1, P2), die unterschiedliche Durchmesser aufweisen und in sich überlappender Beziehung angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Rohrkörper (P1, P2) sich überlappende Flächen (2) einschließen, die miteinander verlötet sind, und wobei zumindest eine der überlappenden Flächen (2) eine rauhe Oberfläche (3) aufweist.

2. Mehrwandiges Stahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rauhe Oberfläche (3) eine Rauhigkeit von 10 bis 30 µm aufweist.

3. Mehrwandiges Stahlrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rauhe Oberfläche durch Sandstrahlen, Ätzen oder Schruppen oder durch die Verwendung von Walzen hergestellt ist.

4. Mehrwandiges Stahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der überlappenden Flächen (2) mit Kupfer beschichtet ist, um eine Lötschicht (4) zu erhalten, durch die die sich überlappenden Flächen (2) miteinander verlötet sind.

5. Mehrwandiges Stahlrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich überlappenden Flächen (2) bei einer Temperatur von 1120 bis 1200°C verlötet werden.

6. Mehrwandiges Stahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkörper (P1, P2) aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus einem doppelwandigen, rostfreien Rohr, einem nahtlosen, rostfreien Rohr und einem elektroverschweißten Rohr bestehen.