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Verfahren zum Verbinden der Enden von Rohrsträngen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden der Enden von zwei oder mehr parallelen
Rohren zu einem gemeinsamen Ende. Derartige Rohrverbindungen werden nach einem bekannten
Verfahren in der Weise hergestellt, daß die in einem Gesenk in paralleler Lage eingespannten
Rohre an den betreffenden, auf Schweißhitze gebrachten Enden durch Einführen eines
entsprechend gestalteten Dornes aufgeschlitzt, und die dabei entstehenden Lappen
nach außen aufgebogen und miteinander verschweißt werden. Die Rohrstränge müssen
hierbei aus Gründen der Herstellung einen gewissen Abstand v oneinandei- haben,
damit die aufgebogenen Lappen beim Schweißen in der richtigen Lage zur Berührung
kommen. Ist dieser Abstand zu groß, so entsteht eine unvollkommene Schweißstelle,
und ist der Abstand zu klein, dann ist mit einem Klemmendes Dornes infolge zu großer
Materialanhäufung zu rechnen. Bei Überschreiten des äußerst zulässigen Abstandes
würde gar keine Schweißurig möglich sein.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf solche Rohrverbindungen, bei denen,
wie es z. B. bei den Rohren zur Bildung von Wasserwänden oder von Lenkwänden in
Dampfkesselfeuerungen o. dgl. der Fall ist, die Rohrstränge möglichst dicht aneinanderliegen.
Gemäß der Erfindung werden die Rohrstränge, nachdem sie in der bekannten Weise zu
einem gemeinsamen offenen Ende verbunden sind, durch Ausübung eines seitlichen Druckes
etwa bis zur Berührung einander genähert und dann die bei diesem Zusammendrücken
auftretenden Deformationen an dem gemeinsamen Enide beseitigt. Das kann z. B. durch
eine Vorrichtung geschehen, welche aus einem das gem@ein@ame Ende aufnehmenden zweiteiligen
Gesenk und einem in das offene Rohrende einzuführenden Dorn mit zwei oder mehr Schenkeln
besteht, deren Längsachsen mit den Längsachsen der zusammengerückten Rohrstränge
zusammenfallen., und die je durch einen Einschnitt voneinander getrennt sind, dessen
Höhe im wesentlichen der doppelten Wandstärke der Rohrstränge entspricht.
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Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dar.
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Fig. r der Zeichnung zeigt die untere Hälfte eines Gesenkes zum Verein
eigen von zwei Rohrenden zu einem gemeinsamen Ende.
Fig. 2 zeigt
die Rohrendien mit dem Stempel am Ende seines Hubes.
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Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2, und Fig. 4 zeigt
das Rohrgebilde der Fig. 2, bei welchem die Rohrschenkel noch einen gewissen Abstand
voneinander haben.
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Fig. 5 zeigt Dorn und Gelenk zum Beseitigen der an dem gemeinsamen
Ende durch das Zusammendrücken der Rohrschenkel entstandenen Deformationen.
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Fig. 6 ist ein. Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5.
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Fig. 7 zeigt,das Rohrgebilde nach Beendigung des Hubes des Dornes.
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Fig. 8 und 9 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen des endgültigen
Rohrgebildes.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. i bis 4 bezeichnet i die untere Hälfte
des Ges.enkes, welches zwei halbzylinidrische Vertiefungen zur Aufnahme der zu vereinigenden
Rohrstränge 2 enthält. Die obere Hälfte 3 des Gelenkes ist symmetrisch zur unteren
Hälfte ausgebildet. Die beiden halbzylindrischen Vertiefungen in den Gesenkhälften
i und 3 sind durch einen Steg 4 in jeder Gelenkhälfte voneinander getrennt. Dieser
Steg 4 erstreckt sich von dem einen Ende 5 bis zu einer Stelle 6 zwischen den beiden
Endren des Gesenkes. Wenn die Gelenkhälften aufeinandergelegt werden, so überdecken
sich die beiden Stege 4 längs .der Linie 7 (Fig. 3). Von der Stelle 6 bis zu dem
anderen Ende der Gelenkhälften ist der Steg 4 weggelassen, so daß auf dieser Strecke
ein offener Raum zwischen den beiden Rohren :2 entsteht.
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In Fig. 2 befindet sich der Stempel i9 mit den beiden Schenkeln ;8
am Ende seines Arbeitshubes. Die beiden Schenkel 8 treten, dabei in die Rohrstränge
2 ein, die dadurch an den einander zugekehrten Seiten aufgeschlitzt werden. Diese
aufgeschlitztem Lappen werden beim Einschieben des Stempels gleichzeitig selbsttätig
nach außen gegen die Wand des Gelenkes aufgebogen, und die Ränder der aufgebogenen
Teile von einem Rohr kommen zur Berührung mit den Rändern der aufgebogenen Teile
des anderen Rohres. Da .die Rohrstränge vor Einführen in das Gelenk auf Schweißhitze
gebracht worden waren, so werden bei dem Einführen des Stempels i9 die aufgebogenen
Lappen an den Rändern miteinander verschweißt, und zwar längs einer Linie 9, wie
sich aus Fig. 4 ergibt. io und i i bezeichnen die Teile, welche gegeneinander gebogen
und an ihren Rändern miteinander verschweißt sind.
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Dieses Verfahren ist an sich bekannt. Der Erfolg bei der Herstellung
einer guten Rohrverbindung nach diesem bekannten Verfahren hängt zu einem großen
Teil davon ab, daß die Rohrstränge 2, die auch - abweichend von dem dargestellten
Ausführungsbeispiel - in einer Anzahl von mehr als zwei miteinander verbunden werden
können, in dem richtigen Abstand zueinander in das Gesenk eingelegt werden oder
mit anderen Worten, daß die Gesenkhälften i und 3 einen Trennungssteg ,4 von der
richtigen Breite besitzen. Dieser Abstand, durch den die Rohre voneinander getrennt
sein müssen, hängt ferner von ihrer Wandstärke ab und muß in allen Fällen derart
sein, daß die Ränder der aufgeschlitzten und aufgebogenen Wandteile mit der erforderlichen
Kraft miteinander in Berührung kommen. Wenn die Rohrstränge zu weit auseinanderstehen,
dann ergibt sich eine wenig gute Schweißung oder überhaupt keine: wenn die Rohrstränge
zu nahe aneinanderliegen, dann ergibt sich eine Anhäufung von Material beim Aufschlitzen
der Rohre, so daß der Stempel beim Einführen seinen richtigen Hub nicht ausführen
kann und sich klemmt. Ist der Abstand der Rohrschenkel besonders klein, dann kann
.das Verfahren überhaupt nicht ausgeführt werden. In Fig. 4 sind die beiden Rohrschenkel
2 in einem Abstande voneinander gezeigt, welcher sich in normalen Fällen ergibt.
Dieser Abstand ist jedoch zu groß -für solche Rohrgebilde, die z. B. zur Herstellung
von Wasser- oder Strahlungswänden oder zur Bildung von Lenkwänden für die Rauchgase
in Feuerungen verwendet werden sollen, da in solchen Fällen die Rohrstränge möglichst
eng aneinanderliegen sollen.
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Um das Rohrgebilde für derartige Zwecke geeignet zu machen, werden
die Rohrschenkel 2 durch Anwendung eines seitlichen Druckes so weit genähert, daß
sie einander nahezu oder ganz berühren. Hierbei entsteht aber ein Abflachen der
Rohre, welches nicht erwünscht ist und. durch die Erfindung beseitigt wird. Eine
Vorrichtung, die hierfür verwendet wird, ist in Fig. 5 bis 7 dargestellt. Fig. 5
zeigt die beiden Rohre in der Lage, welche sie nach dem Zusammendrücken einnehmen.
Man sieht hieraus, daß das gemeinsame Verbindungsende der Rohrstränge 2 etwas abgeflacht
ist, und daß ferner Teile der Rohrwände an der Gabelungsstelle sich zu einem Wulst
12 ausgebildet haben, welcher in das Innere der Rohrstränge :2 hineinragt und dadurch
den freien Durchgangsquerschnitt dieser Rohrstränge 2 verengt. Zum Flachdrücken
dieses Wulstes 12 in die Form, welche aus Fig. 7 ersichtlich ist, wird eine Vorrichtung
benutzt, welche aus den zwei Gesenkhälften 13 und 2o zur Aufnahme der Rohrstränge
2 und einem in dieses Gelenk bzw. in das gemeinsame Rohrende einzuführenden Dorn
14 besteht, der zwei zylindrische
Schenkel 17 und 18 enthält, deren
Längsachsen mit den Achsen der beiden Rohrstränge 2 in der zusammengerückten Lage
zusammenfallen. Zwischen diesen beiden Schenkeln 17 und, 18 befindet sich ein Zwischenraum
oder Einschnitt 15 (Fig.5), der an seiner engsten Stelle eine Breite etwa gleich
der doppelten Stärke der Wandung jedes der beiden Rohrstränge 2 besitzt. Nachdem
der Dorn 14 seinen Arbeitshub vollendet hat, ist der Wulst 12, wie sich aus Fig.
7 ergibt, zusammengedrückt, so daß die Wände der Rohre 2 nun auch an der Gabelungsstelle
dicht aufeinanderl.iegen. Nach Vollendung des Arbeitshubes dies Stempels 14 hat
das Rohrgebilde die aus Fig. 8 ersichtliche Form erhalten, wobei .das gemeinsame
Ende dieselbe Form besitzt wie in Fig. 4, während abweichend hiervon die Rohrschenkel
2 an der Innenseite mit ihren Wänden dicht aufeinanderliegen und der Wulst 12 beseitigt
ist. Das gemeinsame Ende der Rohrstränge 2 kann nun nach an sich bekannten Verfahren
zu einem geschlossenen Ende umgeformt werden, wie es z. B. bei Rohren für Überhitzer,
Vorwäriner o. dgl. geschieht. Soll das Rohrgebilde zur Herstellung einer Wasserwand
o. dgl. verwendet werden, so wird das gemeinsame Ende der Fig.8 in eine zylindrische
Form 16 (Fig. 9) ausgerundet. Dasselbe würde bei dem anderen Ende der Rohrstränge
2 der Fall sein.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch in solchen Fällen verwendet
werden, wo mehr als zwei parallele Rohrstränge zu einem gemeinsamen Ende verbunden
werden sollen. Diese Rohrstränge können dabei in derselben Ebene oder in verschiedenen
Ebenen liegen.