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Fahrradrahmen Die Erfindung betrifft röhrenförmige Fahrradrahmen.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten und billigen Verfahrens
zur Herstellung eines Fahrradrahmens fester Bauart und von ansprechendem Äußeren.
Ein weiterer Zweck ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung
des Lenkerkopfes eines Fahrradrahmens. Die bisher gebauten Fahrradrahmen enthielten
üblicherweise Verbindungsstücke, die aus Eckzapfen und einem Tretlagergehäuse bestehen
und Muffen aufweisen, welche die Enden der Hauptröhrenteile des Rahmens in enger
Passung aufnehmen. Ein Rahmen dieser Bauart erfordert die Verlötung oder sonstige
Befestigung der Rohrenden innerhalb der Muffen, dabei wird im allgemeinen ein kleiner
Spielraum zwischen den Rohrenden und dem Muffengrunde im Innern derselben frei gelassen,
was als unerwünscht anzusehen ist. Es hat sich auch allgemein als schwierig erwiesen,
die Rohrenden in die Muffen des letzten den Rahmen vervollständigenden Verbindungsstückes
einzupassen. Wenn es darüber hinaus erwünscht ist, die :Muffen der Verbindungsstücke
in auf diese `'eise zusammengesetzten Fahrradrahmen zwecks Schaffung von Formschnitten
wegzuschneiden, erfordert die Formgebung solcher Muffen einen besonderen zeitraubenden
Arbeitsgang und damit höhere Herstellungskosten.
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Die Lenkerköpfe von Fahrradrahmen bestanden bisher aus oberen und
unteren Verbindungsstücken, die mittels eines getrennt geformten Zwischenteiles
in Gestalt eines Rohres, welches in die Verbindungsstücke paßt, miteinander verbunden
waren. Das vorliegende Verfahren vereinfacht nicht nur die Bauweise des Lenkerkopfes
des Rahmens und ermöglicht dadurch seine billige Herstellung, sondern es vermeidet
auch die Schwierigkeiten bei der Zusammenfügung der Teile des vollständigen
Rahmens.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Benutzung von Aufnahmemuffen
für die röhrenförmigen Rahmenteile gänzlich entbehrlich.
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Erfindungsgemäß erhält ein Verbindungsstück eines Fahrradrahmens durch
ein Preß- oder Ziehverfahren einen röhrenförmigen Abzweigteil, und das Ende eines
auf diese Weise gepreßten oder gezogenen röhrenförmigen Teiles wird mit dem Ende
eines benachbarten Rohrteiles des Rahmens stumpf verschweißt. Der Abzweigteil des
Verbindungsstückes kann in jedem gewünschten Ausmaße ausgezogen werden, um entweder
einen Teil oder das Ganze des Rohrteiles zu bilden, welcher bei einem Fahrradrahmen
zwei Verbindungsstücke miteinander verbindet und der bisher aus einem besonderen
Rohr bestand. Die ausgezogenen Abzweigteile zweier Verbindungsstücke können beispielsweise
so weit ausgezogen werden,. daß jeder von ihnen im wesentlichen eine Hälfte eines
derartigen Rohrteiles bildet, wobei die beiden ausgezogenen Zweigteile in axialer
Flucht zueinander angeordnet sind und ihre gegenüberliegenden Enden unmittelbar
durch elektrische Widerstands-Stumpfschweißung aneinander befestigt werden. Falls
gewünscht, können die ausgezogenen Teile zweier Verbindungsstücke auch mit den gegenüberstehenden
Enden eines besonderen Rohres stumpf verschweißt werden. Der vollständige Rahmen
kann anfänglich in zwei getrennten Hauptteilen hergestellt werden, deren jeder aus
mindestens zwei durch einen röhrenförmigen Teil verbundenen Verbindungsstücken besteht,
wobei eines der Verbindungsstücke jedes getrennten Hauptteiles des Rahmens aus einem
Längsteil eines geteilten Tretkurbellagers besteht und der Rahmen durch Zusammenfügen
der oberen Teile der beiden Hauptrahmenteile und der beiden das Tretkurbellager
bildenden Teile und Verschweißen derselben durch elektrische Lichtbogen-Stumpfschweißung
oder durch elektrische Perkussionsschweißung vervollständigt wird.
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Gemäß weiterer Erfindung wird der Lenkerkopf eines Fahrradrahmens
mit oberen und unteren Verbindungsstücken dadurch hergestellt, daß jedes Verbindungsstück
mittels eines Ziehvorganges eine röhrenförmige Verlängerung erhält, deren jede auf
eine solche Länge ausgezogen wird, daß die ausgezogenen Teile, wenn sie zusammengepaßt
werden, miteinander den röhrenförmigen Mittelteil des Lenkerkopfes bilden, wobei
die ausgezogenen Verlängerungen der beiden Verbindungsstücke in eine Achse gebracht
und ihre einander gegenüberliegenden Enden miteinander stumpf verschweißt werden.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i zeigt eine Seitenansicht eines Fahrradrahmens gemäß Erfindung;
Fig. 2 ist die Seitenansicht zweier Teile des zum Teil fertiggestellten Rahmens
vor dem letzten Schweißvorgang; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 111-11I der
Fig. i ; Fig. 4 stellt in größerem Maßstabe einen Längsschnitt der gesamten Rahmenelemente
vor dein Schweißen dar; Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch das obere Verbindungsstück
des Lenkerkopfes nach dem Ziehen in vergrößertem Maßstabe; Fig.6 ist die schaubildliche
Ansicht eines Verbindungsstückes, welche die anfängliche zweiteilige Form desselben
veranschaulicht; Fig.7 zeigt die Formgebung der Verbindungsstücke zwecks Erzielung
eines Formschnittes; Fig.8 ist ein Längsschnitt durch die Innenteile einer abgeänderten
Ausführungsform des Fahrradrahmens; Fig.9 und io verdeutlichen eine bevorzugte Ausführungsform
der Herstellung des oberen Verbindungsstückes des Lenkerkopfes, wenn es zwecks Bildung
von im wesentlichen dem ganzen oberen Rahmenrohr ausgezogen werden soll; Fig. i
i zeigt das obere Verbindungsstück des Lenkerkopfes, welches in der in Fig. 9 und
io dargestellten Weise gebildet ist, nachdem es zwecks Bildung des oberen Rahmenrohres
ausgezogen ist; Fig. 12 zeigt die Gestaltung des Sitzverbindungsstückes, wenn es
zur Bildung von im wesentlichen dem ganzen hinteren Rahmenrohr ausgezogen werden
soll; Fig. 13 verdeutlicht das Sitzverbindungsstück in der Gestaltung nach Fig.
12, nachdem es zwecks Bildung des hinteren Rahmenrohres ausgezogen ist; Fig. 14
veranschaulicht eine andere Rahmenkonstruktion; Fig. 15 ist ein Längsschnitt durch
die Teile einer abgeänderten Ausführungsform des Lenkerkopfes. In der Ausführungsform
nach den Fig. i bis 5 besteht der Fahrradrahmen aus drei Hauptrohren, nämlich einem
oberen, waagerecht liegepden Rohr i und zwei nach unten aufeinander zu strebenden
Rohren 2 und 3. Die Hauptrohre 1, 2 und 3 sind mit Verbindungsstücken mittels Stumpfschweißung
verbunden, anstatt daß ihre Enden in Muffen passen, welche sich in bekannter Weise
in Verbindungsstücken befinden. Drei dieser Verbindungsstücke haben die Gestalt
hohler, winkelförmiger Rohrelemente. Sie bestehen aus dem oberen und unteren Lenkerkopfverbindungsstück
4 und 5 und aus dem Sitzverbindungsstück 6, während das verbleibende Verbindungsstuck
7 das Tretkurbellagergehäuse bildet. Letzteres hat zwei auseinanderstrebende röhrenförmige
Abzweigungen 8 und 9 mit den ausgezogenen Verlängerungen 811 und 9°, deren Endkanten
so angeordnet sind, daß sie jeweils gegen die unteren Endkanten der beiden Rohrstreben
2 und 3 des Rahmens stoßen und Teile dieser Rohrstreben bilden können, wenn sie
daran angeschweißt werden. Sie haben den gleichen äußeren und inneren Durchmesser
wie die Rohrstreben.
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Das Sitzverbindungsstück 6 besteht aus einem Hauptrohrteil 6° mit
einem nach vorn sich erstreckenden ausgezogenen röhrenförmigen Abzweigteil6b, während
die oberen und unteren Ver'bindungs
@tücke 4 und 5 des l .enl;erkolifes
jeweils einen Haul: trohrteil 4a bzw. _5" mit einem ausgezogenen röhrenförmigen:llzweigteil4b
bzw. 5b aufweisen, die in einem passenden Winkel zum Hauptteil angeordn@t sind.
in L?bereinstimmung mit der Anordnung der Rohre i und ?, mit welchen sie vereinigt
werden sollen. Die röhrenförmigen Abzweigteile 411, 5b und 6b der einzelnen Verbindungsstücke
erhalten beim Ziehvorgang Verlängerungen 4c, 5c und 6c, während eine Verlängerung
6d auf gleiche Weise aus dem Hauptteil des Sitzverbindungsstückes 6 ausgezogen wird.
Die Enden dieser ausgezogenen Teile 4c, 5e und 6' werden anschließend
mit den gegenüberliegenden Enden der entsprechenden Rahmenrohre i, 2 und 3, welche
die gleichen äußeren und inneren Durchmesser wie die Verbindungsstücke haben, verschweißt,
so daß sie in Wirklichkeit Teile dieser Rohre bilden. wenn sie in Achsenflucht mit
ihnen aneinanderstoßen und zusammengeschweißt werden. Die- rö hrenförtnigen Teile
41' und 5a der oberen und unteren Verhindungsstücke 4 bzw. 5 des Lenkerkopfes werden
durch einen Ziehvorgang zwecks Ausbildung röhrenförmiger Verlängerungen 4d bzw.
5d länger als üblich gemacht, und die einander gegenüberliegenden Enden dieser ausgezogenen
Teile stoßen, wie dargestellt, zusammen, so daß sie den Mittelteil des Kopfrohres
des Rahmens 'ohne ein besonderes Zwischenstück bilden. Die inneren Teile der Wandungen
der Hauptrohrteile sowie der Abzweigteile der hohlen Verbindungsstücke 4. ; bzw.
6 des Lenkerkopfes bzw. des Sitzes sind, wie dargestellt, dicker als die ausgezogenen
Verlängerungen 4e, 5c, 6c und 6d und haben eine Form, die der kombinierten Form
des Verbindungsstückes und des Hauptrohres in der normalen Bauart eines Fahrradrahmens
finit Muffenverbindungen gleich ist, wobei am inneren Ende jeder Verlängerung 4e,
5c, 6c und 6d ein ringförmiger äußerer Absatz to verbleibt, während ein ringförmiger
äußerer Absatz 12 am inneren Ende jeder Verlängerung 4d bzw. 5d der Verbindungsstücke
des Lenkerkopfes verbleibt. Auch die äußeren Teile der Abzweigungen 8 und 9 des
Tretkurbelgehäuses 7 sind stärker als die röliretiförniigen Verlängerungen Ra bzw.
oll, und es verbleibt eitl äußerer Allsatz i i.
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Das Tretkurbelgehäuse ; ist in senkrechter Richtung in zwei Längshälften
7a und 7b geteilt. deren jede eine der röhrenförmigen Verlängerungen dieser Abzweigstücke
8 oder 9 trägt.
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Die Abzweigungen 4, . 5b und 6b der Verb» ndungsstücke.4 und 5 des
Lenkerkopfes bzw. 6 des Sitzes können auf jede gewünschte Länge ausgezogen werden.
Zwecks Erleichterung des Ziehvorganges wird jedes Verb» ndutigsstück vorzugsweise
anfänglich aus zwei Preßlingen in der im Patent 805 844 beschriebenen Weise
hergestellt. Fig. 6 zeigt die beiden Preßlitige, aus welchen das übliche Verbindungsstück
4 gebildet wird, nachdem die Rohrabzweigung 4b tuld die Verlängerung 4" ausgezogen
ist. Durch Ausbildung der Verbindungsstücke 4, 5 und 6 in dieser Weise kann das
Abzweigrohr bequem auf die gewünschte länge ausgezogen werden, weil derjenige Teil
des Verbindungsstückes, aus welchem es ausgezogen werden soll, in eine Ziehmatrize
eingebracht wird und ein Zielistetnpel den Ziehvorgang leicht bewerkstelligen kann.
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Dasselbe gilt für das Tretkurbellager 7, weil dieses, anfänglich aus
zwei Teilen oder Hälften bestehend, in keiner Weise die freie Einführung des Ziehwerkzeuges
behindert. Die Teile 4d und 5d der Lenkerkopfv erbindungsstücke sowie der Teil 6d
des Sitzverbindungsstückes werden ausgezogen, nachdem die beiden Teile oder Preßlinge
des entsprechenden Verbindungsstückes miteinander verschweißt worden sind, wobei
das Zieh Werkzeug durch den Hauptrohrteil des Verbindtingsstiickes hindurchgeführt
wird. Während des Ziehens der Abzweigrohre und der Hauptrohre der Verbindungsstücke
werden dieTeile in entsprechenden Matrizen gehalten, die eine zur Ausbildung der
Allsätze io, i i und 12 an dem äußeren Ende der innen stärkeren Teile der Verbindungsstück
geeignete Gestalt haben.
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Die Kanten der stärkeren Teile können jeden gewünschten wellenförmigen
oder anderen Umriß haben, wie dies beispielsweise in Fig. 7 veranschaulicht wurde,
um eine Form zu schaffen, die als Formschnitt bekannt ist.
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Durch die anfängliche Herstellung der Verbindungsstücke aus zwei Teilen
oder Preßlingen, wie erläutert, können die Teile je nach dein Ausmaß, bis zu welchem
die Rohrabzweigungen bzw. der Hauptrohrteil des Verbindungsstückes ausgezogen werden
soll, jede gewünschte Form erhalten. Die Zweigrohre können durch einen Preß- oder
Zielivorgatig oder auch durch einen kombinierten Preß-und Ziehvorgang hergestellt
werden.
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Bei der Zusammenstellung der Rahmenteile werden die olleren und unteren
Enden der hinteren Rahmenstrebe 3 durch elektrische Lichtbogenstumpfscliweißting
über dem unteren Ende des ausgezogenen Teiles 6d des Sitzverbindungsstückes Lind
mit dein oberen Ende des röhrenförmigen ausgezogenen Teiles 9a der hinteren Hälfte
7b des Tretlagergehäuses 7 vereinigt. Die einander gegenüberliegenden Enden der
ausgezogenen Teile 4d und 5d des oberen und unteren Lenkerkopfverbindungsstückes
4 bzw. .5 werden miteinander stumpf verschweißt und die vordere Rahmenstrebe 2 an
ihrem olleren und unteren Ende jeweils mit dem Ende des Teiles 5c des ausgezogenen
Rohrteiles des unteren Lenkerkopfverbindungsstückes 5 bzw. mit dem Ende des ausgezogenen
Teiles 8a des Rohrteiles 8, der vorderen Hälfte 7a des Tretlagergehäuses
stumpf verschweißt. Das vordere Ende des olleren Rohres i wird dann mit dem Ende
des Teiles 4c des ausgezogenen Zweigrohres 4b des oberen LenkerkopfverbindungsstÜckes
4 stumpf verschweißt.
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Der Fahrradrahmen besteht jetzt aus zwei Hauptteilen, wie sie in Fig.
2 dargestellt sind, deren jeder eine Hälfte des Tretlagergehäuses 7 trägt. Diese
beiden Teile werden jetzt zusammengebracht, dabei kommt das hintere Ende des oberen
Rahinenrcihres i mit dem gegenüberliegenden Ende
der röhrenförmigen
Verlängerung 6c des Zweigrohres 66 des Sitzverbindungsstückes 6 des anderen Teiles
in Berührung, so daß die Kante der einen Hälfte 7a des Tretlagergehäuses 7 mit der
gegenüberliegenden Kante der anderen Hälfte 7b zusammenstößt. Die gegenüberliegenden
Kanten der Teile werden alsdann mittelb elektrischer Lichthogen-Stumpfschweißung
miteinander vereinigt.
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Anstatt den Fahrradrahmen anfänglich so aufzubauen, daß er zwei in
der eben beschriebenen Weise aneinander zu befestigende Hauptteile bildet, können
die einzelnen Rahmenelemente auch in jeder anderen gewünschten Reihenfolge miteinander,
beispielsweise durch Lichtbogen-Stumpfschweißung, vereinigt werden. Auch ist die
Vereinigung der Teile durch elektrische Perkussionsschweißung möglich.
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Bei 'der Rahmenkonstruktion nach Fig. 8 sind die röhrenförmigen Abzweigungen
der Verbindungsstücke in größerem Ausmaße ausgezogen, um besondere Rahmenrohre entbehrlich
zu machen. So ist z. B. das Abzweigrohr 4b des oberen Lenkerkopfverbindungsstückes
4 so weit ausgezogen, daß es die vordere Hälfte i° des oberen Rahmenrohres bildet,
während die Abzweigung 6b des Sitzverbindungsstückes 6 so weit ausgezogen ist, daß
es die hintere Hälfte 1b des oberen Rahmenrohres bildet. Auf ähnliche Weise ist
die Abzweigung 5b des unteren Lenkerkopfverbindungsstückes zwecks Bildung einer
Hälfte 2a der vorderen unteren Rahmenstrebe 2 weiter ausgezogen, während die andere
Hälfte 2b der Rahmenstrebe im gleichen Ausmaße der Abzweigung 8 des vorderen Teiles
7a des Tretkurbelgehäuses ausgezogen ist.
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Die Abzweigung 9 des anderen Teiles 7b des Tretkurbelgehäuses ist
zwecks Bildung der unteren Hälfte 3a der hinteren unteren Rahmenstrebe ausgezogen,
und die obere Hälfte 3b dieser hinteren unteren Rahmenstrebe wird aus dem Hauptrohrteil
des Sitzverbindungsstückes 6 ausgezogen. Das Lenkerkopfrohr wird bei dieser Anordnung
in der vorbeschriebenen Weise ausgebildet. Die einander gegenüberliegenden Enden
der ausgezogenen, auf diese Weise gebildeten Rohrteile werden zum Schluß beispielsweise
durch elektrische Lichtbogen-Stumpf- oder Perkussionsschweißung miteinander vereinigt.
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Gewünschtenfalls kann der röhrenförmige Abzweigteil jedes Verbindungsstückes
auf jede gewünschte Länge ausgezogen werden, indem das Metall des Rohlings oder
Preßlings, aus dem er ausgezogen wird, die nötige Stärke erhält.
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Wenn jedoch das Verbindungsstück das ganze oder im wesentlichen das
ganze Rohr einer Rahmenstrebe bilden soll, kann man ein anderes Herstellungsverfahren
für das Verbindungsstück wählen.
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Im Falle des oberen Lenkerkopfverbindungsstückes 4 (Fig. 9 bis i i)
besteht das Verbindungsstück anfänglich aus drei Preßlingen, nämlich einem vorderen
Preßling 4e von einer offenendigen Trogform und zwei hinteren Preßlingen, deren
jeder aus einem Halbrohr 4g besteht, welches mit einem halbtrogförmigen Teil 4f
ein Ganzes bildet. Die beiden hinteren Preßlinge sind beispielsweise durch elektrische
Lichtbogen-Stumpfschweißung zwecks Schaffung einer Rohrabzweigung 4b von beträchtlicher
Länge und Stärke aneinander befestigt und werden von einem offenendigen Trogteil
getragen, wie in Fig. io veranschaulicht, wobei dieser Rohrteil die obere Rahmenstrebe
bildet. Ehe der vordere trogförmige Teil 4,1 angebracht wird, wird der Rohrteil
4b einem Ziehvorgang unterworfen und in einzelnen Stufen auf die in Fig.
il dargestellten Längen ausgezogen, so daß er dann im wesentlichen die ganze
obere Rohrstrebe i des Fahrradrahmens bildet. Während dieses Ziehvorganges kann,
falls gewünscht, der Absatz io ausgebildet werden. Nachdem die Abzweigung des Verbindungsstückes
zwecks Ausbildung der oberen Rahmenstrebe ausgezogen worden ist, wird der Trogteil4e
an den Trogteil der ausgezogenen Abzweigung 4b angeschweißt, wonach alsdann das
durch die beiden Trogteile gebildete Rohr, falls gewünscht, zwecks Ausbildung des
Mittelteiles des Lenkerkopfes ausgezogen wird, während das äußere Ende der ausgezogenen
oberen Rahmenstrebe i an die Abzweigung 6b des Sitzverbindungsstückes 6 oder an
eine kurze ausgezogene Verlängerung 6° desselben stumpf angeschweißt wird.
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Das Sitzverbindungsstück 6 kann so weit ausgezogen werden, daß es
das ganze oder im wesentlichen das ganze hintere untere Rahmenrohr 3 des Fahrradrahmens
bildet. Es kann anfänglich aus zwei Teilen oder Preßlingen bestehen, welche die
in Fig. 12 gezeigte Gestalt aufweisen, wobei ein Teil oder Preßling aus einem
Halbrohr 6e der ausgezogenen Rohrabzweigung 6b besteht, während der andere Teil
oder Preßling, der eine Verbundform gemäß Patent 805 844 haben kann, aus
einem Halbrohr 6j mit Ansätzen 69 besteht. Die beiden Halbrohre 6e und 6f
werden Kante an Kante hart verlötet und aneinander beispielsweise durch elektrische
Lichtbogen-Stumpfschweißung befestigt und das auf diese Weise gebildete Rohr, welches
einen Teil der hinteren unteren Strebe bildet, dann zwecks Ausbildung des Restes
der hinteren Strebe 3, wie in Fig. 13 dargestellt, ausgezogen, wonach das untere
Ende einer Strebe mit der entsprechenden Rohrabzweigung des Tretkurbellagers verschweißt
wird.
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Das untere Lenkerkopfverbindungsstück kann im wesentlichen in der
gleichen Weise ausgebildet werden wie das obere Lenkerkopfverbindungsstück, nämlich
aus drei Preßlingen, deren einer einen vorderen Trogteil darstellt, während die
beiden hinteren halbtrogförmigell Teile jeweils mit einem Halbrohr ein Ganzes bilden.
Die beiden Halbrohre werden in der gleichen Weise zwecks Ausbildung einer Rohrabzweigung
besonderer Länge und Stärke miteinander verschweißt, so daß sie die vordere untere
Rahmenstrebe des Fahrradrahmens bilden können, deren unteres Ende mit der vorderen
Abzweigung des Tretkurbelgehäuses verschweißt wird.
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Anstatt das obere und untere Lenkerkopfverbindungsstück
4
bzw. 5 bis zur gegenseitigen Berührung zwecks Ausbildung des ganzen Lenkerkopfes
des Fahrradrahmens auszuziehen, wie vorher beschrieben, können sie auch kürzer gehalten
werden, wie in Fig. 14 dargestellt, wobei die Enden der ausgezogenen Teile 4d und
5d der Verbindungsstücke mit den benachbarten Enden eines Zwischenrohres 13 jeder
gewünschten Länge stumpf verschweißt sind. Es kann auch ein Lenkerkopf Verwendung
finden, der ein Zwischenrohr aufweist, welches in bekannter Weise in im oberen und
unteren Verbindungsstück vorhandene -Muffen paßt.
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Bei der Lenkerkopfbauart nach Fig. 15 sind die Hauptrohrteile des
oberen und unteren Verbindungsstückes 4 bzw. 5 zu Verlängerungen 4d bzw. 5d ausgezogen,
welche den Mittelteil des Lenkerkopfes bilden und die in der beschriebenen Weise
aneinander verschweißt sind, doch weisen die Abschnitte 4b und 5b dieser Verbindungsstücke
in diesem Falle Muffenform auf, in welche die Rahmenstreben i und 2 des Fahrradrahmens
eingepaßt sind.
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Das obere Rohr des Fahrradrahmens kann waagerecht oder in beliebigem
Winkel angeordnet werden, und bei Damenrädern kann es an seinem hinteren Ende mit
dem Ende eines Verbindungsstückes verschweißt werden, das von der hinteren unteren
Rahmenstrebe unterhalb des Sitzverbindungsstückes getragen wird.
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Die Teile des Fahrradrahmens können aus Stahl hergestellt werden oder
aus jedem anderen geeigneten Metall oder jeder --Metallegierung, welche das Ausziehen
der Teile und ihre Vereinigung durch Schweißen gestattet.