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Gelötete Rohrverbindung Vielfach ist die Aufgabe gestellt, an einem
durchgehenden Rohrstrang in einem Winkel beispielsweise von 9o° einen Stutzen anzubringen.
Diese Aufgabe bietet technisch an sich keine Schwierigkeiten; indes stellen sich
solche Schwierigkeiten sofort dann ein, wenn die Rohrverbindung unter Verwendung
eines solchen Stutzens gas- und/oder flüssigkeitsdicht sein rnuB, wie dies beispielsweise
bei Ansaug- und Auspuffleitungen von Explosionsmotoren der Fall ist.
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Zur Herstellung von Rohrverbindungen sind an sich Stutzen bekannt,
die die verschiedensten Formen aufweisen und als handelsübliche Ware hergestellt
werden. Es ist ferner bekannt, solche Rohrstutzen mit dem Rohrstrang zu verbinden,
indem sie angelötet werden, wobei entweder in dem Rohr oder in dem Stutzen sogenannte
Sicken angebracht werden, in die das Lötrnittel, beispielsweise in Form eines Drahtes
oder Plättchens, eingelegt wird. Beim Löten schmilzt dieses Lötmittel und saugt
sich infolge der Kapillarwirkung zwischen die zu verbindenden Flächen ein. Das Löten
hat besondere Vorzüge für sich, und es lag daher der Gedanke nahe, das Löten auch
zur Herstellung der Verbindung zwischen einem durchgehenden Rohrstrang und einem
unter einem Winkel anzusetzenden Stutzen zu verwenden. Es ist aber für diese Verbindung
stets der Weg beschritten worden, den Stutzen anzuschweißen. Das Anschweißen ist
umständlich und ferner deshalb auch unpraktisch, weil neben dem Löten an anderen
Stellen des Rohrstranges an dieser besonderen Stelle das unter anderen Bedingungen
und unter Anwendung anderer Vorrichtungen durchzuführende Schweißen vor sich gehen
muB.
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Aus den verschiedensten Gründen hat der Fachmann bisher geglaubt,
an dieser besonderen Stelle nicht auf das Schweißen verzichten zu können.
Selbstverständlich
ist es unmöglich, an einem durchgehenden Rohrstrang einen Stutzen auszukugeln, und
zwar deshalb, weil in dem verhältnismäßig langen Rohrstrang die Werkzeuge zum Auskugeln
nicht eingeführt werden können und außerdem bei etwa gleichem Durchmesser und gleicher
Wandstärke des Hauptrohrstranges und des anzusetzenden Rohres der Werkstoff beim
Auskugeln nicht hinreichend nachfließt bzw. für diesen Vorgang überhaupt nicht genügend
Material vorhanden ist. Es bleibt mithin nur der Weg übrig, das Rohr an der betreffenden
Stelle anzubohren und das Ansatzrohr mit seiner DurcAdringungskante auf den Hauptrohrstrang
aufzusetzen und an der Stelle festzuschweißen, an der zuvor die Bohrung dieser Wandung
hergestellt worden ist. Infolge der unebenen Flächen, die sieh durch Umbördeln des
Ansatzrohres ergeben, läßt sich nämlich an dieser Stelle eine Lötung nicht durchführen,
weil die für das genaue und ausfüllende Fließen des Lotes erforderliche Kapillarwirkung
infolge des schlechten Anliegens der zu verbindenden Fläche nicht gegeben ist. Es
könnte zwar eine irgendwie geartete Verbindung zustande kommen, die aber keinesfalls
gas- oder flüssigkeitsdicht ist und außerdem eine zu geringe mechanische Festigkeit
aufweist, wenn etwa eine solche Leitung im Betriebe Schwingungen unterworfen ist,
wie beispielsweise bei Explosionsmotoren.
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Auch die Schweißverbindung von Hauptrohrstrang und angesetztem Rohr
hält Schwingungsbeanspruchungen nur unvollkommen stand. Die zunächst flüssigkeits-
und gasdichte Verbindung wird dadurch gelockert und schließlich undicht, bis zuletzt
das angesetzte Rohr abbricht. Diese Erscheinung kann auch dadurch nur unvollkommen
vermieden werden, daß das Rohr in umständlicher Weise durch besondere Träger abgestützt
wird. Hinzu kommt, daß durch das Schweißen der dünnen Rohrwandstärke eine Schädigung
des Werkstoffes hervorgerufen wird, die ebenfalls dazu beiträgt, daß die Rohrverbindung
eine verhältnismäßig geringe Lebensdauer aufweist.
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Die erwähnten Gründe haben dazu geführt, daß der Fachmann zur Herstellung
einer solchen Rohrverbindung am Schweißverfahren festgehalten hat, obwohl alle Gründe
dafür sprechen, das an sich für anders geartete Rohrverbindungen bekannte Löten
anzuwenden.
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Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, einen Stutzen an einem solchen
durchgehenden Rohrstrang anzusetzen, indem das vorteilhafte Lötverfahren angewendet
wird, wobei aber die Verbindung gas- und flüssigkeitsdicht und allen mechanischen
Beanspruchungen in hohem Maße gewachsen ist, so daß sich eine solche Verbindung
besonders eignet für Ansaug- und Auspuffleitungen von Explosionsmotoren, obwohl
sie naturgemäß auch in Verbindung mit anderen Einrichtungen, wie beispielsweise
der Heiz- und Kühltechnik o. dgl., benutzt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe
wird ein T-Stutzen verwendet, wobei die Querbalken des T den Anschluß mit
dem Hauptrohrstrang bilden und der T-Schenkel den Ansatzstutzen darstellt, der selbstverständlich
unter jedem beliebigen Winkel angesetzt werden kann, meist aber 9o° betragen wird.
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Das Verlöten selbst wird in an sich bekannter Weise unter.'lnordnung
von Sicken vorgenommen, die der Aufnahme des Lötmittels dienen, wie dies für Lötverbindungen
an Rohren in ähnlicher Form bereits vorgeschlagen worden ist. Die Verwendung eines
T-Stückes an einem durchgehenden Rohrstrang mußte zunächst als durchaus abwegig
erscheinen, da an sich nur eine Verbindung zwischen zwei Rohren und nicht eine Verbindung
von drei Rohren untereinander hergestellt werden soll, für die eigentlich ein T-Stück
gedacht ist. Außerdem erfordert die Verwendung eines T-Stückes besondere Maßnahmen
im Zuge des Hauptstranges. Um das T-Stück einzusetzen, muß der Hauptrohrstrang aufgetrennt
werden, so daß zwei Rohrenden entstehen, die in das T-Stück eingeführt werden können.
Der Gedanke, einen durchgehenden Rohrstrang aufzutrennen, lag ebenfalls nicht nahe,
da gerade der ununterbrochene Zug des Rohres besondere Festigkeitseigenschaften
verbürgt, die zerstört oder zum mindesten stark herabgemindert erscheinen müssen,
wenn dazu übergegangen wird, den durchgehenden Verlauf des Rohres zu unterbrechen.
Es zeigt sich indes, däß die Verwendung des T-Stückes in der gekennzeichneten Weise
zu einer unerwarteten Sicherheit der Verbindung bezüglich mechanischer Festigkeit
und Gas- bzw. Flüssigkeitsdichte führt.
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Wenn es trotzdem unerwünscht scheint, den durchgehenden Rohrstrang
aufzuteilen, kann dies auch unterbleiben; das Rohr wird alsdann an der Anschlußstelle
mit einer entsprechenden Bohrung versehen und zu dem ungewöhnlichen Mittel gegriffen,
das T-Stück über das Rohr zu schieben. Das Aufschieben des T-Stückes ist aber nur
dann möglich, wenn der Hauptrohrstrang gerade ist oder wenn die Möglichkeit besteht,
erforderliche Krümmungen des Rohres herzustellen, nachdem das T-Stück aufgeschoben
und angelötet ist.
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Das Erhitzen der Lötstellen kann in beliebiger Weise erfolgen, beispielsweise
im Ofen oder auch mit Hilfe des Lötbrenners. Ganz besonders zweckmäßig ist die Anwendung
des elektroinduktiven Erhitzens, die es gestattet, die Temperatur an der Stelle
zu konzentrieren, an der sich die Sicken mit dem Lötmittel befinden, und die übrigen
Teile der Verbindung nur soweit zu erwärmen, als dies für einen sicheren Fluß unter
Einwirkung der Kapillarwirkung erforderlich ist.
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In der Zeichnung ist eine gelötete Rohrverbindung gemäß der Erfindung
dargestellt. Die Rohre i und 2 sind Abschnitte eines an sich sonst konstruktiv als
durchgehender Rohrstrang ausgebildeten Rohres. An der Trennstelle der Abschnitte
i und 2 ist das T-Stück 3 vorgesehen, dessen Ansatzstutzen 4 mit dem Hauptrohrstrang
einen rechten Winkel bildet. Er kann selbstverständlich auch jede beliebige Schräglage
einnehmen. Die Stutzenansätze sind mit Sicken 5 versehen, die hier die Form einer
eckigen Sicke aufweisen, es können aber selbstverständlich
auch
runde Sicken verwendet werden; sie sind itn Ausführungsbeispiel ferner so ausgebildet,
daß sie als Ring um den Umfang herumliegen. Es ist aber auch möglich, rechteckige
oder runde Vertiefutigen vorzusehen, die nur an einer Stelle des jeweiligen Umfanges
liegen, wobei das Lötmittel nicht als Dralit, sondern als entsprechend geformtes
Plättchen eingelegt wird.
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Es ist selbstverständlich, daß das T-Stück 3 mit dein Rohr .4 auch
aus einem Stück bestehen kann. 1)ie Rohrverbindung, die auf diese Weise hergestellt
wird, zeigt, obwohl der Hauptrohrstrang i/2 unterteilt ist, der sonst üblichen durch
Anschweißen hergestellten Rohrverbindung gegenüber, sowohl was die Dichtigkeit als
auch insbesondere die Festigkeitseigenschaften anlangt, eine nicht zu erwartende
Überlegenheit, so daß bei Ansaug- und .ltislitiffleitungen von Explosionsmotoren
nicht mehr die sonst üblichen Brüche an dieser Stelle beobachtet werden, und dies
obwohl auf die sonst für erforderlich gehaltenen Abstützungen praktisch verzichtet
werden kann. -\Venn es für erforderlich gehalten wird, den Rohrstrang i/2 nicht
zu unterbrechen, so wird auf (las ungetrennte Hauptrohr der T-Stutzen 3 aufgeschoben,
nachdem am Rohr i/2 an der Anschlußstelle die Öffnung für das Rohr 4 hergestellt
ist. Im übrigen wird sonst so verfahren, wie in Verbindung mit dem unterteilten
Hauptrohrstrang beschrieben.
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Die Anwendung des Induktionserhitzens für die l:rwürmung der herzustellenden
Verbindung ist besonders zweckmäßig, nicht nur weil das Induktionserhitzen an sich
ein sauberes, schnell durchzuführendes Verfahren ist, sondern weil die Güte der
Verbindung solchen überlegen ist, bei denen das Erhitzen im Ofen oder mit dem Brenner
vorgenommen wird. Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Art macht es möglich, das
Induktionsverfahren anzuwenden, ohne daß in bezug auf die zti verbindenden Teile
Sondermaßnahmen, wie vorläufiges Heften, Anklemmen o. dgl., erforderlich sind.