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Rohrverbindung und deren Herstellungsverfahren Die Erfindung bezieht
sich auf eine Verbindung zweier unter beliebigem Winkel miteinander verschweißter
Rohrträger für wechselnden Stoßbeanspruchungen ausgesetzte Maschinenrahmen, beispielsweise
für Landmaschinen, insbesondere Erntemaschinen für Hackfrüchte. Sie bezweckt, auch
verhältnismäßig :dünnwandige Rohre ohne besondere, an der Stoßstelle der Rohrträger
vorgesehene Versteifungen, wie Knotenbleche, Verstärkungsmuffen u. dgl., so verbinden
zu können, daß die Verbindung auch hohen, vor allem stoßweise auftretenden Beanspruchungen
standhält, ohne zerstört zu werden.
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Es sind verschiedene Verbindungsarten für unter einem Winkel gegeneinanderstoßende
Rohre bekannt. So wird z. B. an einen. Rohrlängsträger ein Rohrquerträger stumpf
angesetzt und durch Verschweißen mit dem Anschlußrohr verbunden. Diese Rohrverbindungen
haben sich jedoch, insbesondere im Landmaschinenbau, als unzulänglich erwiesen,
da sie den wechselnden und vor allem stoßweise auftretenden hohen Beanspruchungen
nicht standhielten. Man hat deshalb versucht, die Rohrverbindungen an der Stoßstelle
der Rohrträger durch aufgeschweißte oder aufgelötete Knotenbleche u. dgl. zu versteifen.
Es konnten aber trotz dieser Versteifungsbleche keine befriedigenden Ergebnisse
erzielt werden, da die Knotenbleche nur eine verhältnismäßig schmale Angriffsfläche
auf ,den Rohrträgern haben und infolgedessen bei der Beanspruchung der Rohrträger
auf diese eine Kerbwirkung ausüben, so daß leicht Ausbeulungen an den Rohrträgern
entstehen, die schließlich den Bruch der Rohrverbindung herbeiführen. Versuche,
den Rohrquerträger an der Stoßstelle aufz.uweiten, um eine größere Angriffsfläche
am Rohrlängsträger
zu erhalten, scheiterten insbesondere bei dünnwandigen
Rohrträgern am Aufweitverfahren. Denn das bekannte Aufdornen der Rohrenden läßt
ein Aufweiten der Rohre nur in sehr engen. Grenzen zu, da die Wandstärke des Rohrträgers
beim Aufdornen geringer wird und die Wand nach überschreiten einer bestimmten Weite
aufreißt. Außerdem ist das Verschweißen von in der Wandstärke geschwächten Rohrenden
schwierig und die Festigkeit des Rohres an der Verbindungsstelle erheblich geringer.
Diese Übelstände sind die Ursache dafür, daß der Gedanke des Leichtformbaues in
der Rohrrahmenkonstruktion, insbesondere bei Landmaschinen, bis jetzt noch nicht
einwandfrei verwirklicht werden konnte.
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Es sind ferner Rohrverbindungen bekannt, bei denen die Rohrträger
durch T-förmige Muffen oder Rohrschellen zusammengehalten werden, die mit den Rohrträgern
verschweißt oder verlötet sind. Derartige Rohrverbindungen haben aber grundsätzlich
den Nachteil, daß der bei der Beanspruchung auftretende Kraftfluß an -der Übergangsstelle
der Muffe zu den Rohrträgern gestört wird, wodurch an dieser Stelle ein ungleichmäßiger
Spannungsverlauf auftritt. Die Muffen bzw. Rohrschellen verteuern außerdem die Rohrverbindung.
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Durch die Erfindung werden diese Mängel beseitigt. Sie besteht darin,
daß das an das eine Rohr anzuschweißende Ende des anderen Rohres unter Anstauchen
zwecks Erhalts annähernd gleicher Wandstärke dieses Rohres zu einem flanschartig
breitgezogenen Trichter derart aufgeweitet ist,_ daß dessen breite Lappen das erstgemannte
Rohr bis etwa zur Hälfte seines Umfanges umfassen und die zwischen den letzteren
liegenden, hohlkehlaftig ausgebogenen Teile sich auf die Länge etwa des doppelten
Durchmessers des anzuschweißenden Rohres erstrecken. Auf diese Weise wird eine Rohrverbindung
geschaffen, die ohne besondere Versteifungen eine höhere, zumindest aber die gleiche
Festigkeit aufweist wie der übrige Teil der Rohrträger. Durch die besondere Ausbildung
des zu schweißenden Rohrendes wird an. der Verbindungsstelle der Rohre sozusagen
eine räumliche Überleitung der Kräfte erreicht, während die Kräfte bei Versteifungsblechen
nur flächenhaft übergeleitet werden und leicht Einbeulungen des Anschlußrohres hervorrufen,
die bei räumlicher Überleitung der Kräfte ausgeschlossen sind. Mit der neuen.Rohrverbindung
.ist ferner die Möglichkeit gegeben, Rahmenkonstruktionen aus Rohrträgern herzustellen,
die den Erfordernissen des Leichtformbaues voll entsprechen. Im Stauch-Zieh-Verfahren
kann ,das Rohrende leicht auf die erforderliche Weite gebracht wenden. Vorteilhaft
wird das aufvuweitende Rohrende länger als erforderlich abgeschnitten, dann kegelig
aufgeweitet und gestaucht und hierauf trichter- bzw. ellipsenförmig aufgeweitet.
Bei Verwendung einer Rohrmuffe zum Verbinden der Rohrträger erfolgt das Aufweiten
in gleicher Weise am entsprechenden Muffenende.
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Die Erfindung ist in den Fig. i bis 4 der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt. Fig. i zeigt die Verbindung des aufgeweiteten Rohrendes mit dem Anschlußrohr,
Eilt. 2 die Verbindung der Rohre mittels einer aufgeweiteten Rohrmuffe, während
Fig. 3 die verschiedenen Arbeitsgänge des Aufweitverfahrens veranschaulicht und
Fig.4 eine Draufsicht auf das aufgeweitete Rohr- bzw. Muffenende ist.
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Die zu verbindenden Rohre i und 2 sind beispielsweise Teile eines
Maschinenrahmens, insbesondere für Ackergeräte. Nach Fig. i wird der winkelig zum
Rohrträger i angeordnete Rohrträger 2 an seinem Ende g trichterförmig aufgeweitet
und mit dem unbearbeitet bleibenden Rohrträger i verschweißt. Im Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2 erfolgt die Verbindung der Rohrträger i und 2 mittels einer mit dem
Rohrträger 2 fest verbundenen Rohrmuffe 4, die an ihrem Endes aufgeweitet und mit
dem Rohrträger i verschweißt ist. Das Aufweiten des Rohrträgers 2 bzw. der Muffe
4 erfolgt im Stauch-Zieh-Verfahren und kann in einem oder in mehreren aufeinanderfolgenden
Arbeitsgängen etwa wie folgt vorgenommenwerden. DerRohrträger 2 bzw. dieRohrmuffe
4 wird um ein ganz bestimmtes Maß länger abgeschnitten (strichpunktierte Linien
nach Fig. 3) und in warmem Zustand zunächst kegelig aufgeweitet und gleichzeitig
gestaucht (gestrichelte Linien nach Fig. 3). Im folgenden Arbeitsgang wird dann
das Rohr- bzw. Muffenende auf die Endform aufgeweitet, in der die Aufweitung 3 bzw.
5 etwä einen Trichter mit ovaler oder ellipsenförmiger Öffnung bildet, deren großer
Durchmesser zweckmäßig etwa gleich oder größer als der zweifache Rohrdurchmesser
ist und deren kleiner Durchmesser mit dem Rohr- oder Muffen durchmesser übereinstimmt
(ausgezogene Linien in Fig. 3 sowie 4). Das Stauch-Zieh-Verfahren ermöglicht es,
den Rohrträger :2 bzw. die Rohrmuffe 4 an der Aufweitung mit der gleichen oder einer
höheren Wandstärke auszubilden, als sie der übrige Teil des Rohrträgers bzw. der
Rohrmuffe aufweist. Hierdurch wird erreicht, :daß die Rohrverbindung eine erheblich
höhere Festigkeit erhält und der Kraftfluß sowie der Spannungsverlauf beispielsweise
vom Rohrträger i zum Rohrträger 2 oder über die Rohrmuffe 4 zum Rohrträger 2 gleichmäßig
erfolgen. Ferner begünstigt die neue Form der Aufweitung das Schweißen und gewährleistet
ein harmonisches Zusammenfügen der Rohrträger.
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Im übrigen kann das Herstellen der Aufweitung, d. h. die Arbeitsmethode
bei der Anwendung des Stauch-Zieh-Verfahrens, beliebig durchgeführt werden, ebenso
kann die Form der Aufweitung beliebig sein, da die letztere z. B. nach innen oder
außen gewölbt oder glatt ausgeführt sein kann.