-
Aus an den Enden zweier zu verbindender Rohre angebrachten Flanschen
und einem von den Rohrenden eingeschlossenen Verstärkungsrohr bestehende Rohrverbindunq,
insbesondere für Kühleinrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf eine aus an den
Enden zweier zu verbindender Rohre angebrachten Flanschen und einem von den Rohrenden
eingeschlossenen Verstärkungsrohr bestehende Rohrverbindung, insbesondere für Kühleinrichtungen.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Verbindung zu schaffen,
die ein ungehindertes Ausweichen des bei einem Kaltschweißen der vorzugsweise dünnwandigen
Rohre verdrängten Materials ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verstärkungsrohr
in der Nähe der Flansche mit einer Einschnürung versehen ist, in die beim Kaltschweißen
der Flansche der dabei auf der Innenseite der Flansche austretende Werkstoff eintritt.
-
Nach einem weiteren Merkmal weist das Verstärkungsrohr weitere Einziehungen
auf, die von der obengenannten Einziehung entfernt liegen und in die die Rohre hineingewalzt
werden. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Sicherheit gegen Zugbeanspruchung
geschaffen.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung
im einzelnen beschrieben und dargestellt. .
-
Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine KaItschweißvorrichtung
mit eingesetzten Rohren;
Fig.2 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen
Schnitt durch die an den Rohrenden vorgesehenen Flansche; Fig. 3 gibt die in Fig.
2 gezeigten Flansche nach dem Kaltschweißen wieder; Fig.4 veranschaulicht die fertige
Rohrverbindung.
-
In Fig. i sind die beiden Enden der Rohre 2o und 22 dargestellt, die
miteinander verbunden werden sollen. Die Rohre bestehen aus dem gleichen oder aus
verschiedenen bildsamen Metallen, die durch Kaltschweißung miteinander verbunden
werden können. Zum Beispiel kann das Rohr 2o aus einem Aluminium von einer Zugfestigkeit
von 90o bis i ioo kg/cm2 und einerBrinellhärte von 23 bis 28 bei 300 kg Belastung
bestehen. Das Rohr 22 kann beispielsweise aus Kupfer oder Messing von einer Zugfestigkeit
von 28o kg/cm2 und einer Brinellhärte von 55 bei 50o kg Belastung bestehen.
-
Die aneinanderstoßenden Enden der Rollre sind mit nach auswärts gerichteten
Flanschen versehen, die angestaucht sind, um sie zu verdicken, damit nach Beendigung
der Kaltschweißung ihre Stärke noch größer als die erforderliche Mindeststärke bleibt.
Durch Bearbeitung mit einer Drahtbürste werden zunächst die aneinanderstoßenden
Flächen der Flansche 32 und 34 von der ihnen anhaftenden Oxydschicht befreit. Die
beiden Enden der Rohre 2o und 22 werden dann mit Preßsitz über ein Stück Stahlrohr
24 geschoben, das zur Verstärkung dient, und das vorteilhaft mit Einschnürungen
26, 28 und 30 von etwa 6 mm Breite und 2 mm Tiefe versehen ist. Wenn die Rohre 2o
und 22 einen inneren Durchmesser von etwa io mm aufweisen, dann kann der Durchmesser
an den Einschnürungen etwa 7,5 mm sein. Die Rohre 2o und 22 werden so auf das Verstärkungsrohr
24 aufgebracht, daß die mittlere Einschnürung 26 direkt gegenüber den Flanschen
32 und 34 liegt. Der obere Flansch 32 hat vorzugsweise eine Stärke von i,52 bis
1,57 mm, einen äußeren Durchmesser von etwa 16 mm und einen inneren Durchmesser
von 11,023 bis 11,i76 mm. Der Flansch 34 hat vorzugsweise eine Stärke von 1,27 bis
1,32 mm und ebenfalls einen Außendurchmesser von 16 mm.
-
Dann wird über das Rohr 2o ein oberes Werkzeugteil 36 geschoben, das
an seinem unteren Ende einen Ring 38 aufweist, der sich auf den Flansch 32 aufsetzt
und der eine Höhe von i,oi6 bis i,143 mm, eine Breite von 2,565 bis 2,667 mm, einen
inneren Radius von 0,787 und einen äußeren Radius von o,254 mm aufweist.
-
Über das untere Rohr 22 wird ein ähnliches Werkzeugteil 4o geschoben,
das einen Ring 42 auf- :, weist, der sich gegen den Flansch 34 legt. Dieser Ring
hat die gleiche Höhe wie der Ring 38, hat aber eine Breite von nur 1,397 bis 1,498
mm und einen äußeren Radius von 0,254 mm und einen inneren Radius von
0,381 mm.
-
Zusammen mit diesen Werkzeugteilen werden die Rohre dann zwischen
die Stempel 44 und 46 einer Presse gelegt, wobei die Stempel mit Bohrungen 48 und
5o zur Aufnahme der beiden Rohre 2o und 22 versehen sein müssen. Dabei werden die
Rohre mit den Werkzeugteilen in ein dickes Stahlrohr 52 eingeschlossen, welches
als Führung für das obere und das untere Werkzeugteil 36, 4o dient, und ein
Ausknicken verhindert, wenn die Stempel 44 und 46 sich aufeinander zu bewegen.
-
Das äußere Rohr 52 begrenzt außerdem die Bewegung der beiden Stempel
44 und 46 und begrenzt damit die Reduzierung der beiden Flansche 32 und 34. Vorzugsweise
läßt das Rohr 52 gerade so viel Bewegung der Stempel 44 und 46 zu, daß durch die
Ringe 38 und 42 die Flansche 32 und 34 um ungefähr 7o°/0 ihrer ursprünglichen Stärke
reduziert werden, so daß, wie in Fig. 3 dargestellt, die Flansche 32 und 34 zwischen
den Ringen 38 und 42 auf ungefähr 300/a ihrer ursprünglichen Stärke reduziert werden.
Dadurch wird eine Kaltschweißung und eine gegen Flüssigkeit dichte Verbindung von
genügender Festigkeit erzielt.
-
Die Reduzierung der Flansche kann auch bis zu 65 oder 85 °/0 erfolgen,
aber vorzugsweise wird eine Reduzierung von 70'/0! angestrebt.
-
Die miteinander verschweißten Rohre werden dann wieder aus der Presse
herausgenommen und das äußere Rohr 52 sowie die Werkzeugteile 36 und 4o entfernt.
Dann wird ein Teil des Rohres 2o in die Einschnürung 28 des Verstärkungsrohres 24
eingerollt, wobei sich eine Nut 54 bildet. In ähnlicher Weise wird ein Teil des
zweiten Rohres 22 in die Nut 3o des Verstärkungsrohres 24 eingerollt und die Nut
56 gebildet. Wenn die Rohre fest in die Einschnürungen 28 und 30 eingerollt
werden, ist der ursprüngliche Preßsitz des Verstärkungsrohres nicht erforderlich.
Die Nuten 54 und 56 unterstützen aber den Preßsitz des Verstärkungsrohres 24 und
sichern eine dauerhafte mechanische Verbindung zwischen den Rohren 2o und 22 und
dem Verstärkungsrohr 24. Ist andererseits der Preßsitz zwischen dem Verstärkungsrohr
24 und den Rohren 2o und 22 genügend fest, so können auch die Einschnürungen 28,
30; 54 und 56 fortgelassen werden. In diesem Falle verhindert der Wulst 58, der
sich innen ari dem Flansch 6o bildet, eine Verschiebung des Verstärkungsrohres 24.
-
Die Stärke der an den Werkzeugteilen angebrachten Ringe wird umgekehrt
proportional zu der Härte des Materials gewählt. Die Stärke der Flansche 32, 34
kann ebenfalls umgekehrt proportional zu der Härte des Materials verändert werden.
Unter Kaltschweißung wird eine Schweißung verstanden, die bei Temperaturen erfolgt,
die wesentlich unter denen bei gewöhnlichem Warmschweißen liegen.