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Verfahren zum Verbinden der Enden zweier Rohre zu einem U-Rohre. Die
Erfindung betrifft ein Verfahren ziiin Verbinden der Enden zweier Rohre zu einem
U-Rohre, insbesondere für die Verwendung als Überhitzerrohre. Es ist-bekannt, derartige
Verbindungen in der Weise auszubilden, daß man die einander zugekehrten Seiten der
Rohrenden aufschlitzt und die den Schlitzen benachbarten Wandteile unter Verwendung
von passenden Gesenken miteinander verschweißt. Demgegenüber kennzeichnet sich das
vorliegende Verfahren im wesentlichen dadurch, daß die Verschweißung der Wandteile
nicht unmittelbar miteinander, sondern durch Vermittlung eines besonderen Verbindungsstückes
erfolgt, dessen Kanten sich an die entsprechend aufgebogenen Wandteile der aufgeschlitzten
Rohrenden anschließen. Diese Art der Verbindung der Rohrenden bietet den besonders
für die Verwendung in Dampfüberhitzern wichtigen Vorteil, daß das Rohrmaterial an
den Verbindungsstellen nicht durch allzu starke Dehnungen, Knickungen und Stauchungen
überinäßig beansprucht und dadurch geschwächt wird. Außerdem läßt sich durch Verwendung
verschieden großer Zwischenstücke der Abstand der Schenkel des herzustellenden EJ-Rohres
in einfacher Weise verschieden bemessen.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht, und zwar stellt Abb.'i die eine Hälfte eines zur
Ausführung des Verfahrens benutzten Hohlgesenkes dar.
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Abb. 2 zeigt die miteinander zu verbindenden Rohrenden und das zur
Ausführung des Verfahrens erforderliche Verbindungsstück zwischen ihnen in schaubildlicher
Darstellung.
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Abb. 3 zeigt eine Hälfte des Hohlgesenkes finit den drei eingelegten
Teilen in Ansicht von oben.
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Abb. q. veranschaulicht die Teile in derselben Darstellungsweise,
nachdem der Stempelteil des Gesenkes seinen Einwärtshub vollendet hat.
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Abb.5 stellt eine gemäß der Erfindung hergestellte fertige Verbindung
dar.
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Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb.5, in Richtung der Pfeile
gesehen. Abb. ; veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung
des Verschlusses für eine Rücklaufverbindung bei Überhitzern.
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Abb.8 stellt eine weitere Ausführungsform eines solchen Verfahrens
dar.
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Abb.9 ist eine Endansicht auf die Rücklaufverbindung gemäß Abb.8.
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Abt). 1o veranschaulicht die Art und Weise, wie das während des ersten
Teiles des Verfahrens behandelte Werkstück mit einem dritten Rohre verbunden werden
kann, statt als Rücklaufverbindung ausgebildet zu werden.
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Abb. r r zeigt die Rohrverbindung gemäß Abb. zo in Endansicht.
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Die Abt). 12 und 13 veranschaulichen in kleinerem 1Taßstabe andere
nach dein Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Rohrgebilde.
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Abb. 14 ist eine der Abt). 3 ähnliche Darstellung; sie zeigt eine
andere Ausführungsart, die das Zusammenhalten dei miteinander zu verbindenden Teile
erleichtert.
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Abb. 15 ist ein Schnitt nach Linie 15-IS der Abt). r4., in der Richtung
der Pfeile gesehen.
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Abb. 16 zeigt in Aufsicht eine Hälfte eines bei einer weiteren Ausführungsform
des Verfahrens benutzten Hohlgesenkes.
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Abb. 17 ist ein Querschnitt durch die beiden Hälften dieses
Hohlgesenkes in geschlossenem Zustande.
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Abt). 18 ist eine der Abb. 3 ähnliche Darstellung, die die Ausführung
des betreffenden Verfahrens veranschaulicht.
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Abt). 19 entspricht der Abb. d..
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Die _),6h. 2o und 2r stellen eine nach dieser Ausführungsform des
Verfahrens hergestellte Rücklaufverbindung dar.
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Die Abt). 22 und 23 veranschaulichen eine zusätzliche Behandlungsweise.
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die :1b6. 24 und 25 eine weitere Abänderung des Verfahrens.
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Abt). 26 zeigt ein für eine weitere Ausführungsform des Verfahrens
bestimmtes Gesenk.
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Abt). 27 ist ein Querschnitt durch eine teilweise fertiggestellte
Rücklaufverbindung, die in dem Gelenk nach Abb. 26 hergestellt ist.
Abb.
28 stellt im Querschnitt diese -\% erbindung in fertigem Zustande dar.
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Abb. 29 zeigt ein Gesenk, das bei Herstellung des Rohrgebildes nach
Abb. 12 benutzt wird.
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Es möge zunächst die Einrichtung nach den Abb. i bis 6 und das mit
Hilfe dieser Einrichtungen auszuführende Verfahren beschrieben werden. Die Einrichtung
besteht im wesentlichen -aus einem aus zwei Hälften zusammengesetzten Hohlgesenk,
von dein die untere Hälfte in Abb. i dargestellt ist, und einem in das Hohlgesenk
passenden Gesenkstempel ,4 (Abb. ¢).- Die beiden Bohrungen i und 2 des Hohlgesenkes
liegen in einer dem Abstande der miteinander zu verbindenden Rohre entsprechenden
Entfernung voneinander. Aus Abb. 3 ergibt sich die Lage, die die beiden zu verbindenden
Rohre 8 und 9 und. das aus einem dachförmig zusammengebogenen Blechstück bestehende
Verbindungsstück io im Hohlgesenk zueinander einnehmen. Die Enden der beiden Rohre
sowie das Verbindungsstück io werden vor dem Einbringen in das Gesenk auf Schweißhitze
gebracht. Dann wird, nachdem das Hohlgesenk durch Aufbringen der oberen Hälfte Beschlössen-
und die beiden Gesenkhälften fest miteinander verbunden sind, der Stempel 4 eingetrieben.
Dabei spaltet er die beiülen einander zugekehrten Teile der Rohre 8 und 9 auf und
biegt sie nach außen sowie nach oben und unten um. Dabei werden sie derart gegen
die Kanten des Verbindungsstückes io gepreßt, daß eine gute Verschweißung eintritt:
Nach dein Zurückziehen des Gesenksteinpels q. wird -das Hohlgesenk geöffnet und
das Werkstück herausgenommen. Es ist jetzt nur noch erforderlich, das U- Rohr auf
der offenen Seite zu schließen.' Dies kann beispielsweise gemäß Abb. 5 durch Einsetzen
eines Deckelstücks ii in die betreffende Öffnung und Verschweißen dieses Stückes
längs der Kante 12 erfolgen.
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Nach Abb:7 wird, das offene Ende der Rücklaufverbindung nach unten
unter Verdickung der Wandungen bauchig ausgezogen und durch Verschweißen verschlossen.
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Bei der Ausführung nach den Abb. 8 und 9 erfolgt die Verbindung in
der Weise, daß man Elen äußeren Rand des offenen Verbindungsrohrendes nach innen
uinbördelt und dann einen Deckel nach Art der gewöhnlichen Mannlochdeckel einführt,
der in der in Abb. 8 wiedergegebenen Weise befestigt wird.
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In Abb. io ist die Verwendung einer nach clem neuen Verfahren hergestellten
Rohrverbindung als Mittel zum Anschluß zweier Rohre an ein drittes veranschaulicht.
Das dritte Rohr 15 ist glockenförmig erweitert, derart, daß die Öffnung mit dem
offenen Ende des [j-Rohrstücks übereinstimmt. Die beiden Teile werden längs der
Fuge 16 miteinander verschweißt.
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In Abb. 13 sind mehrere Rohre dargestellt, die nach dem vorliegenden
Verfahren abwechselnd auf ihren beiden Enden miteinander verbunden sind.
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Das in Abb. 12 dargestellte Rohrgebilde wird in einem Gesenk hergestellt,
von dem eine Hälfte in Abb. 29 veranschaulicht ist. Die Rohre 8 und 9 sowie das
Verbindungsstück io werden hier zunächst in dem linken Teil des Gesenkes miteinander
verbunden. Die Ausbildung dieses Gesenkes ist im wesentlichen dieselbe wie die oben
an Hand der Abb. 1, 3 und 4 beschriebene. Auch der Gesenkstempel ist ebenso ausgebildet
wie der in Abb.4 dargestellte. Die beiden Schenkel des Stempels dringen in die linke
und in die mittlere Bohrung des Hohlgesenkes ein. Die auf diese Weise hergestellte
Rohrverbindung wird dann in die in Abb. 29 rechts angedeutete Lage gebracht. Das
Hohlgesenk ist hier mit einem vorspringenden Teil 3a versehen, besitzt aber bei
3b keine nach oben vorspringende Wand. Dann wird das Rohr 8a und das '\%erbindungsstück
iob in das Gesenk eingebracht, nachdem beide, wie auch der betreffende Teil des
Rohres 8, vorher gehörig erhitzt worden sind. Darauf erfolgt die Verschweißung durch
Eintreiben des Stempels.
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Dies Verfahren kann beliebig oft wiederholt «-erden, wobei der fertiggestellte
Teil des Rohrgebildes bei 3b nach außen verschoben und die neuen Rohre und Verbindungsstücke
auf der linken Seite angefügt werden. Die gegenüberliegenden Enden der Rohre werden
dann in entsprechender Weise miteinander verbunden und die offenen Seiten der so
entstehenden Sammelrohre in beliebiger Weise geschlossen.
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Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens empfiehlt es sich nicht,
die beiden Rohre 8 und 9 sowie das Verbindungsstück io jedes für sich zu erhitzen
und dann in das Gesenk einzubringen, vielmehr erfolgt die Erhitzung zweckmäßig gemeinsam.
In Abb. 14 und 15 ist eine Einrichtung dargestellt, die dazu dient, die drei Teile
beim Erhitzen und weiteren Handhaben in ihrer gegenseitigen Lage zu halten. Das
Verbindungsstück io ist zu diesem Zwecke mit einem Fortsatz 17 versehen, der in
einer entsprechenden Bohrung des Hohlgesenkes (Abb.15) Platz findet. Mittels einer
Klammer 18 und eines mit dieser zusammenwirkenden Keils i9 werden die drei Teile
sicher in der gewünschten gegenseitigen Lage gehalten, so daß sie zusammen in den
Glühofen gebracht und auch sonst bequem gehandhabt werden können. Nachdem
die
Verbindung der Teile erfolgt ist, wird der Fortsatz 17 in irgendeiner Weise entfernt.
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Statt ein Verbindungsstück von der in den bisher besprochenen Abbildungen
dargestellten Form zu benutzen, kann es unter gewissen Umständen erwünscht sein,
ein kurzes drittes Rohr zu verwenden. Dieses dritte Rohrstück 2o (Abb. 18) kann
ebenfalls mit einem Fortsatz 17 versehen sein. In diesem Falle findet natürlich
eine Klemme ähnlich der in Abb. 1:I dargestellten Anwendung, und der Fortsatz 17
wird später in entsprechender Weise entfernt. Die Form der in diesem Falle angewandten
Gesenke geht aus den Abb. 16, 17 und 18 hervor. Das Verbindungsstück 2o ist hier
als kurzes, innen geschlossenes Rohrstück oder als Becher ausgebildet. Der Gesenkstempel
besitzt, wie Abb. i 9 erkennen läßt, zwei Schenkel entsprechend den bisher beschriebenen
Formen und außerdem einen kurzen mittleren Vorsprung oder Schenkel ei. Wird der
Stempel in das Gesenk getrieben, so werden die einander benachbarten Wandungen der
Rohre 8 und 9 sowie das Verbindungsstück zo durch die Schenkel 6, 7 und 21 aufgespalten,
nach auswärts gebogen und unter einem Drucke, der eine gute Schweißung gewährleistet,
miteinander in Berührung gebracht. Das sich ergebende Gebilde ist aus den Abb. 19
und 2o ersichtlich. Der kleine Vorsprung 22 ist natürlich überflüssig und wird dadurch,
daß man den Schenkel 21 so kurz hält, wie es sich mit der guten Wirkung des Gesenkes
verträgt, sowie dadurch, daß man das Rohr 2o nicht weiter als unbedingt nötig ist
zwischen die Rohre 8 und 9 treten läßt, auf ein Mindestmaß verkleinert.
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Eine zweckmäßige weitere Ausführungsform des soeben beschriebenen
Verfahrens ist in den Abb. 24 und 25 veranschaulicht. Das Verbindungsstück 2oa besteht
hier statt aus einem am inneren Ende geschlossenen becheraitigen Hohlkörper aus
einem auf beiden Enden offenen Rohrstück. Die Verbindung der beiden Rohre 8 und
9 mit dem Verbindungsstück 2oa wird genau in derselben `''eise ausgeführt wie oben
beschrieben. Nach erfolgter Verbindung wird das Rohr 20a dicht am Grunde abgeschnitten
und in der in Abb.25 dargestellten Weise verschlossen.
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Bisher ist angenommen worden, daß das Verbindungsstück 2o bzw. 20a
denselben Durchmesesr hat wie die beiden Rohre 8 und 9. Bei entsprechender Umgestaltung
der Gesenke kann natürlich auch ein Rohr von größerem Durchmesser als Verbindungsstück
benutzt werden. Dies ist in den Abb.26 und 27 veranschaulicht. Gewünschtenfalls
kann die auf diese Weise hergestellte Verbindung später wieder flachgedrückt werden,
wie Abb.28 erkennen läßt. Bei Benutzung eines '\Terbindungsrohres von geeigneter
Größe kann die Entfernung zwischen den Rohren 8 und 9 innerhalb gewisser Grenzen
beliebig vergrößert werden.
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Natürlich kann der Erfindungsgedanke in der praktischen Ausführung
noch in anderer Weise verkörpert werden. Beispielsweise kann man anstatt eines einzigen
Bechers oder Verbindungsstückes 2o bzw. 2o" zwei oder mehrere solcher benutzen,
von denen die inneren miteinander, die beiden äußeren außerdem mit den Rohren 8
und 9 verbunden werden. Die für die Ausführung einer solchen Verbindung erforderliche
Änderung der Gesenke ergibt sich von selbst.