DE1132082B - Verfahren zum Verbinden von Heizkoerpergliedern aus Blech - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verbinden von Heizkörpergliedern aus Blech Es ist bekannt, Heizkörperglieder aus Stahlblech dadurch miteinander zu verbinden, daß man aus den Naben zylindrische Aushalsungen von verschiedenem Durchmesser herauspreßt, diese ineinanderschiebt und sie gegen einen über sie geschobenen Abstandsring von größerer Wandstärke, welcher die Entfernung der Naben voneinander bestimmt, von innen her aufwalzt. Auch ist es bekannt, in die Naben zusätzlich noch einen Versteifungsring oder ein -rohr einzulegen und dieses gemeinsam mit den Hülsen gegen den Außenring aufzuwalzen, so daß die Hülse zwischen beiden Ringen festgeklemmt wird.
• Zur Verbesserung dieser Verbindung ist vorgeschlagen worden, den äußeren Ring auf der Innenseite mit einer oder mehreren Ringnuten zu versehen und die Hälse durch besonders profilierte Walzen in diese Nuten einzuwalzen. Um die Dichti jkeit der Verbindung zu erhöhen, kann ferner zusätzlich der freie Rand des inneren Halses um die Abbiegestelle des äußeren Halses des Gegengliedes noch umgebördelt werden.
• Diese Walzverbindungen konnten keinen bleibenden Eingang in die Praxis finden, und zwar zum mindesten die einfachen Ausführungen nicht infolge mangelnder Festigkeit und Dichtigkeit, die von einer plastischen Verformung der zu verbindenden Teile abhängig ist. Diese ist aber bei den bloßen zylindrischen Aushalsungen infolge deren Dünnwandigkeit nicht möglich. Andererseits wird bei ihnen durch die Anwendung der mehr oder weniger bearbeiteten Zusatzmaterialien (wie Abstands- und Versteifungsring) gegenüber den üblichen Verbindungen solcher Blechradiatoren durch Naht- oder Stumpfschweißung und auch gegenüber den Nippelverbindungen kein nennenswerter wirtschaftlicher Vorteil mehr erzielt.
• Gegenstand 'der Erfindung ist ein Verfahren, durch das bei solchen Heizkörpergliedem aus Blech, deren Naben ineinanderschiebbare, zylindrische Hälse besitzen, ohne zusätzliche Elemente durch radiales Aufwalzen eine feste und dichte Verbindung ermöglicht wird. Sie besteht darin, daß die mit wechselweise vor- und zurückspringenden Hälsen versehenen, radialen Nabenwände zweier Nachbarglieder zur Anlage aneinandergebracht und durch Aufwalzen von innen her, vorzugsweise unter plastischer Verformung, miteinander verspannt werden.
• Es sind zwar Nabenverbindungen bekannt, bei denen ebenfalls die mit vor- und zurückspringenden Hälsen versehenen Nabenwände auch zur Anlage aneinandergebracht werden. Bei diesen erfolgt aber die Verbindung lediglich durch Umlegen des inneren längeren Halses über den äußeren kürzeren Hals nach Art einer Falznaht. Beim Bördeln von Blechen mit derartigen, verhältnismäßig großen Wandstärken ist die Gefahr von Einrissen und damit von Undichtigkeiten gegeben.
• Dagegen erfolgt im Falle der Erfindung ein Aufwalzen von innen her, wobei die Steifigkeit der radialen Nabenwände selbst zur Aufnahme der Aufwalzkräfte herangezogen wird, so daß es keiner zusätzlichen Stützelemente bedarf. Es werden gleichsam zwei steife Winkelringe aufeinander gewalzt, von denen jeder aus der radialen Nabenwand und dem Nabenhals besteht. Die letzteren brauchen nur verhältnismäßig kurz zu sein, da sie im wesentlichen als Kraftübertragungselemente dienen, wobei es ein weiterer Vorteil ist, daß infolge des geringeren Auspressens ihre Wandstärkenabnahme an den Enden nicht so groß ausfällt.
• Durch die Verformungswirkung bis über die Streckgrenze des Materials hinaus tritt insbesondere an der Stelle der Abstützung durch die Nabenwand ein derartig hoher Liniendruck auf, daß unter gegenseitiger Verformung beider Teile ein Einfressen des einen in die Oberfläche des anderen unter Rillenbildung stattfindet, die einer Kaltschweißung gleichkommt, wobei eine außerordentliche starre und absolut dichte Verbindung erzielt wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl durch die Art des Aufwalzens wie durch die besondere Profilierung der Hälse weiter verbessert werden.
• Ein solches weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der äußere (aufnehmende) Hals durch vorheriges Aufwalzen kalt verfestigt wird. Es genügt, wenn man dabei vom Durchmesser des inneren (eingesteckten) Halses ausgeht. Durch die vorherige Kaltverformung erhält der äußere Hals bzw. der gesamte Winkelring eine solche Festigkeit und Oberflächenhärte, daß er beim späteren Aufwalzen zusammen mit dem inneren Hals bzw. Winkelring diesem einen höheren, das Eindringen in die Außenfläche des anderen begünstigenden Widerstand entgegensetzt.
• Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß durch Anwendung konischer Walzen das Aufwalzen nach dem Ende des inneren (eingesteckten) Halses hin stärker erfolgt als an der Wurzel desselben. Dadurch wird ebenfalls die Dichtigkeit der Verbindung erhöht und das Einfressen der Kante des äußeren, zweckmäßigerweise kürzer gehaltenen Halses in die Außenfläche des inneren Halses begünstigt.
• Selbstverständlich ist es ferner möglich, die aufeinanderzuwalzenden Oberflächen der Hälse gegebenenfalls noch mit einem Porendichtungsmittel zu bestreichen bzw. einen Ring aus Dichtungsmaterial zwischen sie zu legen, um kapillare Undichtigkeiten zu vermeiden, die sich bei einer mangelhaften Oberflächengüte ergeben könnten.
• Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Aushalsungen entweder beide nach außen aus den Naben herausgepreßt oder auch die äußere nach innen eingepreßt sein. , Die einfachste Form ist dabei die; bei der in an sich bekannter Weise die Hälse unmittelbar von der radialen Nabenwand an rechtwinklig verlaufen, wobei der innere nach außen und der äußere nach innen gepreßt ist. , Man kann aber auch durch eine besondere Formgebung der Aushalsungen den radialen Stützdruck der Nabenwand etwa in die Mitte der Aushalsungen legen, indem in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die radialen Nabenwände vor dem Übergang in die Hälse im gleichen Sinne vor- bzw. zurückspringend gestaltet werden, so daß hakenförmige Ringsicken entstehen. Dadurch ist der Stützdruck der Nabenwände auf die Mitte der Hälse bzw. der Aufwalzung gerichtet.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß nur der innere (eingesteckte) Hals mit einer zurückspringenden hakenförmigen Ringsicke versehen ist, während der andere unmittelbar von der Nabenwand an rechtwinklig nach außen verläuft.
• Ein bevorzugtes Merkmal aller dieser verschiedenen Ausführungsformen besteht weiterhin darin, daß der innere (eingesteckte) Hals den äußeren (aufnehmenden) in an sich bekannter Weise in seiner Länge überragt. Hierdurch soll das Widerstandsmoment des kleineren, inneren Halses an das des größeren, äußeren Halses angepaßt werden.
• In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die Ausgestaltung von Nebenhälsen dargestellt, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
• Bei den Naben gemäß Abb. 1 und 2 verlaufen die zylindrischen Hälse 1 und 2 unmittelbar von den radialen Nabenwänden 3 und 3' an rechtwinklig, und zwar der innere Hals 1 nach außen und der äußere Hals 2 nach innen, wobei der letztere kürzer ist als der erstere. In Abb. 2 ist diese Verbindung nach dem Aufwalzen mit konischen Walzen dargestellt, wobei die Aufweitung nach dem Ende des inneren Halses 1 hin stärker erfolgt.
• In Abb.3 und 4 ist eine Ausführungsform der Hälse vor bzw. nach dem konischen Aufwalzen dargestellt, bei der die Nabenwand 3 des inneren Halses 1 zurückspringt, während die Nabenwand 3' des äußeren Halses 2 entsprechend vorspringt, so daß hakenförmige Ringsicken entstehen. Dadurch, daß die Nabenwände 3 und 3' nunmehr etwa in der Mitte der Hälse 1 und 2 liegen, wirken sie besonders abstützend- und versteifend.
• In Abb. 5 und 6 ist eine Ausführungsform der Hälse vor und nach dem konischen Aufwalzen dargestellt, bei der nur die Näbenwand 3 des inneren Halses 1 hakenförmig zurückspringt, während der äußere, ebenfalls nach außen gepreßte Hals 2 unmittelbar von der senkrechten Nabenwand 3' an rechtwinklig nach außen verläuft. Er greift in die Ringsicke des inneren Halses 1 so ein, daß sich die Nabenwände 3 und 3' berühren können.
• Praktische Versuche haben ergeben, daß z. B. eine Verbindung, wie sie in Abb. 5 dargestellt ist, bei einem Radiator üblicher Abmessungen, Wandstärke und Blechqualität bereits bei zylindrischer Aufwalzung bei einem inneren Überdruck von 5 atü noch eine zehnfache Sicherheit gegen axiales Lösen besitzt; denn erst bei einer axialen Zugbeanspruchung von 710 kg/Nabe entsprechend einem inneren überdruck von 50 atü löste sich die Verbindung. Dieser Wert wurde auf einer Zerreißmaschine festgestellt, da der Blechkörper selbst nur einem Überdruck von etwa 16 atü standhält.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verbinden von Heizkörpergliedern aus Blech, die ineinander einschiebbare, zylindrische Hälse besitzen, durch radiales Aufwalzen von innen her, dadurch gekennzeichnet, daß die mit wechselweise vor- und zurückspringenden Hälsen (1 und 2) versehenen, radialen Nabenwände (3 und 3') zweier Nachbarglieder zur Anlage aneinandergebracht und durch Aufwalzen von innen her, vorzugsweise unter plastischerVerforrnung, miteinander verspannt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Nabenhals durch vorheriges Aufwalzen kalt verfestigt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwalzen nach dem Ende des inneren (eingesteckten) Nabenhalses hin durch Anwendung konischer Walzen stärker erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander zu walzenden Flächen der Nabenhälse mit einem Porendichtungsmittel bestrichen werden bzw. daß ein Ring aus Dichtungsmaterial zwischen sie gelegt wird.
5. 5. Nabenhälse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch Bekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise unmittelbar von der radialen Nabenwand an rechtwinklig verlaufen, wobei der innere nach außen und der äußere nach innen gepreßt ist.
6. 6. Nabenhälse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Nabenwände vor dem Übergang in die zylindrischen Hälse im gleichen Sinne vor- bzw. zurückspringen, so daß hakenförmige Ringsicken entstehen.
7. 7. Nabenhälse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur der innere (eingesteckte) Hals mit einer zurückspringenden, hakenförmigen Ringsicke versehen ist, während der äußere (aufnehmende) Hals unmittelbar von der Nabenwand an rechtwinklig nach außen verläuft. B. Nabenhälse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere (eingesteckte) Hals den äußeren (aufnehmenden) Hals in seiner Länge in an sich bekannter Weise überragt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 629 092; deutsche Auslegeschrift Nr. 1003168.