DE1552077A1 - Method and device for connecting tubular elements - Google Patents
Method and device for connecting tubular elementsInfo
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Description
"Verfahren uni Vorrichtung zum Verbinden röhrenförmiger Elemente"
Zur Zeit verwandte Verfahren zum Verbinden von Rohren, z.8. unter Verwendung mit Gewinde versehener Bunde, durch Schweißen, Klemaücupplungen, uswe, sind nicht völlig zufriedenetellend. Die Verwendung von Gewinden. Rillen oder dergleichen zur Bildung einer Verbindung führt au einer Entfernung In Metall in Bereich der Verbindungs- stelle, wag eine Verminderung der Wanddicke und eine Schwächung des Rohres In diesem Bereich zur folge hat; dies muß durch lerstärken des gesamten Rohres dann wieder kompensiert werden. Currently related methods for connecting pipes, Z.8. using of threaded collars, by welding, Klemaücupplungen, USWE, are not completely zufriedenetellend. The use of threads. Grooves or the like to form a compound leads au distance in metal in the region of the connection point, wag a reduction in wall thickness and a weakening of the tube in this area has to follow; this must then be compensated for by increasing the strength of the entire pipe .
Erfindungegemäß wird dagegen diese Schwierigkeit beim Verbinden-röhrenförmiger Elemente verndiedene Hierdurch wird erfinäungagemU ein Paar von röhrenför- migen Elementen untor Drucka:ulichtungsberührung bei Überlappen der beiden Elemente verbunden, wobei einen dieser Elemente in innigem Kontakt mit dem anderen Element durch Explosivkraft getrieben Wird. Um der Verbindu4g Zug und Torsionsfestigkeit zu verleil-ien, werden verriegelnde Rippen oder Windungen in den aufeinanderpassenden Flächen beider Elemente ausgebildet, indem beide Elemente gleichzeitig in Berührung mit einem dritten Element verformt werden, das aus einem besonders ausgestaltetenQ im wesentlichen starren umschließenden Ring oder Prallstoek besteht, das einen Teil der Vorrichtung nach der Erfindung bildet.According to the invention, on the other hand, this difficulty in joining tubular elements is reduced. Hereby, a pair of tubular elements is invented under pressure contact when the two elements overlap, one of these elements being driven into intimate contact with the other element by explosive force. In order to impart tensile and torsional strength to the connection, interlocking ribs or coils are formed in the mating surfaces of both elements by deforming both elements simultaneously into contact with a third element made up of a specially designed, substantially rigid, encircling ring or baffle which forms part of the device according to the invention.
Der Prallstock oder Amboß kann Vertiefungen auf seiner Innenfläche aufweisen, so daß das Außenelement nach außen in die Vertiefungen verformt oder wulstförmig gedrückt wird (das- innere Element ebenfalls) und so eine Rippe außen auf dem Außenelement entsteht. Auch kann der Prallstock Rippen auf der Innenseite aufweisen und der explosive Innendruck verformt das Außenelement über und um diese Rippen (und das innere Element ebenfalls) und bildet Vertiefungen in der Außenfläche des Außen® elementesa Entsprechende Wulste oder Vertiefungen werden auf der Außenfläche des Innenelementes ausgebildet und selbstverständlich entsprechende zueinander passende Vertiefungen oder Wülste auf der Innenfläche des Außenelementae. die in innigem Kontakt miteinander blockiert werden. so daB der Verbindung Zug- und Torsions-:= festigkeit verliehen wird. Der umschließende Prallstock oder Ring kann eine Umfangs- oder umlaufende -anordnung von Vertiefungen oder Vorsprüngen und zwar kontinuierlich oder diskontinuierlich aufweisen, und, da eine gleichzeitige Verformung beider Elemente stattfindet, sind die verriegelnden Vorsprünge oder Rippen genau konform zueinander und zur Anordnung oder dem Muster auf dem Ring oder Prallstocko Beim Prallstock handelt es sich um einen im wesentlichen nicht verformbaren Ring, gegen die Elemente verformt werden und so die Kontur der Innenfläche des Ringes annehmen. Vorzugsweise ist die Festigkeit des umschließenden Ringes oder Prallstockes größer als die der röhrenförmigen Elemente, so daß eine größere Zugspannung ohne wesentliche Verformung ausgehalten werden kann.The baffle stick or anvil can have recesses on its inner surface, so that the outer member is deformed to the outside or into the depressions depressed bead-(DAS inner member also), and then a rib is formed externally on the male member. The baffle can also have ribs on the inside and the explosive internal pressure deforms the outer element over and around these ribs (and the inner element as well) and forms depressions in the outer surface of the outer elementesa. Corresponding bulges or depressions are formed on the outer surface of the inner element and of course, corresponding matching depressions or beads on the inner surface of the outer element. which are blocked in intimate contact with each other. so that the connection is given tensile strength and torsional strength. The enclosing baffle or ring may have a circumferential or circumferential arrangement of depressions or projections, continuously or discontinuously, and, since both elements are deformed simultaneously, the locking projections or ribs conform precisely to one another and to the arrangement or pattern the ring or baffle stick The baffle stick is an essentially non-deformable ring against which elements are deformed and thus adopt the contour of the inner surface of the ring. Preferably, the strength of the enclosing ring or baffle is greater than that of the tubular members so that greater tensile stress can be withstood without substantial deformation.
Die Elemente verformen sich also wulstartig nach außen in die Windungen
des Rings hinein. Während die Innen=, fläche des Ringes als zylindrisch mit Vertiefungen
oder Vorsprüngen auf der Innenflärhe angesehen werden kann, lassen diese Windungen
die Fläche von einer wirklichen Zylinderfläche -doch abweiehene Der Ring kann also
als nichtzylindrische Innenfläche bezeichnet werden. Der umschließende Ring oder
Pralistock kann lösbar oder
fest sein. Ist er lösbar, so
kann er aus einer Anordnung aus zwei oder mehr engausammenpeansenden
Teilen be-
stehen, die um das Augenelement scharnierartig oder
über Holzen befestigt oder sonst verklemmt werden. En kann
sich auch um einen einzigen Ring aus Metall handeln. der eng über
das Außenelement eingepagt wird. Die
Querschnittagestalt des Ringes
zeigt umlaufende Vertiefungen oder Rippen in diesen Elementen ähnlich
der
Kontur der Innenfläche des Ringes. gegen die die
Elemente durch Explosivkraft von innen gedrückt werden.
Der Querschnitt des Ringes kann Teil eines Kreises
nein
oder er kann oval ausgebildet sein, wobei die gewölbten
Teile
nach innen vorstehen; er kann aber auch quadratisch
oder
rechteckig mit abgerundeten Ecken sein oder schließlich
ein Rechteck, wobei die Vorspringe oder Vertiefungen auf der Innenfläche
vorgesehen sind, eteo Ist der Ring
nicht lösbar, so besitzt
er gewöhnliche eine geringere axiale Erstreckung als wenn
er lösbar wäre. Die Zur Verformung der Elemente erforderliche
Schlagkraft beruht auf der Detonation einer L-xplosionsma9seo Für röhrenförmigen
Elemente kleinen Durchmessers, wo
nur geringe Mengen
an Explosivntoff erforderlich sind, kann die Explosivmasse
innerhalb des Innenelementes in direktem Kontakt mit der Metallfläche
den Elementes
untergebracht werden. Ist der Durchmesser
der Elemente
# größe»find ist das erforderliche Volumen der
Masse geringer als die Menge, die erforderlich wäre, um die
Innenwand den Innenelementes völlig zu fUllen und zu
berühren,
kann die Explosivschlagkraft der Detonation
dann von der Manne
auf die Elemente übertragen werden,
indem der hie"iaehen
bestehende Ringraum mit einem
die Explosivschlagkraft übertragenden-Material
ange-
füllt wird, das sich in innigem schlagübertragendem
Kontakt
mit Masse und Element befindet. Das die Schlagkraft übertragende
Medium ist ein Mittel,
um die Schlajkratt im wesentlichen unvermindert
vn der Explosivquelle (abgesehen von der radialen Diver-
genz)
auf irgendeinen Teil des Werkstückes zu übertra-
gen. Die axiale
Erstreckung des Materials braucht daher nur so groß au sein, wie
der Teil der zu verformenden
Elemente, was geröhnlich mit der Axialatsneasung
der Nu-
ten- oder Ripperfanordnung von Ring oder Pralletock
zu vergleichen ist.
Bei den beiden zu verbindenden Elementen braucht en
sich
nicht bei beiden um lange Rohre zu handeln. Eines
kann
ein kurzes Rohrstück nein, das als Kupplungselement oder Bund verwandt wird.
In dienem Fall wird ein Rohr=.
element in und mit
einem Ende des Hundes verformt, ein anderes Rohrelement wird in und mit dem anderen
Ende verformt. Das Verbinden des Bundes der beiden Rohrenden kann getrennt oder
gleichzeitig erfolgen. Auch kann das Ende eines Rohres glockenförmig nach außen
geweitet werden. um eine Uberlappungsfläche mit dem nicht geweiteten Ende des anderen
Rohres zu bilden.Auch kann ein Stabelement mit einem Rohrelement verbunden werden.
indem ein Mittelloch in ein Ende des Stabes eingebracht oder gebohrt wird, um eine
kurze rohrförmige Wand zu bilden, die zum rohrförmigen Element überlappt ist ueW'.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert werden. in denen Fig. 1 und 2 im Querschnittund in der
Stirnansicht zwei sich überlappende, röhrenförmige, Elemente zeigen, die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren mit einander verbunden wurden Pig. 3 ist eine Ansicht
ähnlich Fie. 1. bei. der zwei Vertiefungen länes.des Umfangs auf der Innenfläche
eines umschließenden Pralletockringes vorgesehen sind;
Figo 4 zeigt
eine Variante des Verthrens zur Verbindung röhrenförmiger Elemente; Fig. 5 und 6
zeigen im Querschnitt bzw. in"der Stirn ansieht zwei röhrenförmige Elemente, die
mit einem rohrförmigen überlappenden Hund miteinander verbunden sind!
Nach zig. 1 sind schematisch im Querschnitt zwei röhren« förmige Elemente 10 und 11 derartigen Durchmessers zu sehen, daß sie in GleIt-Paß-Eingriff in die gezeigte überlappte Lage gebracht werden können. Das Ausmaß der Überlappung ist eine Funktion des Durchmessers der Elemente, ihrer Wanddicke und von anderen Faktoren, wie zoB. den Abmessungen der Umfangsvertiefung 15. Vorzugsweise sollte der Überlappungsgrad nicht geringer sein als der Radius des Innenelementes. Eine obere Begrenzung für den Uberlappungsgrad ist zwar nicht gegeben, im eilgemeinen wird es jedoch nicht erforderlich oder wünschenswert sein, die Überlappung über mehr als das Vierfache des Radius des Innenelementes auszudehnen. Bei den Elementen kann es sich um Rohre oder Röhrenaus gleichen oder unterschiedlichen Metallen, Wanddicken, etc., handeln, vorzugsweise bestehen sie doch aus dem gleichen Material und praktisch der gleichen Wanddicke. Ein oder beide Elemente können aus Stäben, zeBe 21, bestehen, in denen eine kreisförmige Öffnung zur Bildung einer röhren f$rmi.en Wand ausgebohrt ist. Die röhrenförmigen Elemente ZO und 11 sind gewöhnlich gerade Zylinder, obwohl dies nicht der Fall zu sein braucht. Sie können Jeden gewünschten Querschnitt, also rund, quadratisch, dreieckig, oval, uswa, annehmen. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird die Erfindung nur in Verbindung mit geradzylindrischen Elementen beschrieben. Die Elemente 10 und 11 sind durch einen dickwandigen, praktisch nicht verformbaren Ring oder,Prallstock 16 er umgeben. Dieser kann lösbar sein, indeW aus zwei oder mehr Metallteilen 16a, 16b, gebildet wird, die längs einer Diametralebene 26 zusammenpassen und auf den richtigen Durchmesser und die entsprechende Innenfläche 9 ausgebohrt sind, die in das Außenelement 10 passen. Diese Teile können durch Klemmen. Bolzen und Schrauben 24,25 oder Scharniergelenke @35 (Fig. 6) zusammengehalten werden. Zweck von Ring oder Prallstock 16 ist es, eine Form zubilden, gegen die die überlappten Schichten der Elemente 10 und 11 durch den explosiven Innendruck gedrückt werden und in die Windungen der Innenfläche 9 des Ringes und die Umfangsvertiefung 15 verformt werden. Im unteren Teil der Fig. 1 sind diese Elemente in ihrer ursprUnglich eingeführten Form und Lage gezeigt, wohingegen im oberen Teil die Form der Elemente 10 und 1l nach der Verformung auch die Konturen der Fläche 9 und des Vorsprunges 15 gezeigt ist. Ein Teil des Elementes 10 ist, wie bei 13a gezeigt, wulstförmig in die Vertiefung 15 ausgebildet, während das Element 11 gleichzeitig bei 14a in die Vertiefungen wulstförtnig gedrückt ist, die so: in der Innenfläche des Elementes 10 gebildet sind. Der Wulst 14a auf der Außenfläche des Inneneleaenten 11 paßt genau in eine entsprechende Vertiefung auf der Innenfläche des Außenelementes und bewirkt eine Ver- riegelung hiermit. Diese verriegelnden Rippen und Vertiefungen in den zueinander passenden Flächen der Ele- mente 10 und 11 dienen dazu, der Verbindung Torsionsa und Zugfestigkeit zu verleihen, während die Druckabdichtung durch innigen radialen Kontakt der beiden Oberflächen aufgrund der Explosivschlagkraft geformt wird. Die. Vertiefung 15 kann längs den gesamten Umfango vor- laufen, kann aber auch in Segmenten hergestellt sein. Letzteres fuhrt zu größerer Beständigkeit gegen eine Drehbewegung der beiden Elemente nach Bildung der Ver- bindung. Auch können statt einer Vertiefung 15 in der Oberfläche 9 des Ringes 16, wie weiter unten gezeigt wer- den wird, die Windungen Rippen oder Vorsprünge sein. Auch kann der gesamte Ring aus einem einzigen, nicht lösbaren, toroidförmigen Metallring bestehen, um den die Elemente verformt werden, und der an den vertormt.en Elementen verbleibt. Axiale und radiale. Atzessungen der Vertiefung 15 nässen derart bemessen sein, das dann, wenn das Element 10 in die Vertiefung 13a eingetrieben wird, eine Vertiefung ausreichender Größe in der Innenfläche des Elementes 10 derart vorhanden ist, daß das Innenelement 11 in die Vertiefung eingetrieben werden kann und eine entspre- chende Rippe auf der Außenfläche des Elementes 11 bil- det, das sich mit der Vertiefung in der Innenfläche des Elementes 10 verriegelt. Ist die Vertiefung 15 zu klein gewählt, so kann sie zwar mit dem Material des -Elementes gefüllt werden, eine ausreichende Verriege- lung zwischen Rippen und Vertiefung 13a und 14a findet aber nicht statt. Die Vertiefung 15 (und entsprechende Vertiefungen in anderen Nuzteranordnungen als mit dieser einzigen Vertiefung) können mit gewünschter Form und Gestalt hergestellt werden; es wird jedoch bevorzugt, das die Axialabwessung wenigstens gleich der Dicke des Materials ist, aus dem die Elemente hergestellt sind; vorzugsweise sollte diese im Bereich des Eine bis Vier- fachen der Wanddicke der Elemente liegen. Die explosive Schlagkraft stammt aus einer Exploeionsm aase 17 mit Detonationseinrichtungen 18, die auf dem Fachgebiet an sich bekannt sind. Vorzugsweise besitzt die Masse 17 längliche Form längs der Achse der Elemente. Die Masse 17 wird in ihrer Lage durch einen Ring oder . einen kurzen Zylinder 19 aus einem Material gehalten, der dazu dient, bei minimalem Verlust bzw. minimaler Absorption die Schlagkuh vom Explosivstoff zum Innenelement zu leiten bzw. zu übertragen. Dieses, die Explosivkraft übertragende Material zeichnet sich als im wesentlichen inkompressibel, verformbar und nichtporös aus. Es kann sich dabei um einen Feststoff oder ein Gel mit,ausreichender Festigkeit, damit die Form beibehalten werden kann, handeln, z.B. elastomerem Material, Fett, Wachs, odAgl. Es kann sich aber auch um ein Weicheres Gel (Jell) oder eine Flüssigkeit handeln, die, wie weiter unten beschrieben werden wird, in einer dünnwandigen verformbaren Kunststoffkapsel untergebracht ist. Es kann sich auch um einen leicht zerbröckelnden Feststoff handeln, der bei Detonation der Explosivmasse zersplittert und in feines Pulver aufgebrochen wird. Um die Schlagkraft im wesentlichen unvermindert zu übertragen. mud das Übertragungsmaterial in schlagtibertragender Berührung Mit Explosivstoff und Metallwerkstück stehen. Hierbei soll-kein größerer Teil des Weges von der.Explosivkraft über das Material zum Element aus Luft oder einem porösen. kompressiblen Material mit erheblichen inneren Reibunasverlusten bestehen, da denn die Stärke der übertragenen Schlagkraft vermindert Würde. Materialien wie Wachse. Fette, Hartgummi, verformbarer Kunststoff. und ähnliche Materialien, sowie zerbröckelnde Feststoffe. wie feiner Gipsmörtel. können als dieses schlagkraftübertragende Material eingesetzt werden. Sie müssen jedoch in fester .inniger, anliegender Berührung mit Masse und Werkstück sein. Form und Abmessungen des die Schlagkraft übertragenden Materials. dienen dazu. die Fläche des Werkstückes zu begrenzen. gegen die die Schlagkraft gerichtet ist. Die Axtalabmessung 20 des Ringes 19 sollte daher etwas breiter sein als die Vertiefung 15, sie braucht jedoch nicht größer zu sein, als die volle Breite des Ringes 16 z.Bo, es sei denn, aus besonderen Gründen. die weiter unten diskutiert werden sollen. Ist der Ring 19 breiter als der Ring 16, so neigt er dazu, die Rohre nach außen wulstartig dort zu verformen, wo sie nicht durch den Prallstock abgea stützt sind und wo es nicht wünschenswert ist, die Rohre wulstförmig auszubilden. Nach der Ausführungsform der Fig. 1 wäre dies erwünscht. in einigen Fällen, die weiter unten diskutiert werden, jedoch wiederum sehr erwünscht. Die auskragenden Teile 22 und 23 der Explosivmasse 1? üben zwar einen gewissen Druck auf die Elemente aus. beeinflußen aber die Form der Elemente nach der Verformung nicht wesentlich und sicherlich nicht so viel, wie die durch den Ring 19 übertragene Schlagkraft. Die Die die Teile 22 und 23 umegebende Luft ist ein schlechter Schlagkraftübertrager, so daß die das Innenelement über die Luft erreichende Kraft im allgemeinen nicht ausreicht, um die Elemente außerhalb des Berührungsbereiches des Ringes 19 mit dem Innenelement 11 zu verformen. Die aus Gründen der Anschaulichkeit gezeigten Teile 22 und 23 besitzen beachtliche Abmessungen. Es ist jedoch nicht erforderlich. daß das Explosivmaterial wesentlich über die Flächen der Ringe aus schlagkraftübertragendem Material hinausstehen. Die gleiche Betrachtung gilt für die Fälle, In denen, wie nach Fizo 6, zwei oder mehr solcher Ringe das gleiche Einzelvolumen der Schlagkraftmasse umgeben. Der Teil der Masse, der äie beiden Ringe umgibt, dient Insofern einem besonderen Zweck, als er die Detonation der beiden Enden des; Explosivstoffes verbindet, während die zwischen Exploeivstoff und Elementen vorhandene Luftkupplung eine geringere Auswirkung auf die Verformung zeigt. Ähnlich wird durch das Einführen eines porösen Materials, wie in Fig. 4 und 7 gezeigt, durch die kurze Schlagkräfte nicht wirksam überttagen werden, das Flement gegen die Schlagkraft von eben diesem Teil der Explosivrnaeae geschützt. Menge und Art der zur Verformung der überlappten Teile erforderlichen Explosivmasse hngt natürlich von Durchmerser. . Dicke, und Material der Elemente ab. Be kommt nicht zo sehr auf die Art der Explosivmasse an, solange sie nur in der Lage ist. eine Detonation bei hoher Geschwindigkeit herbeizuführen. Es hat sich herausgestellt, da9 25 Karner von PETN (Pentaerythritoltetranitrat) genügen. um in dieser Weise zwei Aluminiumröhren mit einem Durchmesser von 2.5 cm und einer Wanddicke von 1,6 mm gegeneinander zu verriegeln. Auch ein Stahlrohr mit zwei Zoll Durchmesser und 2.11 mm Wanddicke kann durch Verformung in dieser Art mit 50 Körnern der PETN-Explost> masse verriegelt werden. Die Fig. 5 und 6 zeigen, wie das Verfahren nach Anspruch 1 dazu ausgenutzt werden kann. die Enden 43 und 44 zweier langer Rohre oder röhrenförmiger Elemente 40 und 41 mit einem dritten kurzen röhrenförmigen Element, Bund oder Kupplung 42, zu verbinden. Der Pralistoek 45 ist erheblich breiter als der Prallstock 16 und überdeckt im we-sentlichen die gesamte_L:.,nge des Bundes 42. Das ~u$ma8 der Überlappung des Bundes 42 bezüglich der Elemente 41 und 40 beruht auf den gleichen Betrachtungen wie bei Fig. 1. Zwei Umfangsvertiefungen 46,4? sind ..dargestellt, die jede der Vertiefung 15 in Fig. 1 entsprechen und jede etwa über die überlappten aAbachnitte zentriert sind. Jedes Ende des Elementes 42 kann zwei oder mehr Reihen von Vertiefungen in jeder gewünschten Anordnung aufweisen. Die Explosivanordnung 54 besteht aus einer länglichen Explosivmasse 50 mit zwei Ringen 48.49 aus schlag= Y-raftübertragendem Material, wodurch die Schlagkraft gleichzeitig über die beiden überlappten Abschnitte geleitet wird und diese jeweils in die Kontur der beiden Vertiefungen verformt wird. Die Eigenschaften des die Schlagkraft übertragenden Materials der Ringe. 48,49 sind natürlich die gleichen wie die des Ringes 19 in Fig. 1. Die I@rplosivmasse 50 kann eine röhrenförmige Verlängerung 51 aufweisen. in die ein eigener Detonator 52 eingeführt und durch Drähte 53 z.8. gezündet werden kann; ,all dies ist auf dem Fachgebiet bekannt und braucht nicht weiter diskutiert zu werden. So kann die Explosivmasse einen in sich abgeschlossenen Detonator aufweisen oder einen getrennten Detonator. Die beiden Enden der Rohre 46,41 sind um ein kleines Stück voneinander aus Gründen getrennt, die weiter unten noch erläutert werden sollen. ' Der Prallstock 45, kann wie in Pig. 6 gezeigt, in Form zweier halbkreisförmiger aneinanderangelenkter Teile 45a und 45b bestehen. die längs einer Diametralebene 34 zusammenpassen. Sie weisen Vorsprünge 55 und 56 auf. die ineinander als Scharnier greifen und aufgebohrt sind. um den Schwenkzapfen 35 aufzunehmen. Nur ein Satz Bolzen und Schrauben 24,25 mud angezogen werden. um den Prallatock 45 um das Element 42 festzuziehen. Nach vollendeter Verformung kann der Prallstock entfernt werden. indem die Muttern 25 abgenomen werden und die angelenkten Hälften des Prallstockes geöffnet werden. Wie bei Fiz. 4 sind in Fig. 5 sowohl die ursprüngliche Form sowie die Lage der Elemente 540,41 innerhalb des Bundes 42 (in der unteren Hälfte der Figur) dargestellt und die sich ergebende verformte Gestalt (in der oberen Üälfte der Figur). Es ist klar, daß die aufeinanderpassenden Flächen zwischen den Elementen 40 und 42 und zwischen Elementen 41 und 42 miteinander durch verriegelnde Vorsprünge und Vertiefungen in der gleichen Anordnung von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen verriegelt werden. die in der Innenfläche 57 des Prallstockes 4 5 vorgesehen ist. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform ähnlich Fis. 1. in der jedoch die Überlappungslänge der beiden Elemente 10 und 11 vergrößert wurde, so daß eine Reihe oder ein Muster von Vertiefungen mit wenigstens zwei umlaufenden Vertiefungen 28 und 29 oder einer größeren Anzahl kürzerer Vertiefungen in einer. vorbestimmten Anordnung von Vertiefungen geschaffen wird. Die mittlere, längliche Explosivmasse 32 besitzt so viele getrennte Ringe aus schlagkraftübertragendem Material 30, 308% wie erforderlich sind, um die Schlagkraft auf die überlappten Elemente zu übertragen, Sind die beiden Reihen von Vertiefungen 28. 29 im wesentlichen voneinander getrennt, dann sollten zwei getrennte Ringe 30, 30a eingesetzt werden und entsprechend mehr'als zwei, wenn mehr als zwei Reihen von Vertiefungen im Abstand voneinander vorgesehen sind. Liegen dagegen in der Anordnung die Vertiefungen eng aneinander, so kann ein einzelner breiter Ring aus achlagcraftübertregendem Material verwandt werden. Es können also ein oder mehr Vertiefungen und entsprechend ein oder mehr getrennte Ringe aus schlagkraftübertragendem Material vorgesehen sein. After umpteen. 1 are shown schematically in cross section two tubes "shaped members 10 and 11 such diameter to see that they can be brought into sliding engagement with the passport-shown overlapped position. The amount of overlap is a function of the diameter of the elements, their wall thickness and other factors such as. the dimensions of the circumferential recess 15. The degree of overlap should preferably not be less than the radius of the inner element. Although there is no upper limit to the degree of overlap, it will generally not be necessary or desirable to extend the overlap over more than four times the radius of the inner element. The elements can be pipes or tubes made of the same or different metals, wall thicknesses, etc., but they are preferably made of the same material and practically the same wall thickness. Either or both of the elements may consist of rods, Fig. 21, in which a circular opening is drilled to form a tubular wall. The tubular elements ZO and 11 are usually straight cylinders, although this need not be the case. You can assume any desired cross-section, i.e. round, square, triangular, oval, etc. For reasons of convenience, the invention will only be described in connection with straight cylindrical elements. The elements 10 and 11 are surrounded by a thick-walled, practically non-deformable ring or baffle 16. This can be detachable, in that it is formed from two or more metal parts 16a, 16b, which fit together along a diametrical plane 26 and are drilled to the correct diameter and the corresponding inner surface 9, which fit into the outer element 10. These parts can be clamped. Bolts and screws 24,25 or hinge joints @ 35 (Fig. 6) are held together. The purpose of the ring or baffle 16 is to form a shape against which the overlapped layers of the elements 10 and 11 are pressed by the explosive internal pressure and are deformed into the turns of the inner surface 9 of the ring and the circumferential recess 15. In the lower part of FIG. 1 these elements are shown in their originally introduced shape and position, whereas in the upper part the shape of the elements 10 and 11 after the deformation and the contours of the surface 9 and the projection 15 are shown. A part of the element 10 is, as shown at 13a, bead-shaped into the recess 15, while the element 11 is at the same time pressed into the recesses at 14a, which are thus formed in the inner surface of the element 10. The bead 14a on the outer surface of the inner element 11 fits exactly into a corresponding recess on the inner surface of the outer element and causes a lock therewith . These locking ribs and depressions in the mating surfaces of the elements 10 and 11 serve to impart torsional and tensile strength to the connection, while the pressure seal is formed by intimate radial contact of the two surfaces due to the explosive impact force. The. Recess 15 may run the entire Umfango forth along, but can also be made in segments. The latter leads to greater resistance to a rotary movement of the two elements after the connection has been formed. Also, instead of a recess 15 in the surface 9 of the ring 16, as shown below advertising to will be the turns of ribs or protrusions. The entire ring can also consist of a single, non- detachable, toroidal metal ring around which the elements are deformed and which remains on the vertormt.en elements. Axial and radial. Atzessungen the recess 15 drench be sized so that when the element is driven into the recess 13a 10, a recess of sufficient size in the inner surface of the element 10 is present such that the inner member can be driven into the recess 11 and a entspre - A corresponding rib forms on the outer surface of the element 11 , which is locked with the recess in the inner surface of the element 10. If the recess 15 is chosen too small, it can be filled with the material of the element, but there is no adequate locking between the ribs and the recess 13a and 14a . The recess 15 (and corresponding recesses in other Nuzteranrichtungen than with this single recess) can be made with the desired shape and shape ; however, it is preferred that's the Axialabwessung at least equal to the thickness of the material from which the elements are manufactured; this should preferably be in the range of one to four times the wall thickness of the elements. The explosive impact comes from an Exploeionsm aase 17 with detonation devices 18 which are known per se in the art. Preferably , the mass 17 is elongated in shape along the axis of the elements. The mass 17 is in its position by a ring or. a short cylinder 19 made of a material which serves to guide or transfer the beater from the explosive to the inner element with minimal loss or minimal absorption. This material, which transmits the explosive force, is characterized as being essentially incompressible, deformable and non-porous. It can be a solid or a gel with sufficient strength so that the shape can be retained, for example elastomeric material, fat, wax, or the like. However, it can also be a softer gel (Jell) or a liquid which, as will be described further below, is accommodated in a thin-walled, deformable plastic capsule. It can also be an easily crumbling solid which, when the explosive mass detonates, splinters and breaks up into a fine powder. In order to transmit the impact force essentially undiminished. The transmission material must be in shock-transmitting contact with the explosive and the metal workpiece. In doing so, no major part of the path from the explosive force via the material to the air or porous element should be. Compressible material with considerable internal friction losses exist, since the strength of the transmitted impact force would be reduced. Materials like waxes. Grease, hard rubber, malleable plastic. and similar materials, as well as crumbling solids. like fine plaster mortar. can be used as this impact force transmitting material. However, they must be in firm, intimate, close-fitting contact with the mass and workpiece. Shape and dimensions of the material transmitting the impact force. serve to do this. to limit the surface of the workpiece. against which the impact force is directed. The Axtalabmessung 20 of the ring 19 should be slightly wider than the recess 15, but they need not be larger than the full width of the ring 16 z.Bo, unless for special reasons. to be discussed further below. If the ring 19 is wider than the ring 16, it tends to deform the tubes bead-like outward where they are not supported by the baffle and where it is not desirable to make the tubes bead-shaped. According to the embodiment of FIG. 1, this would be desirable. however, in some cases, which are discussed further below, again very desirable. The protruding parts 22 and 23 of the explosive mass 1? do put a certain amount of pressure on the elements. but do not influence the shape of the elements after the deformation significantly and certainly not as much as the impact force transmitted by the ring 19. The air surrounding the parts 22 and 23 is a poor impact force transmitter, so that the force reaching the inner element via the air is generally insufficient to deform the elements outside the contact area of the ring 19 with the inner element 11. The parts 22 and 23 shown for the sake of clarity have considerable dimensions. However, it is not required. that the explosive material protrude significantly beyond the surfaces of the rings made of impact force-transmitting material. The same consideration applies to the cases in which, as according to Fizo 6, two or more such rings surround the same individual volume of the striking force mass. That part of the mass which surrounds the two rings serves a special purpose in that it detonates the two ends of the; The explosive connects, while the air coupling between the explosive and the elements has less of an effect on deformation. Similarly, by introducing a porous material, as shown in FIGS. 4 and 7, by which short impact forces are not effectively transmitted, the element is protected against the impact force of this very part of the explosive structure. The amount and type of explosive mass required to deform the overlapped parts naturally depends on Diameter. . Thickness and material of the elements . The type of explosive mass does not matter too much, as long as it is capable of it. cause a detonation at high speed. It has been found that 25 cartridges of PETN (pentaerythritol tetranitrate) are sufficient. to lock two aluminum tubes with a diameter of 2.5 cm and a wall thickness of 1.6 mm against each other in this way. Even a steel pipe with a diameter of two inches and a wall thickness of 2.11 mm can be locked by deforming in this way with 50 grains of the PETN exploit. 5 and 6 show how the method according to claim 1 can be used for this purpose. to connect the ends 43 and 44 of two long tubes or tubular members 40 and 41 to a third short tubular member, collar or coupling 42. The Pralistoek 45 is considerably wider than the baffle floor 16 and covers in the GR sentlichen the gesamte_L., The Federal length 42. The ~ u $ ma8 of overlap of the Federal 42 with respect to the elements 41 and 40 based on the same considerations as in Fig 1. Two circumferential depressions 46.4? are shown which each correspond to the recess 15 in FIG. 1 and are each centered approximately over the overlapped aa sections. Each end of member 42 can have two or more rows of recesses in any desired arrangement. The explosive arrangement 54 consists of an elongated explosive mass 50 with two rings 48.49 made of impact = Y-raft-transmitting material, whereby the impact force is simultaneously passed over the two overlapped sections and this is deformed into the contour of the two depressions. The properties of the material of the rings that transmit the impact force. 48, 49 are of course the same as those of the ring 19 in FIG. 1. The explosive mass 50 can have a tubular extension 51. into which a separate detonator 52 is introduced and z.8 through wires 53. can be ignited; , all of which are known in the art and need not be discussed further. For example, the explosive mass can have a self-contained detonator or a separate detonator. The two ends of the tubes 46, 41 are separated from one another by a small distance for reasons which will be explained further below. 'The baffle stick 45, like in Pig. 6, consist in the form of two semicircular parts 45a and 45b articulated together. which fit together along a diametrical plane 34. They have projections 55 and 56. which interlock as a hinge and are drilled open. to receive the pivot 35. Only one set of bolts and screws 24.25 must be tightened. to tighten the baffle 45 around the element 42. After the deformation is complete, the baffle can be removed. by removing the nuts 25 and opening the hinged halves of the baffle. As with Fiz. 4, both the original shape and the position of the elements 540, 41 within the collar 42 (in the lower half of the figure) and the resulting deformed shape (in the upper half of the figure) are shown in FIG. It will be understood that the mating surfaces between elements 40 and 42 and between elements 41 and 42 are locked together by interlocking protrusions and depressions in the same array of protrusions and / or depressions. which is provided in the inner surface 57 of the baffle rod 4 5. Fig. 3 shows an embodiment similar to FIG. 1. However, in which the overlap length of the two elements 10 and 11 has been increased, so that a row or pattern of wells with at least two circumferential wells 28 and 29 or a larger number of shorter wells in one. predetermined arrangement of depressions is created. The middle, elongated explosive mass 32 has as many separate rings of impact force transmitting material 30, 308% as are required to transmit the impact force to the overlapped elements Rings 30, 30a are used and accordingly more than two if more than two rows of depressions are provided at a distance from one another. If, on the other hand, the depressions are close to one another in the arrangement, a single, wide ring made of achlagcraft transferring material can be used. One or more depressions and correspondingly one or more separate rings made of impact force-transmitting material can therefore be provided.
Sind die beiden röhrenförmigen Elemente klein, so kann das zur Verformung
der Elemente benötigte Volumen an Explosivmasse ausreichen, um einen Axialabschnitt
des Innenelementes vollständig zu füllen. Dies ist in Fig. 9 dargestellt. wo die
Explosivmasse 84 sich in innigem schlaekraftübertragenden Kontakt-mit der Innenfläche
des Innenelementes 81 befindet. Die Axielabmennungen 86 reichen aus, um die
Schlagkraft auf eine geeignete Länge der Elemente zu geben und sie in die Vertiefung
83 im Ring fit wulstartig zu verformen. Zwei oder mehr Reihen von Vertiefungen 83a,
83b, wie in Fig. 10 gezeigt, werden geschaffen für die zwei. oder' mehr Volumina
an Explosivmasse 84a. 84b benutzt werden" Diese können niteinander Tiber eire dünne
Brücke oder eine Verbindung aus Explosivmasse 85 verbunden werden, um die Detonatton
vom Volumen 84b auf das
Volumen 84a zu übertragen. Die Beschreibung
hat sich bisher mit Ausfüfrungsformen befaßt, nach denen ein Hing oder Ambos lösbar
um die überlappten Elemente befestigt oder geklemmt wurde. Nach der Detonation steht
der Amboss unter Spannung aufgrund des Außendruckes der eöhrenförnigen Elemente
und umgekehrt. .wobei das Außenelement unter Druck steht und nach innen gegen das
Innenelement drückt. Nach Läsen der Muttern 25 und Beseitigung der Haltevorrichtung
.des Prallstockes neigt das Außenelement dazu, sich leichtzu dehann. Auch das vorher
durch das Außenelement zusammengedrückte Innenelement versucht, sich in der gleichen
Weise wie das Außenelement nach außen zu dehnen. Dehnen sie sich beide um den gleichen
Anteil. so wird
die Dichte der Verbindung nicht beeinflußt. Um dies Möglichkeit
jedoch auszuschalten. wird ein Alternativ-verfahren. dargestellt in Fig.
11, geschaffen. bei dem
der Haltering oder Prallstock nicht lösbar ist. Der
Tragring kann ein geschmiedeter. gegossener, geschweißter, maschinenbearbeiteter
oder sonatwie hergestellter Hing hoher Bruchfestigkeit sein. Er muß im wesentlichen
den gleichen Innendurehriesser wie der-Auflendurchmeseer den Außenelementtiä aufweisen,
vorzugsweise unter festem Gleitsitz, !3o daß er leicht an seinen Ort gebracht
werden kann. Bei der w"orbereitun#.
des röhrenförmigen Elementes.
z.8. des Elementes 90 in Fig. il. können umgekehrt die Ringe an ihren richtigen
Ort gleichzeitig mit der Herstellung von Ring und Rohr gepreßt werden. Die Ringe
können unterschiedlichen Querschnitt. wie in den Fig. 1.2 - 15 gezeigt. aufweisen.
Obwohl ein Ring mit einer Gestalt wie bei 92 inFig. 11 gezeigt, niemals so fest
und unverformbar wie der schwere Pralletock 16 nach Fig. 1 ist, mit der Folge, daß
er durch die Explosivkraft nach außen gedehnt wird, besitzt er eine Innensparmung
und übt eine begrenzende oder zusammendrückende Kraft auf das Außenelement aus und
hält es in innigem Kontakt mit dem Innenelement. Der Ring 92 nach Fie. 11. wird.
wenn er aus einem Material mit hoher Bruchfestigkeit gemacht ist, und wenn er auf
einen Wert unterhalb seiner Bruchfestigkeit Uberansprucht wird, ,gedehnt und ß.st
sa begrenzt verformbar. Da er jedoch weit weniger verformbar als die röhrenförmigen
Elemente ist, kann er als praktisch nichtverformbar bezeichnet werden (verglichen
mit den verformbaren röhrenförmigen Elementen). Die Querschnitte des Ringes 92,
die in denFig. 11 - 15 gezeigt sind. bilden nur einige wenige Beispiele der vielen
möglichen Anordnungen von Rippen und Vertiefungen
oder Höhen und
Tälern, die im Ring 92 geformt werden können. um die die Elemente verformt werden.
Fig. 1 zeigt, wie der Ring aus schlagkraftübertragendem Material 19 diesen beiden
drecken dient. Getragen durch das Innenelement. mit dem er in innigem schlagübertragendem
Konstakt steht. dient er dazu, das exploAive Element zu lagern. Zusätzlich dient
er natürlich dazu, die Explosionsschlagkraft von dem Explosivmaterial auf das Innenelement
zu übertragen.Fig. 5 zeigt, wie es möglich ist, die beiden Elemente 40 und
41 in den Bund 42 einzuordnen und einen kurzen Spalt zwischen den - Enden 43 und
44 zu belassen. Der Spalt kann dazu ausgenutzt werden, die Anordnung der Verbindung,
wie in Fig. 4 gezeigt. weiter zu vereinfachen.
so ist dieses im verformten Zustand unter Druck und trägt zur Formung einer besseren Druckabdichtung an der Verbindung bei. Die inkompressible Zwischenelementschicht 110 braucht nicht die völlig zueinander passenden Flächen der Elemente zu bedecken. sondern nur ein begrenztes Umfangsband hier. von. Dies ist schematisch in Fig. 16 gezeigt, wo die inkompressible Zwischenelementschicht 15 in der Mitte des verformten Abschnittes isoliert ist. Sie trennt die beiden Schichten und dichtet sie auf beiden Seiten axial ab und ist zwischen den beiden Elementen, die sich in innigem mechanischen Kontakt miteinander befinden, begrenzt. Bei der begrenzten Ausdehnung der Zwischenelementschicht wird es klar. das die Verriegelungswirkung der Explosivkraft nicht allein von der Kontur des umgebenden Ringes oder Prallstockes abhängt, sondern von dem besonderen Querschnitt der Zwischenelementschicht. Diese können natürlich zusammen ausgelegt sein. um die notwendige Erstreckung der Verriegelnden Rippen und Vorsprünge in den zueinander passenden Flächen der Elemente zu schaffen.so this is under pressure in the deformed state and contributes to the shaping a better pressure seal at the connection. The incompressible intermediate element layer 110 need not cover the completely matching surfaces of the elements. but only a limited circumferential band here. from. This is shown schematically in FIG. 16 shown where the incompressible intermediate element layer 15 is deformed in the middle of the Section is isolated. She separates the both layers and seals it decreases axially on both sides and is between the two elements that are in intimate mechanical contact with each other are limited. At the limited Expansion of the inter-element layer, it becomes clear. that is the locking effect the explosive force not only from the contour of the surrounding ring or baffle depends, but on the particular cross-section of the intermediate element layer. These can of course be designed together. to the necessary extent of the locking To create ribs and protrusions in the mating surfaces of the elements.
Die Zwischenelementschicht kann selbstverständlich aus einem O-Ring 117 mit kleinem Durchmesser bestehen, der in idealer Weise eine gute Druckdichtwirkung schafft. Dies ist in Fig. 18 dargestellt, während in Fig. 17 der Fall zweier 0-Ringe 117,118 angedeutet ist. Auch wenn die Zwischenelementschicht in Form einer dünnen Schicht aus Wachs. Fett oder anderem löslichen Material vorliegt. kann sie doch leicht von der Verbindung nach der Verformung durch Einwirkung den Lösungsmittels oder der Wärme beseitigt werden. Andere Formen dieser inkompressiblen Zwischenelementschicht können benutzt werden, s.B. ein dünner Metallring geringer radialer Erstreckung oder ein Ring mit. praktisch rundem oder rechteckigem Querschnitt oder eine Spirale aus dünnem Draht mit vielen Windungen, wie bei 121 in Fig. 20 gezeigt. Es kann sich auch um eine Vielzahl kleiner Partikel, oder kleiner Volumina aus Material unregelmäßiger Gestalt, vorzugsweise mit scharfen Ecken. wie z.B. Kuben, Pyramiden oder Kugeln handeln. Diese Teile können aus einem Material größerer Härte als dem der Elemente hergestellt sein und aber einen Umfangsstreifen oder Band in der Überlappungszone. wie in Fig. 19 bei 120 gezeigt. angeordnet sein. Werden die beiden Elemente gegen den äußeren Begrenzungsring durch die Explosivschlagkraft getrieben, so werden die kleinen Partikeln in den zueinander passenden Flächen der Elemente eingebettet, wodurch mit den Partikeln eine Anordnung von Vorsprüngen und Vertiefungen geschaffen wird. die wirksam die Elemente miteinander verriegelt. Da diese Partikel gerade aus Hartmetall bestehen sollten, werden Drähte und Ringe vorzugsweise aus härterem Metall als dem der Elemente hergestellt, so daß die Elemente um die Zwischenelementringe verformt werden. Erfindungsgemäß kommt es auch auf die Verwendung verformbarer, inkompr@ssiblerq schlagkraftübertragender Ringe, z.B. der Ringe 217a und 217b. wie In Fig. 21, gezeigt, an, die die Schlagkraft von der Explosivmasse 216 auf einen ausgewählten Teil der Innenoberfläche der Elmente, auf die die Schlagkraft gegeben werden soll, übertragen und nicht auf irgendwelchen anderen Bereiche. Der poröse Ring 218, der von ganz anderer Art als die schlagkraftübertraeenden Ringe 217a und 217b ist, überträgt die Stoßwelle von der Explosivmasse 216 nicht, sondern absorbiert sie vielmehr und verhindert eine wirksame Übertragung auf den Mittelbereich des Bundes 213, wo keinerlei Verformung gewünscht wird. Dies ist eines der wichtinten Verwendungszwecke des porösen Ringes 218. Ein anderer Zweck besteht in der Ausnutzung als Zentrierelement, um .sicherzustellen, das die Elemente 211 und 212, wenn sie in den Bund eingeführt sind, nur bis zum Rand des Ringes 218 reichen. Das dritte wichtige Verwendungsgebiet des gcösen Ringen 218 besteht darin, des er als Träger für die Explosivanordnung 215 in der richtigen Lage innerhalb des Bundes 213 dient. Der Kupplungebund 213, auf dessen Innenseite die Explosivanordnung 215 getragen wird, bildet eine allgemein mit dem Bezugsseiehen 225 in Fig. 21 bezeichnete Kupplungsanordnung. Die Exploaivanordnune umfaßt die ExplogtvmaAse 216 gegebenenfalls mit Detonator, die die beiden die kraftübertragenden Ringe 217a, 217b und den porösen Ring 218 trägt. Jede dieser Anordnungen. die Explosivanordnung und die Kuppl-mrgennrdnung sind Einzelkombinationen wesentlicher Elemente--zur-Verbindung der röhrenförmigen Elemente, wobei--.die--.Explosivanordnung tin Unterelement der Kupplungsanordnung ist. Fig# 22' zeigt eine Ausführungeform mit den Prinzipien nach Fig. 21. unterscheidet sich hiervon Jedoch dadurch. dad eine röhrenförmige Verlängerung an einem Ende der EXDlosivnnaae 216 dargestellt ist, die eine kreisförmige Öffnung 230 bildet. Ein Detornator 231 mit elektrischen Leitungsdrähten 232 läßt sich in die Öffnung 230 einfuhren und, Ist die entsprechende Spannung an die Drähte 232 gelegt, so wird die Explosivmasse gezündet. In der folgenden Beschreibung Wird ersichtlich, daß die Explovismasse den Detornator umfassen kann oder der Detornator kann zum Zeitpunkt der Verwendung zusammen mit der Explosivmasse angebracht sein. Figo 21 zeigt einen lösbaren, die Kupplungsanordnung 225 umge5eüden Prallstock 219. Zweck des Prallstocks ist es, einen Halt für einige Teil der Oberfläche des Bundes 213 zu schaffen. wobei Bund und rghrenförmige Elemente 211,212 sich auf die Innengestalt des Prallstockes 219 an den anderen Teilen der Oberfläche des Bundes verformen. Fig. 22 zeigt eine andere Art, in der diese Anordnung oder Halteeinrichtung mit entsprechendem freiem Raum über der Oberfläche des Bundes 213 vorgesehen sein können. Über jedem der überlappten Bereiche" z.B. 214, wird menigstens eingeschlossener Metallring 233,234 angebracht. Diese bestehen aus Metall mit größerer Bruchfestigkeit, als das Metall von Elementen und Bund und dienen dazu. eine Umfangsrippe zu schaffen, um die sich die Elemente 211,212 und der Bund 213 verformen können. Die Quer schnittsgestalt der Ringe 233, 234 kann variieren und es kann die gewünschte Anordnung von Rippen und Rinnen geschaffen werden, die die gewünschte Halteanordnung bewirken, um die Elemente und den Bund am besten zu verformen. Die Ringe 233,234 sind vorzugsweise eng am Bund 213 angepaßt und etwa in der Mitte des Überlappungsbereiches vorgesehen. Nach Verformung der Elemente 211,212 und des Bundes 213 verbleiben die Ringe an ihrem Ort als Teil der Verbindung. Die Kupplungsanordnung nach Fig. 22 ist daher ähnlich der Kupplungsanordnung 225 nach Fig.21, abgesehen davon, daB die Ringe 233" 234 permanent sind und Teil der Kupplungsanordnung selbst bilden. Die Kupplungsanordnung 236 ist also tatsächlich aus zwei Unteranordnungen aufgebaut, wobei die Kupplungseinheit 237 den Bund 213 sowie die Halteringe 233,234 umfaBt und die Explosivanordnung 235 den Trägerring 218, die Explosivmasse 216 und die ächlagkraftübertragenden Ringe 217a, 217b aufweist, Fig. 23 zeigt eine Abänderung der in FiQ. 22 dargestellten AusfUhrungeform. Bei dieser Abänderung umfaßt die Explosivanordnung 215 die Explosivmasse 244; Schlagkraft absor- Bierende Ringe 246a, 246b und poröser Ring 247 ähneln den in Figa 21 gezeigten. Auch die Kupplungseinheit 254 nach Fig. 23 ist ähnlich der Einheit 237 nach.Fig. 22, abgesehen davon, daß eine Spirale 251. um den Bund 250 am Orte der Halteringe 233.234 gewickelt dargestellt ist. Diese Spirale 251 besteht vorzugsweise aus einem Materialo hoher Bruchfestigkeit. Bei diesem Material kann es sich um einen Metallfederdraht handeln, der in eine Spirale kleineren Durchmessers als dem des Bundes 250 gewickelt ist, so daß bei. der Anordnung um den Bund 250 sie eng sitzt. Es kann ebenfalls wünschenswert sein. z.B. durch Punktschweißen. die Enden 251 und 251a der Spirale mit dem Bund 250 durch Schweißstellen 252 und 253 zu verbinden. Hierdurch wird es möglich, da.B die Enden sowohl wie die Zwigehenwindungen dem Bund einen Halt gegen den Explosivinnendruck geben. Die Spirale mit Verbindungen verhindert so eine kompliziertere Halteanordnung; auch wird Freiheit gegen die Außenfläche des Bundes 250 in größerem Maße geschaffen als dies die Ringe 233,234 nach Fie."22 oder der Prallstock 219 nach FiQ. 21 zu tun vermögen. Die Wirkung der Spirale-Im Betrieb ist Jedoch ähnlich den den Ringen und nach der Detonation verbleibt die Spirale selbstverständlich auf dem Bund 250 und bildet Teil der entstandenen Verbindung. Pia. 23 zeigt eine Kupplungsanordnung 255 mit der Kupp- lungseinheitunteranordnung 254 und der Explosivuntereinheit 215. In dieser Figur ist gezeigt, daß es möglich wird, die ausgekleideten röhrenförmigen Elemente zu verbinden und aneinander zu kuppeln. Die röhrenförmigen Elemente 240, 242 besitzen dünnwandige flexible Auskleidungen 241,243, die sich jeweils über die Enden der Elemente hinaus erstrecken. und umgeschlagen und zurückgeschlagen sind, um Manschetten 247,248 zu bilden. Innerhalb des Bundes 250 ist eine Kunststoffauskleidung 249 vorgesehen, die -den Spalt zwischen den Überlappungsbereichen vollständig überbrückt. Ist die Explosivanordnung gezündet, so werden die überlappten Elemente 240.242 und der Bund 250 mit den Zwischenschichten der Kunststoffauskleidung zusammen verformt und bilden eine gegeneinander verriegelte Anordnung von Rippen und Rinnen. Pia. 25 zeigt eine abgeänderte Darstellung des Bundes und des porösen Ringes nach Fig. 21 und 22. In den Fig. 21 .und 22 wird der poröse Ring 218 an seinen Ort im Bund 213 gepreßt und dient zur Zentrierung des Bundes über den Enden der röhrenförmigen Elemente 211, 212o Fia. 25 zeigt-auf der Innenseite des Bundes 213 eine umlaufende Schulter 259, die als Anschlag für die Elemente 211,212 dient. Der poröse Ring 258 ist im Durchmesser etwas kleiner und wird in die Innenfläche der Schulter 259 gepreBt. Die Schulter 259 kann als Teil des Bundes 213 verbunden werden oder es kann sich um einen gesonderten Metall- oder Kunststoffring 260 handeln, der an seinen Ort gepreßt wird. Fig. 26 zeigt eine-andere uusführungsform, bei. der der Bund 213 eine innere umlaufende Rinne 261-und der poröse Ring 262 eine entsprechende umlaufende Rippe 263 besitzen. Die Rippe 263 paßt in die Rinne 261 und erlaubt eing genaue Einbringung des porösen Ringes 258. In den Fig. -7 und 8 ist eine andere AusfUhrungsform der Vorrichtung zur Verbindung zweier röhrenförmiger nlemente 266,267 in kolinearer Zuordnung, durch Überlappung mit einem röhrenförmigen Bund 268 unter gleichzeitiger V-formunz durch die Innenschlsgkraft gegen die umschließende Halteeinrichtunza Die umschließende Halteeinrichtung besteht aus einem umschließenden Element, das sich in engem Kontakt mit einem Teil der Oberfläche des äußeren der beiden Elemente oder des Bundes befindet (hierbei kann es sich um eine Gleitpassung von Hand oder eine Klemmpassung handeln). Beachtet man. daß die Innenfläche der Haltevorrichtung die gleiche axiale Erstreckung wie die Außenflääie. $.B. des Bundes. besitzt, so sieht man, daß ein Flächenmuster vorhanden ist. wobei ein Teil hiervon gegen die Außenbewegung aufgrund der Schlagkraft zurückgehalten wird und ein anderer Teil hiervon gegen die Außenbewegung nicht gehalten ist, so daß eine Verformung aufgrund der Schlagkraft möglich ist. Durch das Halten nur eines Teiles der Außenfläche des Bundes erfolgt eine Deformation der röhrenförmigen Teile derart, daß eine Anordnung von verriegelnden Rippen und passenden Rinnen gebildet wird, die die röhrenförmigen Teile sicher gegeneinander verriegeln: Die Explosivanordnung 271. innerhalb der Elemente 266,267 umfaßt einfach eine längliche Explosivmasse 272 und um- gibt den dehlagkraftübertragenden Ring 273, der glatt innerhalb der Elemente 266,267 eingepaßt ist. Ein lös- barer Detonator 275 kann mit der Masse 272 verbunden sein. Der Bund 268 bildet einen Teil einer Kupplungeeinheit 274, deren anderer Teil die beiden umgebenden Ringelemente 269.270 sind. Fig. 31 zeigt einen Ring 276von praktisch der gleichen axialen Erstreckung. wie der Bund 268. Die Kontur der InnenflKrhe besitzt zwei umlaufende Rippen 272e, 2'2b, die identisch mit den Teilen der Ringelente 269.270 sind. Der Rest der Innenfläche des Ringes 276 wird in auereichender Weise freigegeben, um keinerlei Halt gegen ein wuletertißes nach außen Bewegen des Bundes zu bieten. Was die Haltewirkung betrifft, no ist es unerheblich, ob die beiden Ringelemente 269.270 oder der größere Ring 276 verwandt wird..Anders ausgedrückt,- die Räume zwischen und um die Ringelemente 269, 270 bilden genauso einen Teil der umschließenden Halteanordnung wie die Metallelemente selbst. Die Fig. 33 und 34 zeigen eine andere Abänderung der Kup3.ungseinheit und umfassen den Kupplungsbund 268, mit einer umlaufenden Halteeinrichtung, wobei die Spirale 279 den Hund 268 umsehließt. Die Enden 279a, 279c der Spirale können an dem Bund 268 befestigt sein oder durch StiftschweIssungen 268; auch können die Endwindungen der Spirale an benachbarte Windungen der Spirale, z.8. durch die Reftschweißung 81, verbunden sein. wodurch das Ende 279f mit der benachbarten Windung 279d verbanden wird. Fig. 27 zeigt noch eine andere Ausführungsform von umschließenden Haltemitteln, die allgemein durch aas 8ezugszeichen 288 angegeben sind. Diese umfassen ein dünnee Metallrohr 289. das über das äußere der beiden überlappten Elemente 283.284 einaepaßt wird. Das Rohr 289 selbst ist nicht ausstreichend fest genug, um einen Halt zu bieten, dient aber dazu, in entsprechenden Ab-stand eine Vielzahl kleinerer Ringelemente 290.291 zu halten und die gewünschte Halteanordnung gegen die Oberfläche der Außenelemente hervorzubringen. The intermediate element layer can of course consist of an O-ring 117 with a small diameter, which ideally creates a good pressure-sealing effect. This is shown in FIG. 18, while in FIG. 17 the case of two O-rings 117, 118 is indicated. Even if the intermediate element layer is in the form of a thin layer of wax. Fat or other soluble material is present. it can easily be removed from the joint after deformation by the action of solvents or heat. Other forms of this incompressible intermediate element layer can be used, for example a thin metal ring of small radial extent or a ring with. practically round or rectangular cross-section, or a spiral of thin wire with many turns, as shown at 121 in FIG. It can also be a large number of small particles or small volumes of material of irregular shape, preferably with sharp corners. such as cubes, pyramids or spheres. These parts can be made of a material of greater hardness than that of the elements and a circumferential strip or band in the overlap zone. as shown in FIG. 19 at 120. be arranged. If the two elements are driven against the outer limiting ring by the explosive impact force, the small particles are embedded in the matching surfaces of the elements, whereby an arrangement of projections and depressions is created with the particles. which effectively locks the elements together. Since these particles should just consist of hard metal, wires and rings are preferably made of harder metal than that of the elements, so that the elements are deformed around the intermediate element rings. According to the invention it comes to the use of deformable, inkompr @ ssiblerq impact force transmitting rings, for example, the rings 217a and 217b. as shown in Fig. 21, which transmit the impact force from the explosive mass 216 to a selected part of the inner surface of the elements on which the impact force is to be given, and not to any other areas. The porous ring 218, which is of a completely different type than the impact force-transmitting rings 217a and 217b, does not transmit the shock wave from the explosive mass 216, but rather absorbs it and prevents effective transmission to the central area of the collar 213, where no deformation is desired. This is one of the most important uses of the porous ring 218. Another purpose is to use it as a centering element to ensure that the elements 211 and 212, when inserted into the collar, only extend to the edge of the ring 218. The third important area of use of the god ring 218 is that it serves as a carrier for the explosive assembly 215 in the correct position within the collar 213. The coupling collar 213, on the inside of which the explosive arrangement 215 is carried, forms a coupling arrangement generally designated by reference numeral 225 in FIG. The exploitation arrangement comprises the exploitation measure 216, optionally with a detonator, which carries the two force-transmitting rings 217a, 217b and the porous ring 218. Any of these arrangements. The explosive arrangement and the coupling arrangement are individual combinations of essential elements - for connecting the tubular elements, whereby -. the -. explosive arrangement is a sub-element of the coupling arrangement. Fig. 22 'shows an embodiment based on the principles of Fig. 21. However, it differs therefrom. that is, a tubular extension is shown at one end of the EXDlosivnnaae 216 that defines a circular opening 230. A detonator 231 with electrical conductors 232 can be introduced into the opening 230 and, if the appropriate voltage is applied to the wires 232 , the explosive mass is ignited. In the following description it will be seen that the explosive mass may comprise the detornator or the detornator may be attached with the explosive mass at the time of use. FIG. 21 shows a releasable baffle 219, which baffles the coupling arrangement 225. The purpose of the baffle is to provide a support for some part of the surface of the collar 213. wherein the collar and tubular elements 211, 212 deform on the inner shape of the baffle 219 on the other parts of the surface of the collar. FIG. 22 shows another way in which this arrangement or holding device can be provided with a corresponding free space above the surface of the collar 213. At least an enclosed metal ring 233, 234 is attached over each of the overlapping areas "eg 214. These consist of metal with greater breaking strength than the metal of the elements and the collar and serve to create a circumferential rib around which the elements 211, 212 and the collar 213 are located The cross-sectional shape of the rings 233, 234 can vary and the desired arrangement of ribs and troughs can be created to provide the desired retention arrangement to best deform the elements and collar. The rings 233, 234 are preferably close together The rings remain in place as part of the connection after the deformation of the elements 211, 212 and the collar 213. The coupling arrangement according to FIG. 22 is therefore similar to the coupling arrangement 225 according to FIG of the fact that the rings 233 "234 are permanent and form part of the coupling arrangement itself. The coupling arrangement 236 is actually made up of two sub-arrangements, the coupling unit 237 comprising the collar 213 and the retaining rings 233, 234 and the explosive arrangement 235 having the carrier ring 218, the explosive mass 216 and the bearing force-transmitting rings 217a, 217b, Fig. 23 shows a modification of the in FiQ. 22 embodiment shown. In this modification, the explosive assembly 215 includes the explosive mass 244; Impact absorbing rings 246a, 246b and porous ring 247 are similar to those shown in FIG. The coupling unit 254 according to FIG. 23 is also similar to the unit 237 according to FIG. 22, apart from the fact that a spiral 251 is shown wound around the collar 250 at the location of the retaining rings 233.234. This spiral 251 is preferably made of a material of high breaking strength. This material can be a metal spring wire, which is wound in a spiral smaller in diameter than that of the collar 250, so that at. the arrangement around the collar 250 it sits tightly. It can also be desirable. e.g. by spot welding. to connect the ends 251 and 251a of the spiral to the collar 250 by welds 252 and 253. This makes it possible that both the ends and the twine turns give the collar a hold against the internal explosive pressure. The spiral with connections thus prevents a more complicated holding arrangement; also freedom is created against the outer surface of the collar 250 to a greater extent than the rings 233,234 according to Fig. 22 or the baffle 219 according to Fig. 21. The effect of the spiral-in operation, however, is similar to that of the rings and after of course after detonation the coil remains on the collar 250 and forms part of the resulting connection. Fig. 23 shows a coupling arrangement 255 with the coupling unit subassembly 254 and the explosive subassembly 215. In this figure it is shown that it is possible to use the lined tubular elements The tubular members 240, 242 have thin-walled flexible liners 241,243 which each extend beyond the ends of the members and are turned up and folded back to form cuffs 247,248. Inside the collar 250 is a plastic liner 249 provided that -the gap between the overlap areas completely bridged jerks. If the explosive arrangement is ignited, the overlapped elements 240.242 and the collar 250 are deformed together with the intermediate layers of the plastic lining and form a mutually interlocked arrangement of ribs and channels. Pia. 25 shows a modified representation of the collar and said porous ring according to Figs. 21 and 22. In the Fig. 21 .and 22 of the porous ring is pressed into its place in the collar 213 218 and is used for centering of the Federal over the ends of the tubular elements 211, 212o FIG. 25 shows a circumferential shoulder 259 on the inside of the collar 213 which serves as a stop for the elements 211, 212. The porous ring 258 is slightly smaller in diameter and is pressed into the inner surface of the shoulder 259. The shoulder 259 can be connected as part of the collar 213 or it can be a separate metal or plastic ring 260 that is pressed into place. 26 shows another embodiment at. the collar 213 has an inner circumferential groove 261 and the porous ring 262 has a corresponding circumferential rib 263. The rib 263 fits into the groove 261 and allows eing accurate insertion of the porous ring 258. In FIGS. -7 and 8 is another embodiment of the device for connecting two tubular nlemente 266.267 in colinear allotting under by overlapping with a tubular collar 268 Simultaneous V-shape due to the internal impact against the surrounding retaining device.The surrounding retaining device consists of an enclosing element that is in close contact with part of the surface of the outer of the two elements or the collar (this can be a sliding fit by hand or act a clamp fit). One observes. that the inner surface of the holding device has the same axial extent as the outer surface. $ .B. of the federal government. one can see that there is a surface pattern. a part of which is retained against the external movement due to the impact force and another part thereof is not retained against the external movement , so that deformation due to the impact force is possible. By maintaining only a portion of the outer surface of the collar takes place a deformation of the tubular parts in such a way that an arrangement is formed by interlocking ribs and mating grooves which lock the tubular parts securely against each other: the explosive device 271. within the elements 266.267 simply comprises an elongated Explosive mass 272 and surrounds the collision force-transmitting ring 273, which is fitted smoothly within the elements 266, 267. A releasable Barer detonator 275 may be connected to the ground 272nd The collar 268 forms part of a coupling unit 274, the other part of which is the two surrounding ring elements 269.270. Figure 31 shows a ring 276 of practically the same axial extent. like the collar 268. The contour of the inner wing ridge has two circumferential ribs 272e, 2'2b, which are identical to the parts of the ring elements 269.270 . The remainder of the inner surface of the ring 276 is sufficiently exposed so as not to provide any support against the bead-like movement of the collar outward. As far as the holding effect is concerned, it is irrelevant whether the two ring elements 269.270 or the larger ring 276 are used. In other words, the spaces between and around the ring elements 269, 270 form part of the surrounding holding arrangement as well as the metal elements themselves. 33 and 34 show another modification of the coupling unit and comprise the coupling collar 268 with a circumferential holding device, the spiral 279 enclosing the dog 268. The ends 279a, 279c of the spiral can be attached to the collar 268 or by pin welds 268; the end turns of the spiral can also be connected to adjacent turns of the spiral, e.g. be connected by the reft weld 81. thereby connecting end 279f to adjacent turn 279d. 27 shows yet another embodiment of enclosing retention means, indicated generally by reference numeral 288. These comprise a thin metal tube 289 which is fitted over the exterior of the two overlapped members 283,284 . The tube 289 itself is not sufficiently strong to provide a hold , but is used to hold a large number of smaller ring elements 290.291 at a corresponding distance and to produce the desired holding arrangement against the surface of the outer elements.
Fig. 28 zeigt eine. andere Ausftihrungsform der Erfindung, bei der die Kupplungsanordnung 298 einschließlich des Kupplungsbunden 297, des achlagkraftübertragenden Ringes 1300 und des Explosivmasse 299 eine einzige Einheit bildet. die In die Enden der röhrenförmigen Elemente 295,296 eingeführt wird. ümfangehaltemittel. z.8. Ringe 202.203 können auf der Außenseite der Elemente 295,296 angeordnet sein und bilden eine Halteanordnung, gegen die der Bund 297 und die Elemente 295,296 gleichzeitig durch die Schlagkraft aufgrund des Explosivstoffen 299 verformt werden. Fig. 29 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 28, nach der die röhrenförmigen Elemente 295.295 Innenauskleidungen 306,307 aufweisen, die praktisch die gleiche Längserstreckung wie die Elemente besitzen. Die Kupplungsanordnung 305 unterscheidet sich von der Kupp- lungsanordnung 298 nach Fig. 28 dadurch, daß eine Verformbare Dichtanordnung 308, die den Bund 297 umgibt. vorgesehen ist. so daB der Spalt 309 zwischen den Auskleidungen 306,30? abgedeckt und durch die Dichteinrich- tungen 308 abgedichtet ist. gig.24 zeigt eine andere umschließende Halteeinrichtung 313, die, wie die umschließende Halteainrichtuxu 288 nach Fig._'27 ein dünnwandiges Rohr 310 aufweist, um das eine Halteeinrichtung" in Forst einer Spirale 311 mit- vielen Windungen angeordnet ist. Die Spirale kann aus einem Metall mit hoher Bruchfestigkeit oder einem anderen ge- eigneten Material gebildet sein und am Rohr 310 über Einrichtungen, z.B. Stiftschweißungen oder dgl., befestigt sein. Auch können die Endwindungen an angrenzende Windungen der Spirale, z.B. durch Schweißungen 212,213 befestigt sein. Es kommt nicht auf das Material des Rohres 31.0 an, dieses sollte jedoch eine niedrige Streckgrenze besitzen. so daB es sich mit dem Bund verformt. Das Rohr dient dazu, die Elemente mit hoher Streckgrenze, die die Halteeinrichtung bilden, z.B. die Ringe 290, 291 nach Fig. 27 oder die Spirale nach Fie. 24 zu tragen. Das Ma- terial, aus dem die Haltemittel gemacht sind, ist eben- falls nicht von Bedeutung, solange es nur eine hohe Streckgrenze besitzt. 'Fig. 32 zeigt noch ein anderes umschließenden Haltemittel. Es besteht aus einem dünnwandigen Rohr 318 entsprechend dem Rohr 289 in Fia. 27, das aus Metall., Kunststoff, oder deX, bestehen kann. Dieses Rohr in der gewünschten RD Anadnung umgebend und haltend ist ein Muster oder eine Anw ordnung aus Windungen 320.321 aua dünnen ?as*rn aus Metall, Kunststoff, Glasfasern, oder dgl. Diese können in gesonderten Ringgruppen 319a,319b.319c.319d beispielsweise oder in einer gewünschten anderen Anordnung vorliegen. Die Gruppe aus dünnen Fasern in jeden Ring besitzt eine ausreichende Festigkeit, um die Bewegung des Rohres 318 und des ihn umgebenden Hundes nach außen zu hemmen. Die umschließenden Halteeinrichtungen können aus Metalle Kunststoff. Glasfasern. mit Kunststoff imprägnierten Glasfasern oder irgendeiner Variation oder Kombination dieser Materialien bestehen6Rei der Halteeinrichtung handelt es sich um eine einzige Anordnung. die mit jeder beliebigen Zahl unterschiedlicher Kupplungsanordnungen zusammen verwandt werden kann, und kann als solche im Handel gesondert geführt werden. Gegebenenfalls kann das dünne Rohr 310 nach Fig. 24 oder 318 nach Fig. 32 vorgesehen sein. Die Spirale 311 nach Fig. 24, deren Endwindungen mit benachbarten Windungen verbunden sind. ist eine vollständige und brauchbare umschließende Halteeinrichtung. Es wäre allerdings nicht möglich, die Anordnung nach Fig. 32 ohne das Rohr 37.8 vorzusehen, da die Windungen 318 dann sämtlich zusammengingen. Durch Ausformung der Faserwindungen 319 in Kunststoff Jedoch würde die Anordnung zusammengehalten werden und auch ohne das Rohr 31i3 ausgezeichnet arbeiten.Fig. 28 shows a. Another embodiment of the invention, in which the coupling arrangement 298 including the coupling collar 297, the impact force-transmitting ring 1300 and the explosive mass 299 forms a single unit. which is inserted into the ends of tubular members 295,296. amount of holding agent. z.8. Rings 202,203 can be disposed on the outside of the elements 295.296 and form a support arrangement, against which the collar 297 and the elements are deformed 295.296 simultaneously by the impact force due to the explosives 299th FIG. 29 shows a modification of the embodiment according to FIG. 28, according to which the tubular elements 295,295 have inner linings 306,307 which have practically the same length as the elements. The coupling arrangement 305 differs from the coupling arrangement 298 according to FIG. 28 in that a deformable sealing arrangement 308 which surrounds the collar 297 . is provided. so that the gap 309 between the linings 306,30? is covered and sealed by the sealing devices 308. gig.24 shows another surrounding holding device 313 which, like the surrounding holding device 288 according to FIG. 27, has a thin-walled tube 310 around which a holding device is arranged in the form of a spiral 311 with many turns be attached to a metal having a high breaking strength, or another overall suitable material be formed and to the pipe 310 via facilities such as Stiftschweißungen or the like.. also, the end turns of adjacent turns of the spiral, for example, may be attached by welds 212.213. It is not on the material of the tube 31.0 , but this should have a low yield point , so that it deforms with the collar. The tube serves to hold the elements with a high yield point that form the holding device, e.g. the rings 290, 291 according to Fig. 27 or the spiral according to Fig. 24. The material from which the holding means are made is also of no importance as long as there is only a high Str corner limit owns. 'Fig. 32 shows yet another enclosing retention means. It consists of a thin-walled tube 318 corresponding to tube 289 in FIG. 27, made of metal., Plastic, or deX, may be made. This tube in the desired RD Anadnung surrounding and holding is a pattern or App order of windings 320,321 thin aua? Rn * as metal, plastic, glass, or the like. These can be in separate ring groups 319a, for example, or 319b.319c.319d be in a different arrangement as desired. The group of thin fibers in each ring possesses the movement of the tube 318 and the surrounding dog to inhibit outward a sufficient strength. The enclosing holding devices can be made of metals and plastic. Fiberglass. plastic impregnated fiberglass, or any variation or combination of these materials, consists of a single assembly. which can be used together with any number of different coupling arrangements and can be sold separately as such. If necessary, the thin tube 310 according to FIG. 24 or 318 according to FIG. 32 can be provided. The spiral 311 of Fig. 24, the end turns of which are connected to adjacent turns. is a complete and usable enclosing restraint. However, it would not be possible to provide the arrangement according to FIG. 32 without the tube 37.8, since the turns 318 then all went together. However, by molding the fiber turns 319 in plastic, the assembly would be held together and would work excellently even without the tube 31i3.
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