Gemeinsame Richtlinien zur Gestaltung

In diesem Kurstext gehen wir auf unterschiedliche Verbindungsmöglichkeiten mit Löt- und Klebstoffen ein und untersuchen deren Eignung. Den hauptsächlichen Einfluss auf die Gestaltung von gelöteten und geklebten Werkstoffen übt die Tatsache aus, dass zwischen den beiden zu verbindenden Grundwerkstoffen eine Schicht erzeugt wird, deren Werkstoff eine niedrigere Festigkeit und ein niedrigeres Elastizitätsmodul besitzt. Aus der niedrigeren Festigkeit des Bindemittels leitet sich verallgemeinert die Forderung ab, dass in Löt- und Klebeverbindungen jegliche Normalspannungen zu vermeiden sind und reine Schubspannungszustände angestrebt werden sollen. 

Schauen wir uns hierzu unterschiedliche konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten für Rohrverbindungen an.

Stumpfstoß

Im ersten Fall sind die beiden Rohre durch einem Stumpfstoß verbunden worden. 

Diese Variante erweist sich jedoch in der Praxis als sehr unbefriedigend. Daher erweitern wir den Stumpfstoß, indem wir eine Muffe hinzufügen, die zusätzlich mit den Rohren verlötet bzw. verklebt wird.

Im linken Bildbereich wurde die Muffe in die Rohre gelegt und verbunden. Man spricht dabei von einer Innenmuffe. Im rechten Bildbereich hingegen wurde die Muffe um die Rohre gelegt, daher spricht man von einer Außenmuffe. Beide Muffen erzeugen neben dem Stumpfstoß einen Überlappstoß, welcher eine wesentlich höhere Festigkeit gewährleistet als ein alleiniger Stumpfstoß. 

Ein Überlappstoß lässt sich jedoch auch ohne Muffe erzeugen. Auch hier existieren zwei gängige Konstruktionsmöglichkeiten.

Im linken Bildbereich wurde das Ende des rechten Rohrs so angepasst, dass es in das linke Rohr eingeführt werden kann. Im rechten Bildbereich wurde das rechte Rohr aufgeweitet, damit das linke Rohr eingeführt werden kann. Beide Varianten erzeugen einen Überlappstoß, wodurch die Festigkeit erhöht wird. Dennoch ist zu beachten, dass bei diesen Konstruktionsvarianten eine Lötverbindung nur schwer erzeugt werden kann, und daher vorzugsweise Klebstoffe als Bindemittel eingesetzt werden. Zudem treten an den Übergängen (orangene Kreise im folgenden Bild) Biegeeinflüsse auf, die in der Auslegung berücksichtigt werden müssen.