Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Rohren mit thermisch expandierbaren und härtbaren Klebstoffen. Das Verfahren kann insbesondere bei der Herstellung von Kühlschränken eingesetzt werden, wobei die Rohrleitungen für das Kühlmedium nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden werden. Dabei schließt der Begriff „Herstellung" auch die Instandsetzung eines gebrauchten Kühlschranks mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ein. Dabei werden die Rohre miteinander dadurch verbunden, dass die Endteile der zu verbindenden Rohre in eine Hülse so eingesteckt werden, dass die Hülse die Endteile beider Rohre in einem Überlappungsbereich überlappt. Die Hülse besteht entweder vollständig aus einem Klebstoff oder ist zumindest an ihrer Innenseite mit einem Klebstoff beschichtet, wobei der Klebstoff so ausgewählt wird, dass er bei Temperaturen unterhalb von 30 ⁰ C fest ist und nicht ohne thermische Aktivierung aushärtet, jedoch beim Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 50 ⁰ C expandiert und aushärtet. Dabei geht man so vor, dass man a) die Hülse im Überlappungsbereich mit einer beheizbaren Klemme so einspannt, dass die Hülse und die Endteile der beiden Rohre gegeneinander fixiert werden, wobei die Klemme so ausgestaltet ist, dass sie die Rohre im Überlappungsbereich erwärmen kann, b) den Klebstoff durch Erwärmen der Hülse im Überlappungsbereichs mit Hilfe der beheizbaren Klemme thermisch aktiviert, so dass er expandiert und aushärtet und dadurch die Hülse die beiden Rohre im Überlappungsbereich verbindet, und c) nach Aushärten des Klebstoffs die beheizbare Klemme entfernt.

Durch die Expansion und Aushärtung des Klebstoffs im Schritt b) wird die Hülse kraftschlüssig mit den Rohren verbunden, so dass diese durch die Hülse permanent gegeneinander fixiert werden. Die mit Klebstoff innen beschichteten bzw. ganz aus Klebstoff bestehenden Hülsen können versandt und gelagert werden, ohne dass die Klebstoffschicht ihre Funktionsfähigkeit verliert.

Bei der Herstellung von Kühlschränken müssen Leitungsstücke für das Kühlmedium miteinander verbunden werden. Ein üblicher Haushaltskühlschrank weist etwa 6 bis 8 solcher Verbindungsstellen auf, beispielsweise beim Übergang vom und zum Kompressor und vom und zum Wärmetauscher. Derzeit werden die Rohre in der Regel miteinander verlötet. Dies setzt voraus, dass zumindest jeweils eines der zu verbindenden Rohre aus Kupfer anstelle aus dem preiswerteren Aluminium besteht, da zwei Aluminiumrohre nicht dauerhaft miteinander verlötet werden können. Die notwendige Verwendung des teureren Kupfers verteuert das Leitungssystem für das Kühlmedium. Löten ist ein handwerklich anspruchsvoller Verfahrensschritt, der entsprechend ausgebildetes Personal erfordert.

Die einzelnen Rohrstücke könnten auch in ihrem Überlappungsbereich miteinander verklebt werden. Dabei stellt sich jedoch das Problem, auf weiche Weise der Klebstoff aufgetragen und ausgehärtet werden soll. Dennoch sind im Stand der Technik einige Verfahren bekannt, Rohre für Kühlmedien miteinander zu verkleben. Insbesondere wurde dies im Zusammenhang mit der Herstellung der Wärmetauscher für Kühlschränke vorgeschlagen.

Ein Beispiel hierfür ist das Dokument JP 2006/194543. Es beschreibt einen Wärmetauscher bestehend aus metallischen Rohrstücken, die durch senkrecht zu den Rohrstücken verlaufende Kühllamellen miteinander verbunden sind. Offene Enden benachbarter Metallrohre werden durch U-förmige Endrohre miteinander verbunden, wofür ein flüssiger wärmehärtbarer Klebstoff verwendet wird. Ein ähnliches Verfahren speziell zur Verbindung von Aluminium- und Kupferrohre wird in JP 2006/138468 beschrieben.

Abbildung 1 zeigt genauer, wie das Verkleben der U-förmigen Endrohre (3) mit den Metallrohren (1 ) erfolgen kann. In dieser Ausführungsform sind die Endstücke (4) der Metallrohre (1 ) aufgeweitet. Das U-förmige Endrohr wird in diese aufgeweiteten Endstücke der Metallrohre (4) hinein gesteckt, wobei in den entstehenden Spalt zwischen dem aufgeweiteten Endstück (4) und dem U-förmigen Endrohr (3) ein Klebstoff (5) eingebracht wird. Gemäß dem Dokument GB 2008462, dem die Figur 1 entnommen ist, geschieht dies offensichtlich unmittelbar vor dem Fügen der beiden Teile. Als Klebstoff wird typischerweise ein thermisch härtbarer Epoxi-Klebstoff eingesetzt. In diesem Fall bestehen die Metallrohre (1 ) und die U-förmigen Endrohre (3) beide aus Aluminium. Zur Verbesserung von Klebkraft und Korrosionsschutz wird zusätzlich vorgeschlagen, die Aluminiumoberflächen vor dem Auftragen des Klebstoffs einer Konversionsbehandlung zu unterwerfen, um eine unkontrollierte Oxidbildung zu vermeiden.

Das Auftragen eines flüssigen Klebstoffs im Fertigungsbereich der Wärmeaustauscher bzw. der Kühlschränke allgemein hat den Nachteil, dass hierfür spezielle Applikationssysteme zur Verfügung gestellt werden müssen. Fehlfunktionen der Applikationssysteme können zu einer Verschmutzung von Arbeitsbereich und Werkstücken mit Klebstoff führen. Eine thermische Aushärtung der verklebten Wärmetauscher ist dadurch möglich, dass man den zusammengebauten Wärmetauscher in einen Heizofen stellt. Dies lässt sich nicht auf das komplette Leitungssystem eines fertig montierten Kühlschranks einschließlich Kompressor, Plastikteile etc. übertragen, da dieser bei der für das thermische Aushärten des Klebstoffs erforderlichen Temperatur Schaden nimmt.

Die vorliegende Erfindung schlägt eine Lösung dieses Problems vor. Diese Lösung beruht darauf, dass man zum Verbinden der Metallrohre eine Hülse verwendet, die entweder ganz aus einem thermisch aktivierbaren und expandierbaren Klebstoff besteht oder zumindest innen mit einem solchen Klebstoff beschichtet ist, und dass man die Hülse nach dem Zusammenstecken der Rohre erwärmt, so dass der Klebstoff expandiert und aushärtet, wodurch die Hülse die beiden Rohre fest miteinander verbindet.

Je nach der Art und Weise, wie man das Erwärmen der Hülse bewirkt, sind zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich.

Die erste Ausführungsform besteht in einem Verfahren zur Verbindung eines ersten Rohrs mit einem zweiten Rohr an jeweils einem Endteil, wobei die Rohre miteinander dadurch verbunden werden, dass die Endteile der zu verbindenden Rohre in eine Hülse so eingesteckt werden, dass die Hülse die Endteile beider Rohre in einem Überlap- pungsbereich überlappt, wobei die Hülse vollständig aus einem Klebstoff besteht oder zumindest an ihrer Innenseite mit einem Klebstoff beschichtet ist, und wobei der Klebstoff so ausgewählt wird, dass er bei Temperaturen unterhalb von 30 ⁰ C fest ist und nicht ohne thermische Aktivierung aushärtet, jedoch beim Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 50 ⁰ C expandiert und aushärtet, wobei man a) bei der Herstellung der Hülse in diese einen Heizfaden oder Heizdraht einbettet, b) die Hülse im Überlappungsbereich mit einer Klemme so einspannt, dass die Hülse und die Endteile der beiden Rohre gegeneinander fixiert werden, c) den Klebstoff mit Hilfe des Heizfadens oder Heizdrahts erwärmt, so dass er expandiert und aushärtet und dadurch die Hülse die beiden Rohre im Überlappungsbereich verbindet, und c) nach Aushärten des Klebstoffs die Klemme entfernt.

Dabei sorgt man dafür, dass die Enden des Heizfadens oder Heizdrahts aus der Hülse heraus ragen, so dass sie mit elektrischen Kontakten verbunden werden können. Zum Erwärmen verbindet man in dieser Ausführungsform die beiden aus der Hülse herausstehenden Enden des Heizfadens mit einer Stromquelle und leitet durch den Heizfaden oder Heizdraht einen Strom von einer solchen Stärke, dass der Klebstoff auf seine Aktivierungstemperatur erwärmt wird. Die erforderliche Stromstärke bzw. -Spannung kann in Vorversuchen ermittelt und an der Stromquelle fest eingestellt werden.

Nach dem Aushärten des Klebstoffes löst man die Enden des Heizfadens oder Heizdrahts wieder von der Stromquelle. Falls diese freien Enden die weitere Produktion stören, können sie abgeschnitten werden. Vorteilhafterweise belässt man sie jedoch an der Hülse, so dass sie bei der weiter unten beschriebenen Trennung der beiden Rohre für Reparaturzwecke wieder verwendet werden können.

Bei der Herstellung der Hülsen durch Extrusion oder im Spritzgussverfahren kann der Heizfaden bzw. Heizdraht in der Spritzgussform vorgelegt bzw. mit eingespritzt werden.

Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zur Verbindung eines ersten Rohrs mit einem zweiten Rohr an jeweils einem Endteil, wobei die Rohre miteinander dadurch verbunden werden, dass die Endteile der zu verbinden- den Rohre in eine Hülse so eingesteckt werden, dass die Hülse die Endteile beider Rohre in einem Überlappungsbereich überlappt, wobei die Hülse vollständig aus einem Klebstoff besteht oder zumindest an ihrer Innenseite mit einem Klebstoff beschichtet ist, und wobei der Klebstoff so ausgewählt wird, dass er bei Temperaturen unterhalb von 30 ⁰ C fest ist und nicht ohne thermische Aktivierung aushärtet, jedoch beim Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb von 50 ⁰ C expandiert und aushärtet, wobei man a) die Hülse im Überlappungsbereich mit einer beheizbaren Klemme so einspannt, dass die Hülse und die Endteile der beiden Rohre gegeneinander fixiert werden, wobei die Klemme so ausgestaltet ist, dass sie die Rohre im Überlappungsbereich erwärmen kann, b) den Klebstoff durch Erwärmen der Hülse im Überlappungsbereichs mit Hilfe der beheizbaren Klemme thermisch aktiviert, so dass er expandiert und aushärtet und dadurch die Hülse die beiden Rohre im Überlappungsbereich verbindet, und c) nach Aushärten des Klebstoffs die beheizbare Klemme entfernt.

Der Unterschied zum einleitend beschriebenen Stand der Technik besteht darin, dass der Klebstoff nicht unmittelbar vor dem Zusammenfügen der Rohre in flüssiger Form im Bereich der Überlappung der beiden Rohrstücke aufgebracht wird und beim Fügen dieser Teile flüssig ist. Vielmehr wird der Klebstoff in einer hierfür speziell eingerichteten Produktionsstätte innen auf die Hülsen aufgetragen oder es werden direkt die kompletten Hülsen aus dem Klebstoff gefertigt, was beispielsweise durch Spritzguss oder vorzugsweise durch Extrusion unter Erwärmen geschehen kann. Hülsenmaterial und innen aufzubringender Klebstoff können auch co-extrudiert werden, so dass die innen beschichteten Hülsen direkt als zweischichtiges Extrudat erhalten werden.

Der Klebstoff kann also zentral beim Hersteller der Hülsen aufgetragen oder zu Hülsen geformt werden und muss nicht mehr dezentral an den Fertigungsorten der kompletten Kühlschränke appliziert werden. Die vorgefertigten Hülsen müssen dabei nicht bereits bei der Herstellung auf die erforderliche Länge zugeschnitten werden. Vielmehr können die „Hülsen" auch in Form eines längeren Rohrstücks oder eines Schlauchs angeliefert und erst am Ort des Verbindens der Rohre auf die erforderliche Länge zugeschnitten werden. Vorzugsweise ist der Klebstoff bei Temperaturen unterhalb von 40 ⁰ C, zumindest unterhalb von 30 ⁰ C fest. Dabei ist das Merkmal, dass der Klebstoff „fest" sein soll, so zu verstehen, dass dieser zumindest eine solche Viskosität aufweist, dass er unter dem Einfluss der Schwerkraft nicht fließt. Besteht die gesamte Hülse aus Klebstoff, bedeutet „fest", dass er bei der normalen Handhabung der Hülsen, beispielsweise zur Verpackung und zum Versand oder auch beim Zusammenbau des Rohrleitungssystems nicht deformiert wird. Jedoch muss die Hülse so weit nachgiebig sein, dass sie unter der Kraft der Klemme auf die Rohrstücke gepresst werden kann.

Vorzugsweise ist der Klebstoff zumindest bei Raumtemperatur (22 ⁰ C) und vorzugsweise auch bei 30 ⁰ C nicht nur in diesem Sinne „fest", sondern auch nicht klebrig. Das Merkmal, „nicht klebrig" zu sein, bedeutet, dass sich der Klebstoff beim Berühren mit dem Finger nicht klebrig anfühlt und dass er nicht an Verpackungsmaterial oder an anderen erfindungsgemäß ausgeformten Hülsen haftet. Dieses und das vorgenannte Merkmal erlauben es, diese Hülsen entweder einzeln verpackt, als Schlauch aufgewickelt oder als geschüttete Ware zu versenden.

Zum Auftragen des Klebstoffs im Innenbereich der Hülsen, zur Co-Extrusion von Hülsenmaterial und Klebstoff oder zur Herstellung der kompletten Hülsen aus dem Klebstoff muss dieser jedoch bei der Arbeitstemperatur für diesen Herstellungsprozess fließfähig sein. Dies kann man beispielsweise dadurch erreichen, dass man einen bei Temperaturen unterhalb von 30 ⁰ C festen Klebstoff so weit erwärmt, dass er fließfähig ist und beispielsweise durch Auspressen aus einer Düse aufgetragen oder geformt werden kann. Beim Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb von 30 ⁰ C nimmt der Klebstoff wieder den wie vorstehend definierten festen Zustand an. Bei den thermisch aktivierbaren Klebstoffen darf die Temperatur bei der Herstellung der Hülsen selbstverständlich nicht oberhalb der Aktivierungstemperatur liegen.

Weiterhin kann der Klebstoff als Wasser- oder Lösemittel-haltige, streichfähige Paste auf die Innenwand der Hülsen aufgebracht werden. Nach Abdampfen des Wassers bzw. des Lösungsmittels geht er in den erwünschten festen Zustand über. Das Aushärten des Klebstoffs wird durch thermische Aktivierung ausgelöst, worunter ein Erwärmen auf mindestens 50 ⁰ C verstanden wird. Die tatsächlich erforderliche Mindesttemperatur hängt von der Zusammensetzung des Klebstoffs ab. Unterhalb der Aktivierungstemperatur härtet der Klebstoff nicht aus, so dass er während Transport oder Lagerung der Hülsen seine Klebekraft nicht verliert.

Unter einer „Klemme" wird hier jede Vorrichtung verstanden, die geöffnet und geschlossen werden kann und die im geschlossenen Zustand die beiden Rohre an den zu verbindenden Enden mechanisch gegeneinander fixiert. In diesem Sinne gleichbedeutend mit „Klemme" könnten auch die Begriffe „Klammer", „Schelle", „Manschette" oder ähnliche Begriffe verwendet werden. Wichtig ist lediglich die Funktion, dass die Klemme im Bereich der Überlappung der zu verbindenden Rohre angebracht werden kann, die beiden Rohre gegeneinander so lange fixiert, bis der Klebstoff ausgehärtet ist, und danach wieder entfernt werden kann.

Vorzugsweise weist die Klemme zwei halbrunde Klemmbacken auf, deren Rundung an Form und Durchmesser der Hülse angepasst ist. Weiterhin weist die Klemme vorzugsweise eine Feder zum Zusammenhalten der Klemmbacken auf. Diese Feder presst die Klemmbacken gegen die Hülse und die darin steckenden zu verbindenden Rohre und fixiert diese mechanisch, ohne dass eine weitere äußere Kraft erforderlich ist. Zum Anbringen und zum Lösen der Klemme wird die Feder so zusammengedrückt bzw. gedehnt, dass sich die Klemmbacken öffnen.

Als Alternative zum Zusammenhalten der Klemmbacken durch Federkraft könnten diese nach Aufbringen auf der Hülse auch auf andere Weise zusammengepresst werden, beispielsweise durch Verschrauben oder durch Anbringen eines elastischen Bandes. Dies ist jedoch aufwendiger als die Verwendung einer Feder und daher weniger bevorzugt.

Sofern man die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wählt und eine beheizbare Klemme einsetzt, ist diese vorzugsweise elektrisch beheizbar. Die Hülse muss vor der Expansion und dem Aushärten des Klebstoffs nicht als parallel zur Längsachse vollständig geschlossenes Rohr vorliegen. Vielmehr kann sie parallel zur Längsachse einen Spalt aufweisen, wodurch das Aufstecken auf die zu verbindenden Rohrenden erleichtert werden kann. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass nach dem Zusammenpressen der Hülse mit der Klemme und der Expansion und dem Aushärten des Klebstoffs der Spalt durch den expandierten und gehärteten Klebstoff verschlossen wird.

Das Erwärmen der Hülse bzw. der Klebstoffschicht im Überlappungsbereich auf die Aushärtungstemperatur erfordert eine gewisse Mindestzeit. In der Praxis liegt diese bei etwa 5 Minuten. Im Interesse eines raschen Produktionsablaufs wird der Klebstoff vorzugsweise so gewählt, dass er nach Erreichen der Aushärtungstemperatur innerhalb von höchstens 15 Minuten soweit aushärtet, dass die Klemme entfernt werden kann. Daher ist es im praktischen Arbeitsablauf bevorzugt, dass man die beheizte Klemme für eine Zeitdauer im Bereich von 5 bis 15 Minuten an der Hülse belässt, bzw. dass man in der ersten Ausführungsform der Erfindung den Heizdraht für eine Zeitdauer im Bereich von 5 bis 15 Minuten erwärmt.

Die Temperatur, die der Klebstoff zum Aushärten mindestens erreichen muss, hängt von dessen chemischer Zusammensetzung ab. Sie sollte mindestens 50 ⁰ C betragen, damit der Klebstoff unter warmen Umgebungsbedingungen nicht vorschnell aushärtet. Vorzugsweise hat der Klebstoff eine Aushärtungstemperatur von mindestens 70 ⁰ C, insbesondere von mindestens 80°C. Jedoch sollte die für das Aushärten erforderliche Temperatur einen Wert von 150 ⁰ C und insbesondere 130°C nicht überschreiten, um eine mögliche thermische Schädigung des Rohrmaterials zu verhindern, den Energieaufwand für das Aufheizen zu begrenzen und den genannten raschen Arbeitstakt von höchstens 15 Minuten zu ermöglichen.

Wie vorstehend bereits betont, kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei der Herstellung von Kühlschränken eingesetzt werden, um das Rohrleitungssystem für das Kühlmedium anzufertigen. Daher handelt es sich bei den erfindungsgemäß zu verbindenden Rohren vorzugsweise um Rohre zum Transport des Kühlmediums eines Kühlschranks. Dabei wird unter „Kühlschrank" jede Einrichtung verstanden, die einen zu kühlenden Innenraum aufweist, wobei die Wärme aus dem Innern des Kühlschranks über einen Wärmetauscher durch das Kühlmedium abgeführt und außerhalb des Kühlschranks über einen weiteren Wärmetauscher an die Umgebung abgeführt wird. Der Temperaturgradient zwischen dem Kühlmedium in den Wärmetauschern innerhalb und außerhalb des Kühlschranks wird bekanntermaßen über einen Kompressor in Verbindung mit einem Verdampfer hergestellt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst daher der Begriff „Kühlschrank" auch Geräte wie beispielsweise Kühltruhen, Gefrierschränke und ähnliches.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die gängigen Metalle geeignet, aus denen im Kühlschrankbau die Metallrohre für das Kühlmedium gefertigt werden. Dies sind insbesondere Kupfer bzw. Kupferlegierungen sowie Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen. Dabei sind folgende Materialkombinationen möglich: a) erstes und zweites Rohr bestehen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, b) erstes und zweites Rohr bestehen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, c) das eine Rohr besteht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und das andere Rohr besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.

Dabei ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Alternative b) bevorzugt, da sie im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik die Herstellung von Kühlschränken mit einem besonders preisgünstigen Leitungssystem für das Kühlmedium ermöglicht.

Sofern zumindest eines der Rohre aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, kann dieses zumindest im Überlappungsbereich vor dem Aufbringen der Hülse einer chemischen Oberflächenbehandlung unterzogen werden. Für Einzelheiten wird auf die Ausführungen in dem zitierten Dokument GB 2008462 verwiesen. Anstelle der dort bevorzugt eingesetzten Chromatierung wird jedoch aus Umweltgründen ein chromfreies Konversionsverfahren bevorzugt, beispielsweise eine Behandlung der Aluminiumoberflächen mit einer sauren wässrigen Lösung komplexer Fluoride mindestens eines der Elemente B, Si, Ti, Zr. Hierfür können beispielsweise Verfahren eingesetzt werden, wie sie in EP 754 251 oder im dort einleitend zitierten Stand der Technik vorgeschlagen werden. In einer vorgezogenen Ausführungsform verwendet man einen Klebstoff, der sein Volumen bei oder nach der thermischen Aktivierung um mindestens 0,5 %, vorzugsweise um mindestens 1 %, jedoch vorzugsweise maximal um bis zu 50 %, insbesondere maximal um bis zu 25 % vergrößert. Hierunter ist zu verstehen, dass der Klebstoff zusätzlich zur normalen und reversiblen thermischen Ausdehnung gemäß seinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sein Volumen im Vergleich zum Ausgangsvolumen bei Raumtemperatur (22 ⁰ C) beim Erwärmen auf die Aktivierungstemperatur irreversibel derart vergrößert, dass es nach dem Wiederabkühlen auf Raumtemperatur um 0,5 bis 50 %, vorzugsweise um 1 bis 25 % größer ist als zuvor. Der angegebene Expansionsgrad bezieht sich also auf das Volumen des Klebstoffs bei Raumtemperatur vor und nach dem vorübergehenden Erhitzen auf die Aktivierungstemperatur.

Hierzu enthält der Klebstoff vorzugsweise ein physikalisch oder chemisch wirkendes Treibmittel, das bei der Aktivierung des Klebstoffs selbst aktiviert wird und das durch Gasbildung oder Gas-Ausdehnung das Volumen des Klebstoffs vergrößert. Bei physikalisch wirkenden Treibmitteln ist die Volumenvergrößerung eine physikalische Folge des Erwärmens von mit Gas oder verdampfbarer Flüssigkeit gefüllten Mikrohohlkugeln. Bei chemischen Treibmitteln wird durch eine chemische Reaktion ein Gas abgespalten, welches die Volumenvergrößerung des Klebstoffs bewirkt.

Aufgrund der Volumenvergrößerung nach der Aktivierung ist es nicht erforderlich, dass die Hülse im Überlappungsbereich der Rohre passgenau und/oder unter Krafteinwirkung auf die beiden Rohrenden aufgesetzt wird. Vielmehr darf ein Luftspalt zwischen Klebstoff und Außenwand der Rohre verbleiben, was das Einstecken der beiden Rohrteile in die Hülse erleichtert. Der weiter oben beschriebene Längsspalt in der Hülse erleichtert, falls vorhanden, das Aufstecken zusätzlich. Aufgrund der Volumenvergrößerung füllt der Klebstoff nach der Aktivierung diesen Luftspalt aus und verbindet hierdurch die beiden Rohrteile kraftschlüssig.

Geeignete Treibmittel sind im Stand der Technik bekannt, z. B. "chemische Treibmittel" die durch Zersetzung Gase freisetzten oder "physikalische Treibmittel", d.h. expandierende Hohlkugeln. Beispiele für die erstgenannten Treibmittel sind Azobisisobutyronitril, Azodicarbonamid, Di-Nitroso-pentamethylentetramin, 4,4'-Oxybis(benzol- sulfonsäurehydrazid), Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid, Benzol-1 ,3-disulfohydrazid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid. Besonders bevorzugt werden jedoch die expandierbaren Kunststoffmikrohohlkugeln auf der Basis von Polyvinylidenchloridcopolymeren oder Ac- rylnitril/(Meth)acrylat-Copolymeren. Diese sind z.B. unter den Namen "Dualite" bzw. "Expancel" von den Firmen Pierce & Stevens bzw. Casco Nobel im Handel erhältlich.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Verwendung eines Klebstoffs, der sich nach Aktivierung ausdehnt, ist es nicht erforderlich, dass sich der Klebstoff während oder nach der Aktivierung verflüssigt, um die Klebefuge zwischen den beiden Rohren vollständig auszufüllen. In einer alternativen Ausführungsform kann man jedoch so vorgehen, dass man auf Einsatz eines Treibmittels verzichtet und dass man einen Klebstoff verwendet, der während des Aktivierungsschritts zuerst (d. h. vor dem Abbinden) geschmolzen bzw. verflüssigt wird, ohne dass hierbei eine über die übliche Wärmeausdehnung hinausgehende Volumenvergrößerung stattfindet. Während des Aufsteckens der Hülse auf die Rohrenden ist der Klebstoff also noch fest. Das Aufschmelzen bzw. Verflüssigen nach dem Aufstecken der Hülse führt dazu, dass der Klebstoff aufgrund von Kapillarkräften die Klebefuge zwischen Hülse und Rohren überbrückt, zumal die Hülse durch die Klemme zusammengedrückt wird. Er härtet dann in diesem Zustand aus, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hülse und den beiden Rohren hergestellt wird. Das Aufschmelzen bzw. Verflüssigen geschieht durch Wärmeeintrag mit Hilfe der beheizten Klemme.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kann man einen Klebstoff auf Basis von Polyurethanen, Epoxidharzen oder Acrylaten verwenden, wobei der Begriff „Acry I at" substituierte Acrylate wie Methacrylat einschließt.

Beispiele von Klebstoffen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind so genannte „reaktive Schmelzklebstoffe". Diese sind in geschmolzenen Zustand streichfähig, so dass sie in diesem Zustand auf die Innenwandung der Hülse aufgebracht werden können, ohne dass der Aushärtungs-Mechanismus aktiviert wird. Dieser erfordert vielmehr ein Erwärmen auf eine höher liegende Aktivierungstemperatur, bei der ein latenter Härter für eine rektionsfähige Bindemittel-Komponente (beispielsweise ein Präpolymer mit Epoxid- oder Isocyanat-Gruppen) aktiviert wird. Beispielsweise ist ein reaktiver Schmelzklebstoff geeignet, der in EP 354 498 A2 näher beschrieben wird. Dieser enthält eine Harzkomponente, mindestens einen thermisch aktivierbaren latenten Härter für die Harzkomponente sowie ggf. Beschleuniger, Füllstoffe, Thixotropiehilfsmittel und weitere übliche Zusatzstoffe, wobei die Harzkomponente durch Umsetzung von einem beim Raumtemperatur festen Epoxidharz, einem bei Raumtemperatur flüssigen Epoxidharz und einem linearen Polyoxypropylen mit Amino- Endgruppen erhältlich ist. Die Epoxidharze werden in einer solchen Menge, bezogen auf das Polyoxypropylen mit Amino-Endgruppen, eingesetzt, dass ein Überschuss an Epoxidgruppen, bezogen auf die Aminogruppen, gewährleistet ist. Als latenter Härter ist beispielsweise Dicyandiamid geeignet. Für weitere Einzelheiten wird auf das genannte Dokument verwiesen. Speziellere Ausführungsformen für einen derartigen reaktiven Schmelzklebstoff sind in WO 93/00381 offenbart. Auch diese sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet.

Weiterhin können Epoxidharz-Strukturklebstoffe eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in WO 00/37554 näher beschrieben sind. Hierbei handelt es sich um Zusammensetzungen, die a) ein Copolymeres mit mindestens einer Glasübergangstemperatur von -30 ⁰ C oder niedriger und gegenüber Epoxiden reaktiven Gruppen oder ein Reaktionsprodukt dieses Copolymeren mit einem Polyepoxid, b) ein Reaktionsprodukt aus einem Polyurethan-Prepolymer und einem Polyphenol oder Aminophenol sowie c) mindestens ein Epoxidharz enthalten. Um diese Zusammensetzungen wärmehärtbar zu machen, enthalten sie zusätzlich einen latenten Härter aus der Gruppe Dicyandiamid, Guanami- ne, Guanidine, Aminoguanidine, feste aromatische Diamine und/oder Härtungsbeschleuniger. Zusätzlich können sie Weichmacher, Reaktivverdünner, Rheologie- Hilfsmittel, Füllstoffe, Netzmittel und/oder Alterungsschutzmittel und/oder Stabilisatoren enthalten. Für weitere Einzelheiten und konkrete Beispiele wird auf das genannte Dokument verwiesen.

Weiterhin können für das erfindungsgemäße Verfahren wärmehärtbare Schmelzklebstoffe auf Epoxidharz-Basis mit folgender Zusammensetzung eingesetzt werden (Mengenangaben in Gewichtsteilen):

Die vorstehend beispielhaft genannten thermisch aktivierbaren Klebstoffsysteme können mit oder ohne die weiter oben beschriebenen Treibmittel formuliert werden, je nachdem, ob man eine Volumenvergrößerung des Klebstoffs bei bzw. nach der thermischen Aktivierung anstrebt oder nicht.

Sofern man eine Hülse verwendet, die vollständig aus extrudiertem Klebstoff besteht, so setzt man hierfür vorzugsweise einen Epoxidklebstoff ein. Zur verbesserten mechanischen Festigkeit kann dieser faserverstärkt sein.

Sofern nicht die gesamt Hülse aus dem Klebstoff besteht, sondern aus einem nicht reaktiven Material, und innen mit einer Klebstoffschicht überzogen ist, kann das matehal der Hülse beispielsweise ausgewählt sein aus einem Metall oder aus Kunststoff. Dicke und Nachgiebigkeit des Hülsenmaterials müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass die Hülse durch die Klemmkraft der Klemme auf die Rohre gepresst werden kann. Wählt man die Hülse aus Metall, so ist Aluminium bevorzugt.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks, der Rohre zum Transport eines Kühlmediums aufweist, wobei man diese Rohre zumindest teilweise nach dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbindet. Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde weiter oben bereits erläutert, was unter dem Begriff „Kühlschrank" zu verstehen ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Kühlschrank, der Rohre zum Transport eines Kühlmediums aufweist, die ausschließlich aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen und die nach dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden worden sind. Zur Erläuterung des Begriffs „Kühlschranks" gelten wiederum die weiter oben gemachten Ausführungen. Das Besondere an diesem Kühlschrank ist, dass die Rohre zum Transport des Kühlmediums ausschließlich aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen und dass auf die Verwendung der teureren Kupferrohre verzichtet werden kann.

Die vorstehend beschriebene Erfindung ermöglicht also insbesondere eine rationellere Fertigung von Kühlschränken und erlaubt es zusätzlich, als Material für die Rohrleitungen für das Kühlmedium ausschließlich das preisgünstige Aluminium einzusetzen.

Figur 2 zeigt schematisch, wie die Endteile zweier Rohre (1 ) und (2) mit einer darüber gesteckten Hülse miteinander verbunden werden können. In der hier beispielhaft gezeigten Ausführungsform besteht die Hülse (6) aus einem inerten Material und ist innen mit einer Klebstoffschicht (5) beschichtet. Gezeigt ist der Zustand vor dem Zusammenpressen von Hülse und Rohr-Endteilen mit einer Klemme und thermischem Aushärten und ggf. Expandieren des Klebstoffs. In einer alternativen Ausführungsform kann die gesamte Hülse aus dem Klebstoff (5) bestehen.

Wählt man die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, erwärmt also die Hülse mit Hilfe eines Heizfadens oder Heizdrahtes, kann dies bei geeigneter Ausführung eine spätere Reparatur erleichtern. Dabei wählt man vorzugsweise das Material der Hülse so, dass zumindest der ausgehärtete Klebstoff, vorzugsweise das gesamte Material der Hülse bei starkem Erwärmen wieder erweicht. Die hierfür erforderliche Temperatur kann höher sein als diejenige, die erforderlich war, um den nicht ausgehärteten Klebstoff zu aktivieren. Zum Trennen der beiden Rohre verbindet man die noch vorhandenen Enden des Heizfadens oder Heizdrahtes wiederum mit einer Stromquelle und leitet durch den Heizfaden bzw. den Heizdraht einen Strom von einer solchen Stärke, dass der Klebstoff und vorzugsweise das gesamte Material der Hülse erweicht. In diesem Zustand lassen sich die Rohre leicht aus der Hülse herausziehen. Sie werden hierbei nicht beschädigt, so dass sie nach der Reparatur wieder miteinander oder mit einem anderen Rohr nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verbunden werden können.

Daher besteht ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zum Trennen eines ersten Rohrs von einem zweiten Rohr, nachdem das erste und das zweite Rohr nach dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren in der ersten Ausführungsform miteinander verbunden worden waren, wobei man das Material der Hülse so ausgewählt hat, dass es nach dem Aushärten des Klebstoffs beim Erwärmen erweicht, und wobei man den Heizfaden oder Heizdraht so stark und so lange erwärmt, bis das Material der Hülse erweicht, so dass die Rohre aus der Hülse heraus gezogen werden können.

Abbildungsunterschriften:

Fig.1 : Beispiel einer Verbindung zweier Wärmeaustauscher-Rohre (1 ) durch ein gekrümmtes Endrohr (3). Die Wärmeaustauscher-Rohre sind im Überlappungsbereich (4) mit dem Endrohr aufgeweitet. Der hierdurch entstehende Spalt ist durch einen Klebstoff (5) gefüllt.

Fig 2: Erfindungsgemäßes Beispiel der Verbindung zweier Rohr-Endteile (1 ) und (2) mit einer Hülse (6), die innen mit einem Klebstoff (5) beschichtet ist. Zustand vor Aushärten des Klebstoffs.