CH629409A5

CH629409A5 - METHOD AND DEVICE FOR WELDING UNDER A CONTROLLED ATMOSPHERE ON WHEEL MACHINES.

Info

Publication number: CH629409A5
Application number: CH217179A
Authority: CH
Inventors: Maurice Riviere
Original assignee: Carnaud Sa
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1982-04-30
Also published as: NL186798C; NL186798B; DE2908574A1; DE2908574C2; GB2015406A; FR2419134A1; FR2419134B1; ES478386A1; IT7967478A0; BE874619A; IT1119681B; NL7901369A; GB2015406B

Description

La présente invention a pour objet un procédé de soudage par résistance sur machines à molettes, et un dispositif pour sa mise en œuvre. The present invention relates to a resistance welding process on knurled machines, and a device for its implementation.

Le procédé et le dispositif selon l'invention visent plus particulièrement le soudage sur machine à molettes des corps tubulaires des emballages métalliques en fer-blanc. The method and the device according to the invention relate more particularly to the welding on a rotary wheel machine of the tubular bodies of metal tinplate packages.

Par un processus de soudage connu, on réunit les deux bords d'un flan roulé qui se recouvrent de 0,4 à 0,8 mm environ sur les machines récentes, et de l'ordre de 1 à 3 mm sur d'autres machines. By a known welding process, the two edges of a rolled blank are joined, which overlap by 0.4 to 0.8 mm on recent machines, and of the order of 1 to 3 mm on other machines. .

Sur certains types de machines, un fil de cuivre est interposé entre la molette de soudage et le fer-blanc à souder. On certain types of machines, a copper wire is interposed between the welding wheel and the tinplate to be welded.

On constate, après soudage, une oxydation de la ligne de soudure, aussi bien du côté recto que du côté verso. After welding, there is oxidation of the weld line, both on the front side and on the back side.

Cette formation d'oxyde entraîne divers inconvénients. En effet, This oxide formation causes various disadvantages. Indeed,

la couche d'oxyde est peu adhérente et peut s'écailler lors de traitements ultérieurs, notamment dans le cas du moulurage de la boîte, ce dernier ayant pour but de raidir la paroi de la boîte, donc d'utiliser un fer plus mince. the oxide layer is not very adherent and may flake during subsequent treatments, in particular in the case of molding the box, the latter having the purpose of stiffening the wall of the box, therefore using a thinner iron.

D'autre part, pour la bonne conservation de produits contenus dans la boîte, la ligne de soudure est souvent revêtue d'un vernis aussitôt après le soudage. Dans ce cas, le moulurage, en écaillant l'oxyde, provoque des ruptures du film du vernis, donc supprime l'effet de protection de celui-ci. On the other hand, for the good conservation of products contained in the box, the welding line is often coated with a varnish immediately after welding. In this case, the molding, by flaking off the oxide, causes ruptures of the film of the varnish, therefore eliminates the protective effect thereof.

L'adhérence du vernis sur l'oxyde est également moins bonne que sur le fer-blanc; il y a risque de décollement, même sur les parties non écaillées. Ces risques sont augmentés proportionnellement à l'agressivité des produits contenus et aux traitements subis par la boîte, autoclavage par exemple. The adhesion of the varnish on the oxide is also less good than on the tin; there is a risk of detachment, even on the unpeeled parts. These risks are increased in proportion to the aggressiveness of the products contained and to the treatments undergone by the box, autoclaving for example.

Le problème que vise à résoudre l'invention est donc de définir un procédé, et un dispositif pour sa mise en œuvre, palliant les inconvénients précités de l'art antérieur et n'impliquant que l'utilisation de moyens simples. The problem that the invention aims to solve is therefore to define a method, and a device for its implementation, overcoming the aforementioned drawbacks of the prior art and involving only the use of simple means.

A cet effet, selon l'invention, le procédé de soudage électrique, par résistance sur machines à molettes de corps cylindriques des emballages métalliques en fer-blanc assemblés par recouvrement des bords d'un flan roulé, est caractérisé par la création autour des points de contact des molettes de soudage avec lesdits bords du corps cylindrique d'une zone d'atmosphère contrôlée, notamment de gaz neutre. To this end, according to the invention, the method of electric welding, by resistance on rotary-wheel machines of cylindrical bodies, of metal tinplate packages assembled by covering the edges of a rolled blank, is characterized by the creation around the points of contact of the welding wheels with said edges of the cylindrical body of a zone of controlled atmosphere, in particular of neutral gas.

Cette zone d'atmosphère contrôlée peut être créée soit en amont, soit en aval, mais préférentiellement simultanément en amont et en aval des points de contact des molettes de soudage. This zone of controlled atmosphere can be created either upstream or downstream, but preferably simultaneously upstream and downstream of the contact points of the welding rollers.

De son côté, le dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention comporte un bras adapté à être introduit à l'intérieur du corps cylindrique à souder avec un évidement recevant la molette de soudage intérieure, ainsi que des moyens de confinement de l'atmosphère contrôlée au voisinage immédiat des points de contact avec le corps cylindrique à souder des molettes de soudage. For its part, the device for implementing the method according to the invention comprises an arm adapted to be inserted inside the cylindrical body to be welded with a recess receiving the internal welding wheel, as well as means for confining the controlled atmosphere in the immediate vicinity of the points of contact with the cylindrical body to be welded welding knobs.

Les moyens de confinement sont constitués d'un manchon cylindrique entourant le bras de manière à recouvrir au moins partiellement son évidement et à offrir passage à sa partie supérieure, à la molette de soudage intérieure et, extérieurement, d'une tôle façonnée livrant passage à la molette de soudage supérieure et munie, sur son pourtour, de bords tombés destinés à s'arrêter au voisinage immédiat de la surface extérieure du corps cylindrique. The confinement means consist of a cylindrical sleeve surrounding the arm so as to cover at least partially its recess and to offer passage to its upper part, to the internal welding wheel and, externally, to a shaped sheet metal providing passage to the upper welding wheel and provided, on its periphery, with fallen edges intended to stop in the immediate vicinity of the outer surface of the cylindrical body.

Cette disposition met à profit l'évidement du bras porte-molette intérieure pour diriger le gaz en direction de la molette et y créer la zone d'atmosphère contrôlée; la tôle façonnée extérieure délimite la zone de confinement du gaz neutre au niveau de la molette extérieure. This arrangement takes advantage of the recess of the inner wheel-holder arm to direct the gas towards the wheel and create the zone of controlled atmosphere therein; the external shaped sheet delimits the neutral gas confinement zone at the level of the external wheel.

Le manchon et la tôle extérieure peuvent être munis d'un moyen diffuseur. The sleeve and the outer sheet may be provided with a diffusing means.

On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, l'un des modes de réalisation du dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels: One of the embodiments of the device for implementing the method according to the invention will now be described, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawings in which:

la fig. 1 est une vue en coupe latérale schématique du dispositif de soudage selon l'invention; fig. 1 is a schematic side sectional view of the welding device according to the invention;

la fig. 2 est une vue en coupe selon II-II de la fig. 1. fig. 2 is a sectional view along II-II of FIG. 1.

En se reportant aux fig. 1 et 2, on trouvera en 1 et 2 les molettes de soudage entre lesquelles défile le flan cylindrique 3 de l'emballage métallique à souder par jonction de ses bords 4, 5. La molette intérieure 2 est montée dans un bras porteur 6 qui présente un évidement 7 adapté à la recevoir. Referring to figs. 1 and 2, we will find in 1 and 2 the welding wheels between which the cylindrical blank 3 of the metal packaging to be welded by joining its edges 4, 5. The inner wheel 2 is mounted in a support arm 6 which has a recess 7 adapted to receive it.

Sur certaines machines, il est prévu d'interposer un fil de cuivre entre les molettes et le flan en fer-blanc à souder; ce fil n'a pas été représenté par mesure de simplification. On some machines, it is planned to interpose a copper wire between the knobs and the tin blank to be welded; this thread has not been shown for simplification.

Pour créer aux points 8,9 de contact des molettes 1,2 avec le flan à souder une atmosphère contrôlée, notamment de gaz neutre, il est prévu, d'une part, un manchon intérieur 10 qui entoure le bras cylindrique 6 et qui est conformé de manière à recouvrir l'évidement 7 tout en offrant passage à la molette intérieure 2 et, d'autre part, une tôle façonnée extérieure 11 qui présente également un orifice de passage pour la molette supérieure 1, ainsi que des bords To create at the points 8, 9 contact of the rolls 1, 2 with the blank to be welded a controlled atmosphere, in particular of neutral gas, there is provided, on the one hand, an inner sleeve 10 which surrounds the cylindrical arm 6 and which is shaped so as to cover the recess 7 while providing passage for the internal knurl 2 and, on the other hand, an external shaped sheet 11 which also has a passage orifice for the upper knurl 1, as well as edges

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

629 409 629,409

tombés périphériques 12 s'arrêtant au voisinage immédiat de la surface extérieure du flan 3. peripheral falls 12 stopping in the immediate vicinity of the outer surface of the blank 3.

En 13 et 14 sont schêmatiquement représentées les arrivées de gaz dans la zone de confinement extérieure limitée par le flan 3 et la tôle façonnée 11, ainsi que celle intérieure créée entre ce même flan 3 et le manchon 10. Compte tenu du sens de rotation des molettes (flèches F), on a supposé qu'au niveau de la tôle 11 l'arrivée de gaz se faisait en 13, c'est-à-dire en aval de la zone de soudage; à l'intérieur du flan 3, cette arrivée est prévue de manière à déboucher directement dans l'évidement 7, soit par un tube 14 traversant le manchon 10, soit par un conduit ménagé dans le bras 6, le gaz passant ainsi à travers la lumière ménagée dans le manchon 10 pour le passage de la molette 2 en direction de la zone de contact intérieure 9. Il va de soi que ces arrivées de gaz peuvent être modifiées ou multipliées en fonction de l'application de soudage envisagée. In 13 and 14 are schematically represented the gas inlets in the outer confinement zone limited by the blank 3 and the shaped sheet 11, as well as the inner one created between this same blank 3 and the sleeve 10. Given the direction of rotation of the knurling wheels (arrows F), it has been assumed that at the level of the sheet metal 11 the gas is supplied at 13, that is to say downstream of the welding zone; inside the blank 3, this inlet is provided so as to open directly into the recess 7, either by a tube 14 passing through the sleeve 10, or by a conduit formed in the arm 6, the gas thus passing through the light provided in the sleeve 10 for the passage of the wheel 2 in the direction of the interior contact zone 9. It goes without saying that these gas inlets can be modified or increased depending on the welding application envisaged.

La zone à atmosphère contrôlée ainsi créée, de part et d'autre ainsi qu'à l'intérieur et à l'extérieur des bords du flan à souder, s'étend de l'ordre de 2 cm avant et après les molettes de soudage; sur des machines similaires de l'art antérieur, le gaz neutre est amené à des distances très supérieures pouvant atteindre de 10 à 40 cm de la zone de soudage. The zone with controlled atmosphere thus created, on both sides as well as inside and outside the edges of the blank to be welded, extends on the order of 2 cm before and after the welding knobs ; on similar machines of the prior art, the neutral gas is brought to much greater distances which can reach from 10 to 40 cm from the welding zone.

L'atmosphère contrôlée est à base de gaz neutres (argon, azote, etc.) avec, le cas échéant, addition de gaz réducteur (hydrogène par exemple). The controlled atmosphere is based on neutral gases (argon, nitrogen, etc.) with, if necessary, addition of reducing gas (hydrogen for example).

Le procédé et le dispositif décrits offrent ainsi l'avantage d'une suppression de la couche d'oxyde dont il a été question plus haut, celle-ci entraînant: The method and the device described thus offer the advantage of eliminating the oxide layer mentioned above, this resulting in:

— un meilleur aspect de l'emballage, - a better appearance of the packaging,

— une meilleure adhérence du vernis sur la zone de soudure, lorsque celui-ci est nécessaire, - better adhesion of the varnish to the weld zone, when this is necessary,

— un moulurage facilité, du fait de l'absence d'oxyde et, par conséquent, pas d'écaillage risquant de rompre le film de vernis, - easy molding, due to the absence of oxide and, consequently, no chipping which risks breaking the varnish film,

— une opération de rétreint facilitée. - a facilitated shrinking operation.

io Le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre pour des matériaux ferreux ou non autres que du fer-blanc et, par exemple, ■ pour du fer chromaté, couramment dénommé TFS (acier exempt d'étain). The method according to the invention can be implemented for ferrous materials or not other than tinplate and, for example, for chromated iron, commonly called TFS (tin-free steel).

Les formes du manchon et de la tôle qui servent à délimiter la 15 zone d'atmosphère contrôlée peuvent aussi être modifiées, sous réserve de respecter le principe du confinement du gaz ou mélange gazeux amené au niveau des points de soudage. The shapes of the sleeve and of the sheet which serve to delimit the zone of controlled atmosphere can also be modified, subject to respecting the principle of confinement of the gas or gas mixture brought to the level of the welding points.

En particulier, les conduites d'amenée de gaz peuvent déboucher dans les enceintes de confinement grâce à un dispositif diffuseur 20 approprié (matériau naturellement poreux, matériau obtenu par compression de fibres, silencieux en bronze fritté, par exemple), de façon à éviter les remous et les courants violents qui auraient pour effet d'entraîner l'air par induction ou turbulence. Les zones d'atmosphère contrôlée peuvent également être délimitées au moyen de 25 frotteurs agencés sur leur pourtour. In particular, the gas supply pipes can open into the confinement enclosures by means of an appropriate diffusing device 20 (naturally porous material, material obtained by compression of fibers, sintered bronze silencer, for example), so as to avoid eddies and strong currents which would have the effect of entraining the air by induction or turbulence. The zones of controlled atmosphere can also be delimited by means of 25 wipers arranged on their periphery.

R R

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

629409

1. Method of electrical resistance welding on knurling machines of cylindrical bodies of tinplate metal packaging assembled by covering the edges of a rolled blank, characterized by the creation around the points of contact of the welding knobs with said edges of the cylindrical body of a zone of controlled atmosphere.

2. Method according to claim 1, characterized in that said controlled atmosphere comprises reducing gases.

2

3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that said controlled atmosphere is created upstream of said contact points of the welding wheels.

4. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that said controlled atmosphere is created downstream of said contact points of the welding wheels.

5. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that said controlled atmosphere is created simultaneously upstream and downstream of the contact points of the welding wheels.

6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized by the interposition of a copper wire between the welding wheels and the edges of the cylindrical body to be welded.

7. Device for implementing the method according to claim 1, comprising an arm adapted to be inserted inside the tubular body to be welded, with a recess receiving the inner welding wheel as well as means for confining the controlled atmosphere in the immediate vicinity of the points of contact with the tubular body to be welded welding rolls, characterized in that the confinement means consist of a cylindrical sleeve surrounding the arm so as to at least partially cover its recess and to offer passage, at its upper part, to the inner welding wheel and, externally, a shaped sheet giving passage to the upper welding wheel and provided on its periphery with fallen edges intended to stop in the immediate vicinity of the outer surface of the cylindrical body.

8. Device according to claim 7, characterized in that there are provided internal and external connections for the gas supply, the internal one being arranged so as to open directly into the recess of the inner wheel-holder arm.

9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the sleeve and the profiled outer sheet comprise means ensuring the diffusion of the gas.

10. Device according to claim 9, characterized in that the diffusion means consists of a porous material.

11. Device according to claim 9, characterized in that the diffusion means is a material obtained by compression of fibers.

12. Device according to claim 9, characterized in that the diffusion means consists of a sintered bronze member.