CH643170A5

CH643170A5 - Verfahren zur verhinderung der oxidation der schweissnaht beim widerstandsrollennaht-schweissen sowie eine gaszufuehr-vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH643170A5
Application number: CH1128679A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Weil; Andres Lanz; Max Vogt; Paul Meier; Martin Kaul; Hanspeter Fankhauser
Original assignee: Opprecht Paul
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB2065530A; IT1147070B; FR2471832A1; FR2471832B1; ES8201460A1; JPS56147982U; ES496767A0; IT8050181A0; BE886632A; US4395614A; JPS6320467Y2; DE3046920C2; DE3046920A1; GB2065530B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Oxidation der Schweissnaht beim Wider-standsrollennaht-Schweissen von Dosenrümpfen mit einem den Nahtbereich umgebenden neutralen Gas, sowie eine Gaszuführvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an eine Widerstandsrollennaht-Schweissmaschine.

Beim Nahtschweissen werden an der Schweissstelle im Klemmbereich zwischen den beiden Elektrodenrollen Temperaturen im Bereich über 1000 ' C erzeugt, um eine einwandfreie Verbindung der beiden Bleche sicherzustellen. Diese hohe Temperatur erhöht die Oxidationsgeschwindig-keit der Schweissnahtoberfläche in einem Ausmass, dass dabei eine dicke Oxidschicht entsteht, die auf dem Blech jedoch nur schlecht haftet und sehr spöde ist und bei der Weiterverarbeitung der Dosenrümpfe, z.B. beim Sicken oder Bördeln, ganz oder teilweise abspringen kann. Dabei wird auch eine allfällig nachträglich auf die Naht aufgebrachte Lackschutzschicht durchbrochen und verliert die ihr zugedachte Aufgabe als Korrosionsschutz.

Diese Probleme sind erkannt worden, und es wurde daher bereits vorgeschlagen, den Bereich der Schweissstelle -den Klemmpunkt der Schweissrollen - gegenüber der Umgebung möglichst gut gegen die Umgebung abzudichten und in s diesen abgedichteten Raum ein neutrales Gas einzubringen (vgl. DE-OS 2 908 574).

In einer anderen bekannten Vorrichtung, US-PS 3 652 818, wird vorgeschlagen, bereits im weiten Bereich vor den Elektrodenrollen einen gegen die Umgebung abgedich-io teten Raum für ein inertes Gas zu schaffen, damit auch zwischen den überlappten, noch ungeschweissten Blechkanten keine Luft (Sauerstoff) in die Schweissstelle gelangen kann.

Diese beiden bekannten Vorrichtungn erfüllen an sich ihre Aufgabe, bedingen jedoch einen verhältnismässig gros-15 sen Aufwand an Dichtungsmitteln für die Aufrechterhaltung der neutralen Atmosphäre in den beschriebenen Bereichen, damit nicht eine unwirtschaftlich grosse Menge an teurem Schutzgas verbraucht wird.

20 Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, dass diese Vorrichtung nachträglich nur sehr schwer an bestehenden Maschinen anbringbar sind. Sie eignen sich auch nicht für Maschinen bei denen häufig der Dosendurchmesser geändert wird.

25 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden werden können, und zwar unter Verwendung einfacher Bauteile, die sich nachträglich ohne grosse Eingriffe an der bestehen-30 den Maschine einbauen lassen.

Diese Aufgabe wird gemäss den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 5 gelöst.

Die Vorteile der Erfindung sind leicht erkennbar:

- keine aufwendige, nach aussen abzudichtende Gaskam-35 mer;

- keine Abnützung von Dichtungen;

- keine Beeinträchtigung der Dosen beim Transport durch den Begasungsbereich;

- Zufuhr von Gas nur an der relevanten Stelle und folglich; 40- geringer Gasverbrauch;

- leichte Einstellung nach dem Nacharbeiten der Schweissrollen und bei Durchmesserveränderung der geschweissten Dosenrümpfe;

- keine wesentlichen Änderungen an der bestehenden Ma-45 schine;

- gezielte Abkühlung der Schweissnaht und als Folge;

- geringere Oxidationsgeschwindigkeit.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

so Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung und angrenzende Teile der Schweissmaschine;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in Ver-grösserung;

35 Fig. 3 eine Ansicht der äusseren Vorrichtung von unten. In Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 den für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teil des die untere Elektrodenrolle 2 tragenden Armes eines Schweissmaschine. Über den Arm 1 sitzt eine Führungs- oder Z-Schiene 3 und eine in der ver-60 tikalen bewegliche, federbelastete obere Elektrodenrolle 4. Die Elektrodenrolle 2 ist in einer Ausnehmung 5 des Armes

I drehbar eingerichtet. Längsverschiebbar und in der Höhe verstellbar sitzt am Armende 6 die erfindungsgemässe Gaszuführung 7 für die Behandlung der Nahtinnenseite. Diese

65 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 8, einer Wirbelkammer 9 mit einer Gaszuleitung 10 sowie einem Schieber

II zum Verändern des Querschnittes der Austrittsöffnung 12. Das Gehäuse 8 ist durch nicht näher beschriebene Mittel

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an einer Halterung 13 vertikal und diese ihrerseits auf dem Armende 6 horizontal verschieblich.

Die noch ungeschweissten Blechkanten einer in der Z-Schiene 3 zu den Schweissrollen 2,4 transportierten Blechzarge 14 sind mit 14' bezeichnet. Nach Durchgang durch die beiden Elektrodenrollen 2 und 4 entsteht zwischen den beiden Blechkanten 14 eine homogene Verbindung in Form einer Schweissnaht 15, deren Dicke im Allgemeinen wesentlich geringer ist als die Summe der Dicken der ungeschweissten Blechkanten 14'.

Aus Fig. 1 ist weiter ersichtlich, dass zum Schutz der Schweissnaht auf der Aussenseite der Dosenrümpfe 14 eine analog aufgebaute Vorrichtung 16 vorgesehen ist. Es werden daher für entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Vorrichtung 16 ist gleichfalls längs- und vertikalverschiebbar an einem Support 17, der Teil der Schweissmaschine (nicht dargestellt) ist, befestigt. Der innere Aufbau der Vorrichtung 16 entspricht demjenigen der Vorrichtung 2. Die äussere Kontur der Vorrichtung 7,16, die gegen die Blechzarge 14 zugewendet ist, folgt in etwa derjenigen der Blechzarge 14. Eine seitliche Verminderung des Ab-standes zwischen der Zargenoberfläche und der Vorrichtungen 7, 16, d.h. des ringartigen Raumes, ist nicht notwendig.

In einer anderen Ausführungsform, in Fig. 3 ersichtlich, treten an der Vorrichtung 16 anstelle einer Austrittsöffnung zwei Austrittsöffnungen 12, die entweder je mit einer separa-5 ten oder einer gemeinsamen Wirbelkammer 9 verbunden sein können. Selbstverständlich kann auch eine Wirbelkammer 9 von völlig andersgeartetem Querschnitt und Volumen vorgesehen werden, als in den Figuren dargestellt ist. Die Speisung der Gaszuführvorrichtungen 7 und 16 erfolgt über io Leitungen in Arm 1, bzw. im Support 17 von einer zentralen Gasquelle.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung die Entstehung einer Oxidschicht entsprechend den jeweiligen Anforderungen 15 auf einfache Weise verhindern lässt. In vielen Fällen ist es sogar erwünscht, dass noch eine geringe Oxidschicht entstehen kann, weil diese die Naht vorübergehend vor Korrosion schützt und wegen ihrer sehr geringen Dicke bei der Dosenumforinung nicht bricht. In solchen Fällen wird die 20 pro Zeiteinheit ausströmende Gasmenge entsprechend reduziert.

Als neutrales oder inertes Gas können handelsähnliche Produkte wie Argon, Stickstoff, Wasserstoff oder Gemische davon verwendet werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Verhinderung der Oxidation der Schweissnaht beim Widerstandsrollennaht-Schweissen von Dosenrümpfen mit einem den Nahtbereich umgebenden neutralen Gas, dadurch gekennzeichnet, dass über der heis-sen Schweissnaht (15) eine Zone neutralen Gases aufgebaut wird, die mit der Umgebung in Kontakt steht, und dass das Gas in verwirbeltem Zustand, in Bewegungsrichtung der Dosenrümpfe (14) gesehen, nach der Schweissstelle direkt auf die heisse Schweissnaht (15) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas vor dem Austritt aus der Zuleitung in einer Expansionskammer (9) verwirbelt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas vor dem Austritt gekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas in der Expansionskammer (9) abgekühlt wird und anschliessend die heisse Schweissnaht abkühlt.

5. Gaszuführvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 an einer Widerstandsrollennaht-Schweissmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung der Dosenrümpfe (14) gesehen, die Gaszuführvorrichtung (7, 16) nach der Schweissstelle vorgesehen ist und wenigstens eine gegen die Schweissnaht (15) gerichtete Öffnung (12) aufweist, durch welche das in einer Expansionskammer (9) verwirbelte Gas direkt auf die heisse Schweissnaht (14) gelangt.

6. Gaszuführvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gaszuführvorrichtung und dem Dosenrumpf (14) keine Dichtungsmittel vorgesehen sind.

7. Gaszuführvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung bzw. der Aufprallbereich des ausströmenden Gases auf die Schweissnaht (15) durch Verschieben der Gaszuführvorrichtung (7,16) einstellbar ist.

8. Gaszuführvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Öffnung (12) einstellbar ist.

9. Gaszuführvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Gases, die pro Zeiteinheit auf die Schweissnaht (15) aufgebracht wird, einstellbar ist.