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Klemmvorrichtung zum Schweißen Die Erfindung bezieht sich auf Klemmvorrichtungen
zum Schweißen und bezweckt, insbesondere bei einer mit einem Druck ausübenden Element
(z. B. Klemmschraube) versehenen Klemmvorrichtung, dieses mit einer Oberfläche auszustatten,
welche dem Anhaften von Schweißspritzern entgegenwirkt. Dabei soll gleichzeitig
eine Erhöhung der Lebensdauer und der Brauchbarkeit der Klemmvorrichtung erreicht
und ihre Abnutzung verringert werden.
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Es war bekannt, eiserne Oberflächenteile zum Schutz gegen das Anhaften
von Metall mit einer durch Phosphatieren hergestellten Schutzschicht zu versehen,
welche das Rosten verhindern soll.
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Bei zu emaillierenden Kochgeschirren war es bekannt, diese zur Vermeidung
des Rostens vor dem Emaillieren mit einem dicken Überzug aus Eisenoxydoxydul zu
versehen. Ferner war es bekannt, Dauergußformen mit einer Auskleidung zu versehen,
welche aus einem kristallinen, fest eingewachsenen, nicht metallischen Überzug besteht,
wobei auf die Innenteile der Formen und Kerne auf chemischem Wege, z. B. durch Phosphatieren,
ein Überzug aufgebracht wurde, um das Anhaften der Gußteile an der Gußform zu verhindern.
Man hat auch hohen Hitzegraden ausgesetzte, aus hochschmelzenden Metallen hergestellte
Gegenstände, z. B. Heizdrähte oder Heizstangen, mit einer Beschichtung aus Metalloxyden
durch Aufsintern oder Aufschmelzen versehen, um eine Korrosion der Gegenstände zu
verhindern.
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In keinem dieser Fälle ist aber festgestellt oder erkannt worden,
daß die aufgetragenen Schichten schweißspritzerabweisende Wirkung haben. Hingegen
wurde eine schweißspritzerabweisende Wirkung gemäß dem Patent 1072 761 dadurch
erreicht, daß die schweißspritzergefärdeten Flächenteile des Gegenstandes eine Auflageschicht
aus Tantalblech erhielten. Der Vorgang des Nichtanhaftens wird in der oben genannten
Auslegeschrift dahin erläutert, daß für das Erreichen des Nichtanhaftens die schweißspritzerabweisende
Schicht einen Schmelzpunkt aufweisen muß, der höher ist, als der Siedepunkt der
Schweißspritzer. Dieses Verfahren erwies sich aber als zu aufwendig, da es nur in
Ausnahmefällen wirtschaftlich tragbar ist. Außerdem ist eine Beschichtung z. B.
der Gewindeflächen von Schweißklemmen mit Tantalblech praktisch nicht durchführbar.
Bei diesem Verfahren wird angenommen, daß der Abdeckwerkstoff für die schweißspritzergefährdeten
Flächenteile einen Schmelzpunkt haben muß, der höher liegt als der Siedepunkt der
Schweißspritzer, damit die abgeschleuderten Schweißspritzer, die während ihres Fluges
ihre Temperatur durch den Sauerstoff der Luft erhöhen, sich nicht mit den gefährdeten
Flächen verschweißen können. Jedoch erweist sich dieses Verfahren für eine allgemeine
Verwendung zu kostspielig, so daß es praktisch keine allgemeine Bedeutung hat.
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Im beanspruchten Fall liegt die Siedetemperatur, umgekehrt wie bei
den bekannten Fällen, erheblich über der Schmelztemperatur der Bauteile einer zum
Schweißen benötigten Klemmvorrichtung. Die Aufgabe der Verhinderung des festen Anhaftens
von Schweißspritzern an aus einer Eisenchromlegierung hergestellten Gegenständen
wird hier dadurch brauchbar gelöst, daß ein aus einer Eisenchrornlegierung bestehender
Gegenstand verwendet wird, der mittels warmer bis heißer Natrium-Dichromatlösung
in einer Tiefe von mindestens 0,0025 mm oxydiert ist.
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Derartige Klemmvorrichtungen haben eine Anschlagplatte und eine Druckplatte,
welche im parallen Abstand zueinander gehalten werden, und ein Druck ausübendes
Element zur Bewegung der Druckplatte in Richtung auf die Anschlagplatte und von
ihr weg, um ein zwischen den Platten angeordnetes Werkstück zu fassen und wieder
freizugeben. Bei den meisten Klemmvorrichtungen besteht das druckausübende Element
aus einer Schraube, welche in eine mit Schraubwindungen versehene Öffnungen in einem
verschiebbaren oder nicht verschiebbaren Arm eingreift, in dem die Schraube axial
und ungefähr senkrecht zur Stirnseite der Anschlagplatte und ungefähr in der Mitte
ausgerichtet ist. Die Anschlagplatte befindet sich an einem Arm, der mit einer
Verbindungsstange
starr verbunden ist, auf welcher der die Klemmschraube schraubbar führende Arm verschiebbar
ist.
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Während des Betriebes wird die Schraube oft Schweißspritzern ausgesetzt,
die häufig mit einer solchen Zähigkeit an der Oberfläche der Klemmschraube anhaften,
daß die Schraube weder in der einen noch in der anderen Richtung gedreht werden
kann. Oft ist die Zerstörung der festsitzenden Schraube erforderlich, um sie aus
dem Schweißgerät zu entfernen. Viele Versuche sind bisher unternommen worden, um
diesen Mangel der Klemmvorrichtungen zur Durchführung von Schweißarbeiten zu beseitigen.
Kein Vorschlag war indessen bisher befriedigend.
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Die Erfinder haben festgestellt, daß durch das Eintauchen der Eisenschraube
der Klemmvorrichtung in eine warme bis heiße Oxydationslösung die Oberflächenschicht
der Schraube zu einem schweren, dichten, schwarzen Eisenoxyd oxydiert wird, welches
von der Oberfläche aus nach innen in einer solchen Tiefe eindringt, daß eine Einheit
mit dem Grundmetall Eisen entsteht und das Oxyd fest anhaftet.
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Um einen derartigen Oxydüberzug an der Oberfläche der Eisenschraube
zu erhalten, können die verschiedensten Oxydationsmittel in warmer bis heißer Lösung
benutzt werden. Bei einigen Eisenlegierungen wird die Zeitdauer für die Herstellung
des Überzugs wesentlich verkürzt, wenn die Konzentration des Oxydationsmittels in
der Lösung und die Temperatur der Lösung erhöht werden. Bei anderen Eisenlegierungen
erhält man die besten Resultate, wenn ein ungefähr wasserfreies, geschmolzenes Bad
des Oxydationsmittels benutzt wird. Dies ist für die meisten Eisenlegierungen vorzuziehen,
welche soviel Chrom enthalten, daß sie zur Klasse der rostfreien Stahllegierungen
gehören.
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Zur Bildung der fest haftenden, schwarzen Eisenoxydschicht an der
Oberfläche einer solchen Eisenschraube nach innen, wird diese -nach gründlicher
Reinigung -und Entoxydierüng ihrer Oberfläche in das Bad aus geschmolzenen Natriumdichromat
eine längere Zeitspanne getaucht. Diese Zeitspanne ist in weiten Grenzen ohne Abweichen
von der Erfindung veränderbar. Sie hängt von der gewünschten Tiefe des Eindringens
der Oxydation ab. Für die meisten Zwecke braucht die Tiefe der Oxydation nicht größer
zu sein als 0,0025 mm, um einen einigermaßen langhaltenden, gegen die Abnutzung
widerstandsfähigen Überzug zu erhalten, welcher das Anhaften von Schweißspritzern
verhindert.
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Wiederholte Untersuchungen haben gezeigt, daß bei einer solchen Tiefe
der Oxydation die Schraube ausreichend gegen das Anhaften von Schweißspritzern an
der Oberfläche für eine längere Betriebszeit geschützt ist und daß nur Schweißspritzer
an der Oberfläche verbleiben, die leicht mit der Hand oder mit einer steifen Drahtbürste
entfernt werden können, da sie nur leicht an der oxydierten Oberfläche anhaften
und mit dieser nicht verschmolzen sind.
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Es gibt andere Arten von Eisenoxydationslösungen, welche man dazu
benutzen kann, entsprechende Oxydationsschichten in der Schraube zu bilden. Alle
solche Oxydationslösungen und Oxydationsmittel sind gleichwertig mit der beschriebenen
Oxydationslösung und fallen in den Umfang der Erfindung. In diesen fallen auch andere,
durch Schweißspritzer gefährdete Flächen der Schweißvorrichtung.