DE2132139B2

DE2132139B2 - Anwendung des Kaltpreßschweißverfahrens zum Verbinden zweier gegeneinander gepreßter Werkstückteile

Info

Publication number: DE2132139B2
Application number: DE19712132139
Authority: DE
Inventors: H F W Suppus
Original assignee: Merkur Metallwerk GmbH
Current assignee: Merkur Metallwerk GmbH
Priority date: 1971-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1974-03-21
Also published as: GB1402146A; JPS5426506B1; FR2143788A1; DE2331155B2; DK145330B; DE2331155A1; CA963700A; NL171548B; DE2132139A1; FR2143788B1; SE375928B; CH549434A; DE2331155C3; DK145330C; IT956906B; NO140816C; NO140816B; NL171548C; BE785557A; LU65571A1

Description

2. Anwendung des Verfahrens nach und zum sich im Querschnitt verjüngende Nut eines zweiten Zwecke von Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Werkstückteils gepreßt wird, dessen eine Wand als net, daß sich die Aussparung des zweiten Werk- 20 verformbare Rippe ausgebildet ist. Auch auf diese stückteils gegen den Grund der Aussparung hin Weise wird eine durch die tangentiale Bewegungsverjüngt. kraft hervorgerufene Anpreßkraf? in Richtung der

3. Anwendung des Verfahrens nach und zum Flächennormalen ausgeübt. Beim Verbinden des Zwecke von Anspruch 2, dadurch gekennzeich- Flansches des einen Werkstückteils mit der rippennet, daß die Schweißfläche des zweiten Werk- 35 förmigen Nutenwand des zweiten Werkstückteils Stückteiles quer zur Preßriciitung verlaufende werden der Flanschrand und die rippenförmige Rippen aufweist. Nutenwand verformt, wobei ein Preßschweißen der

4. Anwendung des Verfahrens nach und zum Teile erfolgt. Das Kaltpreßschweißen wird hierbei Zwecke von Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- durch die Verformung einer großen Masse der Werkkennzeichnet, daß die den Längsrippen abge- 30 stückteile erreicht. Hierzu bedarf es einerseits kehrte Oberfläche des ersten Werkstückteiles schwerer Preßwerkzeuge, andererseits bietet die verglattwandig ausgebildet ist. formte rippenförmige Nutenwand nur eine geringe

5. Anwendung des Verfahr» is nach und zum Festigkeit. Wird die Nutenwand stärker ausgeführt, Zwecke von Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- ist ihre Verformung noch aufwendiger, kennzeichnet, daß die Aussparung des zweiten 35 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Werkstückteiles trapezförmigen Querschnitt auf- dem Kaltpreßschweißverfahren eine erweiterte Anweist. Wendungsmöglichkeit zu bieten und hierbei die Vor-

6. Anwendung des Verfahrens nach und zum teile bekannter Ausführungsarten zu nutzen, ohne Zwecke von Anspruch 5 bei einem Werkstück, daß es kostspielige Maschinen, wie Pressen, Erwärdessen erster Teil zwei parallele, längsberippte 40 mungsgeräte u. dgl. erfordert.

Abschnitte und dessen zweiter Teil zwei der» Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung

längsberippten Abschnitten zugeordnete par- die Anwendung des Kaltpreßschweißverfahrens vor, allele, im Querschnitt trapezförmige Aussparun- bei dem die beiden Werkstückteile in Richtung der gen aufweist. Schweißfläche relativ zueinander bewegt werden,

45 wobei die Schweißfläche eines der Werkstückteile parallele, in der Bewegungsrichtung verlaufende,

dreieckförmige Rippen trägt und die tangentiale Bewegungskraft zu einer Anpreßkraft in Richtung der Flächennormalen führt, als Maßnahme zum An-50 schweißen eines ersten Werkstückteiles durch Ein-

Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung pressen in eine, im Verhältnis zur Dicke des ersten des Kaltpreßschweißverfahrens, bei dem die beiden Werkstückteiles Untermaß aufweisende Aussparung Werkstückteile in Richtung der Schweißfläche rela- des zweiten Werkstückteiles, deren Öffnung schmalei tiv zueinander bewegt werden, wobei eine Anpreß- ist als der berippte Werkstückteil, kraft in Richtung der Flächennormalen ausgeübt 55 In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verwird, jungt sich die Aussparung des zweiten Werkstück·

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 752 304 teils gegen den Grund der Aussparung hin. ist ein Verfahren zur Herstellung einer Schweiß- Durch die deutsche Patentschrift: 1 064 761 ist eir

verbindung zwischen Werkstückteilen aus Kupfer Paßstift bekannt, dessen Schaft in Längsrichtung ver und Aluminium bekannt, bei dem die mit im Quer- 60 laufende Reihen hintereinanderliegender, plättchen schnitt dreieckförmigen Rippen versehene Stirnfläche artiger, teilweise im Querschnitt dreieckiger Nockei des einen Werkstückteils bei Zimmertemperatur oder Rippen trägt, die eine feilenartige Riffelun] gegen die hierzu parallele und damit gleichfalls bilden. Dieser bekannte Paßstift konnte von de senkrecht zur Bewegungsrichtung beider Werkstücke. Aufgabe her dem Fachmann keine Lösung für ein gegeneinander gelegene Stirnfläche des zweiten Werk- 65 Verbindung mittels Kaltpreßschweißen aufzeigen. Di Stücks gepreßt wird, wonach die noch unter Druck Gegenfläche der feilenartigen Riffelung, d. h. di stehenden Werkstücke erwärmt werden. — Das Ver- Lochwandung, soll bei dem Paßstift durch die Rifff binden durch Kaltpreßschweißen eines Dichtungs- lung elastisch verformt werden. Bei Verwendung de

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Paßstiftes als Verbindungsschraube soll die Zugkraft Teiles 1 bilden. Die Abschnitte 6, 7 sind, wie insdurch die Mutter bzw, deren Gewinde und daß Paß- besondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, an ihrer cin-

stiftgewinde sowie den Stiftkopf aufgenommen wer- andet zugekehrten Oberfläche mit einer aus im

den. Die Riffelung selbst stellt kein Verbindungs- Querschnitt dreieckigen Einzelrippen 8, 9 gebildeten

mittel dar. 5 Verrippung versehen, die sich bis auf die Höhe des

Demgegenüber liegt der Erfindung der allgemeine Steges 5 erstrecken kann, wie dies aus F i g. 1 zu

Gedanke zugrunde, für eine hochwertige Kalt- erkennen ist. Die Rippen 8, 9 verlaufen parallel zuschweißverbindung zum unerläßlichen Entfernen der einander und in Längsrichtung des Verbindungs-Oxydschicht an den Verbindungsstellen und zur teiles 1.

erforderlichen plastischen Verformung der zu ver- 10 Der Verbindungsteil 2 zeigt im Abstand der beibindenden Werkstückteile die besondere Gestaltung den Schenkel 3, 4 je eine Nut 10, 11, die im Quer- und Anordnung der Rippen des einen Verbindungs- schnitt trapezförmig ausgebildet sind, wobei die einteils, nämlich in Richtung des Zusammendrückens ander zugekehrten Nutenwände 12, 13 unter einem beider Teile, und die Ausbildung und Anordnung Winkel λ gegenüber der Senkrechten und damit der Gegenfläche des zweiten Teils, nämlich durch 15 gegenüber der abgekehrten Wand 16 der Nut 10,11 Überstehen der Rippenkanten über den Rand der geneigt sind.

Aussparung, auszunutzen. Das Zusammenpressen " Die Verbindungsabschnitte 6,7 einschließlich der

beider Werkstückteile in oder parallel zur Schweiß- Berippung besitzen die Breite x, während die sich

fläche und damit in Rippenrichtung, d. h. das Aus- nach unten verjüngenden Nuten 10, 11 an ihrer

üben einer zu den Rippen tangentialen Bewegungs- 20 oberen Nutenöffnung 17 eine Breite y besitzen, die

oder Preßkraft, bewirkt eine Anpreßkraft, durch die um ein geringes schmaler ist aL· die Breite χ der be-

die Rippen des einen Werkstückteils gegen die Aus- rippten Abschnitte 6 und 7. Hierdurch werden beim

sparungswand des zweiten Werkstückte.ils gepreßt Verbinden der beiden Teile 1 und 2 miteirander zu-

werden. Es wird also eine in Richtung der Schweiß- nächst durch die Nutkante 18 die spitzwinkligen

flächennormalen gerichtete Anpreßkraft erzeugt. 25 Kanten 8«, 9a der Rippen 8, 9 aufgerissen und

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann damn oxydfrei. Während des Einschiebens der Ab-

die Schweißfläche des zweUen Werkstückteils quer schnitte 6, 7 in die Nuten 10, 11, die auf Grand

zur Preßrichtung verlaufende Rippen aufweisen, wo- ihres trapezförmigen Querschnittes mit zunehinen-

durch das Abtragen der Oxydschicht und die plasti- der Tiefe weiteres Untermaß gegenüber den beripp-

sche Verformung begünstigt werden. 30 ten Abschnitten 6, 7 aufweisen, erfolgt eine plasti-

Vorzugsweise kann die den Längsrippen abgc- sehe Umformung der Rippen 8, 9 bis zur Anglei-

kehrte Oberfläche des ersten Werkstückteils glatt- chung der Abschnitte 6, 7 an das Nutmaß am oder

wandig ausgebildet sein und die Aussparung des ungefähr am Nutengrund 19 der Nuten 10, 11, wo-

zweitcn Werkstückteils trapezförmigen Querschnitt durch der gewünschte Kaltschweißeffekt eintritt,

aufweisen. Beide Maßnahmen erleichtern ebenso wie 35 Durch die Gestaltung, Anzahl und Anordnung

die Verjüngung zum Grund hin das Bewirken der der Rippen 8, 9 einerseits sowie des Rippenwinkels

Anpreßkraft. andererseits kann die Verbindung der vorgesehenen

Die durch die erfindungsgemäße Anwendung des Beanspruchung angepaßt werden.

Kaltpreßschweißverfahrens geschaffene Verbindung Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 wird auch

kann selbstverständlich auch mehrfach an einem 40 die mit den Rippen 8, 9 der Abschnitte 6, 7 zusam-

Werkstück Anwendung finden, so z. B. bei einem menwirkende Nutenwand 20 mit in Nutenlängsrich-

Werkstück, dessen erstes Teil zwei parallele, längs- tung verlaufenden Dreieckrippen 21 versehen. Wäh-

berippte Abschnitte und dessen zweiter Teil zwei rend die Rippen 8, 9 in Einschubrichtung, d. h. in

den längsberippten Abschnitten zugeordnete par- Richtung des Pfeiles 22 in Fig. i gelegen sind, sind

aiiele, im Querschnitt trapezförmige Aussparungen <s die Rippen 21 quer zu diesen erstgenannten Rippen

aufweist. gelegen.

Mit der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Bei der Kaltschweißverbindung nach F i g. 7 und 8

Anwendung des Kaltpreßschweißens an Ausfüh- werden zwei im Querschnitt gleiche quadratische

rungsbeispielen erläutert. Es zeigen oder rechteckige Rohrteile 23, 24 miteinander ver-

Fig. 1 bis 5 eine Ausrührungsform eines im Quer- 50 bunden. Hierbei dient wiederum ein Verbindungsteil

schnitt Doppel-T-förmigen Profils mit einem leisten- 25 dazu, die beiden Teile 23, 24 miteinander zu ver-

förmigen zweiten Verbindungsteil, binJen, die zwei parallele Nuten 26, 27 und 28, 29

F i g. 6 eine Ausführungsform, bei der auch die aufweisen. Der Verbindungsteil 25 besitzt doppel-T-

eine Nutenwand mit Längsrippen versehen ist, förmigen Querschnitt und trägt an seinen Schenkeln

F i g. 7 und 8 ein weiteres Anwendungsbeispiel der 55 30, 31 nach außen gerichtete Rippen 32, 33. Die

Verbindung an zwei vierkantigen Profilrohren und Außenfläche der Schenkel 30, 31 kann auch so ge-

Fig. 9 bis 12 die Verbindung mehrerer Profilteile staltet sein, da" sie zur Hälfte Rippen in Längs-

zii einer Transportpalette. richtung des Verbindungsteiles 25 trägt, die mit den

Durch die erfindungsgemäße Anwendung des Wänden der Nuten 26, 27 verschweißt werden, wäh-Kaltschweißens sollen die Teile 1 und 2 nach den 60 rend die andere Hälfte der Außenseite der Schenkel F i g. 1 bis 4 miteinander verbunden werden. Der 30, 31 mit quer hierzu gerichteten Rippen versehen Verbindungsteil 1 weist im Querschnitt doppel-T-för- ist, so daß diese zweitgenannten Rippen wiederum miges Profil auf und zeigt die beiden Schenkel 3, 4 senkrecht zu den Nuten 28, 29 verlaufen und mit und den Steg 5. Dieser endet mit seiner unteren deren Wänden zusammenwirken.
Kante 5a oberhalb der unteren Ränder 3a, Aa der 65 Die Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der Amven-Schenkel 3, 4, so daß Abschnitte 6, 7 gebildet wer- dungsmöglichkeit, bei der wiederum ein Teil 25 Anden, die bis unterhalb des unteren Randes 5a des Wendung findet, der jedoch nicht in Nuten 28, 29 Steges 5 ragen und die Verbindungsabschnitte des eingesetzt ist, sondern in den Hohlraum Aa PmRi=

24 eingeschoben wird, wobei die Verrippung der Schenkel 31, 32 mit den Wänden der Ausnehmungen 34, 35 des zweiten profilierten Verbindungsteile» 24 zusammenwirkt.

Bei der in Fig. 9 bis 12 wiedergegebenen Transportpalette finden zwei Längsprofilstücke 40, 41 Anwendung, die mit unteren Profilstücken 42, 43 durch berippte Zwischenteile 44 verbunden sind, die mit ihren mit Rippen 45σ versehenen Abschnitten 45 in Nuten 4(i der oberen und unteren Profilstücke 40, A\ bzw. 42, 43 eingreifen. Die oberen Profilstücke 40 41 sind durch Traversenstücke 47 miteinander ver bunden, die ihrerseits Leisten 48« und 48b auf weisen, die mit ihren Abschnitten 49«, 49 b Rippet 50 aufweisen, wobei die berippten Abschnitte 49ο 49 b in Nuten 51a, 516 der Profilstücke 40, 41 ragen. Die Profilstücke 47 können eine obere Ab deckplatte 52, 53 besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 ringes, der an seinen beiden Stirnflächen kanzen- Patentansprüche: trisch ineinanderliegende ringförmige Rippen drei- eckförmigen Querschnitts besitzt, mit zwei koaxialen

1. Anwendung des Kaltpreßschweißverfahrens, zylindrischen Werkstückteilen in einer Bohrung, von bei dem die beiden Werkstückteile in Richtung 5 denen mindestens einer ein Schraubenbolzen ist, der Schweißfläche relativ zueinander bewegt sieht die USA.-Patentschrift 3 167 320 vor. Die tanwerden, wobei die Schweißfläche eines der Werk- gentiale, z. B. durch einen an dem Schraubenbolzen stückteile parallele, in der Bewegungsrichtung angesetzten Werkzeugschlüssel erzeugte Bewegungsverlaufende, dreieckförmige Rippen trägt und kraft ruft durch das Gewinde des Schraubenbolzens die tangentiale Bewegungskraft zu einer Anpreß- io einen Keilanzug oder eine Anpreßkraft in Richtung kraft in Richtung der Flächennormaien führt, der Schweißflächennormalen hervor, während die als Maßnahme zum Anschweißen eines ersten Bewegung des Schraubenbolzens in Richtung der Werkstückteiles durch Einpressen in eine, im Schweißfläche durch dh Drehbewegung des Bolzens Verhältnis zur Dicke des ersten Werkstückteiles vollzogen wird.

Untermaß aufweisende Aussparung des zweiten 15 Aus der britischen Patentschrift 983 144 ist ein Werkstückteiles, deren öffnung schmaler ist als Kaltpreßschweißverfahren bekannt, bei welchem der der berippte Werkstückteil. Flansch eines Werkstückteils mit Übermaß in die