DE2139367A1

DE2139367A1 - Verfahren zur herstellung einer schweissverbindung

Info

Publication number: DE2139367A1
Application number: DE2139367A
Authority: DE
Inventors: Co Duesseldorf Langen
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1971-08-06
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1973-02-15

Description

Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung bei. mehreren Teilen. Es ist bekannt, einen Behälter oder d,ergl., an den Anschlußstücke, Füllstücke oder andere beliebige Armaturen angeschweißt werden sollen, Jeweils so aufzuspannen bzw. festzuhalten, daß die Schweißung sicher durchgettihrt werden kann, Je nach der Anzahl der Schweißstellen und der entsprechenden Lage ist eine häufige Umspannung nötig, die sehr zeitraubend ist und zu Ungenauigkeiten Anlaß gibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Teile möglichst rationell ohne Umspannen verschweißt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die zu verschweißenden Flächen durch axiale Verschiebung nacheinander unter einem Elektronenstrahl vorbeigeführt werden und der Elektronenstrahl Jeweils entsprechend der Neigung der zu verschweißenden Flächen zur Senkrechten abgelenkt wird. In besonders vorteilhafter Weise können, Umfangsschweißungen dadurch bewerkstelligt werden, daß die zu verschweißenden Teile zusammengespannt und um eine Achse gedreht werden, wobei die zu verschweißenden Flächen und entsprechend der Elektronenstrahl mindestens nahezu senkrecht zu dieser Achse gerichtet sind. Die Teile können dabei konisch ineinandersitzen.
In ganz hervorragender Weise lasten sich mit diesem Verfahren nach der Erfindung Druckspeicher und ähnliche Behält#r,rationell fertigen. Solche Druckspeicher bestehen aus zwei schalenförmigon Gehäuseteilen, deren Stirnseiten miteinander verschweißt werden und einem Anschlüßstück und einem Fu#llstück, die mit den Speicherinnenräumen in Verbindung stehen, an die Böden der Ge-Gehäuseteile angegchweißt werden und deren Achsen mit der Speicherachse zusammenfallen. Nach der Erfindung weisen das Anschlußstück und das Füllstück zur Bildung der zu verschweißenden Flächen eine Kegelstumpffläche auf, die Jeweils in eine konische Ausspanmg in den Böden der Gehäuseteile einsitzt. Dagegen steht die zusammenzuschweißende Fläche der Stirnseiten der Gehäuseteile senkrecht zur Speicherachse.
Um insbesondere zu verhindern, daß beim Schweißen ier Stirnseiten der Gehäuseteile Partikelchen nach innen gerissen werden, die die membrane gefährden, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß ein als Strahlbremse wirkender, an den Innenwänden der Gehäuseteile anliegender, die Schweißnaht nach innen abdeckender Membranhalter angeordnet ist, der beim Aneinanderschweißen der Stirn seiten der Gehäuseteile mit angeschweißt wird. Zunächst kann der Membranhalter zu seiner axialen Fixierung mit einem der Gehäuse teile elektron'enstrahl-punkt-verschweißt werden.
weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, Einzelheiten sind anhand der Zeichnung näher erläutert, die 1einen Längsschnitt durch einen Druckspeicher zeigt, an dem das Verfahren angewendet wird.
Der Druckspeicher besteht aus zwei Gehäuseteilen 1,2, die schalenförmig ausgebildet sind und mit ihren offenen Stirnseiten 3,4 miteinander verschwelßt werden. In eine Bohrung 5 im Boden 6 des Gehäuseteils 1 ist ein Ansatz 7 eines Anschlußstückes 8 eingerührt, das Anschlußstück 8 wird mit dem Boden 6 verschweißt, dazu ist am Anschlußstück 8 eine Kegelstumpffläche 9 vorgesehen, die in eine konische Aussparung 10 im Boden 6 des Gehäuseteiles 1 einsitzt. In den Boden 11 des Gehäuseteiles 2 ist dem Anschlußstück 8 gegenüberliegend ein Füllstück 12 eingesetzt, das ebenfalls eine Kegelstumpffläche 13 und einen Ansatz 14 aufweist. Entsprechend sind im Boden 11 eine Bohrung 15 und eine konische Aussparung 16 vorgesehen, die Konen der Flächen 9,13 sind einander entgegengesetzt. Die Achsen des Anschlußstückes 8 und des Füllstückes 12 fallen mit ,der Achse 17 des Druckspeichers zusammen, es ist die Rotationsachse, um die die zunächst zusammengespannten Teile (Qehäuseteile 1,2, Anschlußstück 8 und Püllstilck 12) gedreht werden können. In die Ge-Gehäuseteile 1,2 ist ein Yembranhalter 18 eingesetzt, der die Membrane 19-über einen Wulst 29 festhält, der sich gegen einen Vorsprung 30 des Gehäuseteiles 2 legt.
Der Membranhalter 18 ist dem Innendurchmesser der Gehäuseteile 1,2 angepaßt, er überdeckt die Stirnseiten 3,4, so daß er bei der Elektronenstrahl-Verschweißung der Gehäuseteile 1,2 als Strahlbremse wirken kann. Er kann durch Schweißpunkte 31 axial fixiert sein. Die Membrane 19 unterteilt den Behälterraum in zwei Speicherinnenräume 20,21.
zum Verschweißen wird ein Elektronenstrahl 22 verwendet, der auf die zu verschweißenden Flächen 23,24,25 gerichtet ist. Der Elektronenstrahl 22 steht normalerweise senkrecht zur Achse 17, er kann aber zur Senkrechten so abgelenkt werden, daß er mit einer Mantellinie der Kegelstumpfflächen 9,13 zusammenfällt.
Vorzugsweise beträgt die Neigung 26 der Kegelstumpfflächen 9,13 zur Senkrechten und ebenso der Winkel 27 zwischen dem Elektronenstrahl 22 und der senkrechten etwa 100.
Die Gehäuseteile 1ç2, das AnschlußstGck 8 und das Füllstück 12 werden so eingespannt, daß der Speicher um die Achse 17 gedreht werden kann. Zunächst wird der Speicher in Achsrichtung so verschoben bzw. eingestellt, daß die zu verschweißende Fläche 25 unter den Elektronenstrahl 22 zu liegen kommt, dabei wird dieser so abgelenkt, daß er in Richtung der Kegelstumpffläche 1-3 liegt.1Nrch den Elektronenstrahl 22 verschweißt die Fläche 25, entsprechend dem schweißvorgang wird der Speicher gedreht, so daß schließlich das Füllstück 12 vollkommen in den Boden 11 des Gehäuseteiles 2 eingeschweißt ist. Danach wird der 4speicher axial so verschoben, daß der Elektronenstrahl 22 ohne Strahlablenkung die Fläche 24 verschweißt, die Gehäuse teile 1,2 werden also über ihre Stirnseiten 3,4 fest miteinander verbunden, dabei wird der bereits in die Gehäuseteile 1,2 eingebrachte Membranhalter 18, der als strahlbremse wirkt und verhindert, daß beim Schweißen keine Partikelchen in das Innere des Speichers gerissen werden, die eine Beschädigung der Membrane 19 herbeifuhren würden, mit angeschweißt. Nach dem Zusammenschweißen der Gehäuseteile 1,2 wird schließlich der Speicher in der Zeichnung noch weiter nach rechts axial verschoben, so daß Jetzt die zu verschweißende Fläche 23 unter den .Elektronenstrahl 22 zu liegen kommt, der in diesem Falle entgegengeqetzt zur Ablenkung beim Einschweißen des Füllstückes 12 abgelenkt wird, so daß er Jetzt in Richtung der Kegelstumpffläche 9 liegt.
Dadurch, daß die durch die Konen gebildeten zu verschweißenden Flächen 23,25 beim Anschlußstück 8 und beim Füllstück 12 einander entsprechen, muß die Fokussierung des Elektronenstrahies 22 nicht geändert werden. Die Böden 6,11 werden durch den Bund 28 des Anschlußstückes 8 bzw. das Füllstück 12 verstärkt.
Durch die beschriebene Gestaltung und das angegebene Verfahren lassen sich Druckspeicher und ähnliche Behälter oder Teile besonders rationell herstellen, man muß den Speicher für die Schweißung nicht mehrmals umspannen, sondern kann bei einer Einspannung die gesamte Verschweißung automatisch vornehmen. Neben einer axialen Verstellung des fest eingespannten Speichers muß lediglich der Elektronenstrahl mit bekannten Mitteln in einfacher Weise abgelenkt werden. Die Schweißnähte sind von besonders hoher Qualität, An die Genauigkeit können besonders hohe Ansprüche gestellt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer 8chweißverbindung bei mehreren Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschweißenden Flächen (23,24,25) durch axiale Verschiebung nacheinander unter einem Elektronenstrahl (22) vorbeigeführt werden und der Elektronenstrahl (22) Jeweils entsprechend der Neigung (26) der zu verschweißenden Flächen (23,25) abgelenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschweißenden Teile (AnschlußstUck (8), Gehäuseteile (1,2), Füllstück (12) ) zusammengespannt und um eine Achse (17) gedreht werden, wobei die zu verschweißenden Flächen (23,24,25) und entsprechend der Elektronenstrahl (22) mindestens nahezu senkrecht zu dieser Achse (17) gerichtet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (Anschlußstück (8), Gehäuseteil (1); Füllstück (12), Gehäuseteil (2) ) zur Bildung der zu Terschweißenden Flächen (23,25) konisch meinandergesetzt werden.

4. Druckspeicher aus zwei schalenförmigen Gehäuseteilen, deren Stirnseiten miteinander verschweißt slnd,und einem Anschlußstück und einem Füllstück, die mit den Speicherinnenräumen in Verbindung stehen und an die Böden der Gehäuseteile angeschweißt sind und deren Achsen mit der Speicherachse zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1,2)~und das Anschlußstück (8) und das Fdllstück (12) miteinander unter Anwendung des Elektronenstrahlschweißverfahrens verschweißt sind.

5. Druckspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (8) und das Füllstück (12) zur Bildung der zu verschweißenden Flächen (23,25) eine Kegelstumpffläche (9,13) aufweisen, die Jeweils in eine konische Aussparung (10,16) in den Böden (6,11) der Gehäuseteile (1,2) einsitzt.

6. Druckspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zus ammenzuschwei ßende: Fläche (24) der Stirnseite (3,4) der qehäuseteiie (1,2) senkrecht zúr Speicherachse (17) steht.

7. Druckspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegels#umpffläche (9,13) bzw. die konische Aussparung (10,16) unter einem Winkel von etwa 100 zur Senkrechten der Speicherachse (17) geneigt ist.

8. Druckspelcher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konen des Anschlußstückes (8) und des FUllstückes (12) einander entgegengesetzt gerichtet sind und Ansätze (7,14> durch eine Bohrung ,15), der Böden (6,11) der Gehäuseteile (1,2) dringen.

9. Druckspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Konen gebildeten zu verschweißenden Flächen (23,25) beim Anschlußstück (8) und Füllstück (12) einander entsprechen.

10. Druckepeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Strahlbremse wirkender, an den Innenwänden der Gehäuseteile (1,2) anliegender, die Schweißnaht nach innen abdeckender Membranhalter (18) angeordnet ist, der beim Aneinanderschweißen der Stirnseiten (3,4), der Gehäuseteile (1,2) mit angeschweißt wird.

11. Drucksp'eicher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranhalter (18) zu seiner axialen Fixierung mit, einem der Gehäuseteile (1,2) elektronenstrahlpunkt-verschweißt ist. Leerseite