DE2302022A1

DE2302022A1 - ARRANGEMENT WITH BULLETS FOR CONNECTING METALLIC PARTS WITH PLATES

Info

Publication number: DE2302022A1
Application number: DE19732302022
Authority: DE
Inventors: Peter Hofer
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1973-01-16
Publication date: 1973-08-30
Also published as: NL7301757A; AU5130373A; AT328828B; ATA58373A; IT977631B; JPS4889154A; CH568120A5; FR2171145B1; GB1398054A; AU465450B2; BE795128A; FR2171145A1

Description

1777/EA1777 / EA

Dipt.-lng. Dipl. oec. puW,Dipt.-lng. Dipl. Oec. puW,

TPrH LtWMSKY 1$- Januar 1973TPr H LtWMSKY $ 1 - January 1973

: ."ANWALT 7339:. "LAWYER 7339

21 - Gofti21 - Gofti

Telefon 56 1762Telephone 56 1762

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen

Anordnung mit Sprengsatz zum Verbinden metallischer
Teile mittels BlechenArrangement with explosive device to connect metallic
Parts using sheet metal

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit Sprengsatz zum Verbinden metallischer Teile mittels Blechen.The present invention relates to an explosive device assembly for connecting metallic parts using sheet metal.

Es ist bekannt, eine innige mechanische und elektrische Verbindung zwischen Metallteilen durch Explosionsschweissen herzustellen, indem der eine Teil durch die Wucht einer detonierenden Sprengstoff menge gegen die Oberfläche des anderen Teiles geschleudert wird. Ein Sonderfall ist die Explosionsplattierung, wobei ein mit Sprengstoff beschichtetes Blech verwendet wird, über welches die Detonation linienförmig als "Welle" oder "Front" hinwegläuft. Die Praxis hat gezeigt, dass beim
derartigen Verschweissen von Gegenständen die Randpartien,
insbesondere die Anfangs- und Endteile von Verbinduhgs- bzw. Plattierungsblechen stets mangelhaft binden. Aus diesem Grunde waren Explosjeionsschweissverbindungen mit kleinen Verbin- .It is known to produce an intimate mechanical and electrical connection between metal parts by explosion welding, in that one part is thrown against the surface of the other part by the force of a detonating amount of explosives. A special case is explosion cladding, in which a sheet metal coated with explosives is used, over which the detonation runs linearly as a "wave" or "front". Practice has shown that when
such welding of objects the edge areas,
In particular, the beginning and end parts of connecting or plating sheets are always poorly bound. For this reason, there were explosive welded connections with small connections.

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dungsflächen von zum Beispiel wenigen cm bisher praktisch2
application areas of a few cm, for example, have been practical so far

undurchführbar und zwar auch bei wesentlich unterschiedlicher Grosse der Flächen, also zum Beispiel bei grosser Fläche des impracticable and even with significantly different sizes of the areas, for example with a large area of the

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Hauptteiles und kleiner, vollständig innerhalb der Hauptteilflache gelegener Verbindungsfläche des Verbindungsteiles.Main part and smaller, completely within the main part area located connecting surface of the connecting part.

Die vorliegende Erfindung bezweckt diesen Nachteil dadurch zu umgehen, dass die miteinander zu verbindenden Teile abstandhalterlos sich mit praktisch parallelen Verbindungsflächen gegenüber liegen und das Verbindungsblech in mindestens einer seiner Randpartien, deren Projektion auf die gegenüberliegende Verbindungsfläche inner- oder ausserhalb dieser liegt, mindestens teilweise vom übrigen Teil getrennt ist.The present invention aims at this disadvantage avoid the fact that the parts to be connected to one another have practically parallel connecting surfaces without spacers are opposite and the connecting plate in at least one its edge parts, their projection on the opposite Connection surface is inside or outside this, is at least partially separated from the rest of the part.

Die Erfindung wild anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:The invention then wildly, for example, using figures explained. Show it:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Sprengschweissanordnung nach Linie I - I der Fig. 2 mit einer Sprengpatrone und miteinander zu verbindenden Eisenbändern 1 shows an axial section through an explosive welding arrangement according to line I - I of FIG. 2 with an explosive cartridge and iron bands to be connected to one another

Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie II - II durch die Anordnung nach Fig. 1 mit Teilen der beiden zu verschweissenden Eisenbändern2 shows a section along line II - II through the arrangement 1 with parts of the two iron strips to be welded

Fig. 3 eine Ansicht der Anordnung gemäss Fig. 1 von unten3 shows a view of the arrangement according to FIG. 1 from below

Figs *l· ein aus drei getrennten Teilen bestehendes Verbindungsblech Figs * l · a connecting plate consisting of three separate parts

Fig. 5 ein geschlitztes Verbindungsblech5 shows a slotted connecting plate

Fig. 6-8 Beispiele zweiteiliger VerbindungsblechöFig. 6-8 Examples of two-part connecting plates

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Die in den Pig. 1 - 3 dargestellte Anordnung umfasst ein Gehäuse 1, das sich aus einem Gehäuseunterteil 3 und einem Gehäuseoberteil 5 zusammensetzt. Es besteht vorzugsweise aus geschäumtem Kunststoff. Der untere Gehäuseteil 3 weist eine schlitzförmige Oeffnung 6 auf, während der obere 5 mit einem Verschlusszapfen 8 versehen ist. Im Gehäuseoberteil 5 und am Sprengstoffbehälter 16 ist ein ins Gehäuseinnere führender Gummistutzen 7 befestigt, welcher der Aufnahme einer Zündkapsel sowie einer von aussen eingeführten Zündschnur dient (nicht dargestellt). Der Sprengstoffbehälter 16 dient der Aufnahme eines Sprengstoffes 19. Der Sprengstoffbehälter l6 ist in einen Profilrahmen 21 eingesetzt, welcher seinerseits mit nach aussen geführten und gehalterten Trägern 23 verbunden ist und im Gehäuseunterteil 3 lagert. Der Boden des Behälters l6 wird durch ein Verbindungsblech 26 gebildet, auf welchem der Sprengstoff 19 aufliegt. Dieses Blech 26 besteht aus einem ringförmigen, in sich geschlossenen Randteil 28 und einem aus dem Blech 26 gestanzten und wieder eingesetzten Mittelteil 29. Anstelle einer derartigen Unterteilung des Verbindungsbleches kann auch eine Trennung im Sinne von Fig. 4 vorgesehen ( drei nebeneinanderliegende Teile 30, 31* 32) oder gemäss Fig. 5 das zum Verschweissen dienende Blech 36 mit Schlitzen 38 und 39 versehen werden, derart, dass die Randpartien 35* 37 mit dem Mittelteil des Verbindungsbleches 36 noch teilweise verbunden bleiben. Dabei kann das Grundblech bzw. können die mit Hilfe des Schweissbleches zu verbindenden Teile mit ihren Aussenrändem das Schweissblech nur teilweise oder überhaupt nicht überragen. In den Fig. 1 - 3 überragt das Blech 26 zu verbindende Eisenbänder kl auf deren Längsseiten.The one in the Pig. The arrangement shown in FIGS. 1-3 comprises a housing 1 which is composed of a lower housing part 3 and an upper housing part 5. It is preferably made of foamed plastic. The lower housing part 3 has a slot-shaped opening 6, while the upper 5 is provided with a locking pin 8. In the upper part of the housing 5 and on the explosives container 16, a rubber nozzle 7 leading into the interior of the housing is attached, which is used to hold a detonator and a detonating cord introduced from the outside (not shown). The explosives container 16 is used to hold an explosive 19. The explosives container 16 is inserted into a profile frame 21 which, in turn, is connected to supports 23 guided and held to the outside and is stored in the lower housing part 3. The bottom of the container 16 is formed by a connecting plate 26 on which the explosive 19 rests. This sheet metal 26 consists of an annular, self-contained edge part 28 and a central part 29 stamped from sheet metal 26 and reinserted 29 * 32) or according to FIG. 5 the sheet 36 used for welding can be provided with slots 38 and 39 in such a way that the edge parts 35 * 37 still remain partially connected to the central part of the connecting sheet 36. The base plate or the parts to be connected with the aid of the welding plate can project only partially or not at all over the welding plate with their outer edges. In FIGS. 1-3, the sheet metal 26 projects beyond iron strips kl to be connected on their longitudinal sides.

In Fig. 6 ist das Verbindungsblech, analog zur Ausführung nach den Fig. 1 - 3, in einen Kragen 53 und einen Mittelteil 54 unterteilt. In FIG. 6, the connecting plate is divided into a collar 53 and a central part 54, analogously to the embodiment according to FIGS.

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Die miteinander zu verbindenden Eisenbänder 4l werden mittels eines schematisch angedeuteten Halters 43 zusammengehalten. Sie befinden sich in symmetrischer Lage in der schlitzförmigen Oeffnung 6 des Gehäuses 1. Dabei verlaufen die Schmalseiten 45 der Bänder 4l parallel zur Oberfläche des Bleches 26 und dies, ohne dass sich diese Flächen aufeinander über Abstandshalter abstützen. Den seitlichen Abschluss der Schmalseiten 45 bilden die beiden Kanten 46 und 47.The iron strips 4l to be connected are by means of a schematically indicated holder 43 held together. They are in a symmetrical position in the slot-shaped opening 6 of the housing 1. The narrow sides run 45 of the strips 4l parallel to the surface of the sheet metal 26 and this without these surfaces overlapping one another Support spacers. The two edges 46 and 47 form the lateral termination of the narrow sides 45.

Das Verbinden der beiden Eisenbänder 4l mittels des Bleches 26 erfolgt dadurch, dass die Zündschnur gezündet wird und die Zündkapsel anspricht, worauf der Sprengstoff I9 explodiert. Die Explosion schleudert das Blech 26 mit einer derartigen Wucht gegen die Schmalseiten 45 der Eisenbänder 4l, dass eine "Verschweissung" erfolgt. Es ist hervorzuheben, dass das Verbindungsblech nicht auf Stützen, welche auf den Bändern 4l ruhen, aufliegt. Der Raum zwischen dem mittleren Teil 29 und den Bandstirnseiten 45 ist mithin abstandhalterlos. Bei der Explosion wird der mittlere Teil 29 des Bleches 26 innig mit den Bändern 4l verschweisst, während die Umrandung oder der Randteil 28 ohne Bindung weggeschleudert wird. Diese weggeschleuderten Randpartien stellen eine einwandfreie Verbindung der Bänder 4l sicher, indem sie der Explosionswelle vortäuschen, sie gehörten auch zum zu verschweissenden Blech; denn die Randpartien werden sonst schlecht verbinden.The connection of the two iron strips 4l by means of the sheet 26 takes place in that the fuse is ignited and the detonator capsule responds, whereupon the explosive I9 explodes. The explosion hurls the sheet metal 26 with such a force against the narrow sides 45 of the iron strips 4l that a "Welding" takes place. It should be emphasized that the connecting plate does not rest on supports which rest on the belts 4l. The space between the middle part 29 and the Band front sides 45 is therefore without spacers. At the explosion the middle part 29 of the sheet 26 is intimately welded to the strips 4l, while the border or the edge part 28 is thrown away without binding. These thrown-away edge parts ensure a perfect connection of the Straps 4l safe by simulating the explosion wave that they also belong to the sheet metal to be welded; because the edge areas will otherwise connect badly.

Die Zündkapsel wird mitsamt der Zündschnur erst auf der Baustelle durch die hierfür vorgesehene Oeffnung in den Gummistutzen 7 eingeführt. Durch die Unterteilung des Verbindungsbleches entweder im Sinne der Fig. 1 - J, 4, 5 oder der Fig. 6 wird eine vollständig kunstgerechte Schweissverbindung erreicht, ohne dass eine Nacharbeit vorgenommen werden muss. Die nicht bindenden Endteile oder Randpartien des Verbindungs-The detonator together with the detonating cord is only inserted through the opening provided for this purpose in the rubber socket at the construction site 7 introduced. By subdividing the connecting plate either in the sense of Figs. 1 - J, 4, 5 or Fig. 6, a completely correct welded joint is achieved without having to rework. The non-binding end parts or edge parts of the connecting

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bleches werden während der Sprengung weggeschleudert bzw. erst abgetrennt und dann weggeschleudert. Wie ersichtlich, ist der Behälter 16 in entsprechenden Nuten des Profilrahmens 21 seitlich fixiert. Der Leerraum des Gehäuses 1 wird mit einer spezifisch schweren Masse, zum Beispiel in Form eines schweren, rieselfähigen oder gegebenenfalls vorgepressten Materials 50 (zum Beispiel Chromerzsand) gefüllt.Metal sheets are thrown away during the blasting or are first separated and then thrown away. As can be seen, the Container 16 fixed laterally in corresponding grooves of the profile frame 21. The empty space of the case 1 is specified with a heavy mass, for example in the form of a heavy, free-flowing or possibly pre-pressed material 50 (for example chrome ore sand) filled.

Der Sprengstoff kann in Form einer Folie, teigförmig oder als mehr oder weniger rieselfähiges Pulver eingesetzt werden. Der auf die entsprechende Dicke ausgewalzte, plastische Spreng- . stoff kann mit Hilfe des einteiligen Behälters 16 herausgestochen werden. Beim Einsetzen des mit Sprengstoff 19 gefüllten Behälters 16 in den mit entsprechenden seitlichen Nuten versehenen Profilrahmen 21 wird der Sprengstoff 19 vom Blech 26 auf das für die einwandfreie Uebertragung der Detonation innerhalb des Sprengstoffes erforderliche Mass komprimiert.The explosive can be used in the form of a film, in the form of a dough or as a more or less free-flowing powder. Of the Plastic explosive rolled to the appropriate thickness. Fabric can be punched out with the aid of the one-piece container 16 will. When inserting the container 16 filled with explosives 19 in the corresponding lateral grooves Profile frame 21 is the explosive 19 from the sheet metal 26 to the for the proper transmission of the detonation within the required amount of explosives compressed.

Mit diesen Anordnungen werden Bleche, Flachprofile, Kabelkanäle, Erdbänder, Sammelschienen und dergleichen miteinander verbunden, wobei die Summe der Dicken der zu verbindenden Teile einsehliesslich allfällige Zwischenräume kleiner als die Breite des Verbindungsbleches ist.With these arrangements, sheets, flat profiles, cable ducts, Earth strips, busbars and the like connected to one another, the sum of the thicknesses of the parts to be connected including any gaps that are smaller than the width of the connecting plate.

In Pig. 7 ist ein Verbindungsblech mit einem Randteil oder Kragen 56 und einem Mittelteil 57 ersichtlich, welches zum Festhalten eines Kabelendes 58 auf einem Träger 59* zum Beispiel einer Eisenbahnschiene, dient. Es ist aber auch möglieh, das Kabelende 53 zuerst in einem Schuh zu fassen und diesen mit Hilfe des Verbindungsbleches auf den Träger 59 zu schweissen. In Pig. 7 is a connecting plate with an edge part or Collar 56 and a central part 57 can be seen, which for For example, holding a cable end 58 on a carrier 59 * a railroad track. But it is also possible to first grasp the cable end 53 in a shoe and then take it to be welded onto the carrier 59 with the aid of the connecting plate.

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Pig. 8 dagegen zeigt, wiederum rein schematisch, den Aufbau zum Sprengschweissen einer Rohrverbindung. In einem Aussenrohr 62 ist ein Ring βθ zu befestigen. Die Randpartie zum "Täuschen" bildet der schmale Ring 6l. Die Sprengladung 6²I-ist ebenfalls angedeutet.Pig. 8, on the other hand, shows, again purely schematically, the structure for explosive welding of a pipe connection. A ring βθ is to be fastened in an outer tube 62. The edge area to "deceive" forms the narrow ring 6l. The explosive charge 6 ² I-is also indicated.

Die Verschweissung der zu verbindenden Teile mit dem Verbindungsblech kann dann Schwierigkeiten bereiten, wenn die Teile zwecks Korrosionsschutz verzinkt sind. Um auch in diesem Falle eine einwandfreie Verbindung zu schaffen, wird das Zink auf eine gewisse Länge weggefeilt. Es kann in anderen Anwendungsfällen vorteilhaft sein, mindestens einen Teil der Randpartien des Schweissbleches, vorzugsweise ausgenommen Teile der inneren Randzone, mit einer Schicht aus Zinn, Zink, Blei oder dergleichen, zu versehen, deren Schmelzpunkt tiefer liegt als derjenige der zu verschweissenden Teile. Es kann sich aber auch als vorteilhaft erweisen, eine Metallschicht mit höherem Schmelzpunkt aufzubringen, zum Beispiel eine Chromschicht. Ferner kann die Oberflächenschicht der Randpartien zwecks Härtung wärmebehandelt v/erden. Grundsätzlich ist dafür zu sorgen, dass die Verbindungsteile des Bleches schweissfreundlich, die übrigen Teile schweissfeindlich beschaffene Oberflächen aufweisen. The welding of the parts to be connected to the connecting plate can cause difficulties if the parts are galvanized for the purpose of corrosion protection. To also in this If a perfect connection is created, the zinc becomes Filed away to a certain length. In other applications it can be advantageous to use at least some of the edge areas of the welding plate, preferably excluding parts of the inner edge zone, with a layer of tin, zinc, lead or the like, whose melting point is lower than that of the parts to be welded. However, it can also prove to be advantageous to use a metal layer with a higher To apply melting point, for example a chrome layer. Furthermore, the surface layer of the edge parts can be heat-treated for the purpose of hardening. Basically, it must be ensured that that the connecting parts of the sheet metal are weld-friendly, the the remaining parts have surfaces that are hostile to welding.

Auf die beschriebene Art und V/eise ist es möglich, eine einwandfreie Schweissverblndung zu erstellen, ohne dass eine entsprechende Nacharbeit nötig wird.In the manner and way described, it is possible to obtain a perfect To create welded joints without the need for corresponding rework.

Dabei sind zur Erreichung einer praktisch idealen Verbindung die folgenden Punkte rnassgebend:In order to achieve a practically ideal connection, the following points are essential:

- Detonationsgeschwindigkeit des Sprengstoffes- Detonation speed of the explosive

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Anordnung (insbesondere Abstand) des Verbindungsbleches bezüglich den zu verbindenden TeilenArrangement (especially distance) of the connecting plate with respect to the parts to be connected

Oberflächencharakteristik, zum Beispiel Oberflächenhärte sowie Schmelzpunkte der miteinander zu verbindenden TeileSurface characteristics, for example surface hardness as well as melting points of the parts to be joined together

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Claims

Patent to s ρ r ü ο h e

1. Arrangement with explosive device for connecting metallic parts by means of sheets, characterized in that the one another The parts to be connected (29> 4l) spacerslQS face each other with practically parallel connecting surfaces lie and the connecting plate (26) in at least one of its edge portions (28), the projection of which onto the opposite connecting surface '(45) within or outside this is at least partially separated from the remaining part (29).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least some of the edge parts (28, · 30, ^ 2) of the connecting plate from the middle part (29 * 31) completely separated is. '

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the sheet metal is slotted (58, 39) for the purpose of defining the edge portions (35 * 37).

4. Arrangement according to claim 1, characterized * that _ at least a part of the edge parts or the middle part has a surface hardness due to the heat treatment, which differs from that of the part to be welded in order to make it connection-repellent.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least some of the edge parts or the central part with a metal layer, for example, made of tin, zinc

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or lead, whose melting point is lower than that of the part to be welded, around them to make connection-repellent.

6. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least part of the edge parts or the central part is covered with a metal layer, for example chromium, whose melting point is higher than that of the one to be welded Part to make them connection-repellent.

7. Arrangement according to claim 1, characterized in that at least some of the edge parts or the central part consists of a material with a different melting point than that of the part to be welded in order to make it joint-repellent to design.·

8. Arrangement according to claims 1 and 4-7 * characterized in that that at least a part of the edge zone on the inner edge of the edge part is untreated and with respect to Surface texture corresponds to the central part to be connected.

Dec 5, 1972

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