DE3046920C2

DE3046920C2 - Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine

Info

Publication number: DE3046920C2
Application number: DE3046920A
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Irvington N.Y. Fankhauser; Martin Bellikon Kaul; Andres Mutschellen Lanz; Paul Widen Meier; Max Singapore Vogt; Wolfgang 7843 Heitersheim Weil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1980-12-12
Publication date: 1986-10-09
Also published as: CH643170A5; IT8050181A0; IT1147070B; JPS6320467Y2; DE3046920A1; FR2471832A1; ES8201460A1; ES496767A0; GB2065530A; JPS56147982U; BE886632A; GB2065530B; US4395614A; FR2471832B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Widerstandsrollennaht-Schweißen werden an der Schweißstelle im Klemmbereich zwischen den beiden Elektrodenrollen Temperaturen im Bereich über 1000⁰C erzeugt, um eine einwandfreie Verbindung der beiden Bleche sicherzustellen. Diese hohe Temperatur erhöht die Oxidationsgeschwindigkeit der Schweißnahtoberfläche in einem Ausmaß, daß dabei eine dicke Oxidschicht entsteht, die auf dem Blech jedoch nur schlecht haftet und sehr spröde ist und bei der Weiterverarbeitung der Dosenrümpfe, z. B. beim Sicken oder Bördeln, ganz oder teilweise abspringen kann. Dabei wird auch eine nachträglich auf die Naht aufgebrachte Lackschutzschicht durchbrochen und verliert die ihr zugedachte Wirkung als Korrosionsschutz.

Es ist bereits bekannt (DE-OS 29 08 574), den Bereich der Schweißstelle, d. h. den Klemmpunkt der Schweißrollen, möglichst gut gegen die Umgebung abzudichten und in diesen abgedichteten Raum ein neutrales Gas einzubringen.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (US-PS 52 818) wird in einem weiten Bereich vor den Elektrodenrollen ein gegen die Umgebung abgedichteter Raum für ein inertes Gas geschaffen, damit auch zwischen den überlappten, noch ungeschweißten Blechkanten keine Luft in die Schweißstelle gelangen kann.

Diese beiden bekannten Vorrichtungen bedingen jedoch einen verhältnismäßig großen Aufwand an Dichtungsmitteln für die Aufrechterhaltung der neutralen Atmosphäre in den beschriebenen Bereichen, damit nicht eine unwirtschaftlich große Menge an teurem Schutzgas verbraucht wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen liegt darin, daß sie nachträglich nur sehr schwer an bestehenden Maschinen anbringbar sind. Sie eignen sich auch nicht für Maschinen, bei denen häufig der Dosendurchmesser geändert wird. Aus der DE-OS 14 40 314 ist weiter eine Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine bekannt bei der äußere und innere Sprührohre auf die Schweißnaht gerichtet sind und damit ein inertes Gas auf die Schweißnaht geblasen wird, wodurch eine Oxidation der Schweißnaht verhindert und eine Kühlung vorgenommen werden sollen.

Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß wegen der direkten Zuführung des Gases durch Sprührohre der Gasverbrauch vergleichsweise hoch ist und wegen der Zuführung des Gases durch düsenartige öffnungen hindurch auch mit einer inhomogenen Benetzung der Schweißnaht und somit mit einer ungleichmäßigen Kühlung und unzureichender Herab-Setzung der Oxidation zu rechnen ist

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Widerstandsrollennaht-Schvveißmaschine der durch den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gekennzeichneten Gattung zu schaffen, bei der der Gasverbrauch herabgesetzt und eine möglichst homogene Benetzung der Schweißnaht mit dem Gas gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Durch die Expansionskammer wird einerseits die Gasgeschwindigkeit soweit herabgesetzt, daß an der Austrittsöffnung nur noch eine geringe Gasgeschwindigkeit vorliegt, die zwar voll ausreicht, die Oxidation der Schweißnaht zu verhindern und auch eine befriedigende Kühlung zu erreichen, aber gleichzeitig den Gasverbrauch sehr niedrig hält. Andererseits trägt der Verwirbelungseffekt in der Expansionskammer dazu bei, daß ein keine mitgerissene Luft enthaltendes, weitgehend homogenes inertes Gas an die Schweißnaht gelangt. Die Kühlwirkung des Gases auf die Schweißnaht wird durch die Abkühlung des Gases bei der Expansion in der Expansionskammer erhöht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Gaszuführvorrichtung an bestehende Schweißmaschinen ohne wesenlli-

ehe Änderungen anzubringen ist.

Die Merkmale des Anspruchs 2 erlauben eine leichte Nachstellung der Gaszuführvorrichtung nach dem Nacharbeiten der Schweißrollen und bei Durchmesserveränderungen der zu schweißenden Dosenrümpfe.

Gemäß Anspruch 3 und 4 kann der Querschnitt der öffnung so verstellt werden, daß die für den Schutz und die Abkühlung der Schweißnaht notwendige, mit Gas beaufschlagte Zone optimal eingestellt ist.

Ebenfalls kann gemäß Anspruch 5 die aufgebrachte Gasmenge den Schweißverhältnissen angepaßt werden. Eine besonders gute, berührungsfreie Abdichtung wird durch die Merkmale des Anspruches 6 erzielt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbcispieles näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Gaszufuhrvorrichtung und der angrenzenden Teile der Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine und

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1.

Nach F i g. 1 ist an einem Tragarm 1 eine untere Elektrodenrolle 2 einer Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine angeordnet Über dem Tragarm 1 sitzt eine Führungs- oder Z-Schiene 3 und eine in der Vertikalen bewegliche, federbelastete obere Elektrodenrolle 4. Die ' Elektrodenrolle 2 ist in einer Ausnehmung 5 des Tragarmes 1 drehbar angeordnet. Längsverschiebbar und in der Höhe verstellbar sitzt am Ende 6 des Tragarms 1 eine auch in F i g. 2 gezeigte Gaszuführungsvorrichtung 7 für die Behandlung der Nahtinnenseite. Diese besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 8, einer Expansionskammer 9 mit einer unten angeschlossenen Gaszuleitung 10 und einer oberen öffnung 12 für den Gasaustritt sowie einem Schieber 11 zum Verändern des Quer-Schnitts der öffnung 12. Das Gehäuse 8 ist durch nicht näher beschriebene Mittel an einer Halterung 13 vertikal verschiebbar angebracht. Diese Halterung 13 ist ihrerseits auf dem Ende 6 des Tragarmes 1 horizontal verschicblich angeordnet

Die noch ungeschweißten beiden Blechkanten 14' einer in der Z-Schiene 3 zu den Elektrodenrollen 2, 4 transportierten Blechzarge 14 werden beim Durchgang durch die beiden Elektrodenrollen 2 und 4 durch eine Schweißnaht 15 homogen verbunden, deren Dicke im allgemeinen wesentlich geringer ist als die Summe der Dicken der ungeschweißten Blechkanten 14'.

Aus F i g. 1 ist weiter ersichtlich, daß zum Schutz der Schweißnaht auf der Außenseite der Blechzargen 14 eine zur Gaszuführvorrichtung 7 analog aufgebaute Gaszufuhrvorrichtung 16 vorgesehen ist Es werden daher für entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet Die Gaszuführvorrichtung 16 ist gleichfalls längs- und vertikalverschiebbar an einer Halterung 17 befestigt, die Teil der nicht vollständig dargestellten Schweißmaschine ist Die der Blechzarge 14 benachbarte äußere Kontur der Gaszuführvorrichtungen 7, 16 folgt in etwa derjenigen der Blechzarge 14. Eine seitliche Verminderung des Abstandes zwischen der Zargenoberfläche und den Gaszuführvorrichtungen 7, 16, d. h. des ringartigen Raumes zwecks Abdichtung ist nicht notwendig.

Die Speisung der Gaszuführvorrichtungen 7 und 16 erfolgt über im Tragarm 1 bzw. den Halterungen 13,17 vorgesehene Leitungen von einer zentralen Gasquelle aus.

Mit den beschriebenen Gaszuführvorrichtungen 7,16 läßt sich die Entstehung einer Oxidschicht entsprechend den jeweiligen Anforderungen auf einfache Weise verhindern. In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, daß noch eine dünne Oxidschicht entstehen kann, weil diese die Naht vorübergehend vor Korrosion schützt und wegen ihrer sehr geringen Dicke bei der Dosenumformung nicht bricht. In solchen Fällen wird die pro Zeiteinheit ausströmende Gasmenge entsprechend reduziert.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen eo

Claims

Patentansprüche:

1. Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine für Dosenrümpfe mit einer nach der Schweißstelle vorgesehenen Gaszuführvorrichtung mit wenigstens einer gegen die Schweißnaht gerichteten öffnung, durch welche ein der Oxidation entgegenwirkendes Gas direkt auf die noch heiße Schweißnaht gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß vor der öffnung (12) eine Expansionskammer (9) vorgesehen ist in welcher das Gas vor dem Austreten aus der öffnung (12) verwirbelt wird.

2. Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Expansionskammer (9) enthaltende Gaszuführvorrichtung (7,16) längsverschiebbar und in der Höhe verstellbar ist

3. Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der öffnung (12) einstellbar ist

4. Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß an der Öffnung (12) ein deren Querschnitt verändernder Schieber (11) vorgesehen ist

5. Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Gases, die pro Zeiteinheit auf die Schweißnaht (15) aufgebracht wird, einstellbar ist.

6. Widerstandsrollennaht-Schweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Blechzarge (14) benachbarte äußere Kontur der Gaszuführungsvorrichtungen (7,16) im wesentlichen derjenigen der Blechzarge (14) folgt.