DE3123718C2 - Method for fastening a threaded connector to a housing made of tin-plated sheet steel - Google Patents

Method for fastening a threaded connector to a housing made of tin-plated sheet steel

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Heinz Ing.(grad.) 7530 Pforzheim Bickel
Hans Joachim 7500 Karlsruhe Haag
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BICKEL, HEINZ, ING.(GRAD.), 7530 PFORZHEIM, DE
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Johann Baptist Rombach & Co Kg 7500 Karlsruhe De GmbH
Johann Baptist Rombach & Co Kg 7500 Karlsruhe GmbH
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    • F16L41/082Non-disconnectible joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K1/0004Resistance soldering

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindestutzens (1) aus Stahl an einem Gehäuse (2) aus verzinntem Stahlblech mittels einer unter kurzzeitiger Einwirkung hoher Stromstärke ausgeführten Widerstandspreßschweißung, bei welchem zum Schutz der Schweißnähte gegen Korrosion vor dem Aufsetzen des Gewindestutzens (1) auf das Gehäuse (2) unter dem Gewindestutzen (1) eine ringförmige, dünne Scheibe (6) aus Lötmaterial aufgebracht wird und daß anschließend an die Widerstandspreßschweißung die Stromstärke um mehr als 95% abgesenkt und solange beibehalten wird, bis die Scheibe (6) geschmolzen ist.The invention relates to a method for fastening a threaded connector (1) made of steel to a housing (2) made of tin-plated sheet steel by means of a short-term high current resistance pressure weld, in which to protect the welds against corrosion before the threaded connector (1) is placed the housing (2) under the threaded connector (1) an annular, thin disk (6) made of soldering material is applied and that subsequent to the resistance pressure welding, the current strength is reduced by more than 95% and maintained until the disk (6) is melted .

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindestutzens aus Stahl an einem Gehäuse aus verzinntem Stahlblech mittels einer unter kurzzeitiger Einwirkung hoher Stromstärke ausgeführten Widerstandspreßschweißung.The invention relates to a method for fastening a threaded connector made of steel to a Housing made of tin-plated sheet steel by means of a short-term exposure to high currents Resistance pressure welding.

Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei der Befestigung von Gewindesiutzen an den Gehäusen von Gasbalgenzählern unü Druckregelgeräten.The invention finds particular application in the fastening of threaded sockets on the housings of gas bellows meters and pressure regulators.

Gasbalgenzähler — wie sie b· "■ jedem Gasanschluß einer Wohnung oder eines Hauses eingebaut sind — stellen im Brandfalle ein besonderes Risiko dar. Da ihre Einzelteile (Gehäuse, Anschlüsse usw.) bisher weitgehend mittels Lötzinn miteinander verbunden waren, sind sie Hitzeeinwirkungen nicht gewachsen gewesen und bei einem Schadensfeuer mußte mit der schnellen Zerstörung des Gerätes gerechnet werden, was bedeutete, daß Gas austrat und zusätzliche schwere Schäden verursachte. Man ist daher in jüngerer Zeit dazu übergegangen, diejenigen Verbindungen der Teile von Gasbalgenzählern, welche für das Austreten von Gas im Brandfalle verantwortlich sind, als Schweißverbindungen auszuführen. Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß die ausgeführten Schweißnähte besonders korrosionsanfällig sind und deshalb zusätzlicher, nach dem Schweißen auszuführender Schutzmaßnahmen bedürfen. Diese Maßnahmen verteuern die in, großen Stückzahlen hergestellten Gasbalgenzähler nicht unbeträchtlich. Gas bellows meters - as they are built into every gas connection in an apartment or house - represent a particular risk in the event of fire. As their individual parts (housing, connections, etc.) have so far been largely were connected to each other with solder, they could not withstand the effects of heat and in the event of a damaging fire, one had to reckon with the rapid destruction of the device, what meant gas was leaking and causing additional serious damage. One is therefore more recent went over to those connections of the parts of gas bellows meters, which for the leakage of Gas are responsible in the event of a fire as welded connections. However, the disadvantage here is that the executed welds are particularly susceptible to corrosion and therefore additional, after Welding require protective measures to be carried out. These measures make the in, large ones more expensive Numbers of gas bellows meters produced are not inconsiderable.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Metallplatten in Sandwichbauweise mit einem zwischen zwei Blechen angeordneten und mit Hilfe einer Widerstandsschweißung befestigten Bienenwabenkern zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit zwischen die Berührungsflächen ein Lötmaterial in Form einer Folie «inzulegen, welche zunächst durch den Schweißvorgang zum örtlichen Schmelzen und dann anschließend durch eine zusätzliche Wärmebehandlung im Ofen zum vollendeten Schmelzen gebracht wird (DE-AS 10 21 520). Nachteilig ist hierbei der zweite, zeit-, kosten- und investitionsaufwendige Verfahrensabschnitt des Nachschmelzens im Wärmeofen.It is known in the manufacture of metal plates in a sandwich construction with one between two metal sheets and with the help of a resistance weld attached honeycomb core to increase the strength of the connection between the contact surfaces to insert a soldering material in the form of a foil, which first through the welding process for local melting and then through an additional Heat treatment in the furnace is brought to complete melting (DE-AS 10 21 520). Disadvantageous is the second, time-consuming, costly and investment-intensive process section of remelting in the Heating furnace.

Es ist auch bekannt, bei der Herstellung von Blechverpackungen aus Weißblech, bei welchen das Füllgut nicht an das Trägermetall, also an das Eisenblech, gelangen darf, eine Widerstandspreßsehweißung bei kurzzeitiger Einwirkung von hohen Stromstärken so auszuführen, daß nur in der Mittelzone der Schweißnaht die Verschweißung stattfindet und die Temperatur zum Rand so weit abfällt, daß dort die Ränder der Schweißnaht unter Hinzufügung einesIt is also known in the manufacture of Sheet metal packaging made of tinplate, in which the contents are not attached to the carrier metal, i.e. to the Sheet iron, may get a resistance pressure welding with short-term exposure to high currents to be carried out in such a way that the welding takes place only in the central zone of the weld seam and the Temperature to the edge drops so far that there the edges of the weld seam with the addition of a

ίο eingebrachten Zinnstreifens verlötet werder (DE-Patentanmeldung IC 4957). Dieses Verfahren ist jedoch nur zur Verbindung von Blechteilen von etwa gleicher Wanddicke geeignet, es muß versagen, wenn eines der miteinander zu verschweißenden Teile im Bereich derίο introduced tin strips are soldered (DE patent application IC 4957). However, this method is only about the same for joining sheet metal parts Wall thickness suitable, it must fail if one of the parts to be welded together is in the area of the

is Schweißnaht eine beträchtlich größere Masse besitzt, welche die erzeugte Wärme zu schnell abführtis the weld seam has a considerably larger mass, which dissipates the generated heat too quickly

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Schweißnähte einer Widerstandspreßschweiß-Verbindung zwischen einem Gewindestutzen und einem Gehäuse aus verzinntem Stahlblech auf rationelle Weise vor Korrosion zu schützen.It is the object of the invention, the welds of a resistance pressure weld connection between a threaded connector and a housing made of tinned sheet steel in a rational way To protect against corrosion.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst daß vor dem Aufsetzen des Gewindestutzens auf das Gehäuse unter dem Gewindestutzen eine ringförmige, dünne Scheibe aus Lötmaterial aufgebracht wird und daß anschließend an die Widerstandspreßschweißung die Stromstärke um mehr als 95% abgesenkt und so lange beibehalten wird.Jbis die Scheibe geschmolzen ist Nach erfolgtem Schmelzen des Lötmaterials überdeckt dieses homogen die beim Widerstandspreßschweißen entstandenen Schweißnähte und schützt damit diese gegen Korrosion.The problem posed is achieved in that before placing the threaded connector on the housing under the threaded connector an annular, thin Disc of solder is applied and that then to the resistance pressure weld Amperage is reduced by more than 95% and maintained until the disk has melted Once the brazing material has melted, it homogeneously covers the resistance pressure welding Weld seams and thus protect them against corrosion.

Zweckmäßig besteht die bei dem vorgeschlagenen Verfahren benutzte Scheibe aus Lötzinn, und vor dem Aufbringen der Scheibe auf das Gehäuse wird ein Flußmittel aufgestrichen.Expediently, the disc used in the proposed method consists of tin solder, and before Applying the disc to the housing, a flux is applied.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Scheibe aus einer ein Flußmittel enthaltenden Zinnpaste besteht
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung eingehend erläutert In der Zeichnung zeigt
It can be advantageous if the disc consists of a tin paste containing a flux
The invention is explained in detail below with reference to the drawing

F i g. 1 einen auf ein Gehäuse unter Zwischenlage einer Scheibe aus Lötzinn aufgesetzten Gewindestutzen zu Beginn der Widerstandspreßschweißung, in einem Querschnitt in vergrößertem Maßstab,F i g. 1 a threaded connector placed on a housing with the interposition of a washer made of solder at the beginning of the resistance pressure weld, in a cross-section on an enlarged scale,

F i g. 2 den Gewindestutzen auf dem Gehäuse mittels der Widerstandspreßschweißung befestigt und die Scheibe geschmolzen, entsprechend Fig. 1, im Querschnitt
Ein Gewindestutzen 1 aus Stahl oder einem anderen, leicht lötbaren Material steht auf einem Gehäuse 2 aus verzinntem Stahlblech (Weißblech), welches nur teilweise dargestellt ist. Das Gehäuse 2 gehört beispielsweise zu einem Gasbalgenzähler und der Gewindestutzen 1 dient zum Anschluß dieses Gasbalgenzählers an die Gasinstallation.
F i g. 2 the threaded connector is attached to the housing by means of the resistance pressure welding and the disk is melted, as shown in FIG. 1, in cross section
A threaded connector 1 made of steel or another easily solderable material stands on a housing 2 made of tin-plated sheet steel (tinplate), which is only partially shown. The housing 2 belongs, for example, to a gas bellows meter and the threaded connector 1 is used to connect this gas bellows meter to the gas installation.

Das Gehäuse 2 weist eine kreisförmige Öffnung 3 auf, deren Durchmesser D mit der lichten Weite W des Gewindestutzens 1 übereinstimmt Der Gewindestutzen 1 ist zentrisch auf die öffnung 3 aufgesetztThe housing 2 has a circular opening 3, the diameter D of which corresponds to the clear width W of the threaded connector 1. The threaded connector 1 is placed centrally on the opening 3

Der Gewindestutzen 1 trägt ein Außengewinde 4 und er besitzt eine ringförmige, im Querschnitt V-förmige Fußleiste 5.The threaded connector 1 has an external thread 4 and it has an annular baseboard 5 with a V-shaped cross section.

Unter dem Gewindestutzen 1 liegt eine ringförmige, dünne Scheibe 6 aus Lötzinn. Der Innendurchmesser D'\ dieser Scheibe 6 stimmt mit dem Durchmesser D der öffnung 3 überein, und der Außendurchmesser D', der Scheibe 6 ist etwas größer als der Durchmesser Df der Kante 7 der Fußleiste 5. Die Scheibe 6 ist etwa 1 bis 2An annular, thin disk 6 made of tin solder is located under the threaded connector 1. The inside diameter D ′ of this disk 6 corresponds to the diameter D of the opening 3, and the outside diameter D ′ of the disk 6 is slightly larger than the diameter Df of the edge 7 of the baseboard 5. The disk 6 is approximately 1 to 2

Millimeter dick.Millimeters thick.

Die Befestigung des Gewindestutzens I an dem Gehäuse 2 geht gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wie folgt vor sich.The attachment of the threaded connector I to the Housing 2 proceeds according to the proposed method as follows.

Auf das Gehäuse 2 wird zentrisch zu 4er öffnung 3 die aus Lötzinn bestehende Scheibe 6 gelegt und der Gewindestutzen 1 ebenfalls zentrisch aufgesetzt, wie dies Fig. 1 zeigt. Vor dem Auflegen der Scheibe 6 wurde auf das Gehäuse 2 ein Flußmittel aufgestrichen; auch auf die Kante 7 der Fußleiste 5 des Gewindestut- m zens t kann ein Flußmittel aufgebracht sein. Ein elektrisches Schweißgerät 8 wird über zwei elektrische Leitungen 9 mit dem Gehäuse 2 und dem Gewindestutzen 1 verbunden. Mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung wird der Gewindestutzen 1 in Richtung des Pfeiles 10 gegen das Gehäuse 2 gepreßtThe opening 3 is centered on the housing 2 the disk 6 made of solder is placed and the threaded connector 1 is also placed centrally, as 1 shows this. Before placing the pane 6 a flux was applied to the housing 2; also on the edge 7 of the baseboard 5 of the thread nut zens t a flux can be applied. An electric welding device 8 has two electric Lines 9 are connected to the housing 2 and the threaded connector 1. With the help of a not shown Device, the threaded connector 1 is pressed in the direction of arrow 10 against the housing 2

Durch einen vom Schweißgerät 8 abgegebenen, kurzen und starken Stromstoß — dessen Dauer etwa 0,05 Sekunden beträgt, und dessen Stärke bei nicht ganz 300 000 Ampere liegt — findet unter der gleichzeitigen Einwirkung eines entsprechenden, hohen Druckes in Richtung des Pfeiles 10 eine Widerstandspreßschweißung statt, indem sich die Verbindungsstellen der einander berührenden Materialien (Kante J mit Oberseite der Scheibe 6 und Unterseite der Scheibe 6 2 mit dem Gehäuse 2) unter der Einwirkung des elektrischen Stromes bis zu Temperaturen erhitzen, bei welchen sich der Stahl des Gewindestutzens 1 mit dem Stahlblech des Gehäuses 2 im Bereich der Kante 7 der Fußleiste 5 fest miteinander verbinden. Dies ist die μ »Schweißphase«, welche zur Befestigung des Gewinde-Stutzens 1 auf dem Gehäuse 2 dient Während des beschriebenen Vorganges wird die ringförmige Scheibe 6 durch die Erhitzung und den ausgeübten Druck in zwei konzentrische Ringe aufgetrennt, von welchen der eine außerhalb der Fußleiste 5, der andere innerhalb der Fußleiste 5 des Gewindestutzens I Hegt Wegen der Kürze der Einwirkung des verwendeten Stromstoßes schmilzt dabei das Lötzinn, aus welchem die Scheibe 6 besteht, nicht — ausgenommen im Bereich der Trennstelle der beiden erwähnten Ringe.A short and strong current surge emitted by the welding device 8 - the duration of which is about 0.05 seconds and the strength of which is not quite 300,000 amperes - takes place under the simultaneous action of a corresponding high pressure in the direction of the arrow 10, a resistance pressure welding instead by the connection points of the contacting materials (edge J with the top of the disk 6 and the underside of the disk 6 2 with the housing 2) heat under the action of the electric current to temperatures at which the steel of the threaded connector 1 and the steel sheet of the housing 2 in the area of the edge 7 of the skirting board 5 firmly together. This is the μ "welding phase", which is used to fasten the threaded connector 1 on the housing 2. During the process described, the ring-shaped disk 6 is separated into two concentric rings by the heating and the pressure exerted, one of which is outside the baseboard 5, the other within the baseboard 5 of the threaded connector I Because of the short duration of the action of the current surge used, the tin solder of which the disc 6 is made does not melt - except in the area of the separation point of the two rings mentioned.

Zum anschließenden Abdecken der Schweißnähte zwischen dem Gewindestutzen 1 und dem Gehäuse 2 mit Lötzinn wird die in die beiden konzentrischen Ringe aufgetrennte Scheibe 6 geschmolzen. Dies geschieht iji der »Lötphase« des Verfahrens dadurch, daß die Stromstärke des Schweißgerätes 8 auf einen Wert herabgesetzt wird, der weniger als 5% der bei der »Schweißphase« benutzten Stromstärke beträgt; die Stromstärke wird also jetzt auf 15 000 Ampere oder weniger reduziert Diese verminderte Stromstärke wird nun so lange beibehalten, bis das Lötzinrs der Scheibe 6 (der beiden Ringe) geschmolzen ist, was einen Zeitraum von etwa 5 Sekunden in Anspruch nimmt Unter der Einwirkung des Flußmittels fließt gegr -, Ende dieser »Lötphasc« das Lötzinn in den inneren und d^n äußeren Spalt zwischen dem Gewindestutzen 1 und dem Gehäuse 2, wo es (siehe Fig.2) die innere und die äußere Schweißnaht 11 in Gestalt einer inneren und ' einer äu&s-er. Lötnaht 12 und 13 überdeckt und die Schweißnähte 11 gegen Korrosion schützt Während dieser »Lötphase« haben sich die beiden Lötnähte 12 und 13 mit dem Zinnüberzug 14 des Gehäuses 2 nahtlos verbunden, so daß eine Unterwanderung der Lötnähte 12 und 13, z. B. durch Rost, nicht möglich istIn order to subsequently cover the weld seams between the threaded connector 1 and the housing 2 with solder, the disk 6, which has been separated into the two concentric rings, is melted. This is done iji the "soldering phase" of the process in that the current intensity of the welding device 8 is reduced to a value which is less than 5% of the current intensity used in the "welding phase"; the amperage is now reduced to 15,000 amperes or less. This reduced amperage is now maintained until the soldering tin of the disc 6 (of the two rings) has melted, which takes about 5 seconds under the action of the flux at the end of this "Lötphasc" the solder flows into the inner and outer gap between the threaded connector 1 and the housing 2, where (see Fig. 2) the inner and outer weld seam 11 in the form of an inner and ' one outer & s-er. Solder seam 12 and 13 covered and the weld seams 11 protected against corrosion. B. by rust, is not possible

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: lt Verfahren zur Befestigung eines Gewindestutzens aus Stahl an einem Gehäuse aus verzinntem Stahlblech mittels einer unter kurzzeitiger Einwirkung hoher Stromstärke ausgeführten Widerstandspreßschweißung,dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen des Gewindestutzens (I) auf das Gehäuse (2) unter dem Gewindestutzen (1) eine ringförmige, dünne Scheibe (6) aus Lötmaterial aufgebracht wird und daß anschließend an die Widerstandspreßschweißung die Stromstärke um mehr als 95% abgesenkt und so lange beibehalten wird, bis die Scheibe (6) geschmolzen istl t Method for fastening a threaded connector made of steel to a housing made of tin-plated sheet steel by means of a resistance pressure welding carried out under the brief effect of high amperage, characterized in that before the threaded connector (I) is placed on the housing (2) under the threaded connector (1) a ring-shaped, thin disk (6) made of solder material is applied and that subsequent to the resistance pressure welding, the current intensity is reduced by more than 95% and maintained until the disk (6) has melted 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) aus Lötzinn besteht2. The method according to claim 1, characterized in that that the disc (6) consists of tin solder 3. Verfahren nach Anspruch 1, daß vor dem Aufbringen der Scheibe (6) auf das Gehäuse (2) ein Flußmittel aufgestrichen wird.3. The method according to claim 1, that before the application of the disc (6) on the housing (2) Flux is applied. 4. Vedihren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) aus einer ein Flußmittel enthaltenden Zinnpaste besteht4. Vedihren according to claim 1, characterized in that that the disc (6) consists of a tin paste containing a flux
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