DE3930336A1 - Behaelter zum aufbewahren von schweisselektroden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter für das Aufbewahren von Schweiß- oder Lötmaterialien, insbesondere für niedrig-wasserstoffhaltige Schweißelektroden mit Umhüllungen, die aus einem feuchtigkeitsaufnehmenden Material bestehen und vor einer unzulässigen Feuchtigkeitsaufnahme geschützt werden müssen.

Beim Schweißen von Stahlkonstruktionen und durchtragenden Teilen aus höherfesten Feinkornbaustählen werden besondere Maßnahmen getroffen, den Wasserstoffgehalt im Schweißgut auf ein Minimum zu begrenzen. Der Stand der Technik ist im STAHL-EISEN-Werkstoffblatt SEW 086, Ausgabe April 1987, sowie Merkblatt DVS 0504, Ausgabe April 1988, beschrieben. Normalerweise werden basisch umhüllte niedrig-wasserstoffhaltige Elektroden verwendet, die vor dem Verschweißen rückgetrocknet und nur aus beheizten Köchern verschweißt werden dürfen.

Bei basischumhüllten Schweißelektroden mit sehr niedrigem Wasserstoffgehalt liegt der Grenzwert bei maximal 5 ml/100 g abgeschmolzenes Metall beschränkt wird.

Es wurde immer wieder versucht, die Rücktrocknung und die Verwendung von beheizten Köchern zu vermeiden, indem die umhüllten Stabelektroden wasserdampfdicht verpackt wurden. Zwei Verfahren haben sich in der Praxis durchgesetzt:
hermetisch verschlossene Blechdosen und Vakuumverpackungen aus Aluminium/Kunststoffverbundfolie. Ein Nachteil aller dieser bisher verwendeten wasserdampfdichten Verpackungen ist darin zu sehen, daß nach dem Öffnen nicht alle beinhalteten Stabelektroden so schnell verarbeitet werden können, daß sie genügend trocken zur Anwendung kommen. Das Problem liegt in der feuchtigkeitsaufnehmenden Eigenschaft des Elektroden-Umhüllungsmaterials. Die hygroskopische Natur der Umhüllung der Stabelektrode ist, bei sehr niedrigen Werten der Luftfeuchtigkeit, ähnlich wie die eines Trockenmittels, z. B. Silikagel. Eine nicht-hygroskopische umhüllte Stabelektrode wurde bis jetzt noch nicht gefunden. Andererseits kann man von der Elektrode selbst nicht erkennen, wie feucht sie geworden ist. Die Zeit, bis eine nicht-geschützte Elektrode unzulässig feucht geworden ist, hängt von den Witterungsbedingungen ab. Eine Aufsichtsperson kann den ordnungsgemäßen Zustand einer Elektrode aus diesem Grund nicht kontrollieren. Es wird im allgemeinen davon ausgegangen, daß eine Stabelektrode bei extrem hoher Luftfeuchtigkeit innerhalb von 30 min nach dem Öffnen der Blechdose benutzt werden muß. Während die Blechdose offen ist, können die anderen Elektroden Feuchtigkeit aufnehmen bzw. die Luft in der Blechdose kann sich mit der Umgebungsluft austauschen und sogar wenn die Blechdose möglichst schnell wieder verschlossen wird, gelangt Feuchtigkeit zu den restlichen, sich in dem Behälter befindlichen Stabelektroden.

Die kurze Verwendungszeit (ca. 30 min) der Schweißelektroden ist bei extrem hoher Luftfeuchtigkeit ein Beweis dafür, wie stark die hygroskopische Eigenschaft des Umhüllungsmaterials ist. Daher wurde bis jetzt angenommen, daß die Beimischung eines herkömmlichen Trockenmittels, wie z. B. Silikagel oder Alumina, keine wesentliche Verbesserung bringt, weil die stark hygroskopischen Stabelektroden trotz des Trockenmittels unerlaubte Mengen von Feuchtigkeit aufnehmen würden.

Aluminium/Kunststoffverbundfolien haben noch zwei weitere Nachteile. Zum Beispiel darf die Verpackungstemperatur der Elektroden nicht höher als 30°C liegen, weil sonst die scharfen Kanten der Elektroden die Folie beschädigen würden. Aus diesem Grund muß die Verpackung in klimatisierten Räumen stattfinden, um die mitverpackte Feuchtigkeit niedrig zu halten.

Auch die Verwendung von Trockenmitteln beim Verpacken der Elektroden wurde immer wieder vergeblich versucht. Grund hierfür ist die Tatsache, daß herkömmliche Trockenmittel, wie Silikagel, im Bereich niedriger Luftfeuchtigkeiten nur sehr schwach aktiv sind, d. h. nicht stärker das Wasser binden als die Umhüllung der Elektroden. Diese Trockenmittel haben auch den Nachteil, daß ihre Reaktivierungstemperatur bei maximum 130°C liegen. Die Trocknungstemperatur basisch umhüllter Stabelektroden mit sehr niedrigem Wasserstoffgehalt liegt bei 350-450°C. Kommen nun Elektroden, die z. B. in Blechdosen verpackt werden, bei Temperaturen über 60°C mit Silikagel oder Aluminina in Kontakt, dann diffundieren die Wassermoleküle aus dem Trocknungsmittel in die Elektodenumhüllung. Dies ist ein Hauptgrund dafür, daß Trockenmittel sich bislang in der Schweißelektrodenindustrie nicht durchgesetzt haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile bei der Benutzung eines Behälters zu beseitigen und eine Verpackung zu schaffen, bei der die Elektroden vor Feuchtigkeitsaufnahme sogar bei der höchstmöglichen Luftfeuchtigkeit von 100% sicher geschützt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als zusätzliches feuchtigkeitsaufnehmendes Material ein Trockenmittel in dem Behälter vorgesehen ist, das eine größere Fähigkeit zur Feuchtigkeitsaufnahme hat als das Material der Umhüllungen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die bessere Fähigkeit zur Feuchtigkeitsaufnahme bei richtiger Luftfeuchtigkeit vorhanden ist. Weiterhin ist es von Vorteil für den Rücktrocknungsprozeß, wenn die Reaktivierungstemperatur des Trockenmittels im Bereich der Rücktrocknungstemperatur feucht gewordener Elektroden liegt.

Besonders geeignet für die Anwendung mit Schweißelektroden ist ein Molekularsieb als Trockenmittel. Um die Sicherheit zu erhöhen, kann ein Feuchtigkeitsanzeiger in dem Behälter vorgesehen werden, der einen Hinweis auf die Luftfeuchtigkeit in dem Behälter geben kann. Der Feuchtigkeitsanzeiger ist vorteilhaft direkt unterhalb des Deckels des Behälters angeordnet, daß die Feuchtigkeit in dem Behälter sofort nach dem Öffnen des Deckels erkannt werden kann.

Um eine mögliche Beschädigung der Elektroden durch Reibung zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine Pufferscheibe zwischen den Enden der Schweißelektroden und dem Deckel bzw. Boden des Behälters angeordnet ist, wobei die Dicke der Pufferscheibe derart gewählt werden sollte, daß die Elektroden in dem Behälter festgeklemmt sind. Mit dieser Anordnung ist es vorteilhaft, wenn der Feuchtigkeitsanzeiger direkt zwischen der Pufferscheibe und dem Deckel liegt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Deckel nach innen des Behälters vom Behälterrand abgesetzt angeordnet ist. Damit bildet sich ein Raum, in dem eine Gebrauchsanweisung aufbewahrt werden kann. Zusätzlich kann eine entfernbare Schutzkappe auf dem Behälterrand vorzugsweise aufgebracht werden, die nach Entfernen des Deckels zum Schließen des Behälters wieder verwendet werden kann. Bei einer kreiszylindrischen Behälterform ist es vorteilhaft, wenn die entfernbare Schutzkappe eine quadratische äußere Form aufweist, die ein Wegrollen des Behälters verhindert.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Behälter,

Fig. 2 das obere Ende des Behälters mit der entfernbaren Schutzkappe und die Anordnung der Gebrauchsanweisung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die entfernbare Schutzkappe,

Fig. 4 den Boden des Behälters,

Fig. 5 den Deckel des Behälters,

Fig. 6 die Entfernung des Deckels,

Fig. 7 der sich in dem Behälter befindliche Feuchtigkeitsanzeiger,

Fig. 8 die Zeittafel für die Verwendungszeit der Elektroden,

Fig. 9 und 10 schematisch das Rücktrocknungsverfahren.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel im Längsschnitt dargestellt. Ein zilyndrischer metallischer Behälter 1 ist mit einem Boden 2 und mehreren Sicken 3 versehen. In den zunächst oben offenen Behälter wird eine Pufferscheibe 4, danach die umhüllten Stabelektroden 5, anschließend das granulierte Trockenmittel 6, eine zweite Pufferscheibe 7, ein Feuchtigkeitsanzeiger 8 eingelegt und schließlich der Deckel 9 aufgesetzt und mit dem Behälter 1 so verbunden, daß ein hermetisch verschlossener Metallbehälter entsteht. Die Tiefe ª der Sicken 3 und die Granulometrie des Trockenmittels 6 sind so aufeinander abgestimmt, daß beim Verpacken durch leichtes Rütteln das Trockenmittel bis zum Boden 2 des Behälters hinunterrieseln kann. Die Beschaffenheit der Pufferscheiben 4 und 7 ist so gewählt, daß sie nicht zu hygroskopisch ist, um nicht zu viel Feuchtigkeit in den Behälter einzubringen, jedoch genügend wasserdampfdurchlässig ist, um die Abwanderung der Wassermoleküle aus dem Feuchtigkeitsanzeiger zum Trockenmittel nicht zu verhindern. Die Dicke b der Pufferscheiben 4 und 7 ist so gewählt, daß sie die umhüllten Stabelektroden zwischen dem Boden 2 und dem eingebördelten Deckel 9 festklemmen und somit das Schlackern der Elektroden 5 im verschlossenen Behälter 1 verhindern. Die Menge und die Aktivität des Trockenmittels 6, die Wasserdampfdurchlässigkeit der Pufferscheibe 7 und die Empfindlichkeit des Feuchtigkeitsanzeigers 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß nach dem Verschließen des Behälters 1 das Trockenmittel 6 die mitverpackte Feuchtigkeit aufnimmt und die relative Feuchte so weit herabsetzt, daß der Feuchtigkeitsanzeiger 8 die blaue Farbe spätestens in 24 Stunden annimmt, d. h. die relative Feuchte im Behälter 1 so weit abgesenkt wurde, daß die Elektroden die mitverpackte Feuchtigkeit an das Trockenmittel abgeben.

Das Trockenmittel muß derart gewählt werden, daß es eine größere Fähigkeit zur Feuchtigkeitsaufnahme als das Material der Elektrodenumhüllung aufweist, insbesondere, wenn die Luftfeuchtigkeit niedrig liegt, z. B. tiefer als der Ansprechwert des Feuchtigkeitsanzeigers (im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 8%). Zusätzlich darf das Trockenmittel keinen schädigenden Effekt auf die Stabelektroden haben.

Wenn das Trockenmittel einen geringeren Dampfdruck als das Umhüllungsmaterial aufweist, wird Feuchtigkeit vorzugsweise erst vom Trockenmittel aufgenommen.

Nach umfangreichen Untersuchungen ist überraschend festgestellt worden, daß ein Molekularsieb (z. B. künstliche Zeolithe) die nötigen Eigenschaften aufweist.

Besonders geeignet für die Anwendung ist ein Molekularsieb mit einem Porendurchmesserbereich von 4 bis 5 Angström.

Weiterhin wird, wie in Fig. 2 dargestellt, auf den verschlossenen Deckel 9 eine Gebrauchsinformation 10 eingelegt und über die Bördelwulst 11 ein Kunststoffdeckel 12 aufgestülpt. Der Kunststoffdeckel 12 besitzt, wie in Fig. 3 dargestellt, eine zylindrische Labyrinthdichtung 13, die fest auf der Bördelwulst 11 aufsitzt und einen viereckigen Boden 14, der durch seine Form das Wegrollen des runden Behälters 1 in liegender Lage verhindert. Schließlich wird von außen, wie in Fig. 4 dargestellt, auf den Boden 2 ein Inhaltsetikett 17, auf den Behälter 1, wie in Fig. 1 ersichtlich, ein Inhalts- und Zeittafeletikett 15 und auf den Kunststoffdeckel 12, wie in Fig. 2 zu erkennen, ein Warnetikett 16 aufgeklebt. Der Deckel 9 ist, wie in Fig. 5 dargestellt, als Vollaufreißdeckel ausgebildet, d. h. er ist mit einer kreisförmigen Anreißkerbe 18 und mit einem Aufreißring 19 versehen.

Der Anwender geht wie folgt vor: Am Etikett 17 erkennt er die Elektrode, die er verschweißen will und entnimmt das Paket aus dem Lager. Das Etikett 16 macht ihn darauf aufmerksam, daß er die Verpackung noch im Elektrodenlager zu öffnen hat und vorher die Gebrauchsinformation lesen muß. Er zieht den Kunststoffdeckel 12 ab, entnimmt die Gebrauchsinformation 10 und liest sie. Der Gebrauchsinformation folgend öffnet er die Verpackung, wie in Fig. 6 dargestellt, und stößt auf den Feuchtigkeitsanzeiger 8, dessen Text in Fig. 7 wiedergegeben ist. Stellt er nun fest, daß der Feuchtigkeitsanzeiger blau gefärbt ist, wie dies normalerweise der Fall ist, schreibt er der Gebrauchsinformation 10 folgend mit einem wasserfesten Filzstift das Datum und die Uhrzeit auf den Behälter 1. Der Schweißer sowie die Aufsichts- und Überwachungspersonen richten sich nun nach der auf dem Behälter 1 notierten Uhrzeit und der auf dem Etikett 15 abgedruckten Zeittafel. Der Schweißer hat, der Gebrauchsinformation 10 und den Angaben der Zeittafel folgend, darauf zu achten, daß er mit dem Kunststoffdeckel 12 bei jeder Elektrodenentnahme den Behälter 1 wieder verschließt und nur so viele Elektroden entnimmt, wie er in der auf der Zeittafel angegebenen Zeitspanne verarbeiten kann. Der in Fig. 8 beispielhaft wiedergegebenen Zeittafel folgend darf er jedes Mal nur so viel Elektroden 5 dem Behälter 1 entnehmen, die innerhalb von 0,5 Stunden verschweißt werden können.

Sollte der Behälter 1 während des Transports und/oder der Lagerung in solchem Maße beschädigt worden sein, daß er undicht geworden ist und die im Behälter befindlichen Elektroden feucht geworden sind, dann erkennt dies die Person, die ihn öffnet, an der rosa Verfärbung des Feuchtigkeitsanzeigers 8. In diesem Fall gibt die für das Elektrodenlager verantwortliche Person, der Gebrauchsinformation 10 folgend, die Elektroden nicht frei und geht bei nächster Gelegenheit, ebenfalls der Gebrauchsinformation folgend, wie folgt vor: Er schüttet den Inhalt des Behälters 1, d. h. sowohl die Elektroden 5 als auch das Trockenmittel 6 in eine Vierkantpfanne, wie in der Gebrauchsinformation 10 durch das in Fig. 9 wiedergegebene Bild dargestellt, und trocknet die Elektroden 5 bzw. reaktiviert das Trockenmittel 6 in einem Ofen, wie dies in der Gebrauchsinformation 10 im in Fig. 10 wiedergegebenenen Bild dargestellt ist. Es ist vorteilhaft, wenn die Reaktivierungstemperatur des Trockenmittels im Bereich der Rücktrocknungstemperatur feucht gewordener Elektroden liegt. Damit können Elektroden und Trockenmittel gemeinsam rückgetrocknet werden. Die für das Elektrodenlager verantwortliche Person füllt anschließend die rückgetrockneten Elektroden 5 und die reaktivierten Trockenmittel 6 in einen leeren, unbeschädigten Behälter 1 und schreibt, wie bereits erwähnt, das Datum und die Uhrzeit auf den Behälter 1. Diese Elektroden 5 werden, der Gebrauchsinformation 10 folgend, genauso gehandhabt, wie im Fall eines neu geöffneten Behälters 1, bei dem der Feuchtigkeitsanzeiger blau war.

Claims (12)

1. Behälter zum Aufbewahren von Schweißelektroden (5) mit Umhüllungen, die aus einem feuchtigkeitsaufnehmenden Material bestehen, wobei der Behälter durch einen Deckel (9) luftdicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliches feuchtigkeitsaufnehmendes Material ein Trockenmittel (6) in dem Behälter vorgesehen ist, das eine größere Fähigkeit zur Feuchtigkeitsaufnahme hat als das Material der Umhüllungen.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenmittel die größere Fähigkeit zur Feuchtigkeitsaufnahme bei niedrigen Werten der relativen Luftfeuchte hat.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktivierungstemperatur des Trockenmittels im Bereich der Rücktrocknungstemperatur von feucht gewordenenen Schweißelektroden liegt.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenmittel (6) ein Granulat ist.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockenmittel ein Molekularsieb ist.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter ein Feuchtigkeitsanzeiger (8) vorgesehen ist, der in Kontakt mit der Luft in dem Behälter steht.

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsanzeiger (8) direkt unterhalb des Deckels (9) liegt.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Pufferscheibe (4) zwischen Enden der Schweißelektroden (5) und dem Deckel (9) angeordnet ist, wobei die Dicke der Pufferscheibe (4) derart gewählt ist, daß die Elektroden (5) im Behälter festgeklemmt sind.

9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsanzeiger (8) zwischen der Pufferscheibe (4) und dem Deckel (9) angeordnet ist.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel nach innen des Behälters vom Behälterrand (11) abgesetzt angeordnet ist.

11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine entfernbare Schutzkappe (12) auf dem Behälterrand (11) aufgebracht ist.

12. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernbare Schutzkappe (12) bei kreiszylindrischer Behälterform eine quadratische äußere Form aufweist.