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Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzschweißen einer Bördelnaht mittels
Gasbrenner Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schmelzschweißen einer
Bördelnaht mittels Gasbrenner. Sie bezweckt eine Verbesserung der bisher zur Anwendung
kommenden und noch manche Mängel aufweisenden Schweißverfahren.
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Zum Durchführen einer Bördelnahtschweißung wird das Werkstück bekanntlich
in der Weise vorbereitet, daß die aneinanderstoßenden Blechkanten einige Millimeter
hochgebördelt werden. Die Bördelkanten werden dann fest aneinandergelegt und mit
der Flamme eines Schweißbrenners niedergeschmolzen, wobei der Brenner und die Flamme
schräg von oben nach unten gegen die Bördelnaht gerichtet ist. Dabei trifft die
Schn-eißflamme nicht nur den niederzuschnielzenden Teil der Hördeliiaht, sondern
erfaßt die ganze Tiefe der Naht und darüber hinaus die benachbarten Teile des Werkstückes
beiderseits der Bördelnaht. Infolge der übermäßigen Erwärmung dieser Teile entstehen
unvermeidliche Wärmespannungen, die zum Verziehen und Verwerfen des Werkstückes
führen sowie Risse verursachen können. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Schweißnaht
verbrennt, undicht wird und infolgedessen auch unschön ausfällt: Ferner geht hierbei
ein Teil der zugeführten Wärme nutzlos verloren.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung werden die dem bisher gebräuchlichen
Verfahren anhaftenden Mängel restlos beseitigt. Nach dem neuen Verfahren werden
die Gasflammen zweier Schweißbrenner an der Bördelnaht entlang, jeweils eine
Flamme
auf jeder Seite und von unten schräg nach oben gegen die zu verschweißenden Kanten
gerichtet, geführt. Zur Durchführung des Verfahrens dient vorteilhaft eine aus zwei
Schweißbrennern bestehende Brennerkombination, deren Brennerspitzen von unten schräg
nach oben gegeneinander ausgerichtet sind: Hierbei sind zweckmäßig die Brennerspitzen
nach oben zu Bogenstücken abgebogen, die auf dem Werkstück zu beiden Seiten der
Bördelnaht aufliegen und entlang der Naht geführt werden. Durch die Anwendung zweier
Brenner oder auch eines entsprechend gestalteten Doppelbrenners wird die Bördelnaht
von beiden Seiten erfaßt; der Werkstoff kommt dabei von beiden Seiten gleichzeitig
zum Schmelzen. Infolge der Flammenrichtung von unten nach oben kann die Flamme den
Werkstoff nur zum Schmelzen bringen, der nach Erreichen des Schmelzpunktes sofort
aus dem Bereich der Flamme heraus nach unten sinkt und daher nicht verbrennen kann.
Die überschüssige Schweißhitze kann nicht in den benachbarten Werkstoff dringen,
sondern wird nach oben abgeleitet, so daß keine Wärmespannungen und kein Verziehen
des Werkstoffes auftreten können. Da die Brenner mit ihren Abbiegungen auf der Oberfläche
des Werkstückes aufliegen und zwangsläufig geführt sind, wird eine vollkommen sichere
und gleichbleibende Höhenlage der Flamme und damit der Schweißstelle erhalten. Unregelmäßigkeiten
in der Ausführung der Bördelkanten, wie ungleichmäßig hohe Bördel, sind belanglos,
da sie beim Schweißen selbsttätig ausgeglichen werden. Infolgedessen kann die Schweißarbeit
auch von ungeschulten Hilfskräften ausgeführt werden, die lediglich noch das Weiterführen
der Brenner zu besorgen haben. Ebenso läßt sich das Weiterführen auf einfache Weise
mit bekannten Vorrichtungen selbsttätig ausbilden. Mit dem Verfahren nach der Erfindung
wird nicht nur die Schweißarbeit als solche wesentlich verbessert und vereinfacht,
sondern es wird auch die Schweißleistung erhöht, da man unabhängig von der Dicke
des Werkstoffes stärkere Brenner wählen und diese schneller weiterführen kann, ohne
befürchten zu müssen, den Werkstoff zu verbrennen, weil dieser ja nach Erreichen
des Schmelzpunktes aus dem Bereich der Flamme sinkt. Schon bei gleicher Brennstärke
ist eine größere Geschwindigkeit und höhere Leistung möglich, weil die zugeführte
Wärme nur zum Schmelzen der Bördel benutzt und nicht wie bisher zu einem Teil noch
in den benachbarten Werkstoff geleitet wird und diesen unnötig erhitzt.
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In der Zeichnung ist an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht,
wie die Bördelnahtschweißung bisher durchgeführt wurde und wie sie nach der Erfindung
gehandhabt wird.
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Die Abb. 1 und 2 zeigen die Anwendung des bisherigen Verfahrens in
schematischer Darstellung, wobei die Bördelnaht in Ansicht von der Seite und im
Querschnitt dargestellt ist. Die Abb. 3 und 4 zeigen die Anwendung des Verfahrens
nach der Erfindung in gleicher Darstellung und Ansicht.
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Nach den Abb. i und 2 besteht das Werkstück aus zwei Blechen 1 und
2 bzw. aus einem Blechteil, der zu den Enden i und 2 zusammengebogen ist, deren
aneinanderstoßende Kanten 3 und 4 um 90" einige Millimeter hochgebördelt sind. Die
Bördelkanten 3 und 4 sind fest aneinandergelegt und werden mit der Flamme 5 des
Schweißbrenners 6 niedergeschmolzen, wobei der niedergeschmolzene Werkstoff nach
dem Erstarren eint feste Schweißverbindung ergibt. Der Brenner 6 und die Schweißflamme
5 sind dabei schräg von oben nach unten gegen die Bördelnaht 3, 4 gerichtet, so
daß der Wärmefluß ebenfalls von oben nach unten durch die Bördelnaht hindurch in
das Schweißstück geht und die Flamme nicht nur die Bördelnaht 3, 4, sondern auch
die der Naht benachbarten Teile des Werkstückes bestreicht und erhitzt.
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Nach den Abb. 3 und 4 ist das aus den beiden Blechen 7 und 8 bestehende
Werkstück durch Hochbördeln der aneinanderstoßenden Kanten 9 und io in der bekannten
Weise vorbereitet. Die fest aneinanderliegenden Bördelkanten 9 und io werden in
diesem Falle mittels der Flammen i i und 12 der Brenner 13 und 14 niedergeschmolzen.
Bei diesen beiden Brennern 13 und 14 sind nun die Brennerspitzen derart nach oben
abgebogen, daß sie Bogenstücke 15 und 16 bilden, die auf beiden Seiten der Bördelnaht
9, io auf dem Werkstück 7, 8 aufliegen und entlang der Naht geführt werden können.
Hierbei sind die Flammen i i und 12 von unten nach oben gerichtet und erfassen nur
den zu schmelzenden Teil der Bördelnaht. In der gleichen Richtung gehen auch der
Wärme- und Temperaturfluß, so daß das Werkstück selbst nicht unnötig erwärmt wird.