DE9305753U1

DE9305753U1 - Lichtbogen-Schutzkappe zur Verwendung beim Warzen- bzw. Buckelschweißen

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Publication number: DE9305753U1
Application number: DE9305753U
Authority: DE
Original assignee: Chun Yu Works & Co Ltd Kang-Shan Chen Kaohsiung Tw
Current assignee: Chun Yu Works & Co Ltd Kang-Shan Chen Kaohsiung Tw
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2003-04-17

Description

Schroeter, Fleuchaus, Lehmann München, 15. April 1993

Wehser Holzer & GaIIo Amti.

Patentanwälte - European Patent Attorneys Eig. Zeich.: SIS25G-4111

Lichtbogen-Schutzkappe zur Verwendung beim Warzen-bzw. Buckelschweißen

Für architektonische Zwecke ist es üblich mit einer Betonschicht Metallplatten zu verbinden, an denen im Buckelschweißverfahren Metallbolzen angeschweißt sind. Hierbei ist das Elektrodenmaterial an der unteren Endfläche des Schaftes des Metallbolzens angebracht. Das obere Ende des Metallbolzens wird in einer Schweißpistole gehalten. Wenn über die Schweißpistole elektrischer Strom dem Metallbolzen zugeführt wird, bildet sich ein Lichtbogen zwischen dem unteren Ende des Schaftes und der Metallplatte aus. Dabei bildet sich eine Metallschmelze zwischen dem Schaft und der Platte. Sobald diese Metallschmelze erstarrt ist, wird der Bolzen an der Platte festgehalten.

Dieser Schweißvorgang hat gewisse Nachteile.

1) Wenn keine Schutzkappe verwendet wird, besteht die Gefahr, daß durch die Lichtbogenblendung die Augen des Schweißers geschädigt werden.

2) Wenn der Schweißer eine Lichtbogenschutzkappe in der Hand hält, ist es sehr schwierig im Einhandbetrieb die genaue Position des Metallbolzens an der Metallplatte sicherzustellen, wobei außerdem der Einhandbetrieb erheblich zeitaufwendiger ist.

3) Da die Metallschmelze während des Schweißens der Atmosphäre ausgesetzt ist, kann Staub in die Schmelze gelangen, so daß sich beim Aushärten der Schmelze Blasen bilden können. Durch diese Blasen wird die Zugfestigkeit der erhärteten Metallschmelze verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbogen-Schutzkappe zur Verwendung beim Warzen- bzw. Buckelschweißen zu schaffen, die den elektrischen Lichtbogen umschließt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer Lichtbogen-Schutzkappe gelöst.

Diese Schutzkappe findet beim Warzen- bzw. Buckelschweißen Verwendung, wenn das untere Ende des Schaftes eines Metallbolzens mit der Oberfläche einer Metallplatte

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verschweißt wird. Der Metallbolzen hat einen Kopf, von dessen Unterseite aus der Schaft in zentrischer Lage verläuft. Die Schutzkappe hat eine topfförmige Grundform mit einer kreisscheibenförmigen Basiswand, in der eine Bohrung vorgesehen ist. Von der äußeren Umfangskante der Basiswand aus verläuft eine Seitenwand vertikal nach unten. In der unteren Stirnseite der Seitenwand sind eine Vielzahl von Kerben ausgebildet. Durch diese Formgebung entsteht im Innern der Schutzkappe eine Kammer. Die Bohrung in der Basiswand ist geringfügig größer als der Durchmesser des Schaftes, so daß sich dieser durch die Bohrung in die Kammer erstrecken kann. Wenn das Warzen- bzw. Buckelschweißen mit einer solchen auf den Metallbolzen aufgeschobenen Schutzkappe ausgeführt wird, umschließt die Schutzkappe den Lichtbogen, so daß in der Kammer beim Schweißen entstehendes Gas und flüssiges Metall durch die Kerben austreten kann. Auf der Basiswand ist vorzugsweise ein nach oben abstehender Bund ausgebildet, der die innere Mantelfläche der Bohrung verlängert. Damit wird verhindert, daß sich der Bolzen unmittelbar vor dem Schweißen relativ zur Metallplatte verschiebt, was die Positionierung des Bolzens auf der Metallplatte wesentlich verbessert.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Lichtbogen-Schutzkappe;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, aus der die Verwendung der

Lichtbogen-Schutzkappe gemäß der Erfindung hervorgeht.

In den Fig. 1 und 2 ist die Lichtbogen-Schutzkappe 4 gemäß der Erfindung dargestellt, welche aus Metall in ihrer grundsätzlichen Form topfartig ausgebildet ist. Zu diesem Zweck erstreckt sich vom äußeren Umfangsrand einer horizontal verlaufenden, kreisscheibenförmigen Basis wand 41 eine ringförmige Seitenwand 42 vertikal nach unten. In der unteren Stirnfläche der Seitenwand 42 sind trapezförmige Kerben 421 ausgebildet, die über den gesamten Umfang der Stirnkante verteilt sind, wobei sich die längere Seitenkante der trapezförmigen Kerben in der Ebene der Stirnfläche erstreckt. Ein ringförmiger Bund 411 verläuft von der Basiswand 41 nach oben, wobei die innere Mantelfläche in Verlängerung einer Bohrung 412 in der Basiswand 41 verläuft. Durch diese Ausgestaltung der Schutzkappe, und insbesondere die Seitenwand 42, wird ein

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zylindrischer Innenraum C geschaffen. Die Bohrung 412, welche durch die Basiswand 41 und den ringförmigen Bund 411 verläuft, hat einen Durchmesser, der geringfügig größer als der Schaft IA' des Metallbolzens 1'gemäß Fig. 2 ist, so daß der Bolzenabschnitt IA' durch die Bohrung 412 gesteckt werden kann.

Aus Fig. 2 geht die Anwendung der Lichbogen-Schutzkappe 4 bei einem sogenannten Warzen- bzw. Buckelschweißen hervor, wobei der Metallbolzen 1 'mit einer metallischen Kupplungsplatte 6 verschweißt wird, die ihrerseits mit einer Vielzahl von Stahlteilen verschweißt ist, von denen die Fiegur nur einen sichtbar dargestellt. Der Schaft lA'des Metallbolzens 1' ist dabei durch die Bohrung 412 der Schutzkappe 4 gesteckt. An die untere Stirnfläche des Schaftes IA' ist ein etwa halbkugelförmiges Schweißelektrodenmaterial 11' geheftet, welches damit an einer bestimmten Stelle auf der Kupplungsplatte 6 für den Schweißvorgang positioniert werden kann. Der Kopf IB' des Metallbolzens 1' wird in einer Schweißpistole 2' gehalten. Sobald ein elektrischer Strom von der Schweißpistole 2' über den Metallbolzen 1' fließt, bildet sich ein elektrischer Lichtbogen innerhalb der Schutzkappe 4 aus. Dabei kann die Schutzkappe 4 verhindern, daß Staub in die Schweißschmelze zwischen dem Schaft IA' und der Kupplungsplatte 6 gelangen, womit sichergestellt wird, daß sich beim Erhärten des Schweißmetalls eine möglichst große Zugfestigkeit zwischen dem Metallschaft IA' und der Kupplungsplatte 6 ergibt. Der Anstieg der Zugfestigkeit in der erhärteten Metallschmelze läßt sich durch Tests nachweisen, deren Ergebnisse nachfolgend angegeben sind.

Durchmesser des Bolzenschaftes	13 mm ( 1/2")	16 mm (5/8")	19 mm ( 3/4")	22 mm (7/8")
Minimale Zugkraft	52 kN 5400 kgf (11905 lbf)	83,3 kN 8200 kgf (18078 lbf)	113,7 kN II6OO kgf (25574 lbf)	153 kN 15600 kgf (34392 lbf)
Maximale Zugkraft	72,5 kN 7400 kgf (16314 lbf)	110,8 kN 11300 kgf (24912 lbf)	156 kN 159OOkgf (35053 lbf)	208,8 kN 21300 kgf (46958 lbf)

Wenn durch den elektrischen Lichtbogen das Metall geschmolzen wird, tritt entstehendes Gas und geschmolzenes Metall, das sich innerhalb der Kammer C der

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Schutzkappe 4 ausbildet, durch die Kerben 421 in der Seitenwand 42 aus. Wenn die Austrittsgeschwindigkeit des Gases durch die Kerben 421 zu groß wird, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Verfestigung des geschmolzenen Metalls. Wenn dagegen die Austrittsgeschwindigkeit des Gases durch die Kerben 421 zu gering ist, entstehen leicht Blasen innerhalb der sich verfestigenden Metallschmelze. Bei der dargestellten Ausführungsform haben die Kerben 421 folgende Abmessungen: Obere Kantenlänge 4,8 mm, untere Kantenlänge 3mm und Höhe 3,3 mm Daraus berechnet sich für die Gesamtzahl der Kerben 421 eine Öfmungsfläche von 154,44 mm* . Dies ist eine zulässige Größe für einen optimalen Einsatz der Schutzkappe.

Da der ringförmige Bund 411 über die Oberfläche der Basiswand 41 vorsteht, ist die Öffnung 412 ausreichend lang, um eine genaue Positionierung des unteren Endes des Schaftes IA' auf der Kupplungsplatte 6 während des Schweißvorganges zu gewährleisten.

Claims

Schroeter, Fleuchaus, Lehmann München, 15. April 1993 Wehser Holzer & GaIIo Amti. Patentanwälte- European Patent Attorneys Eig. Zeich.: SIS25G-4111 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Lichtbogen-Schutzkappe zur Verwendung beim Warzen- bzw.

Buckelschweißen, insbesondere zum Anschweißen des unteren Endes eines Metallbolzens (10 an eine Metallplatte (6), wobei der Schaft (IA') des Metallbolzens zentrisch an der Unterseite eines Kopfes (IB') befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die topfförmige Schutzkappe (4) aus einer kreisscheibenförmigen horizontal verlaufenden Basiswand (41) mit einem Loch (412) besteht, an deren Umfangskante eine vertikal nach unten verlaufende Seitenwand (42) befestigt ist,

- daß eine Vielzahl von Kerben (421) am unteren Rand der Seitenwand (42) ausgebildet sind,

- daß die Basiswand (41) zusammen mit der Seitenwand (42) eine Kammer (C) begrenzen,

- und daß das Loch (412) in der Basiswand (41) einen Durchmesser hat, der geringfügig größer als der Durchmesser des Schaftes (IA') des Metallbolzens (1') ist.

2. Lichtbogen-Schutzkappe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

- daß auf der Basiswand (41) ein ringförmiger Bund (411) nach oben verlaufend ausgebildet ist, dessen innerer Durchmesser sich in Verlängerung des Loches (412) erstreckt.