DE935323C

DE935323C - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden metallischer Teile unter Druck und Waerme

Info

Publication number: DE935323C
Application number: DEA16530A
Authority: DE
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1952-09-16
Filing date: 1952-09-16
Publication date: 1955-11-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden metallischer Teile unter Druck und Wärme Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden metallischer Teile unter Druck und Wärme, insbesondere zum Löten der Zargen vonKonservendosen, wobei als elektrische Widerstandskörper ausgebildete Heizschienen auf die zu verbindenden Teile gedrückt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, d.aß die Heizschienen während des eigentlichen Druckarbeitsganges von der Stromzufuhr abgeschaltet sind. Sie werden also nur vor dem Andrücken elektrisch angeheizt und teilen den hierbei aufgenommenen Wärmeinhalt während des Druckarbeitsganges den zu verbindenden Teilen, z. B. den zu lötenden Randteilen der Zarge, mit. Das Verfahren hat den Vorteil, daß die Heizschienen auf ihrer den Werkstücken zugewandten Seite nicht elektrisch isoliert zu sein brauchen, wodurch andererseits auch ein guter Wärmeübergang gewährleistet und daher ein schnelleres Arbeiten möglich ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Verbindungsstelle im zweiten Teil des Druckarbeitsganges gekühlt, indem sie und die Heizschienen einem Kühl=luftstrom ausgesetzt werden. Durch die hiermit vorgeschlagene Kühlung auch über die Heizschienen, die, wiederum wegen des guten, Wärmeübergangs zwischen Heizschienen und Werkstücken; in diesem Fall besonders zweckmäßig ist, wird eine weitere Beschleunigung des Arbeitsganges erzielt.
Bei entsprechenden Vorrichtungen zur Ausübung dieses Verfahrens und bei der aus Gründen. der einfachen Str=omerzeugung üblichen Verwendung von Wechselsträmheizung kann das Einschalten des Stromes die Wirkung haben, daß durch das dabei entstehende magnetische Wechselfeld in -der Umgebung der Heizschienen angeordnete Anschlagstifte u. dgl. Halteteile für die einzulegenden Zargen in stärkere mechanische Schwingungen versetzt werden. Da dies=e Erregung vor dem eigentlichen Druckarbeitsgang erfolgt, können hierdurch unerwünschte Bewegungen der noch lose eingelegten Werkstücke auftreten. Dagegen wird eine einwandfreie Voreinspannung der Werkstücke dadurch erzielt, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die mechanisch erregbaren Halteteile wie Anschlagstifte u. dgl. aus nicht oder wenig magnetisierbarem Werkstoff, z. B. aus Nichteisenmetallen, bestehen.
Die elektrische Isolierung der Heizschienen gegenüber ihrer Lagerung erfolgt zweckmäßig mittels druck-, wärme- und reibungsbeständiger Werkstoffe, beispielsweise mittels keramischer Isolierstoffe. Dieser Vorschlag ergibt sich aus der Erkenntnis, daß die Isolierung im vorliegenden Fall außer der Druck- und Wärmebeanspruchung auch dauernden Reibungskräften ausgesetzt ist, die sich aus der stets wechselnden Heizung und Kühlung und den jeweils entsprechenden, für Heizschienen-und Isolierungswerkstoff unterschiedlichen Längenänderungen ergeben. Asbest oder asbestähnliche Isolierstoffe wären einer derartigen Wechselbeanspruchung nicht gewachsen; sie würden allmählich zermahlen werden, dadurch an Volumen verlieren und den Heizschienen dann nicht mehr das zum Übertragen der Drucke nötige Widerlager bieten.
Sollen die Heizschienen, wie oben vorgeschlagen, mittels eines Luftstromes mitgekühlt werden, so werden zweckmäßig die seitlich zu den Heizschienen angeordneten Anschlagstifte, -leisten od. dgl., die zur Begrenzung der Überlappung der zu verbindenden Teile dienen, so gestaltet, daß sie die Heizschienen während des Kühlvorganges freilegen. Beispielsweise werden die Anschlagleisten gegenüber den Heizschienen mittels einer besonderen Einrichtung in ihre Lagerungen zurückgezogen, während der Arbeitsdruck auf die eigentliche Verbindungsstelle noch .so lange bestehenbleibt, bis die erforderliche Abkühlung erzielt ist.
Bei Zargenlötvorrichtungen muß natürlich eine derartige luftgekühlte Heizschiene so angeordnet sein, daß sie von der Außenseite der Zarge auf die Lötnaht drückt.
Das ganze Verfahren kann in mehrere nacheinander ablaufende Arbeitsgänge von untereinander gleicher Zeitdauer zerlegt und daher unter Benutzung einer sich absatzweise weiterbewegenden Transportvorrichtung, etwa eines schrittweise rotierenden Arbeitstisches, durchgeführt werden. Die einzelnen Schritte bestehen z. B. aus dem Einlegen der Zarge, Einführen des Dicht- oder Lötmittels, bei gleichzeitigem oder nachfolgendem elektrischem Aufheizen der Heizschienen, Andrücken der wieder abgeschalteten Heizschienen, Kühlen im Luftstrom, Abheben von der Lötstelle und dem Auswerfen der fertigen Zargen.
' In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt und zeigt schematische Querschnitte durch eine Arbeitsstelle einer Zargenlötmaschine in vier verschiedenen Wirkungsstellungen, und zwar, Abb. i in Vorbereitungsstellung, Abb. 2 nach dem Einlegen von Zarge und Lötmittel, Abb.3 während des ersten Teils des Druckarbeitsganges, Abb. q. während des zweiten Teils (Kühlung). Der zvlindrische Dorn i bildet zusammen mit der Druckschiene 2 und der daneben vorspringenden Anschlagleiste 3, die beide unabhängig voneinander federnd an ihm gelagtert sind, das feststehende Unterwerkzeug.. Das Oberwerkzeug besteht aus dem heb- und senkbaren Druckbalken q., an dessen unterer Fläche die als elektrischer Widerstandskörper mit Trapezquerschnitt ausgebildete Heizschiene 5, durch die teilweise Umhüllung 6 aus keramischem Werkstoff elektrisch isoliert, und seitlich dazu außerdem zwei federnde Anschlagleisten 7, 8 verschiedener Höhe angebracht sind.
In der Abb. 2 ist die vorgebogene, jedoch noch offene Zarge 9 so zwischen Ober- und Unterwerkzeug eingeführt, daß ihre einander überlappenden Ränder an die Anschlagleisten 3 und 8 stoßen; der Druckbalken q.. ist etwas abgesenkt, so daß die offene Zarge 9 gerade eingeklemmt erscheint. Außerdem ist ein Lötmittelstreifen io zwischen die Zargenränder eingelegt. Die Heizschiene 5 ist an einen (nicht gezeichneten) elektrischen Stromkreis angeschlossen und wird aufgeheizt.
In Abb.3 sind durch weiteres Absenken des Druckbalkens q. die Zargenränder zwischen (inzwischen wieder abgeschalteter) heißer Heizschiene 5 und Druckschiene 2 eingeklemmt; das Lötmittel io wird durch die Wärme zum Fließen ,gebracht, d. h. der Lötvorgang ist eingeleitet.
In Abb. q. hat der Druckbalken q. seine tiefste Stellung. Er hat jetzt noch die mit der stärksten Gegenfeder versehene D:ruckschiend 2 in den Dorn i zurückgedrückt, während die Anschlagleisten 7, 8 des Oberwerkzeugs die letzte Senkbewegung des Druckbalkens g (infolge einer nicht gezeichneten Führung) nicht mehr mitgemacht haben. Daher liegt die Heizschiene 5 jetzt frei ünd kann von den Seiten her mittels Luftstroms gekühlt werden.
Die federnd gelagerten Teile, nämlich die Druckschiene 2. und die Anschlagleisten 3, 7 und 8, bestehen aus unmagnetisierbaren Werkstoffen, z. B.. aus Messing oder Aluminium-Legierungen, um die Erregung mechanischer Schwingungen durch ein magnetisches Wechselfeld um die Heizschiene zu verhindern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Verbinden metallischer Teile unter Druck und Wärme, insbesondere zum Löten der Zargen von Konservendosen, wobei als elektrische Widerstandskörper ausgebildete Heizschienen auf die zu verbindenden Teile gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschienen (5) während des eigentlichen Druckarbeitsganges von der Stromzufuhr abgeschaltet sind.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle im zweiten Teil des Druckarbeitsganges gekühlt wird, indem sie und die Heizschienen einem Kühlluftstrom ausgesetzt werden.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2 bei Verwendung von Wechselstromheizung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frequenz des Wechselstroms mechanisch erregbare Halteteile, wie Anschlagleisten u. dgl. (3, 7, 8), aus nicht oder wenig magnetisierbarem Werkstoff bestehen. q..
Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschienen (5) gegenüber ihrer Lagerung (q.) mittels druck-, wärme- und reibungsbeständiger Werkstoffe, beispielsweise keramischer Isolierstoffe (6), elektrisch isoliert sind.
5. Vorrichtung zur Ausübung dies Verfa'hirens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Gestaltung von seitlich zu den Heizschienen (5) angeordneten, zur Begrenzung der Überlappung der zu verbindenden Teile dienenden Anschlagleisten (3, 7, 8) od. dgl., derart, daß diese die Heizschienen während des Kühlvorganges freilegen. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift »Werkstoffe und Korrosion«, 1950, SS.496.