DE950148C

DE950148C - Device for soldering and welding sheet metal edges, especially for cans and pipes, using high-frequency induction heating

Info

Publication number: DE950148C
Application number: DES25485A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhold Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-11-06
Filing date: 1951-11-06
Publication date: 1956-10-04

Description

Einrichtung zum Löten und Schweißen von Blechkanten, insbesondere bei Konservendosen und Rohren unter Anwendung der Hochfrequenz-Induktionserhitzung In der metallverarbeitenden Industrie wird, heute zu vielen. Erhitzungsvorgängen die Iniduktionserhitzung verwendet. Auch dass induktive Löten und; Schweißen ist bereits. bekannt. Diese Erhitzungsart hat neben anderen den. großen, Vorteil, daß das zu verarbeitende Werkstück in ganz kurzer Zeit auf die für deal Arbeitsgang notwendige Temperatur gebracht werden kann..Device for soldering and welding sheet metal edges, in particular for food cans and pipes using high-frequency induction heating In the metalworking industry today there are too many. Heating processes induction heating is used. Also that inductive soldering and; Welding is already. known. This type of heating has, among others. great, advantage of that the workpiece to be processed in a very short time on the for deal operation necessary temperature can be brought ..

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Löten und Schweißen von Blechkanten., insbesondere bei Konservendosen und Rohren unter Anwendung der Induktionserhitzung. Namentlich bei der induktiven Erhitzung von Längsnähten an rohrförmigen Körpern sind einige konstruktive Schwierigkeiten gegeben, die die Einrichtung nach der Erfindung in einfacher Weise löst. Beispielsweise muß beim Verlöten von Konservendosen einmal das zu einem Rohr gebogene Blech gehailtert und dann, in, den Bereich einer Glühspule gebracht werden, wobei die Ausbildung der Glühspule ebenfalls von den üblichen Formen abweichen. muß.The invention relates to a device for soldering and welding of sheet metal edges., especially for tin cans and pipes using the Induction heating. Especially with the inductive heating of longitudinal seams tubular bodies are given some design difficulties that the establishment solves according to the invention in a simple manner. For example, when soldering Tin cans once hailed the sheet metal bent into a tube and then, in, be brought to the area of an incandescent coil, the formation of the incandescent coil also deviate from the usual forms. got to.

Gemäß der Erfindung besteht die Einrichtung aus zwei zueinander parallelen, zum Zusammendrücken der Werkstückkanten während des Lötens bzw. Schweißens dienenden Druckkörpern, von denen mindestens einer einen gestreckten Teil einer Hochfrequenz-Induktionsspule bildet und mindestens einer als Kühlvorrichtung ausgebildet ist.According to the invention, the device consists of two parallel, for pressing the workpiece edges together during soldering or welding Pressure bodies, at least one of which is an elongated part of a high frequency induction coil forms and at least one is designed as a cooling device.

Durch die Ausbildung der Druckkörper einmal als Heizleiter für die Induktionserhitzung wird zunächst erreicht, daß die zu verlötenden bzw. zu verschweißendem. Kanten des zu erhitzenden Gutes, sobald - sie sich in, ihrer gegenseitigen Sollage befinden" gleichzeitig auch ihre: richtige Lage zu dem Heizleiter der Induktionsspule haben. Es erweist sich als zweckmäßig, den längs der zu erhitzenden Naht angeordneten Heizleiter mit einem Isolierstoff aus einem hitzebeständigen Stoff zu. umkleiden. Hierfür eignet sich Porzellan oder Keramik, doch sind andere, Isolierüberzüge aus Asbest oder ähnlichem Material ebenfalls verwendbar. Das. Löt- bzw. Schweißgut wird also in kürzester Zeit vom Einspannen an in seine Arbeit,-Lage und in: den Bereich der Glühspule gebracht und so, verlötet bzw. verschweißt. Um nun. auch die Löt- bzw. Schweißeinrichtung baldmöglichst mit dem nächsten. Gutstück beschicken zu können., was bei der laufenden Produktion, wichtig ist, wird.. gemäß der Erfindung mindestens, eines der beiden Druckstücke als. Kühlvorrichtung ausgebildet. Eine solche Kühlvorrichtung wird hierbei vorteilhaft so. angeordnet, da:ß der Druckkörper mit einer oder mehreren Ausflußöffn:ungen, z. B. einem Längsschlitz, für ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel versehen ist. Dieser als Kühlvorrichtung ausgebildete Druckkörper wird, sofern er nicht selbst einen Teil der Induktionsspule bildet, zweckmäßig aus einem. elektrisch. nicht leitendem. Stoff, beispielsweise Porzellan oder Keramik, hergestellt. Dies ist insofern: günstig, als induktive Wirbelströme in demselben, die nur Hochfrequenzverluste darstellen, vermieden, werden.By training the pressure hull as a heat conductor for the Induction heating is first achieved that the to be soldered or welded. Edges of the item to be heated as soon as - them in, their mutual The target position is at the same time also your: correct position to the heating conductor of the induction coil to have. It has proven to be useful to use the arranged along the seam to be heated Heating conductor with an insulating material made of a heat-resistant material. changing clothes. Porcelain or ceramics are suitable for this, but other insulating coatings are made Asbestos or similar material can also be used. That. Is soldered or welded So in the shortest possible time from clamping into his work, position and in: the area brought to the glow coil and so, soldered or welded. To now. also the soldering or welding facility as soon as possible with the next one. To be able to load good piece., what is important in the current production is .. according to the invention at least, one of the two pressure pads as. Cooling device formed. Such a cooling device is advantageous here. arranged because: ß the pressure hull with one or more Outflow openings, e.g. B. a longitudinal slot, for a liquid or gaseous Coolant is provided. This pressure body, designed as a cooling device, is if it does not itself form part of the induction coil, expediently from one. electric. non-conductive. Fabric, for example porcelain or ceramic, produced. This is insofar as: favorable, as inductive eddy currents in the same, the only high frequency losses represent, avoid, be.

Die Vosrteiile der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung schematisch dargestellt. ist, erläutert.The advantages of the invention are based on an embodiment, which is shown schematically in the drawing. is explained.

Die Figur stellt eine Löteinrichtung dar, auf der Blechstreifen zu Dosen, beispielsweise zu. Milch dosen, induktiv verlötet werden: sollen. Der Blechstreifen. r wird, hierzu um ein walzenförmiges Widerlager a herumgelegt, und zwar so., d;aß die zu verlötenden Kanten überlappt liegen. Die Kanten werden, während des Lötvorganges, durch: die beiden: Druckstücke 3 und q. in ihrer Sollage zueinander gehalten. Gemäß der Erfindung ist hierbei das Druckstück 3 selbst der induktive Heizleiter, der einen gestreckten Teil einer Hochfre:quenzspule darstellt. Der Heizleiter und damit das Druckstück ist an. dem Druckjoch 5 gehaltert, das gelenkig angeordnet ist und: an die Lötsteille jeweils hierangeschwenkt werden kann. Außerdem sind. auf dem Druckjoch. 5 noch die restlichen, Windungen 6 der Induktionsspule und der Sch;wingkreiskond ensator 7 befestigt. Die Hoichfrequenzenergie wird in bekannter Weise beispielsweise über ein konzentrisch;es Kabel zugeführt, das längs des Druckstempels 8 verlegt ist. Der Gegendruck wird von dem Druckkörper q. aufgenommen, der erfindungsgemäß als Kühlvorricht ng ausgebildet ist. Hierzu ist an dem aus Porzellan bestehenden, hohlen Druckkörper ein, Längsschlitz 9 angebracht, dem aber die Kühlzuleitung ro ein flüssiges Kühlmittel zugeführt wird.The figure shows a soldering device, on the sheet metal strips Cans, for example too. Milk cans, inductively soldered: should. The sheet metal strip. r is, for this purpose, placed around a roller-shaped abutment a, namely as follows., d; aß the edges to be soldered are overlapping. The edges are, during the soldering process, through: the two: pressure pieces 3 and q. held in their target position to each other. According to the invention here is the pressure piece 3 itself the inductive heating conductor, the represents a stretched part of a high frequency: quenzspule. The heating conductor and with it the pressure piece is on. the pressure yoke 5 supported, which is articulated and: can be pivoted to the soldering part. Also are. on the pressure yoke. 5 nor the remaining turns 6 of the induction coil and the Sch; wingkreiskond ensator 7 attached. The high frequency energy is in a known manner, for example via a concentric cable, which is laid along the pressure ram 8 is. The back pressure is generated by the pressure body q. added, the invention is designed as a cooling device. For this purpose, the porcelain, hollow pressure body, longitudinal slot 9 attached, but the cooling feed line ro a liquid coolant is supplied.

Es ist vorteilhaft, die miteinander zu verlötenden )der zu verschweißenden Gutstücke unter einer federnden Vorspannung zusammenzudrücken, damit sie auch noch während. des Lötvorganges zuverlässig unter Druck stehen und damit das Lötmittel bzw. das zu schweißende Gut beim Flüssigwerden in der Nahtfuge zusammengedrückt werden kann. Es können also die Druckkörper 3 und, .I noch: mit federnden Anpreßklammern. versehen werden. Ein Arbeitsgang auf dieser Einrichtung verläuft im wesentlichen folgendermaßen: Zunächst ist der obere Druckkörper 3 abgehoben.. Ein Blechstreifen wird über das Widerlager gebogen, und. durch den Druckkörper 3 werden; die beiden überlappten. Kanten, zwischen die ein. Lötmittel eingebracht ist, zusammengedrückt. Von. einem gewissen Druck an schaltet sich der Hochfrequenzstrom ein, und: die Naht wird: auf Löttemperatur gebracht. Der Hochfrequenzstrom wird in bekannter Weise nach, einer vorgegebenen Zeit, die für die Erhitzung des Werkstückes notwendig ist, abgeschaltet. Nunmehr tritt die Kühlvorrichtung in Tätigkeit und. kühlt die verlötete Steke. Der Druck kann. folglich: sehr rasch nachgelassen werden und; die Löteinrichtung von der fertigen Blechzarge frei gemacht und für ein neues Werksstück in Betrieb genommen werden..It is advantageous to use the parts to be soldered to one another and to be welded To compress good pieces under a resilient bias, so that they also still while. of the soldering process are reliably under pressure and thus the solder or the material to be welded is compressed in the seam joint when it becomes liquid can be. So it can be the pressure body 3 and, .I still: with resilient pressure clamps. be provided. One operation on this device essentially runs as follows: First, the upper pressure body 3 is lifted. A sheet metal strip is bent over the abutment, and. be through the pressure body 3; the two overlapped. Edges between the one. Solder is introduced, pressed together. From. a certain pressure switches on the high frequency current, and: the seam is: brought to soldering temperature. The high frequency current is used in a known manner after a specified time, which is necessary for the heating of the workpiece, switched off. The cooling device now comes into operation and. cools the soldered Steke. The pressure can. consequently: be slacked off very quickly and; the soldering device Freed from the finished sheet metal frame and put into operation for a new workpiece be taken ..

Als Kühlmittel kann mit Vorteil eine solche Flüssigkeit verwendet werden., die gleichzeitig das längs der Lötnaht etwa. noch vorhandene restliche Lötfett oder ein ähnliches flüssiges oder pastenförmiges Löthilfsmittel löst. Durch diese Maßnahme wird: in der Fertigung ein weiterer Arbeitsgang gespart, und die gelötete Blechzarge kann: so,-fort weiterverarbeitet werden. Eine andere Mög- lichkeit zur Beseitigung der Reste von Lötfett oder ähnlichen: Löthilfsmitteln: besteht darin, das. Kühlmittel, z. B. Wasser, unter einem solchen Druck aus. der Kühlvorrichtung, z. B. dem Kühlschlitz, austreten zu lassen:, daß es die Reste mechanisch abführt. Diese Maßnahmen zur Beseitigung der Löthilfsmittel sind an sich auch bei anderen mit einer Kühlflüssigkeit arbeitenden Lötverfahren und -einrichtungen mit Vorteil anwendbar, dbch haben sie sich, gerade bei der Einrichtung nach der Erfindung als ganz besonders vorteilhaft erwiesen. Das überschüssige Lösungs- bzw. Kühlmittel kann hierbei in einfacher Weise aufgefangen und wiederverwendet werden.Such a liquid can be used as a coolant with advantage. dissolves any remaining solder grease or a similar liquid or paste-like soldering aid. This measure: saves another work step in production, and the soldered sheet metal frame can be further processed in this way. Another possibility for eliminating the residues of solder flux or the like: soldering aids: is the coolant z,.. B. water, under such a pressure. the cooling device, e.g. B. the cooling slot to leak: that it removes the residues mechanically. These measures for eliminating the soldering aids can also be used with advantage in other soldering methods and devices that work with a coolant, and they have proven to be particularly advantageous, especially in the device according to the invention. The excess solvent or coolant can be collected and reused in a simple manner.

Die Erfindung ist nicht auf des beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern, läßt mannigfache Veränderungen zu. So können beispielsweise die Kühlvorrichtung und der ges.treckte Heizleiter beide auf der gleichen: Werkstückseite angeordnet und als je ein Druckkörper ausgebildet oder auch zu einem gemeinsamen Druckkörper baulich, vereinigt sein. Der Heizleiter kann selbst als Kühlkörper dienen und, beispielsweise getrenntes Kühlmittelkanäle aufweisen, von denen: der eine zur Kühlung des Heizleiters während des Erhitzen, und der andere zur Kühlung des. Werkstückes mach erfolgter Erhitzung dient. Es können. auch beide Druckkörper elektrische Heizleiter sein und, parallel oder in Reihe geschaltet, Hochfrequenzstrom führen. Die Anwendung der Einrichtung nach der Erfindung beschränkt sich auch nicht auf beistimmte Formen, der zu lötenden b:zw. zu schwe-i-Benden Nähte; beispielsweise kann: die Einrichtung auch: für gekrümmte Nähte ebener Flächen, verwendet werden oder für Nähte längs des Umfanges eines zylindrischen Körpers.The invention is not limited to the exemplary embodiment described, but allows manifold changes. For example, the cooling device and the stretched heating conductor are both arranged on the same: workpiece side and designed as a pressure body each or also to form a common pressure body structural, to be united. The heating conductor itself can serve as a heat sink and, for example have separate coolant channels, of which: one for cooling the heating conductor during heating, and the other to cool the workpiece Heating is used. It can. both pressure hulls can also be electrical heating conductors and, connected in parallel or in series, carry high-frequency current. The application of the facility according to the invention is also not limited to certain shapes, the b: betw. seams to be swiveled; for example: the facility also: can be used for curved seams on flat surfaces or for seams lengthways the circumference of a cylindrical body.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for soldering. and welding of. Sheet metal edges., especially with canned food cans and pipes, using high-frequency induction heating, gel @ is characterized by two parallel edges that can be pressed together: the workpiece edges. during the Lötgins or welding serving pressure body, of which at least one a stretched part of a high frequency induction: sspule forms and at least one designed as a cooling device eats. a. Setup according to. Claim i, characterized in that characterized in that the pressure body designed as a cooling device with one or several outflow openings i, e.g. B. a longitudinal slot, for a liquid or gaseous Coolant is provided. 3. Device according to claim i and: z, characterized in that because: ß the pressure body designed as a cooling device a.us a non-electrical conductive: material, in particular made of porcelain or ceramics. d .. establishment for cooling a Lö: tvc ^ rb: indung by supplying a coolant, in particular according to claim i to 3, gekennzeichneit by a coolant, which solder grease or dissolves similar liquid or paste-like soldering aids. Facility for cooling down a soldered connection by supplying a coolant, in particular after. Claim. i to 3, characterized by a; such: pressure of the coolant that the remains of soldering grease or similar, liquid or paste-like soldering aids mechanically be discharged.