专利名称：在锥形薄板金属分离盘上固定薄板金属条的方法和以这种方法将薄板金属条装备在其上 ...的制作方法
离心分离器的锥形分离盘传统上是用薄板金属制造的并通常装有也是由薄板金属制造的长的细条并通过焊接固定在分离盘的一个面上。当几个分离盘互相叠装在离心分离器的转子内时，这些细条用作隔离部件以便在各分离盘之间形成流动空间。
把这类细条固定在分离盘上通常使用的焊接方法是点焊。这种焊接方法是廉价的并从不同出发点被认为是足够的。这样，钎焊作为一种连接方法很久以来已被抛弃，并且沿其所有边缘焊接这些细条被认为是多余的花费和不必要的。
然而，在某些方面对细条与分离盘的连接近来已提出新的要求，意即每条带的各边缘必须与分离盘密封连接，以便不形成难于清理的坑窝。
这些新的要求已经带来问题，如何以最廉价和最实用的方法，在这类薄板金属细条和也是由薄板金属制造的锥形分离盘之间，通过电阻焊接提供连续的焊接缝，以便在焊接过程中产生的热不引起分离盘的变形。锥形分离盘一般是通过旋压圆形或环形的薄板金属平板制造的，并且由于这一处理结果，分离盘板材内部存在应力，此应力在分离盘局部加热情况下易使其变形。
为了在细条和分离盘之间获得连续的焊缝而使用常规的辊焊所带来的问题是当辊焊电极沿着细条滚动并压迫细条靠紧分离盘时在细条和分离盘之间产生相当大的接触面积。这个接触面积横穿整个细条发生在焊接区并沿条的纵向延伸一段距离。为了在这个相当大的接触区内达到熔融状态必须使用相对更多的能量，这就导致对分离盘进行不希望的强烈加热。
为了减小在焊接操作中的热量产生，限制只对细条的宽度的一小部分焊接在理论上是可能的。然而，这要求作用并压紧在细条上的焊接电极和作用在分离盘上的焊接电极的打算分别与条和分离盘接触的表面的一特定部分是电绝缘的，并还要求，非绝缘面积或二个焊接电极的各自接触表面的面积相对于二者彼此及细条从头到尾要安置的特别准确并且顺此可以得到一条焊缝。考虑到这里所谈论的细条有约3-6mm的宽度，最大1mm宽的焊缝认为是合意的，细条作用在弯曲(锥形)表面上并且细条(焊缝)不会总是直的和沿分离盘的母线延伸，有时与分离盘的母线成一个角度，为了实现这些，设备将变得很复杂和昂贵。
为了解决锥形分离盘的不希望的局部过热问题，当在这里谈论的这类细条依靠电阻焊接通过沿细条的两个边缘的两个平行的焊缝与分离盘连接时，在EP0444271-A3中已提出为相当窄的辊的形式的焊接电极在条的横穿方向越过它并且只在辊经过细条的边缘时才接通焊接电流得到一焊缝，而在辊滚过边缘之间细条的中央部分时焊接电流是关掉的。这样，在沿整个细条得到两条连续焊缝之前，辊必须几次滚过此条。在EP0444271-A3中也提出焊接辊应该沿分离盘的整个周面滚过并且只在辊通过所述细条的边缘时才发生焊接，在此公开的情况中，细条这样放置，即沿锥形分离盘的母线延伸。
从各种出发点来看问题是在EP0444271-A3中提出的焊接方法是否确实是可行的而没有造成分离盘的不希望的局部过热。假如那是可能的，毕竟，焊接辊可能必须很窄，明显的是以这种方式完成的焊接操作花费太多时间而实际上是不实用的。
在这一背景下本发明的一个目的是提供一个在实际中有用的新方法，通过电阻焊接在一上面讨论的类别的细条和由薄板金属制造的锥形分离盘之间形成一条连续的焊缝，此焊缝沿细条的纵向方向延伸。这个方法使可能将细条焊接在分离盘上而使分离盘没有不希望的局部过热现象。还有，此方法使得可能以可接受的成本完成快速焊接操作。
可以以下面的方式达到这个目的，即具有一定宽度的薄板金属条安置在锥形分离盘上并紧压在与细条接触的第一焊接电极和与分离盘接触的第二焊接电极之间，本发明的特点是—选择一类在其两面的一个面上至少有一个隆起的细条，此隆起沿细条延伸，其宽度显著地比细条的宽度小，—在所述隆起面向分离盘的情况下把细条安置在分离盘上，—使构成所述第一焊接电极的滚动电极在压力下紧贴并沿着细条滚动以使在焊接区内此隆起紧贴压在分离盘上，以及—在焊接区内于两个焊接电极之间接通电流，调节电流以便使至少部分所述隆起在焊接区内熔融并逐渐在细条和分离盘之间形成连续的焊缝。
由于所述的隆起比细条显著地窄，所以在以这种方式在所述焊接区内于细条和分离盘之间完成焊接操作过程中得到很小的接触面积。为了在这样小的接触面积内达到细条材料的熔融状态只需要相应少量的能量。因此可能生成连续的焊缝而没有分离盘的不希望的过热现象。
依靠本发明可能在焊接操作过程中使用最低限度的能量。这样，只使用在焊接区内部分熔融隆起所需要的那么多的能量就足够了。在这样部分熔融隆起之后隆起与分离盘之间的接触面积扩大了，并且当所述接触面积达到一定大小时，在电极间传导的电流的大小也可调整使得电流不够用于继续熔融隆起。用所使用的电流加热细条和分离盘以这种方式防止自然导致不希望的局部过热。
然而，为了得到细条的所需要的间隔功能，相适宜的是在电极间传导的电流调节得使隆起在焊接区内的熔融基本上是完全的，因此在细条和分离盘间形成的接触面积大得以致当细条通过它的整个宽度与分离盘发生接触时，电流变得不够用来继续熔融细条。
如果在两个分离盘间的空间内细条不起作为间隔部件的作用但具有某些其他功能的话，就不需将所述隆起熔融到这种程度。
如果在细条和分离盘间沿细条的两个边缘需要有一个牢固的焊缝，按照本发明选择细条，此细条在其两个面的一个面上有两个沿条延伸的间隔开的隆起；两个隆起各在细条的一个边缘上。如果这类细条用作间隔部件，在焊接电极间导通的电流适宜调节为使得仅在位于隆起间的细条的部分与分离盘发生接触时，电流不够用于继续熔融细条。
本发明在下面参照附图予以叙述，其中
图1示出一个薄板金属的截头锥体的分离盘，是从其最窄端向下看的并在其上焊有几条薄板金属窄条；图2示出一个通过图1中分离盘部分的断面，此断面是沿图1中线II-II截取的；图3示出一条按照本发明由薄板金属形成的细条；图4和5示出按照图3的细条的一个端部的可选择的实施例；图6示出通过按照图3的分离盘和细条的断面，在焊接发生前，细条放在两个焊接电极间的分离盘上；
图7示出类似于图6的断面，但示出在焊接发生后的分离盘和细条；图8和9分别相应于图6和7，仅细条有不同形状；图10示出用于将细条焊接在锥形分离盘上的设备；图11示出图10中设备的部分，以及图12图示了用按照图10的设备形成的焊缝。
图1示出一个由薄板金属制造的并且从上向下看的截头锥形体分离盘1，和也是由薄板金属制造的并焊接在分离盘1外侧或上侧的细条2。在此情况下细条2沿锥形分离盘1的母线以直的路径延伸。然而每个细条可以沿分离盘的任一需要的直线或曲线路径延伸。另一方面，细条可以焊在分离盘1的里侧或下侧。
图2示出一个沿图1中II-II线截取的通过分离盘1的断面图。能看到，分离盘的内侧或下侧是完全光滑的。当几个分离盘1彼此叠置时，条2在其中作为分离盘间的间隔部件。分离盘间这样形成的空隙被认为用作在离心分离器的转子内的分离空间。
这类分离盘1的厚度可以依据，其中之一是，分离盘的尺寸而变化。例如厚度可以是0.6mm。甚至薄板金属条2的厚度也依据互相叠置的分离盘间的空隙的需要的厚度而变化。间隔条的厚度常常与分离盘的厚度同样大小。
图3示出细条2的样式，它尚未焊在分离盘上。从细条面向分离盘的一面示出。图4和5分别示出另外方法形成的细条的端部2a和2b。
可以看见，细条2在其一面上有两个分别沿细条边缘延伸的隆起3和4。在图5中这两个隆起分别以3a和4b标示。甚至在细条的端部也与隆起3和4相互连接形成了隆起5和6。在图5中这类隆起标示为5a。
可以看见，隆起3-6中每个都有这样一类横截面，即隆起在其底部最宽并朝向其顶部渐渐变窄。
在由隆起3-6包围的区域7中细条2完全是光滑的。在图5中相应的细条2b区域标示7a。
图6示出按照图3的细条2的断面，细条2放在分离盘1的上侧面以其隆起3和4与盘接触。在隆起3和4中间形成空间8，在那里细条2不与分离盘1接触。
在图6中细条2的顶上放置为辊9形式的第一电极。辊9以其旋转轴线横穿细条2的纵向方向延伸被定向，以便辊9可在细条2上沿着它滚动。
在分离盘的下侧，用第二焊接电极10支承分离盘1，第二焊接电极10可以具有实心的锥形体的形式(见图10)。
焊接电极9和10可以常规方式(未示出)连到电源上并借助常规设备安排用于滚焊。
在焊接操作过程中辊9一边沿细条2滚动一边紧压在细条上。细条2和分离盘1的压力必须强得以便在预期焊接区产生细条和分离盘焊接在一起所需的接触压力。由于细条只是通过隆起3和4与分离盘压迫接触，而隆起的顶部很窄，所以在细条和分离盘之间的预期的焊接区内得到很小的接触面积。当焊接电极或辊9沿细条2滚动时，可能的适应于接触面积大小的脉冲焊接电流在焊接电极9和10之间被导通。
在辊9沿细条2移动时隆起3和4以及可能的分离盘内的部分材料逐渐熔融成液态，借此在细条和分离盘间的焊接区内的接触面积时时刻刻被扩大。当所需要的材料已经熔融并且所述的接触面积已经达到所需尺寸时，那么焊接电流不需要再强从而它的在焊接区内熔融材料的能力自动停止。当细条2的中央区7变得与分离盘接触时，接触区的面积急剧增加，这点可被用于恰当地调节焊接电流的强度，以便隆起3和4安全地完全熔融之后焊接电流不会在熔融区内引起继续的熔融。
从图7可见在隆起3和4内的材料以及分离盘1内的部分材料已经熔融为液体形状之后和再次固化之后在分离盘1和细条2的各个边缘之间如何形成两条焊缝11和12的。如可见的，细条2跨越它的中央区7(见图3和4)与分离盘发生接触但没有任何焊缝在此区内形成。而一些液体材料向外流动到细条边缘的外边区域。
图8和9图示了只有一个位于中央的、沿细条13延伸的隆起14的金属薄板条13如何被焊接在分离盘1上。在这种情况下可以使用和图6和7中相同的焊接电极9和10。在此情况下形成了一个单一焊缝15，这在许多连接情况下可能是足够的。如果这类细条是沿分离盘1的母线延伸，细条13可以给出一个小的弧度，通过细条的横断面看，此弧度与细条将焊接其上的分离盘1的上侧的弧度相同或不明显地大些。(分离盘的弧度在图8和9中未示出)。因此可以避免沿细条的边缘或在细条和分离盘之间产生间隙。
图10图示示出用于将金属薄板条焊接在截头锥形分离盘上的设备的某些部件。
在形成支承焊接电极10的截头锥形实心体上放置一个分离盘1，分离盘1是由薄板金属制成的并且其形状与焊接电极10的形状基本一致。焊接电极10可围绕斜的轴线16转动，斜的轴线16也构成电极10的中心轴线，电极10配置成围绕此轴线16旋转以其旋转运动携带分离盘1。轴线16以这样方式倾斜使得分离盘1的母线17总是水平地延伸并同时和斜轴线16位于相同的垂直平面内。
形成滚动焊接电极9的辊从框架18上悬挂下来，它就图10而言平行于所述母线17从左至右可水平地运动。滚动焊接电极9围绕其中心轴线19相对于框架18是可转动的，轴线19水平延伸，而框架18与辊9一起围绕垂直轴线20是可转动的。框架18以这样方式悬挂使得垂直轴线20在框架水平运动过程中始终与轴线16和母线17处于同一个垂直平面内。
从图10可进一步看到框架18配备一个装置21，此装置用于把薄板金属条2导入焊接发生区域内的滚动焊接电极9和分离盘1之间的空隙内。金属薄板条2开始为连续的长条的部分，在焊接操作过程中细条2向引导装置21供入。在细条到达引导装置21前用切割机(未示出)切成有所需长度的段，在切割之后此段，即细条2直接进入引导装置21中。而隆起3和4(见图3)在切割前在细条上已经形成，隆起5和6是在所述的切割机内形成的。焊接电极9和10以已知方式(未示出)连到电源上。
由于框架18和辊9位于分离盘1的最宽端附近，所以焊接操作在图10中左边开始。这里框架18围绕轴线20调节到所需要的转动位置，以便装置21以相对于母线17需要的方向引导细条2和以便辊9的旋转轴线自身横向于条的纵向方向延伸。此后，细条2的一端插入辊9和分离盘1之间的间隙内并且焊接电流回路闭合。同时，使电极10和分离盘1围绕轴线16转动并且使辊9沿母线17移动同时允许辊9能在细条2上滚动并压紧它。
在开始端，即接近分离盘的最宽端，细条2在每一点对通过正在讨论的点的分离盘的母线形成相对大的角度，但是当细条2的新的部分被焊在分离盘上时这个角度逐渐变小。从而，当细条2固定在分离盘上时，它将沿一条在几个平面上弯曲的路径延伸。在图10中辊9所位于的焊接位置上细条2基本上平行于母线17延伸。
电极10的转动，以及框架18的水平运动和围绕框架18的轴线20的转动可按照输入计算机的程序自动地完成。焊接也可以自动地完成。这样，在焊接电极9沿细条2的主要部分滚动时，焊接电流的强度和/或可能的焊接电流的脉冲强度可以给出一定的值，但当辊通过细条2的端部、当在细条2和分离盘之间通过隆起3-6的接触面积的大小改变时，给出另外的值。对于每一种单独情况相对其中包括的分离盘1和细条2的材料和厚度，预先从经验上确定电流强度值和可能的电流脉冲强度值。
依靠所述种类的设备可以沿几乎任何路径将细条焊在分离盘上。其次所需要的细条的侧面弯曲实际上被简化了，即在焊接过程中在焊接区域内条被局部加热而变软。
图11示出在焊接操作中从侧面看的滚动焊接电极9。在两个箭头间示出的焊接面积22是在焊接中发生熔融的区域。
图12图示了在图3和4中示出的那类细条2的端部上完成的焊缝23的延长部分。滚动焊接电极9用点划线示出。这个图连在焊接过程中发生熔融的那个焊接面积22都表示出来了。弯曲的点划线23a表示焊缝的另一种可选择的延伸部分。
电极9和10二者在焊接过程中都需要冷却以便它们的温度保持在一适当水平。
在图中示出的例子中隆起3、4和14具有与细条2的其余部分的厚度相同大小的高度，例如0.4mm。这种比例关系当然可以不同，只要比例关系是合适的。为了使分离盘得到尽可能少的加热，隆起最好具有为达到满意的焊缝所需要的最小的可允许的高度。然而，隆起3和4一定不要太低，因为在焊接操作开始之前在这种情况下在隆起3和4之间的细条的中央部分可能与分离盘1发生接触。这点与分离盘的上侧实际上有点凸起有关，此情况在图6-9中没有表示出来。
权利要求
1.通过电阻焊接将有一定宽度的薄板金属条(2；13)固定在基本上是锥形的薄板金属分离盘(1)上的方法，此条放在分离盘上并挤压在与条(2；13)接触的第一焊接电极(9)和与分离盘(1)接触的第二焊接电极(10)之间，其特征是—选择在其一个面上至少有一个隆起(3，4；14)一类的条(2；13)，隆起沿条延伸其宽度明显地比条的宽度小些，—将条(2；13)放在分离盘(1)上，隆起(3，4；14)面向分离盘，—使由所述第一焊接电极(9)构成的滚动焊接电极在压力下紧贴并沿着条(2；13)滚动，以便在焊接区内隆起(3，4；14)被压抵在分离盘(1)上，和—接通焊接区内焊接电极(9，10)间的电流，这样调节电流使得至少部分隆起(3，4；14)在焊接区内熔融并在条(2；13)和分离盘(1)间逐渐形成连续的焊缝(11，12；15)。
2.按照权利要求1的方法，包括接通焊接电极(9，10)间的电流，调节此电流使得在焊接区内隆起(3，4；14)仅部分熔融，条(2；13)和分离盘(1)间产生的接触面积其大小使得电流不够继续熔融隆起(3，4；14)。
3.按照权利要求1的方法，包括接通焊接电极(9，10)间的电流，调节此电流使得在焊接区内隆起(3，4；14)基本上完全熔融，条(2；13)和分离盘(1)间产生的接触面积其大小使得电流不够继续熔融条(2)。
4.按照任一前述权利要求的方法，包括选择一类条(2)，此条在其一个面上有两个沿条彼此间隔并延伸的隆起(3，4)，各位于条的每个纵向边缘上，接通焊接电极(9，10)间的电流，调节电流使得沿条的两个边缘在条和分离盘间形成牢固的焊缝(11，12)。
5.按照权利要求4的方法，包括接通焊接电极间的电流并这样调节它使得两个隆起(3，4)在焊接区内完全熔融，当位于隆起(3，4)间的条(2)的部分(7)与分离盘(1)发生接触时，在条(2)和分离盘间产生了接触区，接触区的大小使得电流不够继续熔融条(2)。
6.薄板金属的锥形分离盘，它是这样构成的使得它能安装在离心分离器的转子内并且它装备有一个或多个按照前述权利要求的任一方法焊接在它上面的条(2；13)。
全文摘要
打算用于离心分离器的薄板金属制的锥形分离盘通常有以薄条形状焊接在其一个面上的隔离部件。为了避免分离盘(1)局部过热，当通过滚动焊接将条(2；13)焊接在分离盘上时，条形成至少一个沿条的纵向方向延伸的隆起(3，4；14)，隆起的宽度明显地小于条(2；13)的宽度。因此在焊接区条和分离盘间的接触面积将变得很小，并且只需要有限的能量用于焊接。
文档编号B23K11/14GK1164833SQ9619103
公开日1997年11月12日 申请日期1996年8月23日 优先权日1995年9月8日
发明者J·埃洛夫森 申请人:阿尔法拉瓦尔有限公司