Montage von Anschweißscharnieren: Schutz des Drehpunkts beim Schweißen

Die Montage von Anschweißscharnieren erfordert drei separate Maßnahmen: Die beweglichen Flächen müssen vor Spritzern geschützt werden, der Schweißstrom darf nicht in das Drehgelenk gelangen, und die Wärmeentwicklung muss so gesteuert werden, dass die vorgeschriebene Schweißnahtstärke nicht beeinträchtigt wird. Stützen und richten Sie die Tür vor dem Heftschweißen aus, befolgen Sie die Schweißanweisungen des ausgewählten Scharniers und nehmen Sie die Baugruppe erst ab, nachdem sie abgekühlt ist und ihre Endbearbeitung erhalten hat.

Eine frei schwingende Tür kann beim Einbau nach dem Schweißen oder der Endbearbeitung immer noch klemmen. Diese Vorgehensweise gilt für Türen von Industrieanlagen und Gehäusepaneele, deren Scharniermodell und Schweißausführung bereits ausgewählt wurden.

Die Montage von Anschweißscharnieren beginnt mit der Zeichnung

Bevor Sie die Tür positionieren, ermitteln Sie das Scharniermodell, die Materialien von Tür und Rahmen, die lokalen Wandstärken, die vorgesehenen Schweißflächen sowie die erforderliche Schweißnahtgröße und den Schweißnahtumfang. Das Schweißverfahren muss für diese Verbindung geeignet sein. Jede Beschichtung im Schweißbereich erfordert zudem eine mit dem Material und der Beschichtung kompatible Oberflächenvorbereitung; eine beschichtete Oberfläche sollte nicht wie blanker Stahl behandelt werden.

Anhand der Montagezeichnung des ausgewählten Scharniers sind die zulässigen Schweißflächen sowie alle Bereiche zu ermitteln, die nicht geschweißt werden dürfen. Falls darin weder die Schweißausführung noch die Temperaturgrenzen der Baugruppe angegeben sind, müssen diese Informationen vor der Fertigung eingeholt werden. Die Produktumrisse und Gesamtabmessungen allein geben keinen Aufschluss darüber, wo und wie geschweißt werden soll.

Falls das Modell, die Befestigungsart oder die Materialkombination noch nicht feststehen, verwenden Sie die Auswahlhilfe für Anschweißscharniere Zunächst einmal: Diese Montageanleitung gibt keine Auskunft über die Tragfähigkeit und ersetzt nicht die Schweißkonstruktion.

Teile, die zuerst entfernt werden müssen

Das Abnehmen der Tür, das Lösen der Scharniere und das Entfernen des Bolzens sind unterschiedliche Vorgänge. Eine abnehmbare Tür kann sich vom Rahmen lösen, während der Bolzen dauerhaft in einer Scharnierhälfte verankert bleibt.

Ermitteln Sie die Anordnung der Stiftbefestigung in der Zeichnung oder der Anleitung des ausgewählten Modells. Der Begriff “abnehmbar” beschreibt eine Entnahmefunktion; er besagt jedoch für sich genommen nicht, dass der Stift tatsächlich abnehmbar ist.

Drücken Sie keinen gesteckten Stift heraus und öffnen Sie kein abgedichtetes Lager, ohne über ein zugelassenes Verfahren zur Demontage und Montage zu verfügen.

Bewahren Sie die ausgebauten Teile in einem sauberen, beschrifteten Behälter auf und achten Sie dabei darauf, dass Unterlegscheiben, Distanzstücke und Halterungen in der dokumentierten Reihenfolge für den Wiedereinbau angeordnet sind.

Spritzschutz um den Drehpunkt herum

Schützen Sie die Oberflächen, die nach dem Schweißen weiterhin gleiten, sich drehen, abdichten oder mit einem Befestigungselement verbunden werden müssen. Dazu gehören die Öffnungen für Bolzen und Hülsen, Druckflächen, freiliegende Gewinde, Schmiernippel sowie benachbarte Dichtungs- oder Kabeloberflächen.

Verwenden Sie geeignete Schweißschutzvorrichtungen oder -abdeckungen, die den vorgegebenen Schweißbereich zugänglich lassen. Bringen Sie diese so an, dass sich hinter der Abdeckung keine Spritzer ansammeln können, die beim Entfernen in die Fuge fallen könnten. Halten Sie Abdeckmaterialien von der Schweißschmelze fern und beachten Sie deren Temperatur- und Brandschutzbeschränkungen.

Wenn eine Spritzschutzflüssigkeit verwendet wird, überprüfen Sie das technische Datenblatt hinsichtlich der vorgesehenen Anwendung, der Reinigungsanforderungen und der Verträglichkeit mit der geplanten Oberflächenbehandlung. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein Sprühstrahl für die Oberflächen der Bauteile geeignet ist. Achten Sie darauf, dass die Flüssigkeit nicht in Lager, Schmierkanäle und andere Schnittstellen gelangt, es sei denn, die Anweisungen für das Scharnier und die Flüssigkeit lassen diese Verwendung zu.

Halten Sie diese drei Steuerelemente getrennt:

• Spritzschutz verhindert, dass geschmolzene Tropfen auf funktionale Oberflächen gelangen.
• Wärmeregulierung begrenzt die Temperatureinwirkung und Schweißverformungen.
• Strompfadregelung verhindert, dass der Schweißstromkreis den Scharnierdrehpunkt als Anschluss nutzt.

Auch ein äußerlich einwandfrei aussehendes Scharnier kann Hitzeschäden oder elektrische Schäden aufweisen; überprüfen Sie daher sowohl dessen Funktionsweise als auch dessen Oberfläche.

Der Schweißstrompfad

Bringen Sie die Arbeitsrücklaufklemme an dem zu schweißenden Bauteil an, sodass ein sauberer, ausreichender Kontakt und ein Gleichstrompfad gewährleistet sind, der weder den Scharnierbolzen noch die Lagerflächen kreuzt. Wenn Sie vom türseitigen Flügel zum rahmenseitigen Flügel wechseln, überprüfen Sie die Verbindung erneut, anstatt die Klemme automatisch in ihrer ursprünglichen Position zu belassen.

Leitlinien von TWI zu Rückstrompfaden beim Schweißen beschreibt, wie Streustrom durch unbeabsichtigte Bauteile, darunter auch Lager, fließen kann, und empfiehlt eine direkte Rückleitung in der Nähe des Lichtbogens. Bei einer Flügeltür sollten Sie diesen Verlauf vor dem Schweißen beider Seiten der Baugruppe nachverfolgen.

Eine nahegelegene Klemme kann sich immer noch auf der falschen Seite der beweglichen Trennfuge befinden. Verfolgen Sie den Verlauf, nicht nur die Entfernung.

Dies ist der Rückleiteranschluss für Schweißarbeiten, der oft als Erdungsklemme bezeichnet wird. Er unterscheidet sich von der Schutzerdung der Anlage. Beim Schweißen an einer montierten Maschine sind vor dem Anschließen des Schweißgeräts die Vorschriften zur elektrischen Isolierung und die Sicherheitsvorkehrungen für Schweißarbeiten zu beachten; das Versetzen der Rückleitungsklemme ersetzt diese Anforderungen nicht.

Vor dem endgültigen Schweißen provisorisch befestigen

Stützen Sie die Tür mit einer Halterung oder einer Hebevorrichtung ab, die ihr Gewicht und ihre Position kontrolliert. Das Scharnier darf nicht dazu verwendet werden, einen verdrehten Rahmen oder eine gewölbte Montagefläche in die richtige Position zu ziehen. Stellen Sie den vorgeschriebenen Türspalt und die Scharnierachse ein, ohne sich dabei auf die Schließkraft zu verlassen.

Bei den Teilen, die weiterhin unterstützt werden:

1. Bringen Sie die Scharniere in Position und überprüfen Sie, ob die Befestigungsflächen wie vorgesehen anliegen.
2. Bringen Sie die Befestigungsstifte an den angegebenen Stellen und in der vorgegebenen Reihenfolge an, wobei der erforderliche Drehschutz angebracht sein muss.
3. Überprüfen Sie den Spalt und die Achse noch einmal, bevor Sie die endgültige Schweißnaht ausführen.
4. Sofern die genehmigte Anordnung der Halterungen eine Bewegungsprüfung zulässt, vergleichen Sie den Betriebszustand mit dem Zustand vor dem Schweißen.

Bei einer Bewegungsprüfung darf eine nicht abgestützte Tür nicht an Nägeln hängen bleiben, die nicht dafür ausgelegt sind, ihr Gewicht zu tragen. Wenn eine sichere Bewegung das Entfernen der Tür aus der Halterung erfordert, richten Sie eine abgestützte Prüfanordnung ein, anstatt um das Scharnier herum zu improvisieren.

Halten Sie fest, ob der Widerstand über den gesamten Hubweg hinweg, bei einem bestimmten Öffnungswinkel oder nur beim Einrasten auftritt. Dies liefert eine nützliche Grundlage für die Endkontrolle.

Die detaillierte Messung von Achsenfehlern gehört in den Leitfaden zur Ausrichtung von Scharnierachsen in der Industrie. Bei dieser Verlegung muss zunächst entschieden werden, ob die Position der Befestigung akzeptabel ist, bevor weitere Wärme zugeführt wird.

Wärmeregelung ohne Änderung der Schweißanforderungen

Die Größe und Lage der Schweißnaht bestimmen die erforderliche Verbindung. Die Schweißreihenfolge legt fest, wie diese Verbindung hergestellt wird. Das Aufbringen einer durchgehenden Schweißnaht in kontrollierten Abschnitten berechtigt nicht zu einer unterbrochenen Endschweißnaht. Jede Änderung der angegebenen Größe, Länge oder Durchgängigkeit bedarf der Genehmigung durch den zuständigen Konstrukteur.

Beachten Sie die Abfolge, die Prozessparameter und die Temperaturregelung, die für das Schweißverfahren und das ausgewählte Scharnier vorgeschrieben sind. Leitlinien von TWI zur Begrenzung von Schweißverformungen erläutert, wie Schweißtechnik und -ablauf die Bewegung der Verbindung beeinflussen. Wenden Sie diese Grundsätze im Rahmen eines für die Baugruppe geeigneten Verfahrens an, wobei die aufgrund der thermischen Grenzwerte erforderlichen Abkühlpausen einzuhalten sind. Sowohl die Verformungskontrolle als auch der Schutz wärmeempfindlicher Scharnierkomponenten müssen berücksichtigt werden.

Ein Temperaturgrenzwert ist nur dann anwendbar, wenn Messort und Anwendungsbereich eindeutig festgelegt sind. Das Scharniergehäuse, das angeschweißte Türblatt und der angrenzende Rahmen sind unterschiedliche Messorte. Eine kurze Pause oder eine Temperaturmessung an einer anderen Stelle der Tür belegt nicht die Einhaltung eines in der Nähe des Drehpunkts festgelegten Grenzwerts.

Verwenden Sie das Abschrecken mit Wasser oder das Kühlen mit einem nassen Tuch nicht als Standardlösung. Verwenden Sie eine Kühlmethode, die gemäß dem gemeinsamen Verfahren und den Anweisungen für Scharniere zulässig ist. Die Temperaturregelung darf keine nicht genehmigte Änderung des Schweißprozesses zur Folge haben.

Beim Aufbringen glatt, nach dem Schweißen fest

Stellen Sie sich eine Gerätetür vor, die sich bei einer gestützten Vorabprüfung frei bewegen lässt. Der Monteur schließt dann die Schweißnaht um ein Scharnier ab, bevor er zum nächsten übergeht. Nach dem Abkühlen und dem Lösen der Spannvorrichtung lässt sich die Tür im mittleren Bewegungsbereich nur noch schwer bewegen.

Der Zeitpunkt lässt zwar auf eine Verformung durch das Schweißen schließen, belegt jedoch nicht die Ursache. Spritzer an einer Druckfläche, ein veränderter Türspalt oder Schäden im Inneren einer Lagerbaugruppe könnten die Bewegung ebenfalls beeinträchtigen. Notieren Sie zunächst, wo der Widerstand beginnt, überprüfen Sie die geschützten Schnittstellen und vergleichen Sie die abgekühlte Einbaulage mit der Position beim Heften. Sollte sich die Geometrie verschoben haben, beheben Sie das Montageproblem, bevor Sie eine andere Scharnierpassung in Betracht ziehen. Schleifen Sie den Bolzen nicht kleiner, um die Tür schwingen zu lassen.

Hierbei handelt es sich um ein anschauliches technisches Szenario, nicht um einen Kundenprojektbericht oder eine Produktprüfungsangabe.

Abnahme der gekühlten, fertiggestellten Tür

Überprüfen Sie die abgekühlte Baugruppe nach dem kontrollierten Lösen der Halterung, wobei die Tür weiterhin sicher abgestützt bleiben muss. Möglicherweise hat die Halterung die Konstruktion in einer Position gehalten, die sie aus eigener Kraft nicht aufrechterhalten kann.

Entfernen Sie die Schutzabdeckung vorsichtig und beseitigen Sie Verunreinigungen, ohne dass dabei Fremdkörper in das Drehgelenk gelangen. Bringen Sie die Schmierung wieder auf und bauen Sie die Komponenten ausschließlich gemäß den Anweisungen in der Modellbauanleitung wieder zusammen. Abgedichtete Lager sollten nicht wie offene, nachschmierbare Gelenke behandelt werden.

Beurteilen Sie die Schweißnaht und die Funktion des Scharniers getrennt voneinander. Die Abnahme der Schweißnaht erfolgt gemäß der Zeichnung und dem geltenden Verfahren. Eine Tür, die sich leichtgängig öffnen und schließen lässt, ist kein Beweis dafür, dass die Schweißnaht die erforderliche Größe oder Qualität aufweist; eine optisch einwandfreie Schweißnaht ist kein Beweis dafür, dass das Scharnier ordnungsgemäß funktioniert.

Wiederholen Sie die Funktionsprüfung nach der vorgeschriebenen Korrosionsschutzreparatur oder der abschließenden Beschichtung. Das Abkleben ist wichtig, da die Beschichtung den Arbeitsfreiraum einschränken kann; die Leitfaden zum Spiel der Scharnierstifte erläutert dieses Passformproblem ausführlich.

Die Abnahme sollte den angegebenen Öffnungsbereich, den Spielraum, den Verriegelungseingriff und die Betätigungskraft umfassen. Einigen Sie sich vor der Freigabe auf etwaige fehlende Funktionskriterien. Bewahren Sie die vorläufigen und endgültigen Beobachtungen zusammen mit dem Scharniermodell und dem Schweißprotokoll auf.

Für eine Überprüfung der Montage eines HSP-Schweißscharniers senden Sie uns bitte das ausgewählte Modell, einen Querschnitt der Tür und des Rahmens mit Angabe der Materialstärken, die vorgesehenen Schweißstellen sowie Fotos des Drehpunkts und des Befestigungsbereichs. Durchsuchen Sie die Sortiment an Anschweißscharnieren oder Senden Sie die Installationsdetails an HSP. Geben Sie das Stadium an, in dem erstmals Widerstand auftrat.

Fragen zur Montage von Anschweißscharnieren

Können Ersatzscharniere angeschweißt werden, wenn die Gerätetür montiert ist?

Nur, wenn die Anforderungen hinsichtlich Abstützung, Zugang zum Schweißbereich und Isolierung der Ausrüstung dies zulassen. Schützen oder entfernen Sie angeschlossene Komponenten gemäß den Wartungsanweisungen der Maschine. Sorgen Sie vor dem Ausbau des Scharniers für eine unabhängige Abstützung der Tür; verlassen Sie sich nicht darauf, dass das Scharnier ersetzt wird.

Benötigt ein Scharnier aus Edelstahl weniger Hitzeschutz?

Die Materialgüte der äußeren Bauteile bestimmt nicht die Temperaturgrenzen der gesamten Baugruppe. Ein Scharnier aus Edelstahl kann dennoch Dichtungen, Schmiermittel, Buchsen oder einen anderen Bolzenwerkstoff enthalten. Orientieren Sie sich an den Schweißanweisungen und dem inneren Aufbau des ausgewählten Modells, um den erforderlichen Schutz zu bestimmen.

Kann die geschweißte Tür in einen Pulverbeschichtungsofen gegeben werden?

Erst nachdem sichergestellt wurde, dass die Scharnierbaugruppe den vorgegebenen Aushärtungszyklus verträgt. Die Schweißzulassung und die Ofenbeständigkeitszulassung sind voneinander getrennt. Bei einigen Konstruktionen müssen die Teile vor der Endbearbeitung aus ihren Halterungen entfernt werden, während bei anderen die Beschichtung im zusammengebauten Zustand aufgebracht werden kann. Das Abkleben des Drehpunkts verhindert, dass Beschichtungsmaterial in das Innere gelangt; es schützt die inneren Teile jedoch nicht vor der Ofentemperatur.

Reicht die Angabe “vollständig verschweißt” in einer Montagezeichnung aus?

Nein. Der Hersteller benötigt weiterhin die genehmigten Schweißstellen sowie die erforderlichen Maße und den Umfang. Das Verschweißen jeder zugänglichen Kante kann im Widerspruch zu den Vorgaben des Scharnierherstellers stehen. Klären Sie die Schweißdetails vor der Fertigung mit dem zuständigen Konstrukteur ab; ergänzen Sie fehlende Anforderungen nicht anhand einer allgemeinen Anleitung für Scharniere.

Kann der Scharnierstift als Ausrichtdorn dienen?

Nur, wenn die Montageanleitung des Herstellers dies zulässt. Ein Arbeitsstift, ein abnehmbarer Einrichtstift und eine spezielle Ausrichtvorrichtung dienen unterschiedlichen Zwecken. Drücken Sie einen Stift nicht mit Gewalt durch falsch ausgerichtete Zylinder und gehen Sie nicht davon aus, dass eine Vorrichtung während des abschließenden Schweißvorgangs montiert bleiben muss. Befolgen Sie die angegebene Reihenfolge zum Entfernen der Vorrichtung.