AT209687B - Verfahren zur Herstellung eines Spiralrippenrohres mit höchstmöglichem thermischem Wirkungsgrad, insbesondere für Wärmeaustauscher von gasgekühlten Atomkraftwerken - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Verfahren zur Herstellung eines Spiralrippenrohres mit höchstmöglichem thermischem Wirkungsgrad, insbesondere für Wärmeaustauscher von gasgekühlten Atomkraftwerken 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Das profilierte Band   2,   dessen Stege 3 sich beim Aufwickeln durch die dabei auftretende Ziehwir- kung nach aussen zu leicht verjüngen, kann direkt zur Schweisselektrode 5 geführt werden, oder aber es kann bereits über einen gewissen Bereich am Rohr 4 anliegen, z. B. durch nicht dargestellte Andruckrol- len gehalten, bevor es zur Schweisselektrodenrolle 5 gelangt. Über diesen Bereich des Rohrumfanges von der Aufwickelstelle bis zur Schweissstelle könnte gegebenenfalls auch die endgültige Formung des Bandes erfolgen. 



     Der Boden des U-förmigen Bandes   2 wird durch die Schweisselektrodenrolle 5 gegen die Oberfläche des
Rohres 4 gedrückt und verschweisst. Oberhalb der Stege 3 ist die Schweisselektrodenrolle 5 nach der einen
Seite, u. zw. an der von der Kontaktrolle 6 abgekehrten Seite, verbreitert, so dass man einen Kühlhohl- raum 7 unterbringen kann. Hiedurch ist es möglich, die eine grosse Kontaktfläche aufweisende, in Pfeil- richtung IV gegen die Rohroberfläche gedrückte Kontaktrolle 6, die ebenfalls einen Kühlhohlraum 8 be- sitzt, dicht an die Schweisselektrodenrolle 5 heranzubringen, so dass sich ein kurzer Stromweg ergibt. Die
Elektrodenrollen 5 und 6 sind an die Sekundärwicklung eines Schweissstromtransformators angeschlossen. 



   Vorteilhaft sind die Elektrodenrollen 5 und 6 achsengleich dicht nebeneinander angeordnet. Die Kon- taktrolle 6 bzw. -rollen können aber auch gegenüber der Schweisselektrodenrolle 5 um einen bestimmten
Winkel des Rohrumfanges vor-oder zurückgesetzt sein. 



   Als Voraussetzung für den kontinuierlichen Schweissvorgang muss natürlich auf der Bandrolle 1 eine für die Berippung der ganzen Rohrlänge ausreichende Bandlänge vorhanden sein. 



   Die Steigung der von dem U-förmig profilierten Band gebildeten Schraube wird zweckmässigerweise so gewählt, dass der Abstand zwischen zwei Windungen gleich dem Innenabstand b der beiden Stege 3 des
U-Profils ist. 



   Es bestünde auch die Möglichkeit, eine Kontaktrolle 6 mit kleiner Kontaktfläche zu verwenden und diese auf einer Bahn der Schweisselektrodenrolle 5 vorauslaufen zu lassen, die nachfolgend von dem U-Band nicht bedeckt wird. Eine entstehende Oxydationsschicht auf dieser Bahn stört die Widerstandsschweissung nicht. 



   Nach einem weiteren in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden auf das Rohr 4   z. B.   zwei
U-förmig profilierte Bänder 2 und 2'in Form einer zweigängigen Schraube gleichzeitig aufgewickelt. 



    Selbstverständlich könnten die Bänder   auch in Form einer   drei-, vier-oder mehrgängigen Schraube   gleich- zeitig oder nacheinander auf das Rohr aufgebracht werden. 



   Die Stege des U-Bandes und die einzelnen Windungen auf dem Rohr besitzen voneinander fUr den thermischen Wirkungsgrad günstige geringe Abstände (s. Fig. 5). Daraus ergibt sich, dass die Elektrodenrollen sehr schmal sein   müssten,   was aber wegen des hohen Schweissdruckes und Verschleisses auf sehr grosse technische Schwierigkeiten stösst. Aus Fig. 6 ersieht man, welche Abmessungen gewählt werden   mussten,   wenn der Schweissdruck von den erhitzten Elektrodenrollen sicher,   d. h.   ohne nennenswerte Deformation, aufgenommen werden soll und wenn diese einem nicht zu hohen Verschleiss unterliegen sollen. Hierauf soll später noch näher eingegangen werden. 



   Die   Schweisselektrodenrollen   5 und 5', die an die Sekundärwicklung 11 eines Schweisstransformators angeschlossen sind, sind so angeordnet, dass die Elektrodenrolle 5 auf dem Boden des   U-Bandes   2 und die Elektrodenrolle 5'auf dem Boden des   U -Bandes 2'abrollt.   Der Stromkreis schliesst sich also von der Elektrodenrolle 5 über den Boden des Bandes 2, die Wandung des Rohres 4, den Boden des Bandes   2'zur   Elektrodenrolle 5'oder umgekehrt. Somit wirken beide Elektrodenrollen als Schweissrollen und es werden stets gleichzeitig zwei Schweissungen ausgeführt. 



   Gegenüber einer Anordnung mit einer Schweisselektrodenrolle und einer   Kontaktrolle   ergibt sich somit, über die ganze Rohrlänge betrachtet, eine kürzere Schweisszeit, mithin ein geringerer Elektroden-   Verschleiss.   Dies ist nur möglich, wenn man das U-Band in Form einer mehrgängigen Schraube aufbringt. 



   Vorteilhaft liegen die U-Bänder 2 und 2'bereits über einen Bereich des Rohrumfanges an der Rohrwandung an. bevor die Elektrodenrollen 5 und   5'die Schweissung in   sicherer und qualitätsmässig einwandfreier Weise ausführen. 



   Um nun die Elektrodenrollen 5 und   5'kräftiger   ausbilden zu können, werden die Stege des aufgewickelten U-Bandes im Bereich der Elektrodenrollen durch einfache, nicht dargestellte Mittel, wie Rol-   lenführungen od. dgl., in   eine auseinandergerichtete Stellung gebracht und nachdem Verschweissen der Grundfläche des Bandes mit der Oberfläche des Rohres durch zusätzliche, ähnliche Mittel in die endgültige gewünschte Stellung gebracht. Dieser Vorgang ist deutlich aus den Fig. 7 und 8 zu ersehen. 



   Die Elektrodenrollen 5 und   5'können,   wie in Fig. 8, zueinander z. B. um 1800 versetzt oder, wie in Fig. 7, nebeneinander angeordnet werden. 



   Die Elektrodenrollen 5 und 5'sind gegen ihren Umfang zu verjüngt. Bei versetzter Elektrodenan- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

   ordnung kann die Verjüngung symmetrisch verlaufen, während bei nebeneinander angeordneten Elektrodenrollen die einander zugekehrten Innenflächen beispielsweise weniger abgeschrägt sind. 



  Die Elektrodenrollen werden, wie bekannt, während des Schweissvorganges ständig durch spanlose oder spanabhebende Vorrichtungen bearbeitet, so dass ihr Profil und Breitenmass erhalten bleibt. Die Elekj trodenrollen 5 und 5'sind ebenfalls mit Kammern 7 und 8 für das Kühlmittel versehen und sind so ausgebildet, dass die sich abnützenden Elektrodenscheiben ausgewechselt werden können. 



  Wie aus den Fig. 9 und 10 zu ersehen, wird ähnlich wie bei der bekannten Buckelschweissung für das elektrische Punktschweissen auch hier zwecks beschleunigter Wärmeerzeugung an der für die Schweissung in Frage kommenden Berührungsfläche am Rohr die Rohroberfläche in engen Abständen so verformt, dass ) das aufgewickelte U-förmig profilierte Band mit seiner Grundfläche nicht auf einer glatten Mantellinie des Rohres, sondern auf einer mit Erhöhungen 12 und Vertiefungen 13 versehenen Mantellinie des Rohres aufliegt. Diese Verformung der Rohroberfläche kann vor oder während des Aufwickelns der Bänder erfolgen. 



  Ebenso ist auch zur Erzielung des gleichen förderlichen Schweisseffekts eine Verformung des Bandes möglich. Die Anwendung der Buckelschweissung ermöglicht u. a. die Verwendung eines in der Oberfläche weniger hochwertigen, d. h. billigeren Bandmaterials. 



  Fig. 9 zeigt ferner, dass das Band anstatt wie bisher rechtwinklig U-förmig auch gewölbt U-förmig profiliert sein kann. Die Elektrodenrollen 5 und 5'besitzen dann eine entsprechend gewölbte Umfangsfläche. Nach demSchweissvorgang werden die Bänder dann in die gewünschte rechteckige U-Form z. B. mittels eines Profilkopfes 14 geformt, so dass die Bandstege (Rippen) wieder den gewünschten Abstand voneinander besitzen. 



  Da die Bandstege während des Aufwickelm und während des Schweissvorganges einen grösseren Abstand voneinander besitzen als nach der endgültigen Formung, können die Schweisselektroden kräftiger ausgeführt werden, so dass ihre Abnützung erheblich vermindert werden kann. 



  PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung eines Spiralrippenrohres mit höchstmöglichem thermischen Wirkungsgrad, insbesondere für Wärmeaustauscher von gasgekühlten Atomkraftwerken, bei dem ein Profilband schraubenförmig auf ein Rohr aufgewickelt und durch elektrisches Widerstandsschweissen mit dem Rohr verschweisst wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Profilband, wie an sich bekannt, ein U-förmig profiliertes Band verwendet und zwischen der Grundfläche des U-Bandes und der entsprechend berührten Rohroberfläche durch fortlaufendes elektrisches Widerstandsschweissen eine homogene Verbindung hergestellt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens zwei Profilbänder mehrgängig schraubenförmig auf ein Rohr gewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Böden benachbarter U-Bänder gleichzeitig durch fortlaufendes elektrisches Widerstandsschweissen mit den entsprechend berührten Rohrwandungsbereichen homogen verschweisst werden und dass der Schweissstrom durch zwei im Schweissstromkreis in Reihe liegende Elektrodenrollen über die Oberseiten der Böden benachbarter U-Bänder zugeführt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel jedes aufgewickelten, etwa im rechten Winkel U-förmig profilierten Bandes vor jeder Elektrodenrolle auseinander gebogen und hinter derselben in die gewünschte endgültige Stellung zurückgebogen werden.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Band zum Aufwickeln und Aufschweissen auf das Rohr ein gewölbtes vergrössertes U-Zwischenprofil erhält und jedes Band erst nach dem Verschweissen mit dem Rohr in die gewünschte endgültige, rechtwinklige U-Form verformt wird, wobei die-Abstände der Bandschenkel verkleinert werden.

   5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 bis 4, mit an den Schweisstransformator angeschlossenen Elektrodenrollen und Antriebsmitteln, um Rohr und Elektrodenrollen relativ zueinander zu drehen und zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenrollen nebeneinander oder am Rohrumfang gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, dass sie fortlaufend über die Oberseiten der Böden benachbarter U-Bänder rollen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter jeder Elektrodenrolle Formmittel vorgesehen sind, die die Stege jedes U-Bandes zuerst auseinander-und nach dem Schweissen wieder zusammenbiegen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aufwickeln des U-Bandes in Form <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 gewölbten ZWischenprofils die Elektrodenrollen gewölbte Laufflächen besitzen und hinter jeder E1ek--trodemolle Formmittel angeordnet sind, die das aufgeschweisste U-Band in die endgültige rechtwinklige U-Form tiberfühien.