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Verfahren zum Anschweissen von Rippen an Rohre od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anschweissen von Rippen an Rohre od. dgl. durch Widerstandsschweissen, wobei die dem Werkstück zugewendete Seite jeder Rippe Erhebungen aufweist, die am Beginn des Anschweissens die einzigen Kontaktstellen zwischen der Rippe und dem Werkstück darstellen und die Ausgangsstellen für die Schweissung sind.
Es ist die Anwendung einer Art "Buckelschweissen" für das Anschweissen von quer zur Rohrachse liegenden Rippen bekannt. Dabei werden durch unterschiedliche Krümmung des Verschweissungsrandes der Rippe gegenüber der Rohraussenfläche zwei scharf begrenzte Kontaktstellen für den Beginn des Schweissverlaufes geschaffen. Dieses Verfahren ist jedoch zum kontinuierlichen Anschweissen von in Längsrichtung des Rohres verlaufenden Rippen, welches durch die Erfindung angestrebt wird, nicht geeignet.
Gemäss der Erfindung werden an der dem Rohr od. dgl. zugekehrten Fläche der in Längsrichtung des Rohres verlaufenden Rippen über deren Länge durchlaufende schmale Stege oder scharfe Kanten angebracht und es wird jede Rippe beim Anschweissen zunächst nur mit den Stegen bzw. den scharfen Kanten mit dem Werkstück in Berührung gebracht, so dass sich der Heizeffekt des Schweissstromes anfänglich in diesen konzentriert.
Dabei ist der Stromverbrauch verhältnismässig gering, jedenfalls aber geringer als er wäre, wollte man die Rippe über ihre gesamte Ausdehnung mit dem Werkstück in Berührung bringen, aber die Stromdichte an der eigentlichen Schweissstelle verstärken. Von Vorteil ist weiters, dass das Anschweissen von Rippen an Rohre beschleunigt und fortlaufend erfolgen kann.
Ist die Rippe verhältnismässig dünn, kann die dem Werkstück zugewendete Seite ausgekehlt oder zu einer einzigen scharfen Kante oder einem Steg von geringer Breite zugespitzt werden. Ist die Rippe aber dicker, kann ihre dem Werkstück zugewendete Seite mit zwei oder mehreren parallelen längsverlaufenden Stegen versehen werden, die durch Vertiefungen voneinander getrennt sind, so dass die Rippe, wenn sie auf der Fläche des Werkstückes aufgebracht wird, an die sie geschweisst werden soll, mit dieser lediglich über zwei oder mehrere parallele schmale Stege in Berührung kommt.
Der erforderliche Druck auf die Rippe kann durch eine Rolle ausgeübt werden, die über ihren gesamten Umfang eine entsprechend tiefe Rinne aufweist und so die Führung für die Rippe bildet. Die Rippe wird zunächst nur leicht an die Oberfläche des Werkstückes angeschweisst, worauf dann Werkstück und Rippe zum endgültigen Verschweissen zwischen einander gegenüberliegende Rollen gebracht werden.
Der Schweissstrom- Wechsel- oder Gleichstrom - kann über die Druckrollen oder durch gleitende oder Rollenkontakte zugeführt werden. Sollen einander gegenüberliegende Rippen an ein Rohrangeschweisst werden, so kann dies unter entsprechender Aufeinanderabstimmung der Druckrollen gleichzeitig geschehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung einiger erfindungsgemässer Anwendungsbeispiele zu entnehmen. Es zeigen :
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Fig. l einen Schnitt durch eine an ein Rohr zu schweissende Rippe ; Fig. 2 in gleicher Schnittführung eine in radialer Richtung kurze Rippe ; Fig. 3 das Anbringen von zwei einander diametral gegenüberliegenden Rippen an ein Rohr im Schnitt ; Fig. 4 einen Schnitt durch das Rohr nach erfolgter Anschweissung der Rippen ; Fig. 5 einen Schnitt wie in Fig. 2, wobei aber die Rippe im Abstand voneinander angeordnete Stege an ihrer dem Werkstück zugewendeten Seite aufweist ; Fig. 6 das Anbringen von zwei einander diametral gegenüberliegenden Rippen der Ausbildungsform nach Fig. 5 ;
Fig. 7 einen Schnitt wie in Fig. 6, aber eine andere Art der Stromzuführung zu den Rippen ; Fig. 8 das Anbringen von sich spiralig um das Rohr windenden Rippen in Ansicht und Fig. 9 das Anbringen von geraden Längsrippen an einem Rohr in Ansicht.
Fig. 1 zeigt ein Rohr 10, an dessen Oberfläche eine Längsrippe 11 geschweisst werden soll. Die dem Rohr zugewendete Seite der Rippe ist ausgekehlt oder zu einer einzigen scharfen Kante oder einem verhältnismässig schmalen Steg 12 zugespitzt. Die Rippe wird unter in radialer Richtung erfolgender Druckeinwirkung und Stromzufuhr am Rohr befestigt. Dabei kommt anfänglich nur die Kante 12 mit dem Rohr in Berührung, wobei sich der Strom in der Kante konzentriert und diese sehr rasch bis auf Schweisstemperatur bringt. Beim Fortsetzen des Vorganges verformt sich die dem Rohr zugewendete Seite der Rippe, wodurch sie sich allmählich der Oberfläche des Rohres anpasst und so über ihre gesamte Breite an dieses angeschweisst wird.
Die dem Werkstück abgewendete Seite der Rippe ist mit Schrägflächen 13 ausgeführt, aber diese Seite kann je nach Erfordernis eine beliebige andere Form aufweisen.
Die in Fig. 2 gezeigte Rippe 14 ist in radialer Richtung kürzer als die in Fig. 1 gezeigte Rippe, aber ihre dem Werkstück zugewendete Seite weist die gleiche Ausbildungsform auf.
In Fig. 3 ist veranschaulicht, wie einander gegenüberliegende Rippen 15, 16 von der Art wie in Fig. 2 gezeigt, gleichzeitig an gegenüberliegenden Seiten eines Rohres 17 angebracht werden. Von einander gegenüberliegenden, mit Rillen versehenen Rollen 18, 19, die auch die den Schweissstrom führenden Elektroden bilden, wird auf die Rippen ein radialer Druck ausgeübt. Der Strom fliesst von der Rolle 18 durch die Rippe 15 und durch das Rohr zur andern Rippe 16 und zur andern Rolle 19.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Rohr 21 sind auf diese Weise einander diametral gegenüberliegende Rippen 22 angeschweisst worden. Die dem Werkstück abgewendeten Seiten 23 der Rippen sind zugespitzt oder gekehlt. Soll nun durch die Verbindung von zwei solchen parallellaufenden Rohren eine Platte hergestellt werden, verschweisst man jeweils die freien Enden der Rippen der nebeneinanderliegenden Rohre. Eine andere Möglichkeit, eine Platte zu formen, besteht darin, eine Anzahl von Rohren, die je eine verhältnismässig lange Längsrippe aufweisen, die nach dem oben beschriebenen Verfahren angebracht wurde, durch Anschweissen des jeweils freien Endes der Rippe an die nächste unberippte Rohrseite, miteinander zu verbinden.
Fig. 5 zeigt eine Rippe 24, deren dem Werkstück zugewendete Seite mit zwei parallellaufenden vorstehenden Stegen 25 versehen ist, die durch eine Vertiefung 26 voneinander getrennt sind. Diese Ausbildung ermöglicht es, dass die Rippe beim Anschweissen an ein Rohr od. dgl. zunächst nur über die beiden schmalen parallelen Stege mit dem Werkstück in Berührung kommt.
Diese Stege 25 können, wie in Fig. 5 gezeigt, scharfkantig sein, eine geringe Breite aufweisen oder in sich gezahnt sein.
Die Anzahl der Stege kann beliebig gewählt werden. Soll die Rippe an ein Rohr angeschweisst werden, kann die dem Rohr zugewendete Seite dem Umriss des Rohres entsprechend abgerundet sein, so dass alle Stege gleichzeitig mit der Fläche des Rohres in Berührung treten. Die Rippe kann aber auch gerade abgeschnitten sein, so dass die Stege nur sukzessive mit dem Fortschreiten des Schweissvorganges mit der Fläche des Rohres in Berührung kommen.
Fig. 6 zeigt das Anbringen einander gegenüberliegender Rippen 24 (wie in Fig. 5 bereits gezeigt) an einem Rohr 27 durch mit einer Rille versehene Druckrollen 28, die den Schweissstrom übertragen. Da der Vorgang genau der gleiche ist wie bei Fig. 4, erübrigt sich eine weitere Beschreibung.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Anschweissverfahren für einander diametral gegenüberliegende Rippen an ein Rohr. Auf die Rippen 29 wird durch mit einer Rille versehene Druckrollen 31 ein radialer Druck ausgeübt, aber der Schweissstrom wird durch Rollenelektroden 32 die auf den Rippen an einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, zugeführt. Die Rollenelektroden können durch gleitende Kontakte ersetzt werden.
Fig. 8 zeigt ein Verfahren zum Heranbringen und gleichzeitigen Anschweissen von nach einer Schraubenlinie verlaufenden Rippen an ein Rohr. Jede Rippe 33, die von einer Walze od. dgl. bewegt wird, wird von einer mit einer Rille versehenen Rolle 35 an die Oberfläche des Rohres 34 herange-
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führt, wobei die Achse der Rolle in einem entsprechenden Winkel zur Achse des Rohres geneigt ist. Die dem Rohr zugewendete Seite der Rippe ist gekehlt oder zugespitzt oder mit zwei oder mehreren parallel vorstehenden Stegen versehen, wie oben beschrieben. Die Rolle 35 übt den erforderlichen radialen Druck auf die Rippe aus und führt auch den Schweissstrom zu. Sind die Rollen ortsfest angebracht, wird das Rohr um seine Achse gedreht und mit entsprechender Geschwindigkeit während des Schweissvorganges auch axial bewegt.
Wahlweise können aber auch die Rollen angetrieben werden, in welchem Falle Rippen und Rohr zwischen ihnen durchgehen, wobei das Rohr seinerseits zur freien Rotation und axialen Bewegung gelagert ist.
In der gezeichneten Anordnung sind zwei mit grosser Steigung nach einer Schraubenlinie verlaufende Rippen gezeigt, die gleichzeitig an das Rohr angeschweisst werden, wobei die beiden Rippen die gleiche Steigung aufweisen und zueinander um einen Winkel von 1800 versetzt am Rohr angeordnet sind, wodurch die Schweisspunkte stets einander gegenüberliegen.
Fig. 9 zeigt das Anbringen zweier einander diametral gegenüberliegender gerader Längsrippen an einem Rohr. Die Rippen 36 werden auf das Rohr durch zwei mit Rillen versehene, angetriebene Druckrollen 37, die auf die Rippen einen radialen Druck ausüben und den Schweissstrom zuführen, aufgebracht, wobei diese Rollen auch das Rohr und die Rippen zwischen sich in axialer Richtung fortbewegen und das Rohr zur freien axialen Bewegung gelagert ist. Die Rippen können den Rollen auch unter einem bestimmten Winkel zugeführt werden, um den Lichtbogen zu vergrössern und den Antrieb zu verstärken.
Es ist abschliessend noch hervorgehoben, dass das Verfahren nach der Erfindung nicht nur für die an Hand der Beispiele ausgeführten Möglichkeiten, sondern auch beim Anschweissen von Rippen oder Streifen auf eine Platte od. dgl. wie z. B. bei der Herstellung von T-förmigen Schnitteilen, Anwendung finden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Anschweissen von Rippen an Rohren od. dgl. durch Widerstandsschweissen, wobei die dem Werkstück zugewendete Seite jeder Rippe Erhebungen aufweist, die am Beginn des Anschweissens die einzigen Kontaktstellen zwischen der Rippe und dem Werkstück darstellen und die Ausgangsstellen für die Schweissung sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Rohr od. dgl. zugekehrten Fläche der in Längsrichtung des Rohres verlaufenden Rippen über deren Länge durchlaufende schmale Stege oder scharfe Kanten angebracht werden und jede Rippe beim Anschweissen zunächst nur mit den Stegen bzw. den scharfen Kanten mit dem Werkstück in Berührung kommt und sich der Heizeffekt des Schweissstromes anfänglich in diesen konzentriert.
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