CH445682A - Arrangement for inductive, continuous longitudinal seam welding of metal pipes - Google Patents

Arrangement for inductive, continuous longitudinal seam welding of metal pipes

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CH445682A
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pipe
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CH552666A
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German (de)
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Denner Helmut
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Bbc Brown Boveri & Cie
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K13/00Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01Welding by high-frequency current heating by induction heating
    • B23K13/02Seam welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Description

  

  Anordnung zum induktiven, kontinuierlichen Längsnahtschweissen von Metallrohren    Um die Schweissleistung bei der Herstellung von  längsnahtgeschweissten Röhren möglichst hochzuhal  ten, werden Kerne aus weichmagnetischem Material im  Wirkungsbereich des Induktors im Inneren des Rohres  angewendet. Um das magnetische Wechselfeld im  Rohrinnern weiter zu erhöhen, ist es ferner bekannt,  auf dem inneren Magnetkern eine Wicklung anzubrin  gen, welche mit dem äusseren Induktor derart in Ver  bindung steht, dass durch die sich ergebenden Ampere  verbindungen das primäre Magnetfeld noch weiter ver  stärkt wird.  



  Durch den Innenkern und seine Wicklung kann  eine etwa 30 %ige Leistungssteigerung erreicht werden.  Dieses Verfahren kann aber nur für     grössere    Rohr  durchmesser grösser als 100 mm verwendet werden.  Der Grund liegt darin, dass der V-förmige Schlitz im  Rohr bei kleinerem Durchmesser nur etwa 4-6 mm  breit sein kann und es daher schwierig ist, eine isolierte  Hochfrequenzstrom-Durchführung mit einer Abmes  sung von höchstens 4-5 mm anzubringen. Da es zu  dem immer wieder vorkommen kann, dass die Quer  naht nicht genau fluchtend geschweisst ist, besteht die  Gefahr der Beschädigung oder des Abreissens der  Durchführung durch eine     allfällig    vorstehende Band  kante.  



  Die Erfindung geht von der Feststellung aus, dass  eine weitere Leistungssteigerung durch eine zusätzlich  konzentrierte Führung des Magnetfeldes im unmittel  baren Bereich des     V-förmigen        Schlitzes    erreicht wird.  



  Die Erfindung geht von einer Anordnung aus zum  induktiven, kontinuierlichen Längsnahtschweissen von  Metallrohren aus einem C-förmig vorgebogenen Band,  dessen Kanten V-förmig am Schweisspunkt zusammen  laufen und dabei die     Erwärmung    durch eine um den so  vorgebogenen Rohrmantel angeordnete Induktorspule  erfolgt, und im Rohrinneren ein fester,     magnetisierba-          rer    Kern angeordnet ist.  



  Die Erfindung besteht darin, dass aussen am vorge  bogenen Rohrmantel im Bereich der V-förmig zusam  menlaufenden Bandkanten und des Schweisspunktes    ein magnetisierbarer Kern angeordnet ist. Bei grösseren  Anlagen muss dieser Kern gekühlt werden. Es ist dann  zweckmässig, den Kern mit Kühlkanälen zu versehen.  



  Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbei  spielen     näher    erläutert.  



  Fig. 1 zeigt den Schnitt durch eine Kernanordnung.  Fig. 2 zeigt den Schnitt durch eine vereinfachte  Kernanordnung.  



  In Fig. 1 ist 1 das Metallrohr, meistens aus Eisen,  das im Durchlaufverfahren induktiv entlang der Längs  naht geschweisst werden soll. Dabei wird ausgegangen  von einem C-förmigen vorgebogenen Band (Rohrteil  1a). Dessen Kanten 1c laufen V-förmig gegeneinander  und schliessen sich im Schweisspunkt 2 zum geschlos  senen Rohrteil 1b zusammen.  



  Zur induktiven Erwärmung ist um den vorgeboge  nen Rohrmantelteil 1a die Induktorspule 3 gelegt,  durch die der Hochfrequenzstrom des Generators  fliesst. Zur Verstärkung des magnetischen Feldes ist im  Rohrinneren, im Bereich der     V-förmig    zusammenlau  fenden Kanten 1c in bekannter Weise ein ortsfester,  magnetisierbarer Kern 4 angebracht.  



  Zur weiteren Verstärkung des Feldes ist aussen am  Rohrmantel 1 im Bereich der     V-förmig    zusammenlau  fenden Rohrmantelkanten 1c und des sich bildenden  Schweisspunktes 2 ein weiterer magnetisierender Kern  5-5a-5b angeordnet. Dieser Kern kann mit Kühlkanä  len versehen und von einem Kühlmittel durchflossen  sein. Der Kern ist mit seinem Längsteil 5a entlang den  noch offenen V-förmig zusammenlaufenden     Rohrman-          telkanten    zurückgeführt. Sein Ende 5b ist gegen das  Werkstück 1 zu abgebogen und nähert sich mit gerin  gem Abstand der Rohroberfläche. Durch diese Anord  nung wird das magnetische Feld in der     Schweisspunkt-          nähe    erheblich verstärkt.

   Zur Erhöhung der Wirkung  kann auf dem Jochteil 5a eine zusätzliche Spule 7 an  gebracht werden, die mit der Spule 3 in Serie oder par  allel geschaltet ist und ebenfalls im feldverstärkenden  Sinne vom     Hochfrequenzstrom    durchflossen ist. Falls  der Kern     5-5a-5b    ekühlt wird, so besteht dieser     vor-          C,         teilhaft aus Ferritröhrchen, welche parallel oder senk  recht zur Röhrenachse verlaufen können.  



  In Fig. 2 ist eine vereinfachte Ausführung gezeigt.  Wieder im letzten Bereich der zusammenlaufenden  Rohrmantelränder 1c ist in geringem Abstand über  dem Rohr ein radial gerichteter, magnetisierbarer Kern  6 angeordnet. Um diesen mit     Kühlkanälen    zu verse  hen, wird zweckmässig ein Paket aus Ferritröhrchen  oder aus einem Material mit ähnlichen elektrischen  Eigenschaften verwendet. Das Paket ist in einer Fas  sung 7 aus Kunststoff gehalten. Daran befindet sich ein  Übergang 8 an den Anschluss für die Kühlmittelzulei  tung. Das Kühlmittel durchströmt die Ferritröhrchen  und umströmt gleichzeitig den inneren Kern 4. Die       Leistungsübertragung    kann durch die zusätzliche Spule  9 weiter erhöht werden. Diese Spule ist mit der das  Rohr umschliessenden Spule 3 parallel oder in Serie  gestaltet.

    



  Die Erfindung     ermöglicht    es also, eine Feldkonzen  tration im Bereich des Schweisspunktes und der davor  zusammenlaufenden Rohrmantelkanten zu erreichen.  Daraus     resultiert    eine 20-25 % höhere     Schweisslei-          stung    bzw. Durchlaufgeschwindigkeit bei gleicher zuge  führter HF-Leistung.



  Arrangement for inductive, continuous longitudinal seam welding of metal pipes In order to keep the welding performance as high as possible in the manufacture of longitudinally welded pipes, cores made of soft magnetic material are used in the area of the inductor inside the pipe. In order to further increase the alternating magnetic field inside the tube, it is also known to attach a winding on the inner magnetic core, which is connected to the outer inductor in such a way that the primary magnetic field is further strengthened by the resulting ampere connections .



  An approx. 30% increase in performance can be achieved through the inner core and its winding. This procedure can only be used for pipe diameters larger than 100 mm. The reason is that the V-shaped slot in the pipe with a smaller diameter can only be about 4-6 mm wide and it is therefore difficult to attach an insulated high-frequency power feedthrough with a dimension of at most 4-5 mm. Since it can also happen again and again that the transverse seam is not welded exactly in alignment, there is a risk of damage to or tearing off the leadthrough due to any protruding tape edge.



  The invention is based on the finding that a further increase in performance is achieved through an additionally concentrated guidance of the magnetic field in the immediate area of the V-shaped slot.



  The invention is based on an arrangement for inductive, continuous longitudinal seam welding of metal pipes from a C-shaped pre-bent strip, the edges of which converge in a V-shape at the welding point and the heating takes place via an inductor coil arranged around the pre-bent pipe jacket, and inside the pipe fixed, magnetizable core is arranged.



  The invention consists in that a magnetizable core is arranged on the outside of the pre-bent pipe jacket in the area of the V-shaped converging strip edges and the welding point. In larger systems, this core must be cooled. It is then appropriate to provide the core with cooling channels.



  The invention is explained in more detail with reference to Ausführungsbei play.



  Fig. 1 shows the section through a core arrangement. Fig. 2 shows the section through a simplified core arrangement.



  In Fig. 1, 1 is the metal tube, mostly made of iron, which is to be inductively welded along the longitudinal seam in a continuous process. This is based on a C-shaped, pre-bent strip (pipe part 1a). Its edges 1c run against each other in a V-shape and join together at the welding point 2 to form the closed pipe part 1b.



  For inductive heating, the inductor coil 3 is placed around the pre-bent tubular casing part 1a, through which the high-frequency current of the generator flows. To strengthen the magnetic field, a fixed, magnetizable core 4 is attached in a known manner in the tube interior, in the region of the V-shaped converging edges 1c.



  To further strengthen the field, a further magnetizing core 5-5a-5b is arranged on the outside of the pipe jacket 1 in the area of the V-shaped converging pipe jacket edges 1c and the weld point 2 that is being formed. This core can be provided with cooling channels and a coolant can flow through it. The core is led back with its longitudinal part 5a along the still open V-shaped converging pipe jacket edges. Its end 5b is bent towards the workpiece 1 and approaches the pipe surface with a small distance. This arrangement considerably increases the magnetic field in the vicinity of the weld point.

   To increase the effect, an additional coil 7 can be placed on the yoke part 5a, which is connected in series or par allel with the coil 3 and is also traversed by high-frequency current in the field-reinforcing sense. If the core 5-5a-5b is cooled, it consists mainly of ferrite tubes, which can run parallel or perpendicular to the tube axis.



  In Fig. 2 a simplified embodiment is shown. Again in the last area of the converging pipe jacket edges 1c, a radially directed, magnetizable core 6 is arranged at a small distance above the pipe. In order to verse this with cooling channels, a package of ferrite tubes or a material with similar electrical properties is expediently used. The package is held in a Fas solution 7 made of plastic. There is a transition 8 to the connection for the coolant supply line. The coolant flows through the ferrite tubes and at the same time flows around the inner core 4. The power transmission can be further increased by the additional coil 9. This coil is designed in parallel or in series with the coil 3 surrounding the pipe.

    



  The invention thus makes it possible to achieve a field concentration in the area of the welding point and the pipe jacket edges converging in front of it. This results in a 20-25% higher welding power or throughput speed with the same applied HF power.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Anordnung zum induktiven, kontinuierlichen Längsnahtschweissen von Metallrohren aus einem C-förmig vorgebogenen Band, dessen Kanten V-förmig am Schweisspunkt zusammenlaufen und dabei die Er wärmung durch eine um den so vorgebogenen Rohr mantel angeordnete Induktorspule erfolgt, und im Rohrinneren ein fester, magnetisierbarer Kern ange ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass aussen am Rohrmantel (1) im Bereich der V-förmig zusammen laufenden Bandkanten (1c) und des Schweisspunktes (2) ein magnetisierbarer Kern (5, 5a, 5b) angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der aussenliegende Kern mit Kühl- kanälen versehen ist. 2. PATENT CLAIM Arrangement for the inductive, continuous longitudinal seam welding of metal pipes from a C-shaped pre-bent strip, the edges of which converge in a V-shape at the welding point and the heating is carried out by an inductor coil arranged around the pre-bent pipe jacket, and a solid, magnetizable core inside the pipe is arranged, characterized in that a magnetizable core (5, 5a, 5b) is arranged on the outside of the pipe jacket (1) in the area of the V-shaped converging strip edges (1c) and the welding point (2). SUBClaims 1. Arrangement according to patent claim, characterized in that the outer core is provided with cooling channels. 2. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der aussen liegende Kern (5, 5a, 5b) entlang den noch offenen, V-förmig zusammenlau fenden Rohrmantelkanten (1c) über den Induktor (3) zurückgeführt ist. 3. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der radial zum Metallrohr liegende Kern (6) auf den letzten Bereich der zusammenlaufen den Rohrmantelkanten (1c) beschränkt ist. 4. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der aussen liegende Kern eine Spule aufweist, die mit der das Rohr umschliessenden Induk tionsspule (3) parallel oder in Serie geschaltet ist. Arrangement according to patent claim, characterized in that the outer core (5, 5a, 5b) is led back along the still open, V-shaped converging pipe jacket edges (1c) via the inductor (3). 3. Arrangement according to claim, characterized in that the core (6) lying radially to the metal tube is limited to the last region of the converging tube jacket edges (1c). 4. Arrangement according to claim, characterized in that the outer core has a coil which is connected in parallel or in series with the induction coil surrounding the tube (3).
CH552666A 1966-04-15 1966-04-15 Arrangement for inductive, continuous longitudinal seam welding of metal pipes CH445682A (en)

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