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Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen von Metallrohr Die Erfindung
bezieht sich auf ein zum Schweißen von Metallrohr dienendes Verfahren nach Patentanmeldung
M 21488 VIII d / 21h, bei dem ein flacher Metallstreifen stetig vorgeschoben und
zu einem Rohr mit einem längs verlaufenden Schlitz oder Spalt geformt wird, worauf
das Rohr erwärmt und dem Druck von Walzen ausgesetzt wird, um den Spalt zu schließen
und die Spaltkanten zusammenzusch=eißen, sowie auf Vorrichtungen zur Ausführung
dieses Verfahrens.
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Bei dem Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung wurde abweichend von
den bisher bekannten, mit Starkstrom von niedrigen Frequenzen arbeitenden Widerstandsschweißverfahren
und bereits bekannten Induktionsachweißverfahren so vorgegangen, daß die Rohrkanten
kurz vor dem Zusammenschweißen durch Widerstandswärme unter Verwendung von Radiofrequenzstrom
erwärmt werden, der so zur Einwirkung gebracht wird, daß der größere Teil des Stromes
in dem Metallrohr längs der V-förmigen Bahn fließt, die von den beiden gegenüberstehenden
Kanten des Metallrohres gebildet wird, deren Zusammenschweißen an der Schweißstelle
erfolgt. Dabei erfolgt die Erwärmung der Spaltkanten durch Anlegen von mit einer
Radiofrequenzstromquelle verbundenen Kontakten an gegenüberliegenden Seiten des
Spaltes, und zwar durch einen Radiofrequenzstrom von 10 kHz/Sek. oder darüber, wobei
eine niedrigste Scheinwiderstandsbahn zwischen den Kontakten längs der sich nähernden
Spaltkanten zur Schweißstelle hin und zurück verläuft. Dadurch wird die resultierende
Widerstandswärme längs der Spaltkanten konzentriert und eine ständig zunehmende
Erhöhung derselben bis zur Schweißtemperatur bewirkt. Vorzugsweise gleiten die den
Radiofrequenzstrom zuführenden Kontakte auf den zugehörenden gegenüberliegenden
Kantenflächen in dem Spalt, wenn auch in einigen Fällen gleitende oder rollende
Kontakte verwendet werden können, die entweder an den Außenflächen oder an den Innenflächen
des Rohres in der Nähe und an entgegengesetzten Seiten des Spaltes anliegen. Gleitkontakte,
die an den gegenüberliegenden Kantenflächen innerhall) des Spaltes liegen, werden
bevorzugt, weil diese Flächen während der vorausgehenden Rohrbearbeitung genau geschnitten
sowie glattflächig und blank sind., so daß ein guter elektrischer Kontakt an diesen
Flächen erhalten wird. Die Kontakte können auch als Teiler arbeiten, gegen die an
gegenüberliegenden Seiten des Rohres aufgestellte Druckrollen wirken, um die Spaltkanten
zum gleichförmigen Schweißen richtig gegeneinanderzudrücken.
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In gewissen Fällen, besonders dann, wenn es sich um Rohre mit verhältnismäßig
kleinem Durchmesser handelt, wird jedoch mindestens ein erheblicher Teil des Stromes
die Neigung zeigen, um den Umfang des Rohres herumzufließen anstatt entlang der
Kanten des V-förmigen Spaltes, und der Schweißpunkt kann dann dazu neigen, längs
der Bewegungsrichtung des Rohres seine Stellung zu ändern, was die Güte der Schweißung
beeinträchtigen und Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht verursachen kann.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten insbesondere auf
zwei Weisen durch sich gegenseitig ergänzende Maßnahmen behoben werden können, die
eine überraschende Vergrößerung der Geschwindigkeit gestatten, mit der das Rohr
bei Beibehaltung einer großen Gleichmäßigkeit der Schweißung vorgeschoben wird.
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Diese Maßnahmen bestehen .erstens in der Verwendung eines haarnadelförmigen
Leiters, der entlang und oberhalb des V-förmigen Spaltes verläuft und durch den
der Radiofrequenzstrom in großer Nähe der sich gegenüberliegenden Kanten dies Spaltes
fließt, wodurch die Impedanz der entlang den Spaltkanten zum Schweißpunkt hin und
zurück verlaufenden Bahn des Radiofrequenzstromes verringert wird. Dieser haarnadelförmige
Leiter wirkt anscheinend so, daß er etwas dazu beiträgt, die Bahn der niedrigsten
Induktanz in einer stabilen Lage zu halten, so daß der Schweißpunkt nicht wandern
kann.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß die Impedanz der um das Rohr
herumlaufenden Strompfade durch Anbringung in an sich bekannten Kerneinrichtungen
im
Bereich dieser Strompfade erhöht wird. Man. kann innerhalb des Rohres oder in gewissen
Fällen auch unmittelbar außerhalb des Rohres oder gleichzeitig inner- und außerhalb
des Rohres Magnetkerne, Eisenpakete od. dgl.anbringen, wodurch auf Grund der erhöhten
Impedanz dieser Strompfade der Radiofrequenzstrom noch mehr in der erwünschten Weise
längs den Kanten des Spaltes konzentriert wird. Durch diese zweite Maßnahme kann
bei Verwendung einer geeigneten Menge des Rad'iofrequenzstromes die Vorschubgeschwindigkeit
des Rohres um 90 bis 1001/9 oder mehr erhöht und trotzdem eine gleichmäßige und
gute Schweißnaht erzielt werden.
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Andere Ziele, Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung, in der verschi'ed'ene
bevorzugte Ausführungen dargestellt sind. In der Zeichnung ist F ig. 1 eine schaubildliche
Ansicht der wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei
die Lage einer sich vorschiebenden Rohrlänge während des Schweißens dargestellt
ist, und Fig. 2 bis .5 sind schaubildliche Ansichten anderer Kontaktanordnungen,
die beim Betrieb der Vorrichtung verwendet werden können.
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Eine Rohrlänge 10 (Fig. 1) wird von einer Vorrichtung stetig vorgeschoben,
die einen flachen Metallstreifen zu einem Rohr mit einem Spalt 11 umformt, dessen
sich gegenüberliegende Kanten an der Schweißstelle 12 zusammengebracht und verschweißt
werden, wenn das Rohr durch die Einwirkung der sich gegenüberstehenden Druckwalzen
13, 14 vorgeschoben wird.
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Zwei von einer Zwischenlage hochwarmfester Isolation 17 getrennte
Kontakte 15, 16 sind auf einem Träger so gelagert, daß sie in dem Spalt 11 eingreifen
und an gegenüberliegenden Rohrkantenflächen 18, 19 gleitend anliegen.
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Die Kontakte 15, 16 können beispielsweise mittels Schrauben 20 an
den Leitschienen 21 bzw. 22 abnehmbar befestigt sein, die aus Kupfer oder einem
anderen elektrisch gut leitenden Material bestehen. Die Leitschienen sind mit einer
Radiofrequenzstromquelle, z. B. den Ausgangsklemmen eines Radiofrequenzumformers,
verbunden, der einen Hochfrequenzstrom hoher Spannung in einen Starkstrom niedriger
Spannung mit Radiofrequenz, z. B, einer Frequenz von etwa 300000 bis 500000 Perioden/Sek.,
umformt. Gewünschtenfalls kann auch eine höhere Frequenz, bis zu einigen Millionen,
verwendet werden, obwohl üblicherweise eine Frequenz von etwa 400000 Perioden genügt.
In einigen Fällen können auch Hochfrequenzen von 10000 Perioden verwendet werden,
obwohl solche niedrige Frequenzen für gewöhnlich nicht so erwünscht sind.
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Die Strommenge, die in dem Stromkreis der Kontakte 15, 16 fließt,
kann innerhalb gewisser Grenzen schwanken, was von der Größe und der Dicke des Rohres
sowie der Geschwindigkeit seiner Längsbewegung abhängt. Das Ausmaß, in dem Wärme
dem Rohr zugeführt werden muß, erhöht sich bei größer werdender Vorschubgeschwindigkeit
des Rohres. Die erforderliche Wärmemenge ist wesentlich größer, wenn die Rohrwand
dicker ist. Es soll so viel Strom zugeführt werden, daß die innerhalb des Spaltes
11 liegenden Metallkantenflächen gerade an dem Zeitpunkt, an dem sie sich an der
Schweißstelle berühren, den richtigen Erweichungszustand haben, während das von
diesen Kantenflächen auf Abstand befindliche Metall noch fest bleibt. Rohre großer
Durchmesser erfordern wesentlich größere Strommengen als kleine Rohre derselben
Wandstärke. Dieses Merkmal, gemeinsam mit der Tatsache, daß die Anwendung des Radiofrequenzstromes
keinen starken Kontaktdruck erfordert, sind wichtige Vorteile der Erfindung, die
deren Anwendung bei Rohren weit voneinander abweichender Größen, Formen, Festigkeiten
und verschiederner Arten von Metallen ermöglichen.
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Gewünschtenfalls können zusätzliche Walzen 25,26
an den Seiten
des Rohres angelegt werden, um die Kanten 18, 19 des Spaltes fest an die Kontakte
15 bzw. 16 anzulegen. Diese Walzen bestehen vorzugsweise aus Isoliermaterial oder
müssen isolierte Oberflächen oder Tragzapfen haben.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist die Leitschiene 22
von einem Spalt 27 unterbrochen, über dem sich der Leitschienenteil 22a zum Stromanschluß
erstreckt. Mittels dieses Spaltes wird in den Stromkreis ein haarnadelartiger Leiter
30 in Reihe geschaltet, der von dem Leitschienenteil 22 a nach unten zu einer nahe
der einen Kante des Spaltes 11 gelegenen Stelle und von dort längs dieser Kante
zu einem aberhalb der Stelle 12 gelegenen Punkt verläuft. An diesem letzterwähnten
Punkt wendet dieser Leiter und wird nahe der anderen Kante sowie unmittelbar oberhalb
der anderen Kante des Spaltes zurückgeführt und dann an den Leitschienenabschnitt
22 angeschlossen. Der in dieser Stellung dargestellte Leiter 30 soll den Stromfluß
längs der Kanten des Spaltes 11 konzentrieren, und zwar durch den in der Induktionserwärmung
bekannten »Nachbarschaftseffekt«, d: h.; infolge der Verwendung der Schleife 30
wird durch die Schweißstelle eine Strombahn von etwas niedrigerer Ind.uktivität
geschaffen, als sonst erhalten würde, und zwar infolge der Nähe des in dieser Schleife
fließenden Stromes.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung fließt der Strom von der
Quelle über den Leitschienenabschnitt 22 a, dann durch den haarnadelartigen Leiter
30 in den Leitsohienenabschnitt 22 zum Kontakt 1:6, dann längs der einen Kantenfläche
des Spaltes 11 zum Bereich der Schweißstelle 12 und dann zurück längs der anderen
Kantenfläche des Spaltes zum Kontakt 15 und über die Leitschiene 21 zurück zur Stromquelle:
Die Verwendung eines Leiters 30 kann erwünscht sein, wein Radiofrequenz niederer
Bereiche, z. B. von 10000 Perioden, verwendet wird, da hierbei die Neigung besteht,
daß ein großer Teil des Stromes in Umfangsrichtung um das Rohr herumfließt. Bei
hohen Frequenzen, z. B. 300 kHz oder höher, kann der Leiter 30 unnötig werden.
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Da Starkströme verwendet werden, können Kühleinrichtungen für die
Leitschienen 21, 22 und 22a notwendig oder erwünscht sein. Zum Kühlen haben diese
Leitschienen Bohrungen, durch die Kühlflüssigkeit umläuft. Die Flüssigkeit fließt
beispielsweise im Teil 22a durch eine Bohrung 35, dann durch den hohlen Innenraum
des Teiles 30 zur Bohrung 36 in der Leitschiene 22, dann durch ein aus Isoliermaterial
bestehendes Rohr 37 in eine Bohrung 38 der Leitschiene 22 a.. Die Leitschiene 21
kann eine U-förmige Bohrung 39 zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit haben.
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Die, Leitschienen können von isolierten Trag- und Lagereinrichtungen
(nicht dargestellt) in der dargestellten Stellung oder der Schweißstelle 12 gegenüber
verstellbar gehalten werden.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, brauchen die Kontakte 15a und 16a zum
Zuführen des Hochfrequenzstromes zu den Kantenflächen und zum Spalt nicht unmittelbar
einander gegenüberzustehen, sondern können voreinander angeordnet sein. Diese Anordnung
ist besonders
dort erwünscht, wo eine verhältnismäßig kurze Strombahn
von den Kontakten zu dem Schweißpunkt hin und von dem Schweißpunkt weg vorhanden
ist. Es besteht hierbei die Möglichkeit, einen engeren Spalt in dem Rohr anzuwenden
und auf diese Weise die Reaktanz der Strombahn zu verringern.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung sind die Kontakte 15
b. 16 b an ihren unteren Enden 41, 42 in der dargestellten Weise geformt,
so daß sie an der Außenfläche des Rohres 10b längs Linien anliegen, die nahe den
Spaltkanten verlaufen. Bei dieser Anordnung kann der Spalt noch schmaler an den
Kontaktstellen sein, so daß der Scheinwiderstand der Strombahn von den Kontakten
zur Schweißstelle hin und von der Schweißstelle weg noch weiter vermindert wird.
Gewünschtenfalls können die Kontakte 15 c,16 c (Fig. 4) so angeordnet sein, daß
sie sich in den Spalt nach unten erstrecken und Spitzen 43, 44 haben, die sich an
die Innenflächen des Rohres an Stellen längs und nahe des Spaltes anlegen. Diese
Form wird dann bevorzugt, wenn die Innenflächen des Rohres gleichmäßig und blank
sind, so daß ein guter Kontakt vorhanden ist, oder wenn eine höhere Erwärmung längs
des unteren Teils der Spaltkanten gewünscht wird.
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Die in Fig. 5 gezeigte Konstruktion gleicht der in Fig. 3 gezeigten
-Ausführungsform, abgesehen davon, daß hier die Kontakte 15 b,16 b, falls gewünscht,
näher an den Schweißpunkt 12 b herangerückt werden können und daß eine Einrichtung
62 vor den Kontakten in dem Spalt angeordnet ist, welche verhindert, daß die Spaltkanten
zu früh oder in unregelmäßiger Weise zusammenkommen. Wenn die Kontakte nicht zwischen
die Spaltkanten eingeführt sind, kann es vorkommen, daß die Spaltkanten die Neigung
zeigen, nach dem Verlassen der Kontakte sich einander zu früh zu nähern, so daß
zwischen den Kontakten nur ein kleiner Winkel vorhanden ist, der so klein sein kann,
daß der Schweißpunkt längs des Rohres etwas hin und her wandert und dadurch eine
unregelmäßige Schweißnaht verursacht. Dieser Übelstand kann durch Einsetzen der
Aufweiteeinrichtung 62 vor den Kontakten vermieden werden. Die Einrichtung 62 kann
beispielsweise aus einem Paar von drehbar angeordneten dünnen Scheiben bestehen,
die voneinander und von der sie tragenden Welle 63 isoliert sind. Eine geeignete,
nicht gezeigte, mit Lagern versehene Halteeinrichtung muß selbstverständlich für
die Welle vorgesehen sein. Die Aufweiteeinrichtung kann auch für die in den anderen
Figuren gezeigten Anordnungen verwendet werden.
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Bei den in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Kontakten können Trag- und
Kühleinrichtungen verwendet werden, die ähnlich den in Fig. 1 dargestellten Einrichtungen
sind. Gewiinschtenfalls kann auch ein haarnadelartiger Leiter, wie der in Fig. 1
dargestellte Leiter 30, bei den Kontakten nach den Fig. 2 bis 5 verwendet werden.
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Die vorstehend erwähnten magnetischen Kerneinrichtungen werden im
folgenden an Hand von Fig. 1 im einzelnen beschrieben. Diese Einrichtungen können
beispielsweise aus einer Anzahl von aus magnetischem Werkstoff bestehenden Stangen
50 gebildet sein, die in irgendeiner geeigneten Weise in dem sich vorschiebenden
Rohr gehalten werden, z. B. durch eine isolierte Halterung 51, die in den Spalt
11 hineinreicht und in irgendeiner Weise ein die Stangen 50 umgebendes Isolierband
52 hält. Die Stangen können beispielsweise aus gesintertem, magnetischem Oxyd und
Isolationsmaterial bekannter Arten bestehen, die einen geringen Verlustfaktor und
einen hohen spezifischen Widerstand haben, wie beispielsweise die unter dem Warenzeichen
Ferramic von der General Ceramic & Steabite Corp. vertriebenen Werkstoffe. Jedoch
können diese Kerneinrichtungen auch aus irgendeinem anderen Material bestehen, dessen
Permeabilität größer und vorzugsweise erheblich größer als Eins ist und das vorzugsweise
so beschaffen ist, daß es Streuströme verhindert, beispielsweise geblättertes Eisen,
das üblicherweise für elektrische Maschinen verwendet wird. Wie dies aus der Zeichnung
ersichtlich ist, erstreckt sich der magnetische Kern vorzugsweise von einer unterhalb
der Kontakte liegenden Stelle innerhalb des Rohres bis zu einer unterhalb oder nahezu
unterhalb des Schweißpunktes 12 liegenden Stelle und füllt, abgesehen von dem gerade
unterhalb des Spaltes 11 liegenden Raum und dem notwendigerweise an der Rohrwand
vorhandenen Spiel, den innerhalb des Rohres befindlichen Raum im wesentlichen aus.
In manchen Fällen ist es jedoch nur notwendig Kerneinrichtungen mit bogenförmigem
Querschnitt zu verwenden, die nahe der Rohrinnenwand liegen.
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Die innenliegenden magnetischen Kerneinrichtungen können durch Stangen
oder Streifen aus dem gleichen oder ähnlichen magnetischen Material :ergänzt werden,
welche an der Außenwand des Rohres angeordnet sind, wie beispielsweise die Stangen
60, die durch eine in geeigneter Weise mit ihnen verbundene isolierte Halterung
61 in ihrer Lage gehalten werden. In der Regel werden sich aber innenliegende Kerneinrichtungen
wirkungsvoller als außenliegende erweisen.
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Mit den oben angegebenen Ferramic-Kerneinrichtun.gen hat es sich als
möglich erwiesen, die Induktanz der Umfangsbahn von dem einen Kontakt 15 zu dem
anderen Kontakt 16 auf das 8- bis 10fache zu erhöhen, wobei bei Verwendung von Kernmaterial
mit geringem Widerstand die Leistungsverluste nicht erheblich höher als die ohne
diese Kernmittel auftretenden Verluste liegen. Infolgedessen wird der Stromfluß
entlang den V-förmigen Kanten von den Elektroden nach dem Schweißpunkt hin und von
diesem zurück so weit erhöht, daß, wie z. B. in einem typischen Versuch ermittelt
wurde, ein Aluminiumrohr von 5 cm Durchmesser und einer Wandstärke von 2 mm (81
mils) mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 13,5 m je Minute und unter Verwendung
von von einem 20-kW-Generator geliefertem Strom mit einer Frequenz von 400 kHz geschweißt
werden konnte, während ohne Verwendung der Kerneinrichtungen das Rohr nur mit einer
Geschwindigkeit von 7,3 m je Minute vorgeschoben und ordnungsmäßig geschweißt
werden konnte. Bei diesem Versuch waren die Teile so angeordnet, daß der Abstand
zwischen dem Schweißpunkt und dem diesen zugewendeten Kanten der Kontakte ungefähr
2 cm betrug. Es wurde gefunden, daß dieser Abstand beim Schweißen von Rohren aus
Nichteisenanetall vorzugsweise etwas geringer ist. Bei einem ähnlichen Versuch mit
Stahlrohr war dieser Abstand vorzugsweise ungefähr 6 cm. In einem typischen Versuch
mit Stahlrohr von 5 cm Durchmesser und einer Wandstärke von 1,3 mm mit Strom von
375 kHz von einem 20-kW-Generator konnte das Rohr mit einer Vorschul>-geschwindigkeit
von über 15 m je ?Minute geschweißt werden, wobei die Schweißnaht keine Unregelmäßigkeiten
zeigte. Die oben angegebenen Schweißgeschwindigkeiten können natürlich mit Radiofr.equenzgeneratoren
von größerer Leistung erheblich erhöht werden. Einer der wichtigsten Vorteile der
Erfindung besteht darin, daß die für Schweißen mit hoher Geschwindigkeit erforderlichen
größeren Radiofrequenzgeneratoren
erheblich billiger sind als die
bisher für das Schweißen von Rohren verwendeten Generatoren mit niedriger Frequenz.
Ein weiterer Vorteil ist, daß bei der hier gezeigten Kontaktanordnung die Maschine
innerhalb weniger Minuten für Rohre verschiedener Größen eingerichtet und betriebsbereit
gemacht werden kann, während hierfür viele Stunden bei den bisher bekannten Vorrichtungen
benötigt wurden.
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Es ist weiter bemerkenswert, daß die in der hier beschriebenen Kombination
verwendeten magnetischen Kerneinrichtungen einem ganz anderen Zweck dienen als die
in Verbindung mit einer Induktionsbeheizung von Rohren verwendeten magnetischen
Kerneinrichtungen, bei denen eine Induktionsheizspule um das Rohr herumgelegt wird.
In dem letzteren Fall erhöht das Anbringen der Kerneinrichtung den gesamten durch
die Spule erzeugten magnetischen Kraftfluß, der seinerseits den in Umfangsrichtung
im Rohr fließenden Gesamtstrom durch Induktion erhöht, im Gegensatz. zu dem Widerstandsheizverfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung. Im vorliegenden Fall wirkt der Magnetkern gerade
in umgekehrter Weise als bei den Induktionsheizverfahren, da bei den letzteren ein
großes Ansteigen des Stromflusses in den dem Spalt gegenüberliegenden Rohrflächen
eintritt, während gemäß der Erfindung der Kern den Strom in Umfangsrichtung erheblich
vermindert und den größten Teil des Stromes zwingt, den nutzbaren Weg von den Kontakten
zur Schweißstelle hin und zurück zu nehmen.
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Abgesehen von den oben angeführten Vorteilen des Verfahrens gemäß
der Erfindung unter Verwendung von Radiofrequenzstrom ergeben sich aus den nachstehend
angeführten Tatsachen noch andere wichtige Vorteile. Die erforderliche Menge an
Radiofrequenzenergie ist eine Funktion der Dicke des für das Rohr verwendeten Metalls
und ist im wesentlichen von dem Rohrdurchmesser unabhängig. Aus diesem Grunde wird
für das Schweißen größerer Rohre keine wesentlich größere Energiemenge benötigt
als beim Schweißen von Rohren mit kleinem Durchmesser, was darauf zurückzuführen
ist, daß der Heizvorgang nur auf die zu schweißenden Kanten beschränkt ist. Dies
steht im Gegensatz zu Heizverfahren mit niedriger Frequenz, bei denen bei größeren
Rohrdurchmessern die zugeführte Energiemenge ansteigt, da bei niedriger Frequenz
in jedem Fall ein erheblicher Teil der Heizwirkung auf von den Spaltkanten entfernte
Flächen verteilt wird. Bei den gemäß der Erfindung vorzugsweise verwendeten Verfahren
wird, ohne daß der Durchmesser des zu schweißenden Rohres eine Rolle spielt, erheblich
weniger Energie benötigt als bei Verfahren mit niedriger Frequenz, weil es bei Verfahren
mit niedriger Frequenz keine Möglichkeit gibt, die maximale Heizwirkung am Schweißpunkt
zu konzentrieren, wohingegen gemäß dem Verfahren nach der Erfindung dies der einzige
Punkt ist, der bis auf die tatsächliche Schweißtemperatur gebracht zu werden braucht.
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Die vorzugsweise gemäß der Erfindung verwendeten Verfahren haben den
weiteren Vorteil, daß nur ein einziges Paar von Kontakten benötigt wird und trotzdem
die durch dieses hervorgerufene Heizwirkung voll entlang den Kanten des V-förmigen
Spaltes zur Wirkung kommt, und zwar von den Kontakten bis zum Schweißpunkt, in welchem
die Temperatur ihr Maximum erreicht. Andererseits müssen bei Verfahren mit niedriger
Frequenz, wenn Stark-strom an dem Spalt verwendet wird, entweder schwere, einen
hohen Druck übertragende Walzen hoher Leitfähigkeit verwendet werden, oder eine
Anzahl derartiger Walzenpaare, von denen jedes nur eine momentane Heizwirkeng verursacht,
so daß das Rohr sich hinter jedem Paar abkühlen kann und keine Möglichkeit für eine
dauernde und anwachsende Beheizung der Spaltkanten vorhanden ist, nachdem die Spaltkanten
die Kontakte verlassen haben.
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Die größten Vorteile des vorzugsweise verwendeten Verfahrens lassen
sich sowohl mit verhältnismäßig dünnwandigen Stahlrohren als auch Nichteisenmetallrohren
erzielen, welche den zum Übertragen eines starken Heizstromes bei bisher bekannten
Widerstandsschweißverfahren erforderlichen hohen Anprel3-drücken nicht standhalten
können, insbesondere dann, wenn das Rohr mit der für eine wirtschaftliche Produktion
erwünschten hohen Geschwindigkeit vorgeschoben wird.
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Nachdem die Vorrichtung zur Herstellung von Rohren von einem gegebenen
Durchmesser eingerichtet ist und die Kontakte an den Spaltkanten in einem gegebenen.
Abstand von dem Schweißpunkt angeordnet sind, kann man entweder durch mathematische
Berechnungen oder durch kurze Versuche eine geeignete Frequenz bestimmen, welche
den Strom gemäß der Erfindung veranlassen wird, der gewünschten Bahn zu folgen.
Während eine Frequenz von 10000 Hz gemäß der Erfindung eine Strombahn entlang
den V-förmigen Spaltkanten hervorruft, so ist doch für gewöhnlich.zur Vermeidung
von Kontaktschwierigkeiten eine viel höhere Frequenz vorzuziehen. Die Anwendung
von Frequenzen in der Nähe von 10000011z, die gemäß der Erfindung ebenfalls geeignet
sind, verursachen gegenwärtig noch Schwierigkeiten, da dieser Bereich zwischen dem
höheren Frequenzbereich motorgetriebener Generatoren und den niedrigeren Frequenzbereichen
von Vakuumröhrenradiofrequenzgeneratoren fällt. Demgemäß werden in der Praxis, wie
dies oben beschrieben wurde, Frequenzen von einigen Hunderttausend Hz oder mehr
bevorzugt, jedoch ist die jeweils zu wählende Frequenz nicht von ausschlaggebender
Bedeutung, wenn sie so hoch liegt, daß die Bahn des größten Teils des Stromes der
gewählten Frequenz längs den Kanten des V-förmigen Rohrspaltes verläuft und nicht
um das Rohr herum.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind zwar bestimmte Ausführungen dargestellt,
doch können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, die für Fachleute leicht
ausführbar sind. Der Bereich der Erfindung wird lediglich durch die Patentansprüche
bestimmt.