DE1058657B - Vorrichtung mit elektrischer Heizung zum Ausgluehen von Schweissnaehten, insbesondere an aus Schuessen zusammengesetzten Rohren - Google Patents

Description

PATENTAMT

kl 21h 32/10

Ι7ΠΤΚΧΛΤ. KL. H 054

S49514Vin<l/21h

ANMCLOETaC₁ 1 4. J IJ LI 19 3 6 BESAWRTJtACHUNC

OND AUSCAIS DKR AUSLECESCHRIFT: 4.JUKI19S9

Bei der Anfertigung von schmelxgeschwcißten Hoch· drockrohren, ?.. B. für Wasserkraftanlage^ werden die aus Spemlblech bestehenden Schüsse zu längeren Rahreinbeiten stirnseitig miteinander verschweißt. Es- ist aus statischen und BcarbeitungsgrUndcn not· $ wendig, daß die im Blech durch das Biegen und den SchwciliprozrB entstandenen Spannungen durch Nachglühen wieder beseitigt werden. Bei kleineren Rohreinlieiten erfolgt dies durch Einsetzen in einem Glühofen. Bei Rohstücken größerer Abmessungen ist dies «» meistens praktisch dann undurchführbar, wenn es sich um Rührstücke großer Länge handelt. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die einzelnen Rohrschtisse m sokhcn Teilungen «u verschweißen, daß sie im Glühofen eingesetzt werden können. Nachdem alwr i$ angestrebt wird, Rohreinheiten großer Länge zu liefern, werden die Teillängen wieder miteinander verschweißt. Die dal*ä entstehenden Rundtilhte müssen sclljstvcrständlich wieder nachgeglüht werden. Insbesondere ist auch zu beachten, daß die einzelnen so Rohntücke am Montageart, beispielsweise für eine Druckrohrleitung in eitsem schwer gangbaren Gelände, miteinander stirnseitig verschweißt werden Das Nachglühen der in der Fabrik bzw. am Montage-Ort Ixm der stirnseitigen Schweifjung entstehenden »3 Rundnäluc stellt ein schwieriges Problem dar, insbesondere wegen der beengten räumlichen Verhältnisse.

Zur Lösung der Aufgabe hat man bisher zwei verschieden« Wege eingeschlagen. Der erste Weg war *> .der» für jeden einzelnen Fall gesondert eine ringiör· migc Glühcinrichtnng zu bauen, die in ihrem Durchmesser sich dem zu entspannenden Rohrttück sehr eng anpassen tnufitc und in ihrer Länge so gestaltet war. d&ß man den Wirmcvcrlust durch Leitung und Strah· 3$ luiig auf ein erträgliches Maß beschränkte. Der zweite Weg besteht darin, mit einer transportablen Gruppe, die einen Umformersatz zum Erzeugen von Mittelirtquau-Wechselstrom mit allen zugehörigen Schaltapparaten und eine Kondensatorbatterie enthält, in der Fabrik und am Bauplatz die Schweißnähte an Rohren nachzuglultfi). Durch geeignete Regelung wird angestrebt, die gewählte Glfihtenipcratur konstant zu halten. Als Induktoren dienen dabei flexible Spezial kabel, die auf Rohre beliebigen Durchmessers aufge- «3 wickelt werden können. Auch das Glühen von Schweißnähten vom Inneren der Rohre her ist möglich, was besondere für Drucklcituiigsrobrc in engen Schächten bedeutungsvoll ist.

Die Nachteile des ersten Weges bestehen darin, daß So man die Glühanlage für jeden Fall neu auftauen muß und nach Gebrauch höchstens einzelne Teile wieder verwenden kann, da es unwahrscheinlich ist, daß ein völlig gleichartiges Rohr wieder zu glühen ist.

Vorrichtung mit elektrischer Heizung

zum Ausglühen von Schweißnähten,

insbesondere an aus Schüssen

zusammengesetzten Rohren

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Weraer-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität: Osterreldi vom 16. JuJi 1955

Ing. Georg Cutschy, Linz [Österreich),
Ist als ErhndcT genannt worden

Die an zweiter Stelle genannte Anlage ist zwar universal verwendbar, aber auch teuer, schwer und ziemlich verwickelt im Aufbau. Die Betriebesicherbeit hängt weitgehend davon ab, daB auch die mit der Bedienung befaßten Hilfskräfte entsprechend sorgfältig mit der Anlage umzugehen verstehen, da die Gefahr des Auftretens von Schäden insbesondere bei den komplizierten elektrischen Teilen RToU ist und gerade an entlegenen Baustellen ein solcher Schaden schwierig und nur mit großen Zeitverluste! behoben werden kenn.

Es sind biegsame elektrische Heizkörper bekannt» die ans einer Anzahl gelenkig miteinander verbundener Bauelemente aus Isolierstoff besteben und die jswei — allen Bauelementen gemeinsame — Heizspiralen aufweisen. Die einzelnen Bauelemente sind i!al*-i durch zusammengenietete Gelenklaschen unlösbar miteinander verbunden. Abgesehen davon, daß die Heizspiralen an den Biegestellen einer übermäßigen Strombclastung und auch einer übermäßigen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, kann die so aufgebaute Heizkette nur in der jeweiligen Länge, d.h. nur für einen bestimmten Rohr durchmesser, verwendet werden. Außerdem ist die Anbringung einer derartig langen Kette, insbesondere bei beschränkten Raumvcrhültnissen — wie sie bei in Gebtrgsstutlen verlegten Rohrleitungen vorkommen—, umständlich und zeitraubend.

WJ WWW»

1 übö ob/

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer im Aufbau einfacher. Vorrichtung, die längenmäßig jedem Rohrdurchmesser angepaßt werden kann und die — selbst bei beschränkten Raumverhältnissen — ein Zusammenbauen der Heizkette am Montageort gestattet, so daß eine einzige Vorrichtung an jeder beliebigen Stelle und für praktisch alle vorkommenden Rohrdurchmesser universell einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Mehrzahl von an sich bekannten, lösbar miteinander aus gelenkig verbundenen, mit Heizwendeln versehenen Isoliersteinen nunmehr nach Art einer lösbaren Kette zusammengesetzt sind und daß die Heizelemente der Kettenglieder wenigstens teilweise einzeln schalt- bzw. regelbar sind. Werden diese Wärmeisoliersteine so ausgebildet, daß sie nach beiden Richtungen aus der Strecklage verschwenkbar sind, was z. B. durch die Abrundung ihrer Enden möglich ist, so kann die Kette sowohl von außen als auch von innen an die auszu glühende Stelle angelegt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Bildung einer Galleschen Kette aus beheizten und seitlich dazu angeordneten unbeheizten Wärnieisoliersteinen sowie auf weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung. Es sind zwar ver schiedentlich elektrische Heizmäntel bekanntgeworden, die jedoch, soweit sie für Temperaturen über 500° C geeignet waren, aus starren Abschnitten bestehen. Die übrigen, aus entweder von den Heizwendeln selbst oder von einem Metallzugband zusammengehaltenen Heizelementen bestehenden Heizmäntel dienen in erster Linie zur Beheizung von Kochgefäßen, Leimtiegeln, Preß- und Gußzylindern für Kunststoff und sind ihrem Aufbau nach für Ausglühzwecke unbrauchbar. Um eine den gegebenen Betriebsverhältnissen entsprechende Temperaturverteilung im Glühgut zu erzielen, ist wenigstens ein Teil der die Heizwendel enthaltenden Bauelemente mit Schaltgeräten zur Temperaturregelung vorgesehen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil der in gestreckter Lage veranschaulichten Glühkette mit teilweise abgehobenem Mantel in Draufsicht,

Fig. 2 Längsschnitt und Seitenansicht derselben Glühkette gemäß der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Glühkette nach der Linie ΙΙΙ-ΙΙΪ der Fig. 2,

Fig. 4 einen gleichartigen Schnitt durch eine Glühkette anderer Ausführungsform,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines einzelnen beheizten Wärmeisoliersteines und

Fig. 6 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Rohr mit außen angebrachter Glühvorrichtung.

Die in der Zeichnung dargestellte Glühkette besteht nach Art der Galleschen Ketten aus Mittelgliedern und links und rechts davon angeordneten Seitengliedern. Die Mittelglieder werden von je drei und die Seitenglieder von je zwei nebeneinanderliegenden Wärmeisoliersteinen 1 und 2 gebildet. Die Innensteine 1 der Mittelglieder sind an ihrer Unterseite mit Kanälen 3 versehen, in denen eine Glühwendel 4 in der bei elektrischen öfen üblichen Ausführung unter gebracht ist. Die Anbringung der Heizwendel kann entweder unmittelbar, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen, oder mittelbar erfolgen, indem die Innensteine 1 mit besonderen Einsätzen 1 α, z.B. aus Steatit, versehen sind, in die die Heizwendel 4 eingelegt ist (Fig. 4). Die äußeren Wärmeisoliersteine 2 sind glatt ausgebildet. Die Steine weisen zwei Langlöcher 5 auf, die von den sie verbindenden Gelenkbogen 6 aus Stahl durchsetzt werden.

Mit den Gelenkbolzen 6 sind Stahlbügel 7 verschraubt, welche mit Teilen eines dünnen, nicht steifen Blechmantels 8 durch Schrauben 9 verbunden sind. Diese sind in Längsschlitzen 10 der Blechmanlelteikgeführt. Die Teile des Blechmantels tragen an ihren Enden verschiebbare Winkeleisen 11, die miteinander verschraubt sind. Die Befestigung dieser Profilstäbe

ίο mit den Blechteilen erfolgt durch Bolzen 12, die ebenfalls die Schlitze 10 durchsetzen.

Die freien Enden der Bügel 7 sind über die Verbindungsstelle mit den Gelenkbolzen 6 hinaus verlängert und überragen die Unterkante der Isoliersteine, so daß sie als Abstandhalter zwischen dem Werkstück und der Kette dienen.

Soll mit der Glühkette z. B. eine Rundschweißnaht an einem Rohr ausgeglüht werden, so wird die Kette an die betreffende Stelle um das Rohr gelegt und die beiden Enden zusammengeschlossen. Da die einzelnen Kettenglieder lösbar miteinander verbunden sind, kann die Länge der Kette in einfacher Weise dem Umfang des Rohres angepaßt werden. Die genaue Einstellung der Kettenlänge erfolgt in der Weise, daß die Glieder in der Längsrichtung gegeneinander verschoben werden, was durch die Ausbildung der Löcher 5 zu Langlöchern leicht möglich ist. In diesem Falle dient der Blechmantel, der ebenfalls zufolge der Längsschlitze 10 der Kettenlänge angepaßt werden kann, dazu, die Kettenglieder in ihrer gegenseitigen Lage zu sichern. Im übrigen werden die Wärme isoliersteine durch den Mantel von mechanischen Be anspruchungen entlastet.

Die seitliche und innere Isolierung des Rohres zur Verringerung der Wärmeverluste erfolgt in bekannter Weise durch Anordnung von Matten 13 aus Schlackwolle oder anderen Isoliermitteln, wie dies Fig. 6 für den Fall der Glühung von außen zeigt.

Die bewegliche und zerlegbare Ausführung der Glühvorrichtung bietet den großen Vorteil der Anpassungsmöglichkeit an jeden Rohrdurchmesser, des einfachen Zusammenbaues und der leichten Transportierbarkeit. Die Verwendung von einfachen Bauelementen erhöht die Betriebssicherheit und stellt an Bedienung und Wartung keinerlei Anforderungen. Selbstverständlich kann die Kette auch zum Nachglühen geradliniger und mit Hilfe einiger zusätzlicher Sonderformen aufweisender Glieder auch für beliebig gekrümmte Schweißnähte verwendet werden.

In üblicher Weise wird mit Hilfe bekannter Schaltgeräte die Heizung zonenweise geschaltet, so daß eine Regelung der Temperatur, die an mehreren Stellen gemessen wird, feinstufig möglich ist.

Patentansprüche:

1. Vorrichtung mit elektrischer Heizung zum Ausglühen von Schweißnähten, insbesondere an aus Schüssen zusammengesetzten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von an sich bekannten, lösbar miteinander aus gelenkig verbun denen, mit Heizwendeln versehenen Isoliersteinen nunmehr nach Art einer lösbaren Kette zusammengesetzt sind und daß die Heizelemente der Kettenglieder wenigstens teilweise einzeln schalt- bzw. regelbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisoliersteine der Kette nach beiden Richtungen aus der Strecklagc verschwenkbar sind, wodurch sie sowohl von

Claims (8)

1 übö ob/ Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer im Aufbau einfacher. Vorrichtung, die längenmäßig jedem Rohrdurchmesser angepaßt werden kann und die — selbst bei beschränkten Raumverhältnissen — ein Zusammenbauen der Heizkette am Montageort gestattet, so daß eine einzige Vorrichtung an jeder beliebigen Stelle und für praktisch alle vorkommenden Rohrdurchmesser universell einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Mehrzahl von an sich bekannten, lösbar miteinander aus gelenkig verbundenen, mit Heizwendeln versehenen Isoliersteinen nunmehr nach Art einer lösbaren Kette zusammengesetzt sind und daß die Heizelemente der Kettenglieder wenigstens teilweise einzeln schalt- bzw. regelbar sind. Werden diese Wärmeisoliersteine so ausgebildet, daß sie nach beiden Richtungen aus der Strecklage verschwenkbar sind, was z. B. durch die Abrundung ihrer Enden möglich ist, so kann die Kette sowohl von außen als auch von innen an die auszu glühende Stelle angelegt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Bildung einer Galleschen Kette aus beheizten und seitlich dazu angeordneten unbeheizten Wärnieisoliersteinen sowie auf weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung. Es sind zwar ver schiedentlich elektrische Heizmäntel bekanntgeworden, die jedoch, soweit sie für Temperaturen über 500° C geeignet waren, aus starren Abschnitten bestehen. Die übrigen, aus entweder von den Heizwendeln selbst oder von einem Metallzugband zusammengehaltenen Heizelementen bestehenden Heizmäntel dienen in erster Linie zur Beheizung von Kochgefäßen, Leimtiegeln, Preß- und Gußzylindern für Kunststoff und sind ihrem Aufbau nach für Ausglühzwecke unbrauchbar. Um eine den gegebenen Betriebsverhältnissen entsprechende Temperaturverteilung im Glühgut zu erzielen, ist wenigstens ein Teil der die Heizwendel enthaltenden Bauelemente mit Schaltgeräten zur Temperaturregelung vorgesehen. Der Gegenstand der Erfindung ist in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teil der in gestreckter Lage veranschaulichten Glühkette mit teilweise abgehobenem Mantel in Draufsicht, Fig. 2 Längsschnitt und Seitenansicht derselben Glühkette gemäß der Linie H-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Glühkette nach der Linie ΙΙΙ-ΙΙΪ der Fig. 2, Fig. 4 einen gleichartigen Schnitt durch eine Glühkette anderer Ausführungsform, Fig. 5 eine Seitenansicht eines einzelnen beheizten Wärmeisoliersteines und Fig. 6 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Rohr mit außen angebrachter Glühvorrichtung. Die in der Zeichnung dargestellte Glühkette besteht nach Art der Galleschen Ketten aus Mittelgliedern und links und rechts davon angeordneten Seitengliedern. Die Mittelglieder werden von je drei und die Seitenglieder von je zwei nebeneinanderliegenden Wärmeisoliersteinen 1 und 2 gebildet. Die Innensteine 1 der Mittelglieder sind an ihrer Unterseite mit Kanälen 3 versehen, in denen eine Glühwendel 4 in der bei elektrischen öfen üblichen Ausführung unter gebracht ist. Die Anbringung der Heizwendel kann entweder unmittelbar, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen, oder mittelbar erfolgen, indem die Innensteine 1 mit besonderen Einsätzen 1 α, z.B. aus Steatit, versehen sind, in die die Heizwendel 4 eingelegt ist (Fig. 4). Die äußeren Wärmeisoliersteine 2 sind glatt ausgebildet. Die Steine weisen zwei Langlöcher 5 auf, die von den sie verbindenden Gelenkbogen 6 aus Stahl durchsetzt werden. Mit den Gelenkbolzen 6 sind Stahlbügel 7 verschraubt, welche mit Teilen eines dünnen, nicht steifen Blechmantels 8 durch Schrauben 9 verbunden sind. Diese sind in Längsschlitzen 10 der Blechmanlelteikgeführt. Die Teile des Blechmantels tragen an ihren Enden verschiebbare Winkeleisen 11, die miteinander verschraubt sind. Die Befestigung dieser Profilstäbe ίο mit den Blechteilen erfolgt durch Bolzen 12, die ebenfalls die Schlitze 10 durchsetzen. Die freien Enden der Bügel 7 sind über die Verbindungsstelle mit den Gelenkbolzen 6 hinaus verlängert und überragen die Unterkante der Isoliersteine, so daß sie als Abstandhalter zwischen dem Werkstück und der Kette dienen. Soll mit der Glühkette z. B. eine Rundschweißnaht an einem Rohr ausgeglüht werden, so wird die Kette an die betreffende Stelle um das Rohr gelegt und die beiden Enden zusammengeschlossen. Da die einzelnen Kettenglieder lösbar miteinander verbunden sind, kann die Länge der Kette in einfacher Weise dem Umfang des Rohres angepaßt werden. Die genaue Einstellung der Kettenlänge erfolgt in der Weise, daß die Glieder in der Längsrichtung gegeneinander verschoben werden, was durch die Ausbildung der Löcher 5 zu Langlöchern leicht möglich ist. In diesem Falle dient der Blechmantel, der ebenfalls zufolge der Längsschlitze 10 der Kettenlänge angepaßt werden kann, dazu, die Kettenglieder in ihrer gegenseitigen Lage zu sichern. Im übrigen werden die Wärme isoliersteine durch den Mantel von mechanischen Be anspruchungen entlastet. Die seitliche und innere Isolierung des Rohres zur Verringerung der Wärmeverluste erfolgt in bekannter Weise durch Anordnung von Matten 13 aus Schlackwolle oder anderen Isoliermitteln, wie dies Fig. 6 für den Fall der Glühung von außen zeigt. Die bewegliche und zerlegbare Ausführung der Glühvorrichtung bietet den großen Vorteil der Anpassungsmöglichkeit an jeden Rohrdurchmesser, des einfachen Zusammenbaues und der leichten Transportierbarkeit. Die Verwendung von einfachen Bauelementen erhöht die Betriebssicherheit und stellt an Bedienung und Wartung keinerlei Anforderungen. Selbstverständlich kann die Kette auch zum Nachglühen geradliniger und mit Hilfe einiger zusätzlicher Sonderformen aufweisender Glieder auch für beliebig gekrümmte Schweißnähte verwendet werden. In üblicher Weise wird mit Hilfe bekannter Schaltgeräte die Heizung zonenweise geschaltet, so daß eine Regelung der Temperatur, die an mehreren Stellen gemessen wird, feinstufig möglich ist. Patentansprüche:

1. Vorrichtung mit elektrischer Heizung zum Ausglühen von Schweißnähten, insbesondere an aus Schüssen zusammengesetzten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von an sich bekannten, lösbar miteinander aus gelenkig verbun denen, mit Heizwendeln versehenen Isoliersteinen nunmehr nach Art einer lösbaren Kette zusammengesetzt sind und daß die Heizelemente der Kettenglieder wenigstens teilweise einzeln schalt- bzw. regelbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisoliersteine der Kette nach beiden Richtungen aus der Strecklagc verschwenkbar sind, wodurch sie sowohl von

außen als auch von innen an die auszuglühende Stelle angelegt werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der mit Heizwendeln versehenen Steine ungeheizte Wärmeisolier steine vorgesehen sind, die vorzugsweise die Verbindungsglieder der beheizten Steine nach Art einer Galleschen Kette bilden Und gleichzeitig den seitlichen Wärmeschutz der Glühnaht darstellen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbolzen in Längsschlitzen der Glieder gelagert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Gelenkbolzen in Stahlbügeln, welche die Isoliersteine an der der Heizung abgewendeten Seite umfassen, gelagert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel über die Lagerstellen der Gelenkbolzen hinaus verlängert sind und als Abstandshalter der Wärmeisoliersteine von der Oberfläche des glühenden Gegenstandes dienen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette mit einem dünnen Blechmantel versehen ist, der aus mehreren Teilen besteht, gegebenenfalls mit den Stahlbügeln verschraubt ist, und die Wärmeisoliersteine vor mechanischen Beanspruchungen schützt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechmantelteile in der Umfangsrichtung Längsschlitze aufweisen, in denen verschiebbare und mit Schraubenbolzen ausgestattete Profileisen befestigt sind und zur Verbindung zweier benachbarter Profileisen und somit zweier Mantelteile dienen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 486 661, 498 678;
schweizerische Patentschrift Nr. 116 307;
Brown Boveri Mitteilungen Januar/Februar 1956, ao S. 49;

Zeitschrift »Elektroschweißung«, 1939 und 1943, Hefte III, S. 47 bis 49 bzw. 35 bis 38.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

#909 529/389 5.99