DE1092579B

DE1092579B - Device for the progressive welding of strip-shaped material onto a supporting body, in particular for the production of heat exchangers (radiators)

Info

Publication number: DE1092579B
Application number: DES65411A
Authority: DE
Inventors: Hans Schaefer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-10-13
Filing date: 1959-10-13
Publication date: 1960-11-10

Description

Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen- von bandförmigem Material auf einen Tragkörper, insbesondere zur Herstellung von Wärmeaustauschern (Radiatoren) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen von Metallband auf einen MetaIltragkörper und dient besonders zur Herstellung von Wärmeaustauschern (Radiatoren).Device for the progressive welding of strip-shaped material on a support body, especially for the production of heat exchangers (radiators) The invention relates to a device for the progressive welding on of metal strip on a metal support body and is used in particular for the manufacture of heat exchangers (Radiators).

Zum Herstellen von Radiatoren ist es bekannt, Flachbandabschnitte längs auf die Oberfläche von Rohrkörpern aufzuschweißen. Hierbei ist es üblich, den Blechstreifen entweder hochkant auf der Rohroberfläche zu befestigten oder den aufzuschweißenden Blechstreifen U-förmig zu biegen und mit seiner Basis auf die Rohroberfläche aufzuschweißen, so daß in diesem Fall mit jedem Arbeitsgang zwei Kühlrippen auf dem Rohr befestigt werden. Das Aufschweißen erfolgt hierbei nach dem Widerstandsschweißverfahren mit Hilfe von Elektrodenrollen. Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die Rippen einzeln oder - bei vorausgegangener U-förmiger Verformung des Blechstreifens - in Paaren aufgeschweißt werden müssen, wobei zuvor den Längsabmessungen der Rohre entsprechend lange Blechabschnitte hergestellt werden müssen; hierbei ist weiterhin nachteilig, daß ihre Auflageflächen nicht satt aufgeschweißt werden. Außerdem ist es notwendig, die über den Rohrmantel zu verteilenden Rippen abzuzählen und symmetrisch über den Rohrumfang zu verteilen.For the production of radiators it is known to use flat ribbon sections To be welded lengthways onto the surface of pipe bodies. Here it is common to either fasten the sheet metal strip upright on the pipe surface or the To be welded on sheet metal strips to be bent into a U-shape and with its base on the To be welded on the pipe surface, so that in this case two Cooling fins are attached to the pipe. The welding takes place here after the resistance welding process with the help of electrode rollers. The well-known facilities this type have the disadvantage that the ribs individually or - with previous U-shaped deformation of the sheet metal strip - must be welded on in pairs, previously made of sheet metal sections corresponding to the longitudinal dimensions of the tubes Need to become; here it is also disadvantageous that their bearing surfaces are not full be welded on. It is also necessary to distribute them over the pipe jacket Count the ribs and distribute them symmetrically over the circumference of the pipe.

Um demgegenüber das Aufschweißen der Rippen aus Bandmaterial zu erleichtern und die A.ufschweißarbeit fortschreitend und in einem Arbeitsgang durchführen zu können, ist es weiter bekannt, entweder das unverformte Stahlband hochkant oder das rechtwinklig profilierte (z. B. mit einem U-Profil versehene) Stahlband mittels einer hierfür bemessenen Einrichtung fortschreitend spiralig auf das Trägerrohr aufzuwickeln und mit diesem durch elektrische Widerstandsschweißung in einem im wesentlichen automatisch ablaufenden Arbeitsgang zu verbinden.In contrast, to facilitate the welding of the ribs made of strip material and carry out the welding work progressively and in one operation can, it is also known, either the undeformed steel strip on edge or the right-angled profiled (e.g. provided with a U-profile) steel strip by means of a device designed for this purpose progressively spirally onto the support tube wind up and with this by electrical resistance welding in an im to connect essential automatically running work process.

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der letzterwähnten Einrichtung und gestattet das Aufschweißen auf induktivem Wege.The invention relates to a further development of the last-mentioned device and allows welding on by inductive means.

Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen bandförmigen Materials auf einen Tragkörper, bei der eine Halte- und Fördervorrichtung für den Tragkörper vorgesehen ist, durch die das Bandmaterial hochkant oder zu einem U-förmigen Profil verformt in einer Schraubenlinie auf der Oberfläche des Tragkörpers, z. B. einem Rohrkörper, aufwickelhar ist. Die Erfindung besteht darin, daß eine der Aufwickelstelle zugeordnete Induktionsheizeinrichtung vorgesehen ist, die aus einem in geringem Abstand zur Tragkörperoberfläche verlegten, vorzugsweise einwindigen Induktorteil besteht, dessen eines Wicklungsende mit einer Ausgangsklemme des Generators für die Erzeugung des Speisewechselstromes verbunden ist und dessen anderes Wicklungsende, vorzugsweise an. einer etwa diametral zur Auflaufstelle des Bandes auf den Tragkörper gelegenen Stelle, mittels eines Schleifkontaktstückes elektrisch gut leitend mit der Tragkörperoberfläche verbunden ist, wobei der Stromkreis für den Induktor durch ein mit der anderen Generatorklemme verbundenes Schleifkontaktstück geschlossen ist, das in einer in Zugrichtung des Bandes vor der Auflaufstelle des Bandes gelegenen Stelle aufliegt.Accordingly, the invention relates to an apparatus for advancing Welding band-shaped material onto a support body, in which a holding and Conveying device for the support body is provided through which the strip material upright or deformed into a U-shaped profile in a helical line on the Surface of the support body, e.g. B. a tubular body, is aufwickelhar. The invention consists in the fact that an induction heating device assigned to the winding point is provided, which is laid from a small distance to the support body surface, preferably single-turn inductor part, one end of the winding with a Output terminal of the generator connected to generate the alternating feed current and the other end of the winding, preferably on. one about diametrically to Run-up point of the tape on the body located point, by means of a sliding contact piece is connected to the support body surface with good electrical conductivity, the circuit for the inductor through a sliding contact piece connected to the other generator terminal is closed, which is in a pulling direction of the tape in front of the run-up point of the Ribbon located point rests.

Es ist zweckmäßig, den auf dem Tragkörper schleifenden Schleifkontakt nicht unmittelbar an der Innenseite des den Tragkörper umgebenden, ziemlich dünnwandigen und deshalb mechanisch wenig stabilen Spuleninduktors anzubringen, sondern einen mehrteiligen Heizinduktor vorzusehen, der aus einem rohrförmigen, vorzugsweise im Inneren kühlmitteldurchströmten Spulenteil und einem blockförmigen, vorzugsweise mit Kühlmittelkanälen durchsetzten, also im wesentlichen massiven Teil besteht, der einen der Oberflächenformgebung des Tragkörpers angepaßten, z. B. kreisförmigen, das Schleifkontaktstück enthaltenden Ausschnitt aufweist und, mit dem rohrförmigen Spulenteil einen Windungsabschnitt bildend, elektrisch hintereinandergeschaltet ist. Der rohrförmige Spulenteil soll dem blockförmigen Teil - in Vorschubrichtung des Tragkörpers gesehen - räumlich vorgeschaltet sein.It is advisable to use the sliding contact sliding on the support body not directly on the inside of the rather thin-walled one surrounding the support body and therefore to attach a mechanically unstable coil inductor, but one provide multi-part heating inductor, which consists of a tubular, preferably in Inner coil part through which coolant flows and a block-shaped, preferably interspersed with coolant channels, i.e. essentially consists of a solid part, the one the Surface shape of the support body adapted, z. B. circular, the sliding contact piece containing cutout and, with the tubular coil part forming a winding section, electrically connected in series is. The tubular coil part should match the block-shaped part - in the feed direction seen of the support body - be spatially upstream.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sei an Hand von zwei Figuren näher erläutert.An embodiment according to the invention is based on two figures explained in more detail.

Fig. 1 veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in einer perspektivischen Darstellung, Fig.2 in einer Aufsicht auf eine Tragkörperstirnfläche.Fig. 1 illustrates the subject matter of the invention in a perspective Representation, Figure 2 in a plan view of a support body end face.

Die Halte- und Fördervorrichtung für den rohrförmigen Tragkörper 1 ist nicht näher veranschaulicht. Sie besteht in bekannter Weise aus einer Vorrichtung, die das Rohr sowohl in der angegebenen Pfeilrichtung 2 um seine Längsachse zu drehen vermag als auch dem Rohr eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 3 erteilt. Der Heizinduktor besteht aus zwei vorzugsweise aus Kupfer gefertigten Teilen, dem spulenartig verformten Rohr4 und dem blockförmigen Teil s. Der spulenförmige Teil 4 besteht aus einer Dreiviertelwindung, die das Rohr 1 also etwa in einem Winkel von 270° umfaßt. Bei 6 wird der Spule 4 der Speisewechselstrom zugeführt. Das Spulenrohr 4 mündet an der Stelle 7 in den blockförmigen Teil 5, der bei 8 kreisringförmig ausgespart ist und den Heizinduktor zu etwas mehr als einer vollen Windung ergänzt. An der Innenseite der Aussparung 8 des blockförmigen Teiles 5 ist bei der Stelle 9 ein Kontaktstück 10 angebracht, das auf der Oberfläche des Rohres 1 zu schleifen vermag. Die Induktorteile 4 und 5 sind elektrisch hintereinandergeschaltet und berühren die Rohroberfläche ausschließlich an der Stelle 9. Diese Stelle ist etwa diametral zur Auflaufstelle 11 des auf das Rohr l aufzuschweißenden Bandes 12 gelegen. Jenseits der Auflaufstelle 11, also in Zugrichtung des Bandes vor der Auflaufstelle, ist ein Schleifkontaktstück 13 vorgesehen, das auf dem von einer nicht näher veranschaulichten gebremsten Vorratstrommel abgezogenen Band aufliegt. Das Schleifkontaktstück 13 ist, wie schematisch angedeutet, bei 14 mit der anderen Ausgangsklemme des nicht dargestellten, den Speisestrom für den Induktor erzeugenden Generators verbunden. Dieser Generator soll Wechselströme mit einer Frequenz abgeben, die vorzugsweise im Mittel-oder im Hochfrequenzbereich liegt. Dieser Speisewechselstrom verläuft somit über den Anschluß 6, die Induktorspule4, den blockförmigen Induktortei15 und das Schleifkontaktstück 10 zum Rohr, verläuft dann über die Oberfläche des Rohres, tritt an der Auflaufstelle 11 des Bandes 12 in das Band ein und über den Schleifkontakt 13 bei 14 in den Generator zurück.The holding and conveying device for the tubular support body 1 is not illustrated in more detail. In a known manner, it consists of a device which is able to rotate the tube about its longitudinal axis in the indicated arrow direction 2 and also gives the tube a feed movement in the direction of arrow 3. The heating inductor consists of two parts, preferably made of copper, the coil-shaped deformed tube 4 and the block-shaped part s. The coil-shaped part 4 consists of a three-quarter turn which surrounds the tube 1 at an angle of approximately 270 °. At 6, the coil 4 is supplied with the alternating feed current. The coil tube 4 opens at the point 7 in the block-shaped part 5, which is cut out in the shape of a circular ring at 8 and complements the heating inductor to form a little more than a full turn. On the inside of the recess 8 of the block-shaped part 5, a contact piece 10 is attached at the point 9, which is able to grind on the surface of the tube 1. The inductor parts 4 and 5 are electrically connected in series and only touch the pipe surface at the point 9. This point is located approximately diametrically to the contact point 11 of the strip 12 to be welded onto the pipe l. Beyond the run-up point 11, that is to say in the pulling direction of the tape in front of the run-up point, a sliding contact piece 13 is provided which rests on the tape drawn off from a braked supply drum, which is not shown in detail. The sliding contact piece 13 is, as indicated schematically, connected at 14 to the other output terminal of the generator (not shown) which generates the supply current for the inductor. This generator should emit alternating currents with a frequency which is preferably in the medium or high frequency range. This alternating feed current thus runs through the connection 6, the inductor coil 4, the block-shaped inductor part 15 and the sliding contact piece 10 to the tube, then runs over the surface of the tube, enters the belt at the run-up point 11 of the belt 12 and enters the belt through the sliding contact 13 at 14 the generator back.

Der rohrförmige Induktorteil4 dient zusammen mit dem blockförmigen Teil s zur Vorwärmung des Rohres 1 an der Schweißstelle. Da der Induktorstrom stellenweise auch über das aufzuschweißende Band 12 fließt, tritt gleichzeitig eine Erhitzung dieses Bandteiles ein, das nach seinem Auflaufen auf den Rohrkörper 1 im Wirkbereich des Blockes 5 neben dessen Schleifkontaktstück 10 auf Schweißtemperatur gebracht wird und mit der durch den Induktor 4/5 auf etwa 750° C vorgewärmten Rohroberfläche verschweißt wird. Sowohl der Induktorteil 4 als auch der Induktorteil 5 sind ebenso wie das Schleifkontaktstück 13 zweckmäßig wassergekühlt. Das Kühlwasser durch-Luft sowohl den Innenraum des rohrförmigen Spulenteiles 4 als auch den mit Kühlmittelkanälen 15 (Fig.2) ausgestatteten blockförmigen Teil 5. Ferner sind Kühlmittelzu- und -abflußrohre 16 und 17 für das Schleifkontaktstück 13 vorgesehen, die das Schieifkontaktstück im Inneren durchsetzen.The tubular inductor part 4, together with the block-shaped part s, serves to preheat the tube 1 at the welding point. Since the inductor current also flows in places over the band 12 to be welded on, this band part is heated at the same time, which after it runs onto the tubular body 1 in the effective area of the block 5 next to its sliding contact piece 10 is brought to the welding temperature and with that by the inductor 4/5 is welded to about 750 ° C preheated pipe surface. Both the inductor part 4 and the inductor part 5, like the sliding contact piece 13, are expediently water-cooled. The cooling water through-air both the interior of the tubular coil part 4 and the block-shaped part 5 equipped with coolant channels 15 (FIG. 2). Furthermore, coolant inlet and outlet pipes 16 and 17 are provided for the sliding contact piece 13, which penetrate the sliding contact piece inside .

Um ein Verkanten des auf das Rohr 1 auflaufenden Bandes 12, das, wie veranschaulicht, hochkant auf das Rohr aufgeschweißt wird, zu vermeiden, sind Führungsteile 18 und ein Führungshalbmond 19 (Fig. 2) vorgesehen, der das Rohr etwa über 90 Winkelgrade umfaßt und ein Weggleiten oder Verziehen des Bandes beim Auflaufen auf das Rohr bzw. während des Aufschweißvorganges verhindert.In order to tilt the tape 12 running onto the tube 1, which, like Illustrates being welded upright onto the pipe, guide parts are to be avoided 18 and a guide crescent 19 (Fig. 2) is provided, which the tube about 90 degrees and a sliding or distortion of the tape when running onto the pipe or prevented during the welding process.

Der Weg des Speisewechselstromes über die Spulen und das Rohr ist in der Fig.2 durch eine strichpunktierte Linie veranschaulicht. Hiernach tritt der Strom bei 6 in das Rohr 4 ein, verläuft durch die Spule 4 und tritt bei 7 in den blockförmigen Körper 5 ein, wo er längs des Kreisausschnittes 8 innerhalb des blockförmigen Körpers 5 zur Kontaktstelle 10 hin weitergeführt wird. An dieser Stelle tritt der Strom in das Rohr 1 ein und verläuft von dieser Stelle über den Rohrteil, der von dem Ausschnitt des blockförmigen Körpers 5 ummantelt wird. An der Auflaufstelle des Bandes 11 tritt der Strom vom Rohr in das Band über und von dort über das Kontaktstück 13 und den Anschluß 14 zum Generator zurück.The path of the alternating supply current via the coils and the tube is illustrated in Figure 2 by a dash-dotted line. Then the Current at 6 enters the tube 4, passes through the coil 4 and enters the at 7 block-shaped body 5, where it extends along the circular segment 8 within the block-shaped Body 5 is continued to the contact point 10 out. This is where the Stream into the pipe 1 and runs from this point over the pipe part that of the cutout of the block-shaped body 5 is sheathed. At the point of contact of the band 11, the current passes from the tube into the band and from there over the contact piece 13 and the connection 14 back to the generator.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for progressive welding of tape-shaped material on a support body, in particular for the production of Heat exchangers (radiators), with a holding and conveying device for the support body, by which the strip material is deformed upright or into a U-shaped profile in a helical line on the surface of the support body, e.g. B. a tubular body, is wound up, characterized by one associated with the winding point of the tape Induction heating device with a small distance to the support body surface laid, preferably single-turn inductor part, one end of which has a winding connected to an output terminal of the generator for generating the alternating feed current is and the other end of the winding, preferably at an approximately diametrical to the run-up point of the belt, electrically good by means of a sliding contact piece is conductively connected to the support body surface, the circuit for the Inductor through a further sliding contact piece connected to the other generator terminal is closed, the one located in the pulling direction of the tape in front of the run-up point Position of the tape.

2. Device according to claim 1, characterized by a multi-part heating inductor consisting of a tubular, preferably inside Coil part through which coolant flows and a block-shaped, preferably with coolant channels interspersed part consists of one adapted to the surface shape of the supporting body, z. B. circular, the sliding contact piece containing cutout and, with the tubular coil part forming a winding section, electrically connected in series is.

3. Device according to claim 2, characterized in that the tubular coil part is spatially upstream of the block-shaped part - viewed in the feed direction of the support body - and that the band running onto the support body is fed and welded in the active area of the block-shaped inductor part, preferably next to its sliding contact piece . Documents considered: French Patent Specifications Nos. 1095 095, 1096532.