DE1196804B

DE1196804B - Electrical resistance continuous annealing device for pipes, round bars or the like.

Info

Publication number: DE1196804B
Application number: DEM56302A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kleine-Weischede
Original assignee: HILDEGARD KLEINE WEISCHEDE GEB
Current assignee: HILDEGARD KLEINE WEISCHEDE GEB
Priority date: 1963-03-29
Filing date: 1963-03-29
Publication date: 1965-07-15

Description

Elektrische Widerstands-Durchlaufglüheinrichtung für Rohre, Rundeisen od. dgl. Die elektrische Widerstandserwärmung an Nieten, Bolzen, Radreifen, Bändern, Draht od. dgl. wird seit lagern angewandt, wobei meistens Einphasenstrom an den Stirnflächen der Werkstücke über Polschuhe zugeführt wird. Der Strom wird durch einen eingebauten Transformator auf große Stromstärke und niedere Spannung umgespannt, und nach dem Einschalten wird das Werkstück durch den Stromdurchgang auf die gewünschte Temperatur -. in der Regel Schmiedehitze - gebracht. Wenn eine durchgehende Erwärmung nicht erwünscht ist, werden die Polschuhe nicht an den Stirnflächen, sondern am Werkstück derart angesetzt, daß sich das Material nur zwischen den Polen -erwärmt. Bei durchlaufender Erhitzung von Rohren und Materialstreifen .sind die Polschuhe als Rollen ausgebildet und eine gewisse Strecke voneinander entfernt angeordnet.Continuous electrical resistance annealing device for pipes, round bars or the like. The electrical resistance heating on rivets, bolts, wheel tires, tapes, Wire or the like is used since store, mostly single-phase current to the Front faces of the workpieces is fed via pole shoes. The current is going through transforms a built-in transformer to high amperage and low voltage, and after switching on, the workpiece will pass through the current to the desired one Temperature -. usually forging heat - brought. When a continuous warming is not desired, the pole pieces are not on the end faces, but on the Workpiece positioned in such a way that the material only heats up between the poles. When the tubes and material strips are continuously heated, the pole shoes are designed as rollers and arranged a certain distance apart.

Es ist auch bekannt, dreiphasigen Wechselstrom zum Erwärmen von durchlaufendem Gut zu verwenden, wobei zwischen den einzelnen Phasen mit hochfrequentem Wechselstrom gespeiste Induktionseinrichtungen vorgesehen werden, welche Widerstandsunterschiede zwischen den einzelnen Phasen ausgleichen sollen. Zum fortschreitenden elektrischen Erwärmen von Blechbändern in unmittelbarem Stromdurchgang ist auch eine Einrichtung bekannt, bei der vier Umlenkwalzen nahe beieinander angeordnet sind. Drei der Walzen sind an je eine Phase der Sekundärseite eines Hochstromtransförmators angeschlossen, während die beiden äußeren Walzen unmittelbar elektrisch miteinander verbunden sind. Diese Maßnahmen haben in erster Linie zum Ziel, beim Erwärmen von umgelenkten Blechbändern eine gleichmäßige Verteilung der Leistung auf die drei Phasen des Netzes zu erzielen.It is also known to use three-phase alternating current for heating through Good to use, with high frequency alternating current between each phase powered induction devices are provided, which resistance differences should balance between the individual phases. To the advancing electrical Heating of sheet metal strips in direct current passage is also a device known, in which four guide rollers are arranged close to each other. Three of the reels are each connected to one phase of the secondary side of a high-current transformer, while the two outer rollers are directly electrically connected to one another. These measures are primarily aimed at heating deflected sheet metal strips to achieve an even distribution of the power over the three phases of the network.

Die Erfindung betrifft eine ähnliche Aufgabe, jedoch mit dem Unterschied, daß es sich darum handelt, daß eine große Durchsatzmenge mit gleichmäßiger Erwärmung und gleichmäßiger Dreiphasenbelastung in kürzester Zeit auf Schmiedetemperatur gebracht wird, und zwar auf kleinstem Werstattraum. Bisher wird diese durchlaufende Erwärmung mittels Gasbeheizung im Durchlaufofen ausgeführt. Dieses Verfahren ist jedoch nicht anwendbar, wenn eine Erweiterung der Werkhalle nicht möglich ist. Man kann zwar eine Hochfrequenzerwärmung auf kleinem Raum unterbringen, doch sind dann die Kosten so hoch, daß die Wirtschaftlichkeit nicht gegeben ist.The invention relates to a similar task, but with the difference that it is a matter of having a large throughput with uniform heating and even three-phase load brought to forging temperature in the shortest possible time in the smallest workshop space. So far this is continuous warming carried out by means of gas heating in a continuous furnace. However, this procedure is not applicable if an extension of the workshop is not possible. You can accommodate high frequency heating in a small space, but then the cost is so high that it is not economically viable.

Aufgabe der Erfindung ist daher, die durchlaufende Erwärmung großer Durchsatzmengen unter Einsparung von Werkstattplatz durchzufühuen und zusätzlich wirtschaftlicher zu gestalten durch Anwendung der allen anderen Erwärmungsverfahren hinsichtlich der Kosten überlegenen, reinen elektrischen Widerstandserwärmung bei gleichmäßiger Dreiphasen, Belastung.The object of the invention is therefore to increase the continuous heating To carry out throughput quantities while saving workshop space and additionally to make it more economical by using all other heating methods superior pure electrical resistance heating in terms of cost uniform three-phase, load.

Da sich infolge des Fortschreitens der Erwärmung des Gutes eine ungleichmäßige Leistungsaufnahme der einzelnen Erwärmungsabschnitte einstellt, wird durch zyklische Vertauschung der Phasenanschlüsse ein höherer Grad der gleichmäßigen Phasenbelastung erzielt.Since as a result of the progress of the heating of the goods there is an uneven The power consumption of the individual heating sections is set by cyclical Interchanging the phase connections results in a higher degree of uniform phase loading achieved.

Erfindungsgemäß sind für die gleichmäßige Drei= phasenbelastung sechs Einphasen- oder drei Drehstromtransformatoren vorgesehen. Im ersteren Falle sind die zwei Sekundärspulen mit gleichem Potential, im anderen Falle die Sekundärspulen in V -Schaltung ausgeführt und der Mittelgriff an den Mittelbock angeschlossen, so daß die Belastung im Verhältnis 1 : 2:1 ist. Der Mittelbock mit seinen Elektrodenrollen ist gegenüber den anderen Rollen um 90° verschwenkt angeordnet, so daß der Strom beim Durchlaufen der Rohre in Wellenform fließt, wodurch eine gleichmäßige Erwärmung der Werkstücke gewährleistet ist. Da über die Endphase des einen Transformators zur Anfangsphase des nächsten Transformators kein oder nur wenig Strom fließt, hat zusätzlich die Erwärmung Gelegenheit, sich auszugleichen. Das Werkstück wird daher bis zum Ende gleichmäßig erwärmt. Die Anordnung ergibt eine kurze -Baulänge und erfordert daher wenig Raum.According to the invention, there are six for the uniform three = phase load Single-phase or three-phase transformers provided. In the former case are the two secondary coils with the same potential, in the other case the secondary coils executed in V connection and the center handle connected to the center bracket, so that the load is in the ratio 1: 2: 1. The middle trestle with its electrode rollers is arranged pivoted by 90 ° relative to the other rollers, so that the current when passing through the tubes flows in a wave form, creating an even heating the workpieces is guaranteed. Because about the final phase of a transformer no or only little current flows at the beginning of the next transformer in addition, the warming opportunity to even out. The workpiece is therefore evenly heated until the end. The arrangement results in a short length and therefore requires little space.

Jeder Transformator besitzt eine Stufenwicklung, was den wesentlichen Vorteil hat, daß dem durch die Erwärmung sich ändernden Widerstand eine größere Spannung aufgedrückt und dadurch die Stromaufnahme in allen Transformatoren konstant gehalten werden kann. -Die Stromzuführungsrollen laufen in bekannter Weise in einem Quecksilberbad oder über Silberkontakt, wodurch die Übergangswiderstände zu den einzelnen Rollen gleichgehalten werden. Aus dem gleichen Grunde ist die Stromzuführung derart angeordnet, daß die geteilte Sekundäre über ein Quecksilberbad verbunden ist. Dies bringt den Vorteil, daß auf den Rollen stets gleicher Anpressungsdruck und dadurch Unabhängigkeit von der unterschiedlichen Steifigkeit der Sekundärstromzuführung erzielt wird Außerdem wird durch die kürzere Bauform der Raumbedarf verringert.Each transformer has a step winding, which is the most important The advantage is that the resistance, which changes as a result of the heating, is greater Voltage is applied and the current consumption in all transformers is constant can be held. -The power supply rollers run in a known manner in one Mercury bath or via silver contact, whereby the contact resistances be kept the same for the individual roles. The power supply is for the same reason arranged so that the split secondary is connected via a mercury bath is. This has the advantage that the contact pressure is always the same on the rollers and thereby independence from the different stiffness of the secondary power supply is achieved In addition, the space requirement is reduced by the shorter design.

Durch die Aufteilung in sechs Einphasen- oder drei Drehstromtransformatoren mit neun Rollenpaaren ergibt sich weiter der Vorteil, daß die Stromdichte bei der großen Leistung in natürlichen Grenzen liegt, infolgedessen Oberflächenverbrennungen und laufende Ausspritzungen nicht auftreten und der Verschleiß der Rollen wegen der nicht zu großen Stromdichte in tragbaren Grenzen bleibt.By dividing it into six single-phase or three three-phase transformers with nine pairs of rollers there is also the advantage that the current density in the great performance is within natural limits, resulting in surface burns and ongoing ejections do not occur and the wear and tear of the rollers because of the current density is not too high and remains within acceptable limits.

Bekanntlich werden die meisten Rohre widerstandselektrisch geschweißt. Es handelt sich also um blanke Rohroberflächen. Die großen Anlagen schweißen nur eine Rohrdimension mit einer bestimmten Blechstärke. Nach dem Schweißen durchlaufen die Rohre den Glühofen und treten dann in das Reduzierwalzwerk ein, in welchem sie auf den gewünschten Durchmesser und die Wandstärke reduziert werden. Durch eine solche automatische Anlage können stündlich etwa 20 t Rohre hergestellt werden. Die an Stelle des bekannten Glühofens vorzusehende Durchlaufglühe gemäß der Erfindung muß daher mit der Geschwindigkeit der Rohrschweißmaschine mitkommen. Ein Antrieb selbst ist nicht erforderlich, kann aber vorgesehen werden, um Rohrdurchbiegungen zu vermeiden.It is well known that most pipes are electrically resistive welded. So it is a matter of bare pipe surfaces. The large systems only weld a pipe dimension with a certain sheet thickness. Run through after welding the tubes enter the annealing furnace and then enter the reducing mill, in which they can be reduced to the desired diameter and wall thickness. By a Such an automatic system can produce around 20 tons of pipes per hour. The continuous annealing to be provided in place of the known annealing furnace according to the invention must therefore keep up with the speed of the pipe welding machine. One drive itself is not required, but can be provided to prevent pipe bends to avoid.

Zur Erzielung eines guten Leistungsfaktors kann parallel eine Kondensatorbatterie angeordnet werden, wobei das Zu- und Abschalten der Kondensatoren automatisch durch die Maschine erfolgt.A capacitor battery can be installed in parallel to achieve a good power factor are arranged, with the switching on and off of the capacitors automatically the machine takes place.

In der Zeichnung ist eine elektrische Widerstands-Durohlaufglüheinrichtung für Rohre, Rundeisen od. dgl. gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt, in welcher sechs Einphasen-Transformatoren vorgesehen sind. Dieselbe Einrichtung läßt sich analog für drei Drehstromtransformatoren durchführen.In the drawing is an electrical resistance thermosetting annealer for pipes, round bars or the like according to the invention shown as an embodiment, in which six single-phase transformers are provided. Same facility can be carried out in the same way for three three-phase transformers.

Das Rohr a tritt in Pfeilrichtung in die Durchlaufglühe b mit den aufgebauten Kontaktböcken c bis c8 ein. Die Primärspulen der Transformatoren werden über Schütze d, e, f eingeschaltet. Alle neun Kontaktrollenpaare führen Strom und sind durch das Rohr a im Kurzschluß verbunden. Da die Kontaktrollen wegen der nicht vermeidbaren Toleranzen nicht geschlossen am Rohr anliegen, würde der Strom, immer dem kürzesten Weg entsprechend, nur eine lineare Erhitzung herbeiführen, und der Wärmeausgleich müßte durch Strahlung erfolgen. Dies wird dadurch verhütet, daß die Mittelböcke cl, c 4 und c7 gegenüber den anderen Rollenpaaren um 90° verschwenkt angeordnet sind. Dadurch ist die Gewähr für eine gleichmäßige Erwärmung gegeben, auch wenn die Kontaktrollen das Rohr nicht ganz umschließen, da der Strom wellenförmig, entsprechend dem jeweils kürzesten Stromweg, fließen muß. Die Stromzuführung erfolgt mit gleichen Längen, damit auch hier Unterschiede nicht aufkommen.The tube a enters the continuous annealing b with the contact blocks c to c8 in the direction of the arrow. The primary coils of the transformers are switched on via contactors d, e, f. All nine pairs of contact rollers conduct electricity and are short-circuited through tube a. Since the contact rollers are not in closed contact with the pipe because of the unavoidable tolerances, the current would only bring about linear heating, always corresponding to the shortest path, and the heat compensation would have to take place by radiation. This is prevented in that the central brackets cl, c 4 and c7 are arranged pivoted by 90 ° with respect to the other pairs of rollers. This ensures uniform heating, even if the contact rollers do not completely enclose the pipe, since the current must flow in waves, corresponding to the shortest current path in each case. The power supply is of the same length so that there are no differences here either.

Da bei zunehmender Erwärmung der Widerstand im Rohr wächst, würde die Stromaufnahme an den hinteren Transformatoren sinken. Es sind daher Stufenschalter g bis g5 vorgesehen, die einen Ausgleich gestatten, indem sie steigend höher eingestellt werden können.Since the resistance in the pipe increases as the temperature increases, would the power consumption at the rear transformers decrease. They are therefore step switches g to g5 are provided, which allow compensation by increasing the value can be.

Die Beistellung der Ober- und Unterrollen ist in der Zeichnung nur angedeutet und wird zweckmäßig wie bei jeder Profiliermaschine durchgeführt.The provision of the upper and lower rollers is only shown in the drawing indicated and is expediently carried out as with any profiling machine.

Claims

Claims: 1. Continuous electrical resistance annealing device for pipes, round iron or the like. Using three-phase electricity with simple Three-phase equalization, characterized in that for an even three-phase load six single-phase or three three-phase transformers with nine pairs of rollers are provided and in the former case the two secondary coils with the same potential, in the other Fall the secondary coils in V-connection with the center handle connected to the center bracket are.

2. Device according to claim 1, characterized in that the central bracket (cl or c 4 or c7) with its electrode roles compared to the other roles Is arranged pivoted 90 °.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that every transformer has a step winding.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the power supply rollers are known per se Way, run in a mercury bath or over silver contact.

5. Set up after Claims 1 to 4, characterized in that the divided secondary is via a mercury bath connected is.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that A capacitor bank is connected in parallel, with the individual capacitors are arranged to be switched on and off automatically by the machine. Into consideration Printed publications: German Patent No. 547 035; German interpretation document No. 1039 671; German patent application E 4126 (published June 11, 1952).