DE1902543A1

DE1902543A1 - Capacity device for inductive tubular welding - lar welding

Info

Publication number: DE1902543A1
Application number: DE19691902543
Authority: DE
Inventors: Helmut Denner
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1969-01-20
Filing date: 1969-01-20
Publication date: 1970-10-08
Also published as: DE1902543B2

Abstract

Arrangement for increasing the transferred capacity in tubular welding of a tin sheet which at the welding point closes to form a pipe whose cross-section is already bent approx. ring shaped and moves longitudinally. In an area before the welding point there is a primary inductor around the tin sheet, whilst in the space between the primary inductor and the tin sheet closing into a circular shape, a second inductor is provided. this is spaced from the primary inductor by a distance less than that from the tin sheet. Both ends of the secondary inductor have a row of parallel slide contacts lying on the tin sheet where the edges approach each other.

Description

Anordnung zur Erhöhung der Ubertragbaren Leistung beim induktIven Rohrschweissen Bei induktiven Schweissen von Röhren ist es üblich, bei einem bereits angenähert kreisförmig gebogenem Biechstreifen an den zusammenlaufenden Kanten eine Schweissung vorzunehmen. Die Schweissung erfolgt im Schweisspunk, in dem dort die durch einen Primärinduktor im Blechstreifen induzieren Strome konzentriert von einer Blechkante zur andern Ubertreten. An Stelle der induktiven Erzeugung der Schweissstrome, ist es auch bekannt, durch Anlegen von Strom-Uebergangslcontakten die Schweiss-Ströme konduktiv zuzufUhren. Arrangement to increase the transferable power with inductive Pipe welding In the case of inductive welding of pipes, it is common for one already approximated circularly curved bending strips at the converging edges To carry out welding. The welding takes place in the welding point where the through a primary inductor in the sheet metal strip induce concentrated currents from one Step over the sheet metal edge to the other. Instead of inductive generation of welding currents, it is also known to generate welding currents by applying current transition contacts to be fed conductively.

Es ist weiter bekannt, zur Leistungssteigerung einen magne-@isierbaren Kern im Innern des Rohres anzubringen. It is also known to use a magneto @ isable to increase performance To attach the core inside the tube.

Pte Erfindung geht vom Gedanken aus, die Anordnung so zu treffen, dass sowohl eine induktive als auch eine konduktive Leistungstibertragung erreicht wird. Auf diese Weise gelingt es, eine bestimmte erforderliche Schweissleistung im Schweisspunkt mit einer geringeren Eingangsleistung zu erreichen, d.h. es kann ein kleinerer Hochfrequenzgenerator verwendet werden, als im Falle der Anwendung nur eines Induktorrr der induktiven oder konduktiven Art. Pte invention is based on the idea of making the arrangement so that both inductive and conductive power transmission is achieved will. In this way it is possible to achieve a certain required welding performance in the welding point with a lower input power, i.e. it can a smaller high-frequency generator can be used than in the case of the application only one inductor of the inductive or conductive type.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Er'nöhung der ü.brtragbaren Leistung beim Rohrschweissen bei einem im Schweisspunkt sich zu einem Rohr schliessenden, bereits angenähert kreisförmig gebogenen in seiner Längsrichturg bewegten Blechstreifens, wobei in einem Bereich vor dem Schweisspunkt ein Prlmärinduktor um den Blechstreifen angeordnet ist.The invention relates to an arrangement for increasing the transferable Performance when welding pipes with a pipe that closes at the welding point, already approximately circular curved sheet metal strip moving in its longitudinal direction, with a primary inductor around the sheet metal strip in an area in front of the welding point is arranged.

Die Erfindung besteht darin, dass-im Raum zwischen Primärinduktor und dem kreisförmig sich schliessenden Blechstreifen ein Sekundärinduktor angeordnet ist, dessen Abstand zum Primärinduktor kleiner ist als der Abstand zum Blechstreifen und dass beide Enden des Sekundä'nnduktors Je eine Reihe paralleler Schleifkontakte aufweisen, die auf dem Blechstreifen an der sich nähernden Blechkanten aufliegen.The invention consists in that-in the space between the primary inductor and a secondary inductor is arranged on the sheet metal strip that closes in a circle whose distance to the primary inductor is smaller than the distance to the sheet metal strip and that both ends of the secondary inductor each have a row of parallel sliding contacts have, which rest on the sheet metal strip on the approaching sheet metal edges.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführmngsheispieles erläutert. In der Figur ist 1 das zu schweissende Rohr, welches durch Zusammenlaufen der Kanten la, Ib eines in der Pfeilrichtung laufenden und in der Längsachse angenähert kreisförmig sich zusammenbiegenden Blechstreifens erhalten wird. Das Zusammenbiegen des Blechstreifens zum Rohr erfolgt zwischen Rollen, die nicht gezeichnet sind. Die Kanten la, lb laufen im Punkte lc zusammen, von wo aus das Rohr fertig geschweisst in Pfeilrichtung weiterläuft.The invention is explained using an exemplary embodiment. In of the figure, 1 is the pipe to be welded, which by converging the edges la, Ib one running in the direction of the arrow and approximately circular in the longitudinal axis bending sheet metal strip is obtained. The bending of the sheet metal strip to the pipe takes place between roles that are not shown. The edges la, lb run together at point lc, from where the pipe, finished welded, continues in the direction of the arrow.

Im Bereiche der zusamrenlaufenden Kanten la und lb befindet sich der Primärinduktor 2. Er induziert in bekannter Weise Ringstrome in, die im wesentlichen im Bereich aes Primärin induktor auf der Aussenhaut quer über den Blechstreifen und entlang der Kanten la und lb verlaufen und im Zusamrnenlauipunkt lc der Schweisspunkt entsteht. Die Ströme, welche von einer, Blechrand zum andern verlaufen, konzentrieren sich im Sc'h'weisspunkt.The area of the converging edges la and lb is located Primary inductor 2. It induces ring currents in a known manner, which essentially in the area of aes primary inductor on the outer skin across the sheet metal strip and along the edges la and lb run and at the point lc the welding point arises. Concentrate the currents that run from one sheet metal edge to the other in the white point.

Im Raume zwischen dem Primärinduktor 2 und dem kreisförmig zu einem Rohr 1 sich biegenden Blechstreifens befindet sich der Sekundärinduktor 4. Sein Abstand a zum Prirnärinduktor ist möglichst klein, kleiner als der Abstand b zum Blechstreifen. Die Enden 4a und 4b des Induktors sind geschlitzt und fuhren zu einer Reihe paralleler Scnleifkentakte 3a und 3b. Diese Kontakte schleifen mit erheblichem Kontaktdruck auf den Blechstreifen nahe entlang der sich gegenseitig nähernden Blechkanten la und lb.In the space between the primary inductor 2 and the circular to one Tube 1 bending sheet metal strip is the secondary inductor 4. Its Distance a to the primary inductor is as small as possible, smaller than the distance b to Sheet metal strips. The ends 4a and 4b of the inductor are slotted and lead to one Series of parallel loop bars 3a and 3b. These contacts drag with considerable Contact printing on the sheet metal strip close along the sheet metal edges approaching each other la and lb.

In dem Sekundärinduktor 4 werden vom Primärinduktor 2 ebeni4 falls Ströme induziert, die über die Kontakte 3a und 3b kccnduktiv an die Blechkanten geleitet werden. Diese Ströme verlaufen zum Teil (i41) entlang der Kanten la, Schweisspunkt ic und Kante ib und zum Teil als Kreisstrom (i42) quer zum Blechstreifen. Diese konduktiven Ströme addieren sich entlang den Blechkanten und im Schweisspunkt zu den induktiven Strömc,die ,durch den Primärinduktor 2 direkt induziert werden. Es ergibt sich daraus eine Strowe nohung uncl damit eine Leistungssteigerung am Schweisspunkt lc, hervorgerufen also durch eine verbesserte, verlustarmele Uebertrag.lng der Hochfrequenzenergie vom Primärinduktor 1 auf dem Schweisspunkt lc.In the secondary inductor 4 are also from the primary inductor 2 if Currents are induced, which conductively via the contacts 3a and 3b to the sheet metal edges be directed. These currents run partly (i41) along the edges la, welding point ic and edge ib and partly as a circular current (i42) across the sheet metal strip. These Conductive currents add up along the sheet metal edges and in the welding point the inductive Strömc induced by the primary inductor 2 directly will. This results in a power consumption and thus an increase in performance Welding point lc, thus caused by an improved, low-loss transmission the high frequency energy from the primary inductor 1 on the welding point lc.

Je grösser der purchmesser des Sekundärinduktors ist, eine um so höhere Spannung wird in diesem induziert. Damit unterscheidet sich die Anordnung von einer bekannten Anordnung, wo unmittelbar der Blechoberfläche benachbart, also mit einem technisch noch zulässigen möglichst kleinen Abstand ein zusätzlicher Nebenschluss um das Rohr herum erreicht wird.The larger the purchmesser of the secondary inductor, the higher it is Voltage is induced in it. So the arrangement differs from one known arrangement where immediately adjacent to the sheet metal surface, so with a technically still permissible as small as possible distance an additional shunt is reached around the pipe.

Die auf der Pohroberfläche induzierten Kreisströme erhalten eine zusätzliche Strombahn, was zu einer Verringerung der Verluste fUhren soll. Eine Verbesserung der Uebertragung vom Primärinduktor auf den Schweisspunkt wird dadurch aber nicht erreicht.The circular currents induced on the Pohro surface receive an additional one Current path, which should lead to a reduction in losses. An improvement the transfer from the primary inductor to the welding point is not thereby achieved.

Zu einer zusätzlichen Steigerung der Leistungsübertragung ist das Einsetzen eines magnetisierbaren Kerns in an sich bekannter Weise vorteilhaft. Dieser Kern liegt im Rohrinnern etwa im Bereiche des über der Rohroberfläche angeordneten Induktoren. (In der Figur nicht gezeichnet).That is an additional increase in the power transfer Use of a magnetizable core in a manner known per se is advantageous. This The core lies inside the pipe approximately in the area of the one above the pipe surface Inductors. (Not shown in the figure).

Der Primärinduktor 2 induziert in dem noch nicht zusammengeschweissten Umfangsbereich ld sowie im Sekundärinduktor 4 Spannungen in gleicher Phase. Diese haben in Gegenphase zum Primärinduktorstrom 12 entlang dem Umfangs bereich ld des Blechstreifens sowie im Sekundärinduktor 4, Ströme 13 und i4 zur Folge von unter sich gleicher Richtung.The primary inductor 2 induces in the not yet welded together Circumferential area ld and 4 voltages in the secondary inductor in the same phase. These have in Antiphase to the primary inductor current 12 along the circumference area ld of the sheet metal strip and in the secondary inductor 4, currents 13 and i4 to Follow from the same direction among themselves.

Die auf dem Blechstreifen direkt induzierten Ströme i3 fliessen entlang der Blechkanten 1a und 1b und über den Schweisspunkt lc. Am gleichen Ort und in der gleichen Richtung, also im unterstützendem Sinn von 1 fliesst über die Schleifion-3 takte da und 3b ein Teilstrom 141 des Stromes i des Sekundärinduktorslein anderer Teilstrom i42 über, die Schleifkontakte Da und Db fliesst direkt entlang dem Umfang des Blechstreifens, also da wo bereits der Strom 13 fliesst. Beide Ströme 13 und 142 sind entgegengesetzt gerichtet, so dass als resultierender Strom im Umfangsbereich des Blechstreifens ein Differenzstrom i3 - 142 fliesst. Während also über die Blechkanten und dem Schweisspunkt ein verstärker Summenstrom i3 + i41 fliesst, fliesst über den Nebenschluss im Umfangsbereich ld ein geschwächter Differenzstrom i3 - i42.The currents i3 induced directly on the metal strip flow along it the sheet metal edges 1a and 1b and over the welding point lc. In the same place and in the same direction, i.e. in the supporting sense of 1, flows over the grinding ion-3 clock da and 3b a partial current 141 of the current i of the secondary inductor and others Partial flow i42 over, the sliding contacts Da and Db flows directly along the circumference of the sheet metal strip, i.e. where the current 13 is already flowing. Both streams 13 and 142 are oppositely directed, so that the resulting flow is in the circumferential area of the sheet metal strip a differential current i3-142 flows. So while over the sheet metal edges and an amplified total current i3 + i41 flows to the welding point, overflows the shunt in the circumferential area ld is a weakened differential current i3 - i42.

Dies hat eine Leistungssteigerung an den Blechkanten und im Schweisspunkt zur Folge, während eine Verrringerung der Verluste im Nebenschluss über den Umfangsbereich des Blechstreifens eintritt. Im gesamten ergibt sich dadurch bei gegebener Generatorleistung eine erhöhte Energie am Schweisspunkt.This has an increase in performance on the sheet metal edges and in the welding point result, while a reduction of the losses in the shunt over the circumferential area of the sheet metal strip occurs. Overall, this results in a given generator power increased energy at the welding point.

Durch das Anbringen einer Reihe paralleler Schleifkontakte am Ende des Sekundärinduktors wird die pro Kontakt übertra gene Strombelastung verringert. Dadurch werden geringere KontaktdrUcke bendtigt, wodurch der Verschleiss dieser Kontakte verringert wird. Es werden zweckmässig mIndestens 3 Kontakte an Jedem Ende angewendet. Praktisch k-ommen bqs zu 30 und mehr Kontakte Infrage. Mit Rücksicht darauf ist es zweckmässlg in der Achsrichtung relativ lange Induktoren anzuwenden, etwa in der Länge Ihrer Durchtiesser. Es ergeben sich so Kontakübelastungen von nur etwa 10 bis 40 A, woraus sich besonders gute Kontaktgabe und damit geringst mögliche Erwärmung ergibt. Die Induktoren sind in an sich bekannter Weise wassergekühlt auszuführen. Desgleichen sind die Schleifkontakte zusätzlich mit einer Wasserkühlung zu versehen, die aber in der Zeichnung weggelassen sind.By attaching a row of parallel sliding contacts to the end of the secondary inductor, the current load transmitted per contact is reduced. This results in lower contact pressures, which causes wear and tear on them contacts is decreased. It is advisable to have at least 3 contacts applied at each end. In practice, bqs with 30 or more contacts are possible. With this in mind, it is expedient to have inductors that are relatively long in the axial direction to be used, about the length of your diameter. This results in contact loads of only about 10 to 40 A, which results in particularly good contact and thus very little possible warming results. The inductors are water-cooled in a manner known per se to execute. The sliding contacts are also water-cooled which are omitted in the drawing.

Claims

1. Arrangement to increase the power to be transmitted when welding pipes in the case of one that closes into a pipe at the welding point, it is already approximated circularly curved sheet metal strip moving in its longitudinal direction, with in A primary inductor is arranged around the sheet metal strip in an area in front of the welding point is, characterized in that in the space between the primary inductor (2) and the circular a secondary inductor (4) is arranged on the closing sheet metal strip (led), whose distance a to the primary inductor is smaller than the distance b to the sheet metal strip and that both ends (4a, 4b) of the secondary inductor each have a row of parallel sliding contacts (3a> 3b) on the sheet metal strip at the approaching sheet metal edges rest.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in there are at least three parallel sliding contacts (3a, 3b) in a row.

L e r s e i t e