DE2011915B2 - vorrichtung zum indukiiven Längsnahtschweißen eines Metallrohres - Google Patents
vorrichtung zum indukiiven Längsnahtschweißen eines MetallrohresInfo
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
- B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating
- B23K13/02—Seam welding
- B23K13/025—Seam welding for tubes
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven Längsnahtschweißen eines Metallrohres der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Bei einer solchen, aus der DT-PS 8 58 276 bekannten Vorrichtung sind die Längsinduktoren zu beiden Seiten
des Spaltes nebeneinander angeordnet, wobei die Ströme in beiden Längsinduktoren entgegengesetzt gerichtet
sind. Auf diese Weise fließen in den Kanten induzierte Ströme, die infolge des Nachbarschaftseffektes in
der Nähe der Kantenoberfläche konzentriert werden. Da die Wirkung des Narhbarschaftseffekts mit zunehmender
Spaltbreite abnimmt, ist diese bekannte Vorrichtung auf die Verschweißung von Rohren mit
schmalen Spalten beschränkt.
Bei einer aus der US-PS 26 32 079 bekannten Vorrichtung zum Längsnahtschweißen ist eine Vorheizeinrichtung
für die zu verschweißenden Kanten vorgesehen, die einen zweiteiligen Mittelleiter und zwei seitliche
Leiter, je eine Windung bildend, umfaßt. Der Mittelleiter ist parallel zur Rohrachse angeordnet und
überdeckt den Spalt und die ihn begrenzenden Kanten. Diese bekannte Vorrichtung ist jeweils nur für eine bestimmte
Spaltbreite bemessen und arbeitet nur bei schmalen Spalten mit gutem Wirkungsgrad.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißvorrichtung der eingangs genannten Art so
auszubilden, daß eine ausreichende Vorerwärmung der Kanten des zu verschweißenden Metallbandes mit geringer
elektrischer Energieeinspeisung unabhängig von der opaltbreite möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Schießvorrichtung läßt sich
ίο in einfacher Weise an die Spaltbreite anpassen. Da die
beiden Längsinduktoren so angeordnet werden, daß die Kanten jeweils unter der Mittellinie der Längsinduktoren
verlaufen, kann die erforderliche Vorerwärmung der Kanten mit geringer elektrischer Energieeinspeisung
erzielt werden. Um sicherzustellen, daß die Temperatur der beiden Stoßkanten beim Einlaufen in die
Schweißzone gleich groß ist, ist der dem Berührungs punkt der Stoßflächen näherliegende Längsinduktor
kürzer als der andere Längsinduktor,
jo Der Abstand der Windungen von der Rohroberfläche ist zur Änderung der Ankopplung gemäß Patentanspruch 2 zweckmäßigerweise einstellbar.
jo Der Abstand der Windungen von der Rohroberfläche ist zur Änderung der Ankopplung gemäß Patentanspruch 2 zweckmäßigerweise einstellbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Rohrschweißanlage
mit einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung,
Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 der
Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 der
Fig. 1.
F i g. 1 zeigt eine Rohrschweißanlage in der Draufsicht. Das aus einem Metallband vorgeformte Rohr 1
wird durch die Druckrollen 2 zusammengepreßt und vorwärtsbewegt. Es bildet sich ein.V-förmiger Spalt 4
mit Stoßkanten 3 und Stoßflächen 3a und 3b. Die auf Schweißtemperatur erhitzten Stoßkanten 3 und die zugehörigen
Stoßflächen 3a, 3b werden durch die Druckrollen 2 im Berührungspunkt 5 zusammengepreßt; es
kommt zur Ausbildung einer Schweißnaht 6. Zur Erzeugung der Schweißtemperatur ist ein ringförmiger
Induktor 7 vorgesehen, der mit Hochfrequenzstrom mit einer Frequenz zwischen 200 und 450 kHz gespeist
wird. Der Induktor 7 erzeugt im vorgeformten Rohr 1 einen Ringstrom, der vor allem die Kanten 3 des Spaltes
4 sehr schnell erhitzt.
Vor dem ringförmigen Induktor 7 sind zwei Längsinduktoren 9 und 10 angeordnet, die eoenfalls mit Hochfrequenzstrom
gespeist werden. Die Felder dieser Längsinduktoren greifen in den Spalt 4 ein und erwärmen
die Stoßflächen 3a, 3b auf eine Temperatur, die unterhalb der Schweißtemperatur liegt. Es werden somit
in äußerst kurzer Zeit und mit geringer Hochfrequenz-Energie die Stoßkanten 3 und Stoßflächen 3a, 3b
im vorgeformten Rohr 1 in die Zwischenstufe des festen und flüssigen Aggregatzustandes gebracht.
Die beiden Längsinduktoren 9 und 10 sind in Richtung der Rohrachse 11 hintereinander angeordnet und
sind mit Eisenrückschlußblechen 12 versehen. Der Längsinduktor 9 ist über der einen Stoßkante des
V-förmigen Spaltes 4 und der Längsinduktor tO über der gegenüberliegenden Stoßkante des Spaltes 4 angeordnet.
Die beiden Längsinduktoren 9 und 10 sind durch ein Leiterstück 13 verbunden und so über den
Stoßkanten angeordnet, daß sie mit ihrer halben Breite über den Spalt 4 ragen. Die Felder der Längsinduktoren
9,10 greifen demnach in den Spalt 4 ein und erwärmen die Stoßflächen 3a, 3b. Der dem Berührungspunkt
5 am nächsten gelegene Längsinduktor 10 ist kürzer als der vom Berührungspunkt 5 weiter entfernte Längsin-
duktor 9. Damit wird erreicht, daß die Temperatur der
Stoßflächen beim Einlaufen in den Bereich des ringförmigen induktors 7 ungefähr gleich ist.
Die Längsinduktoren 9, 10 bilden mil parallel angeordneten
Leiterstücken 15 und 16 Windungen, die jeweils mit Stromzuführungen 14a und 146 verbunden
sind. Diese Windungen liegen jeweils über einem an die Stoßkanten angrenzenden Teil der Mantelfläche des
vorgeformten Rohres 1. Durch den in den WL düngen fließender Strom wird jeweils ein Ringstrom in der
Mantelfläche induziert, der die Oberfläche des vorgeformten Rohres 1 in der Nähe der Stoßkanten erwärmt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-Ii der
F i g. 1. In dieser Schnittdarstellung sind der ringförmige
Induktor 7 und die Druckrollen 2 nicht gezeigt.
Aus Fig. 2 ist die Führung der Stromzuführur.gen
14a und 14b zu entnehmen. Außerdem zeigt die F i g- 2
den Abstand der Windungen von der Mantelfläche des vorgeformten Rohres 1. Mit diesem Abstand kann d'e
Ankopplung und damit die Stärke der Ringströme in der Rohroberfläche eingestellt werden. Der Kopplungsabstand
bestimmt damit letztlich die Erwärmung der Oberfläche und damit den Wärmestau in den Stoßkanten
und den zugehörigen Stoßflächen. Der Kopplungsabstand ist in Abhängigkeit vom Werkstoff, vorn
Rohrdurchmesser, von der Wandstärke des Rohres und von der Schweißgeschwindigkeit zu bestimmen.
Die Längsinduktoren 9 und 10 und der ringförmige Induktor 7 sind mit Kühlkanälen 17 für eine Wasserkühlung
versehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- 2091δΟPatentansprüche:I. Vorrichtung zum induktiven Längsnahtschweißen eines Metallrohres, das in einer Rohrwalze aus einem Metallband vorgeformt und vorwärts bewegt wird, wobei die beiden Stoßflächen des Metallbandes einen V-förmigen Spalt bilden, mit zwei beiderseits des Spaltes angeordneten Längsinduktoren mit Eisenrückschlußblechen zur Vorerwärmung der Stoßflächen, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, jeweils parallel zu einer der Stoßflächen verlaufen und mit einer Stromzuführung je eine seitlich des Spaltes angeordnete Windung bilden, sowie mit einem zwischen den Längsinduktoren und dem Berührungspunkt der Stoßflächen angeordneten, das Metallrohr umfassenden ringförmigen Induktor, gekennzeichnet durch die Gesamtheit folgender Merkmale:a) die beiden Längsinduktoren (9,10) sind in Richtung der Rohrachse (11) derart hintereinander angeordnet, daß jeder Längsinduktor mit seiner halben Breite über den Spalt (4) ragt,b) die einander zugewandten Enden der Längsinduktoren (9, 10) sind durch ein den Spalt (4) kreuzendes Leiterstück (13) miteinander verbunden,c) die einander abgewandten Enden der Längsinduktoren (9, 10) sind über je ein räumlich mit Abstand parallel angeordnetes Leiterstück (15, 16), eine Windung bildend, mit je einer Stromzuführung (14a, 14b) verbunden,d) der dem Berührungspunkt (5) der Stoßflächen näherliegende Längsinduktor (10) ist kürzer als der andere Längsinduktor (9).
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Windungen mit einstellbarem Abstand oberhalb eines an die Stoßflächen (3a, 3b) angrenzenden Teils der Mantelfläche des vorgeformten Rohres (1) angeordnet sind.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702011915 DE2011915C3 (de) | 1970-03-13 | Vorrichtung zum induktiven Längsnahtschweißen eines Metallrohres | |
CH341071A CH527016A (de) | 1970-03-13 | 1971-03-09 | Vorrichtung zum induktiven Längs- oder Spiralnahtschweissen von Metallrohren |
US122889A US3701871A (en) | 1970-03-13 | 1971-03-10 | Apparatus for inductive longitudinal or helical seam welding of tubular metallic workpieces |
BE764044A BE764044A (fr) | 1970-03-13 | 1971-03-10 | Dispositif pour le soudage en ligne continue, longitudinale ou helicoidale, de tubes metalliques |
FR7108779A FR2084578A5 (de) | 1970-03-13 | 1971-03-12 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702011915 DE2011915C3 (de) | 1970-03-13 | Vorrichtung zum induktiven Längsnahtschweißen eines Metallrohres |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2011915A1 DE2011915A1 (de) | 1971-09-30 |
DE2011915B2 true DE2011915B2 (de) | 1975-12-18 |
DE2011915C3 DE2011915C3 (de) | 1976-07-15 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH527016A (de) | 1972-08-31 |
BE764044A (fr) | 1971-08-02 |
US3701871A (en) | 1972-10-31 |
FR2084578A5 (de) | 1971-12-17 |
DE2011915A1 (de) | 1971-09-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |