DE2622673B2

DE2622673B2 - Verfahren zum kontinuierlichen verschweissen der schmalseiten von streifenfoermigen stegen mit rohren durch widerstandserhitzung mittels hochfrequenz

Info

Publication number: DE2622673B2
Application number: DE19762622673
Authority: DE
Inventors: Malcom Walter Signal Mountain Tenn Orr jun (VStA)
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1976-05-21
Publication date: 1978-01-12
Also published as: US3999029A; ZA763398B; BR7603646A; JPS51149145A; IN143748B; SE7606496L; JPS547612B2; AU1471776A; DE2622673C3; DE2622673A1; CA1056021A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Verschweißen der Schmalseiten von sireifenförmigen Stegen mit Rohren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie es z. B. für die Herstellung von Feuerraumrohrwänden für Dampferzeuger verwendet wird.

Bei diesem Verfahren werden die Stege an einer Schmalseite und die den Stegen gegenüberliegenden Außenbereiche der Rohre durch Widerstandserhitzung mittels Hochfrequenz erwärmt, während Rohre und Stege jeweils einen V-Spalt bilden, der im jeweiligen sich in Längsachse des Rohres gesehen auf gleicher Höhe befindlichen Schweißpunkt geschlossen wird; weiterhin werden bei diesem Verfahren durch Verformungswerkzeuge, die an den Rohren und den Stegen angreifen, im Bereich der Schweißpunkte wirkende Kräfte aufgebracht, die in einer Ebene liegen, die sich durch einen Rohrdurchmesser unc symmetrisch durch die streifenförmigen Stege erstreckt.

Solche im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Verfahren sind durch die deutsche Patentschrift 12 24 856 sowie durch die US-Patentschrift 35 88 426 (Figuren 9 und 10)bekannt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, das bekannte Verfahren dadurch zu vereinfachen, daß das Verschweißen der Stege und Rohre ohne wesentliche Verformung der Stege erfolgt.

Dies geschieht gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch, daß die radialen Abmessungen des Rohres in der erwähnten Ebene durch die am Rohr angreifenden Verformungswerkzeuge im Bereich des Schweißpunktes durch Kaltverformung vci größen weiden.

Da die Verformung kalt erfolgt, und nur der Rohrquerschnitt geändert wird, brauchen beim Schweißvorgang nur die Stellen der Stege und der Rohre erhitzt werden, die miteinander verschweißt werden sollen. Dadurch wird die Anwendung höherer Frequenzen möglich und es wird in jeder Beziehung weniger Energie benötigt. Auch wird die Aufheizzeit verkürzt, so daß der Schweißvorgang beschleunigt werden kann. Man kann die Rohre, wie weiter unicn im einzelnen dargestellt, im Bereich der Schweißpunkte zu

ίο einem ovalen Querschnitt verformen oder aber auch im gleichen Bereich einen kreisförmigen Querschnitt herstellen, wie es auch durch die Ansprüche 2 und 3 zum Ausdruck gebracht wird.

Der Stand der Technik kennt zahlreiche Geräte und Vorrichtungen, die zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens verwendet werden. Als Verformungswerkzeuge können Verformungsrollen oder Ziehwerkzeuge bekannter Art verwendet werden.
Die Erfindung ist in der nachstellenden Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels und seiner Abwandlungen erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 die Ansicht eines Gerätes zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt der F i g. I entlang der Linie 2-2; und

F i g. 3 einen Schnitt der F i g. 1 entlang der Linie 3-3.
Wie in F i g. 1 dargestellt, wird mit dem Metallrohr 14 der Steg 18, der als Metallstreifen ausgebildet ist, verschweißt. Das Rohr 14 und der Metallsteg 18 werden ohne Berührung, aber dicht nebeneinander, in bekannter Weise von rechts nach links mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt. Die Schweißeinheit 10 dient dazu, die Stege 18 an der Schweißstelle 32 mit dem Rohr 14 zu verschweißen. Dazu wird — wie bekannt — die

J5 Hochfrequenz-Widerstandsheizung benützt. Schleifkontakte 24 und 24' halten in Transportrkhtung gesehen vor der Schweißstelle 32 den Kontakt mit den fortschreitend sich bewegenden Rohren J4 und dem Steg 18, so daß aus einer nicht dargestellten Quelle ein hochfrequenter Wechselstrom entlang der Oberfläche des Materials über die Schweißstelle 32 fließt.

Um den V-Spalt zu bilden, muU man das Rohr und den Steg in einem leichten Winkel gegeneinander führen. Dies wird dadurch erreicht, daß man zunächst das fortschreitend bewegte Rohr 14 mit Hilfe der Deformalionsrollen 20 in kaltem Zustand von einem runden zu einem ovalen Querschnitt 16 deformiert und dann an der Schweißstelle 32 mit Hilfe der Deformationsrollen 22 einen runden Querschnitt des Rohres 14

so wiederherstellt. Mit anderen Worten: Die Deformationsrollen 22 vergrößern die Dimensionen des Rohres in Richtung auf den Steg an der Schweißstelle 32. Um sicherzustellen, daß eine gute Schweißnaht an der Schweißstelle 32 hergestellt wird, werden die Stege 18 durch Rollen 26 geführt, die einen festen Kontakt der Stege 18 mit dem Rohr 14 an der Schweißstelle 32 sicherstellen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Stege 18 mit Hilfe der Führungsrollen 30 und der Gleitpuffer 28 in eine durch die Achse des Rohres 14

W) gedachte Ebene gebracht. So wird der steife Mewillsteg 18 ein wenig abgelenkt, um ihn an den Deformati>>iisrollen 20 vorbeizuführen.

Bei einer anderen Ausführungsform wird ein rundes Rohr nur einmal deformiert. Dann entsteht ein ovales

hi Rohr mit angeschweißtem Steg. In diesem Falle werden Rohr und Steg der Schweißeinheit zugeführt und zwar auch dicht nebeneinander, aber ohne gegenseitige Berührung. Steg und Rohr werden durch Vergrößerung

des Rohres in einer AusdehnungsriL-htung auf den Sien hin in Kontakt gebracht, indem das Rohr an der Schweißstelle 32 durch die Rollen 22 zum ovalen Querschniu venormt wird.

Abweichend von den beiden oben geschilderten Ausführungsbeispielen kann man auch von einer Vorfertigung her einen Vorrat an Rohren ovalen Querschnitts bereithalten. Dies ist vorteilhaft, wenn regelmäßig eine große Zahl von Rohren mit Stegen verschweißt werden soll. Man führt dann das Rohr in Bezug auf die Schweißeinheit 10 so, daß die flache Seite dem Steg gegenüber liegt, mit dem es verschweißt werden soll. Die Rollen 22 stellen dann den runden Querschnitt beim Schweißvorgang wieder her. Das Endprodukt ist also in diesem Falle wiederum ein Rohr mit rundem Querschnitt und angeschweißtem Steg.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Verschweißen der Schmalseiten von streifenförmigen Stegen mit Rohren, bei dem die Stege an einer Schmalseite sowie die den Stegen gegenüberliegenden Außenbereiche der Rohre durch Widerslandserhitzung mittels Hochfrequenz erwärmt werden, bei dem die Rohre und die Stege jeweils einen V-Spalt bilden, der im jeweiligen sich in Längsachse des Rohres gesehen auf gleicher Höhe befindlichen Schweißpunkt geschlossen wird und bei dem durch an den Rohren und an den Stegen angreifende Verformungswerkzeuge im Bereich der Schweißpunkte wirkende Kräfte aufgebracht werden, die in einer Ebene liegen, die sich durch einen Rohrdurchmesser und symmetrisch durch die streifenförmigen Stege erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Ausmessungen des Rohres in dieser Ebene durch die am Rohr angreifenden Verformungswerkzeuge im Bereich des Schweißpunktes durch Kaltverformung vergrößert werden.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre im Bereich der Schweißpunkte zu einem ovalen Querschnitt verformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre im Bereich der Schweißpunkte zu einem kreisförmigen Querschnitt verfornit werden.