DE886945C - Method and device for manufacturing multilayer pipes - Google Patents
Method and device for manufacturing multilayer pipesInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Rohre Die Erfindung :betrifft ein Verfahren und-Vorrichtungen zum Widerstandsschweißen von mehrschichtigem Rohr mittels eines Schweiß- oder Lotmetalls, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als ,das Grundmetall hat. Für ein solches Rohr kann beispielsweise Stahl als Grundmetall und Kupfer, galvanisch aufgetragen, als Schweißmetall, als Draht oder Pulver beigegeben, als Lotmetall verwendet werden. Statt dessen 'kann jedoch mit gleichem Erfolge Messing als Grundmetall und Zinn oder eine der bekannten Zinnlegierungen als Lotmetall benutzt werden. Das Verfahren eignet sich vorwiegend für Rohre mit verhältnismäßig geringen Durchmessern, etwa 3 :bis 2o mm.Method and apparatus for manufacturing multilayer pipes Invention: relates to a method and devices for resistance welding of multilayer pipe by means of a weld or solder metal that has a lower Melting point than that of the base metal. For such a pipe, for example Steel as base metal and copper, electroplated, as weld metal, as Wire or powder added, can be used as solder metal. Instead 'can but with the same successes brass as the base metal and tin or one of the known ones Tin alloys can be used as solder metal. The procedure is mainly suitable for pipes with relatively small diameters, about 3: to 20 mm.
Es ist bekannt, Elektro-Schweißmaschinen für ähnliche Zwecke wie den vorliegenden zu verwenden; insbesondere ist bekannt, Rohr, das durch Längszusammernbiegen von Bandstahl gewonnen wird, an d-en stumpf zusammenstoßenden Kanten durch daraufgesetzte einzelne rollenförmige, im übrigen ortsfeste Elektroden, denen der Schweißstrom zugeführt wird, :zu verschweißen, wobei an der Schweißstrecke durch seitlich angeordnete Druckrollen für die Zusammenpressung der Naht-' kanten gesorgt wird. Es handelt sich hierbei je nach Einordnung um Preßschwe ißung b-zw. Stumpf -schweißung, und es findet zwischen den einzelnen Rollenelektroden eine stetige Steigerung der Schweißtemperatur statt, die innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen liegt.It is known to use electric welding machines for purposes similar to the present to use; in particular, it is known pipe that by longitudinal bending is obtained from strip steel, on the butt-butted edges by means of it individual roller-shaped, otherwise stationary electrodes, which the welding current is fed to: to be welded, being on the welding path by laterally arranged Pressure rollers for the compression of the seam 'edges is taken care of. It deals here depending on the classification to pressure welding ißung b-zw. Butt welding, and there is a steady increase in welding temperature between the individual roller electrodes instead, which lies within relatively wide limits.
Demgegenüber wird bei (der Herstellung mehrschichtiger Rohre, deren Schichten aus einem oder mehreren Grundmetallen bestehen, die mit Hilfe des gleichen oder verschiedener Bindemetalle verlötet werden, und bei.denen ,das :herzustellende Rohr zur abschnittsweisen allmählichen Erwärmung auf die Schmelztemperaturdes Bindemetalls mindestens .drei Elektroden durchläuft, in der Weise verfahren, daß gemäß der Erfindung die Elektrodenabstände der paarweise angeordneten gegeneinander firn Betriebe verschiebbaren und (das Rohr in bekannter Weise fast vollständig umschließenden Elektrodenrollen so gewählt werden, .daß im ersten Abschnitt zwischen ,den ersten beiden Elektroden eine Erwärmungdes Rohres ,bis annähernd auf die Schmelztemperatur des Bindemetalls erfolgt; während im, anschließenden zweiten Abschnitt die Erwärmung so durchgeführt wird, daß zwischen ,den beiden folgenden Elektroden eine ,die Schmelztemperatur des Bindemetalls etwas übersteigende Temperatur erzielt wird. ' Eine solche Anordnung stellt im Ergebnis eine Schmelzschweißung dar, die . sich auf die ganze Umfangsfläche der zu verschweißenden Schichten bezieht; sie hat als Verfahren den Vorteil, daß die Temperaturhöhe in den beiden Abschnitten der Schweißung so genau geregelt werden kann, wie es zur Erzielung eines :guten Schweißergebnisses notwendig ist. Anderseits ist zugleich die Möglichkeit gegeben, den besonderen Verhältnissen bei der Wahl eines anderen Grund- oder Bindemetalls zu entsprechen. Die Regelungsmöglichkeit der Temperatur innerhalb ,enger Grenzen gestattet außerdem, die Durchgangsgeschwindigkeit des zu schweißenden Rohres durch ,die Schweißmaschine groß zu wählen, um einerseits -sich den Betriebsverhältnissen der mit der Schweißmaschine kombinierten Walzmaschine anpassen zu können, anderseits eine besonders wirtschaftliche Fertigung zu gewährleisten. Die Zeichnungen veranschaulichen in vereinfachter Darstellungsart verschiedene Ausführungsformen .des Erfindungsgegenstandes und .des ,damit gewonnenen Erzeugnisses.In contrast, in (the production of multilayer pipes, their Layers are made up of one or more base metals using the same or different binding metals soldered be, and both , the: pipe to be produced for gradually heating in sections to the melting temperature of the Binding metal passes through at least three electrodes, proceed in such a way that According to the invention, the electrode spacings of the mutually arranged in pairs firn operations and (almost completely enclosing the pipe in a known manner Electrode rolls are chosen so that in the first section between, the first both electrodes heat the tube up to approximately the melting temperature of the binding metal takes place; while in the subsequent second section the heating is carried out so that between the two following electrodes one, the melting temperature of the binding metal slightly exceeding temperature is achieved. 'Such an arrangement is the result of a fusion weld that. on the entire circumferential surface the layers to be welded; As a process, it has the advantage that the temperature level in the two sections of the weld can be precisely controlled how it is necessary to achieve a: good welding result. On the other hand is at the same time given the opportunity to choose the special circumstances of another base or binder metal. The possibility of regulation The temperature, within narrow limits, also allows the rate of passage of the pipe to be welded by choosing the welding machine large to the one hand - the operating conditions of the rolling machine combined with the welding machine to be able to adapt, on the other hand to ensure a particularly economical production. The drawings illustrate various embodiments in a simplified representation .the subject of the invention and .the product obtained with it.
Abb. i zeigt die erste Ausführungsform in einer Seitenansicht, Ab!b. 2 die- elektrische Einrichtung dazu und eine Temperaturkurve, Abb. 3 eine zu Abb. i gehörige Vorderansicht in vergrößertem Maßstabe, Abb. 4 eine Seitenansicht mit Längsschnitt eines Einzelteiles, Abb. 5 (den dazugehörigen Querschnitt; Abb. 6 veranschaulicht die zweite Ausführungsform durch eine Seitenansicht, Abb. 7 die dazugehörige elektrische Einrichtung nebst Temperaturkurve, Abb. 8, 9 und io die Schaltung des elektrischen Teiles von drei weiteren Ausführungsformen, A bb. i i eine Teilvorderansicht, zu, den Abb. i und 6 gehörend, Abb. 12 bis 15 vier Querschnitte in stark vergrößertem Maßstab von Beispielen der Rohrkonstruktion.Fig. I shows the first embodiment in a side view, Fig. B. 2 the electrical device for it and a temperature curve, Fig. 3 a to Fig. i corresponding front view on an enlarged scale, Fig. 4 with a side view Longitudinal section of an individual part, Fig. 5 (the associated cross-section; Fig. 6 illustrates the second embodiment through a side view, Fig. 7 the associated electrical Device together with temperature curve, Fig. 8, 9 and io the circuit of the electrical Part of three further embodiments, A bb. i i a partial front view, to, Belonging to Figs. i and 6, Figs. 12 to 15 four cross-sections in greatly enlarged Scale of examples of pipe construction.
Der Erfindungsgegenstand wind in enger Verbindung finit einer Walzmaschine benutzt, in der das zu fertigende Rohr aus einem Metallstreifen zusammengebogen wird. Solche Walzmaschinen sind allgemein bekannt, und es ist hier lediglich von Wichtigkeit, daß ,das aus derselben kommende Rohr mit iderselben Geschwindigkeit in die Elektro-Schweißmaschine eintritt, so daß der Fertigungsvorgang, sowohl was den mechanischen Teil als auch den Schweißvorgang anbelangt, ununterbrochen verläuft. Dies .bringt aus klarliegenden Gründen große Vorteile mit sich. Das mechanisch fertiggewalzte Rohr i gelangt von der Rollmaschine (in der Abb. i nur durch das letzte Walzenpaar 2 schematisch angedeutet) in (der Pfeilrichtung zwischen die beiden Metallrollen 3 und 4, die als einer der Pole bzw. Elektroden des Schweißstromes dienen und ihre Drehbewegung von dem durchlaufenden Rohr i erhalten. Das Rollenpaar 3, 4 ist auswechselbar und jeweils mit einem Kaliber versehen, das mit dem gerade zu fertigenden Rohrdurchmesser übereinstimmt, zweckmäßig jedoch ein wenig kleiner ist. Die eine der Rollen ist ortsfest gelagert, die andere nachgiebig, indem sie drehbar an einem Hebel angebracht ist, der unter Federzug steht. An beide Rollen 3 und 4 ist mittels der Leitung 5 der eine Pol des sekundären Stromkreises eines Transformators 6 angelegt. Die Lager der Rollen 3 und 4 sind auf einem Schlitten 7 angebracht, der in später zu erläuternder Weise parallel zum durchlaufenden Rohr verstellt werden (kann. In einem gewissen veränderbaren Abstand von -der Elektrode 3, 4 ist in der Richtung der geometrischen Rohrachse eine zweite Elektrode angeordnet, die aus einer unteren größeren Metallrolle 8 und einer darüber angeordneten kleinen Rolle 9, etwa aus Graphit; besteht, Die übrigen Gestaltungs- und Lagerungsbedingungen beider Rollen 8 und 9 sind dieselben wie bei ,den Rollen 3 und 4. Der Stromanschluß dagegen geschieht an die untere Rolle 8 mittels der Leitung io vom anderen Pol des sekundären Stromkreises eines: Transformators 6. Außerdem ist die Elektrode 8, 9 von einem Gehäuse i i gasdicht umschlossen, und dies kann ebenso wie der Schlitten 7 längs der Rohrförderrichtung verschoben werden. Abermals in einem gewissen durch die Größe der Widerstandsstrecke bestimmten mittleren Abstande von der Elektrode 8, 9 ist eine dritte Elektrode 12, 13 angeordnet, die in ihrer Gesamtgestaltung der vorhergenannten Elektrode entspricht, mit Ausnahme des Stromanschlusses, der hier durch die Leitung 5 an den gleichen Pol des sekundären Stromkreises des Transformators 6 wie -bei der Elektrode 3, 4 erfolgt, und ferner der Anordnungsweise des Gehäuses, die eine ortsfeste auf dem Untergestell der Maschine ist. In unmittelbarer- Nachbarschaft des 'Gehäuses 14 ist eine aus zwei Rollenpaaren 15 bestehende Fördervorrichtung für das Röhr i fest angebracht, .die ebenfalls von einem Gehäuse 16 gasdicht umschlossen wird. Am Ende der Maschine ist noch ,ein Kühler 17 angeordnet, der am Anfang und Ende mit Zu- und Abfluß für die Kühlflüssigkeit versehen ist. Die Elektroden 3, ,4; 8, 9; 12, 13; die Förderrollen 16 und der Kühler 17 sind so hintereinander angebracht, ,daß das Rohr i in gerader Richtung, wie es sie Walzmaschine 2 verläßt, durchlaufen kann. Zum Abschluß des Rohres i gegen .die Außenluft währenddes Schweißvorganges sind zwischen den einzelnen Elektroden und weiter zur Fördervorrichtung 16 und zum Kühler 17 Verbindungsrohre 18 angebracht, die, soweit auf Verschiebbarkeitder genannten Vorrichtung zu achten ist, sich über entsprechend engere Rohre i9 nach Art eines Teleskops schieben können. Für den Eintritt von Schutzgas ist der Stutzen 2o zwischen den Gehäusen 14 und 16 auf -dem Rohr 18 vorgesehen. Von dort kann sich das Schutzgas sowohl in den Rohren 18 und i9 als auch in den Gehäusen 11, 14 und 16 und im Kühler 17 verbreiten, um an den Austrittsmündungen abzubrennen. Die Verstellung der Elektroden 3, 4 und 8, 9 in der Richtung der geometrischen Rohrachse geschieht mittels einer Schraubenspindel 21, die durch Kurbel- und Kegelradgetriebe 22 angetrieben wird und ihre Drehbewegung durch die Spindelschlösser 23 und 24 als Axialbewegung auf das Elektrodengehäuse i i bzw. den Schlitten 7 überträgt. Das Spindelschloß 24 (s..Abb. 3) hat eine zweifache Wirkung und ist deshalb umfangreicher ausgestaltet. Die in die Schraubenspindel 21 greifende Bewegungsmutter 24 bildet die :gegen axiale Verschiebung gesicherte Nabe eines am Schlitten 7 angeordneten Stirnrades 25, das mittels eines Zwischenrades 26 und eines :dritten Stirnrades .durch die auf dessen Achse sitzende Handkurbel 27 gedreht werden kann. Der Antrieb (der Elektrodenrolle 8 und 12 geschieht mittels Riemengetriebe von einem Motor 28 aus, dessen Umlauf zunächst auf eine Zwischenwelle 29 übertragen wird. Von hier geht die Bewegung mittels Riemengetriebe 31 auf die Elektrodenrolle 8, dann auf die Ele'ktrodenrolle i2 und zuletzt auf eine Spannrolle 30 über, die durch G°-wichtszug 32 im belasteten Zustande erhalten wird. Auf diese Weise bleibt der Riemen 31 bei Verschiebung des EIektrodengehäuses i i stets gespannt. Der Antrieb der Förderwalzen 15 geschieht gesondert vom Antriebsmotor 28 aus durch Riemen oder Kette 33. In den Elektrodengehäusen i i und 14 und im Gehäuse 16 der Fördervorrichtung sind Schaulöcher zur Beobachtung der betreffenden Arbeitsvorgänge angebracht; ferner ist auf den beiden zuerst genannten Gehäusen je eine durch Druckhebel festgehaltene dünne Platte 34 (s. Abb. 5), z. B. aus Glimmer, als Sicherheitsverschluß angebracht. In dieser Weise ist, falls im Innern :der . Gehäuse i i, 14, 16 eine Schutzgasexplosion eintritt, für .die entstehenden Verbrennungsgase ein Auslaß vorhanden, so :daß keine Zerstörungen größeren Umfanges an sonstigen Maschinenteilen und keine Gefährdung von Personen stattfinden kann.The subject matter of the invention is used in close connection with a rolling machine in which the pipe to be manufactured is bent from a metal strip. Such rolling machines are well known, and it is only important here that the pipe coming from the same enters the electric welding machine at the same speed, so that the manufacturing process, both as regards the mechanical part and the welding process, is uninterrupted. For obvious reasons, this has great advantages. The mechanically finish-rolled tube i comes from the rolling machine (in Fig. I only indicated schematically by the last pair of rollers 2) in (the direction of the arrow between the two metal rollers 3 and 4, which serve as one of the poles or electrodes of the welding current and their rotational movement from the continuous pipe I. The pair of rollers 3, 4 is interchangeable and each has a caliber that corresponds to the pipe diameter to be produced, but is appropriately a little smaller it is rotatably attached to a lever which is under spring tension. One pole of the secondary circuit of a transformer 6 is applied to both rollers 3 and 4 by means of the line 5. The bearings of the rollers 3 and 4 are mounted on a carriage 7 which can be adjusted in a manner to be explained later, parallel to the pipe running through it (can be adjusted at a certain variable distance from the electrode 3 4, a second electrode is arranged in the direction of the geometric tube axis, which consists of a lower, larger metal roller 8 and a small roller 9 arranged above it, for example made of graphite; The other design and storage conditions for both roles 8 and 9 are the same as for roles 3 and 4. The power connection, however, is made to the lower role 8 by means of the line io from the other pole of the secondary circuit of a: transformer 6. In addition the electrode 8, 9 is enclosed in a gas-tight manner by a housing ii, and this, like the carriage 7, can be displaced along the pipe conveying direction. Again at a certain mean distance from the electrode 8, 9 determined by the size of the resistance path, a third electrode 12, 13 is arranged, which corresponds in its overall design to the aforementioned electrode, with the exception of the power connection, which is here through the line 5 to the same Pole of the secondary circuit of the transformer 6 as done with the electrode 3, 4, and also the arrangement of the housing, which is a stationary on the base of the machine. In the immediate vicinity of the 'housing 14, a conveyor device consisting of two pairs of rollers 15 for the tube i is permanently attached, which is also enclosed in a gas-tight manner by a housing 16. At the end of the machine, a cooler 17 is also arranged, which is provided at the beginning and end with an inlet and outlet for the cooling liquid. The electrodes 3, 4; 8, 9; 12, 13; the conveyor rollers 16 and the cooler 17 are mounted one behind the other so that the tube i can pass through in a straight direction as it leaves the rolling machine 2. To close off the pipe i against the outside air during the welding process, connecting pipes 18 are attached between the individual electrodes and further to the conveyor 16 and to the cooler 17, which, as far as the displaceability of said device is to be ensured, extend over correspondingly narrower pipes i9 in the manner of a telescope can push. For the entry of protective gas, the connector 2o is provided between the housings 14 and 16 on the pipe 18. From there, the protective gas can spread both in the tubes 18 and 19 as well as in the housings 11, 14 and 16 and in the cooler 17 in order to burn off at the outlet openings. The adjustment of the electrodes 3, 4 and 8, 9 in the direction of the geometric pipe axis is done by means of a screw spindle 21, which is driven by crank and bevel gears 22 and its rotary movement by the spindle locks 23 and 24 as an axial movement on the electrode housing ii and the Carriage 7 transfers. The spindle lock 24 (see Fig. 3) has a twofold effect and is therefore more extensive. The movement nut 24 engaging in the screw spindle 21 forms the hub of a spur gear 25 arranged on the slide 7, secured against axial displacement, which can be rotated by means of an intermediate gear 26 and a third spur gear by the hand crank 27 seated on its axis. The drive (of the electrode rollers 8 and 12 takes place by means of a belt drive from a motor 28, the rotation of which is first transferred to an intermediate shaft 29. From here, the movement goes by means of a belt drive 31 to the electrode roller 8, then to the electrode roller i2 and finally on a tensioning roller 30 , which is maintained in the loaded state by G ° weight pull 32. In this way, the belt 31 is always tensioned when the electrode housing ii is displaced. In the electrode housings ii and 14 and in the housing 16 of the conveying device there are peepholes for observing the relevant work processes; furthermore, on each of the first two housings there is a thin plate 34 held by pressure levers (see Fig. 5), e.g. Mica, attached as a safety lock In this way, if inside: the housing ii, 14, 16 there is a protective gas explosion occurs, there is an outlet for the resulting combustion gases, so that no major damage to other machine parts and no danger to people can take place.
Bezüglich der Arbeitsweise ist vorweg festzustellen, daß durch den Erfindungsgegenstand Rohr von verschiedenen Qnerschnittskonstruktionen verarbeitet werden kann, wobei es sich jedoch immer um zwei oder mehrere Schichten und zwei oder auch mehrere Metalle bzw. Legierungen handelt. Beispiele solcher Querschnittsformen des Rohres sind aus den'Ab:b.12 bis 15 ersichtlich. Danach kann das Rohr aus zwei Schichten bestehen, von denen jede aus einem besonderen Metallstreifen zusammengebogen ist (Abb. i2, 14 und 15). Das Rohr kann aber auch aus nur einem Metallstreifen doppelt zusammengebogen werden, wobei eine Ouerschnittsform nach Abb. 13 entsteht. Alle diese O_uerschnittsformen sind bereits bekannt und bieten an sich nichts Neues. Auch die Art der Kombination aus .zwei Metallen, einem die Hauptmasse bildenden Grundmetall und einem vorzugsweise in dünner Schicht verwendeten Schweiß- oder Bindemetall ist in vielen Abwandlungen bereits bekannt. Dasselbe ist für die Aufbringung des Sehweißmetalls auf das Grundmetall der Fall. Dies kann z. B. vordem Schweißen in Form eines galvanischen Niederschlages geschehen, namentlich wenn es sich um die Erzeugung dünner und in der Stärke gleichmäßiger Überzüge von !kostspieligerem Metall handelt. Als Beispiel hierfür ist das überziehen eines Stahlrohres mit Kupfer anzuführen. Statt des galvanischen Niederschlages, der bei den Rohrbeispielen nach Abb. 12 und 13 vorausgesetzt ist, kann das Schweißmetall in Gestalt eines schmalen Streifens 35 (Abb. 14) angewendet werden, der an einer passenden Stelle zwischen den beiden Rohrschichten eingewalzt wird und sich beim Schweißen in flüssigem Zustande über die ganzen Schichtfugen verbreitet. Das Schweißmetall kann ferner in Form eines Drahtes (Abb. 15) oder selbst in Pulver- oder Spanform benutzt werden, weil sich daraus für Sonderfälle Vorteile ergeben können. Alle diese Beispiele sind' ebenfalls bekannt.Regarding the mode of operation, it should be noted in advance that the subject of the invention can process tubes of different cross-sectional constructions, but always with two or more layers and two or more metals or alloys. Examples of such cross-sectional shapes of the tube can be seen from Figs: b.12 to 15. The pipe can then consist of two layers, each of which is bent together from a special metal strip (Fig. I2, 14 and 15). The tube can also be bent twice from just one metal strip, creating a cross-sectional shape as shown in Fig. 13. All of these cross-sectional shapes are already known and in themselves do not offer anything new. The type of combination of two metals, a base metal forming the main mass and a welding or binding metal, preferably used in a thin layer, is already known in many modifications. The same is the case for the application of the white metal to the base metal. This can e.g. B. before welding in the form of a galvanic deposit, especially when it comes to the production of thin and uniform in thickness coatings of! More expensive metal. An example of this is the coating of a steel pipe with copper. Instead of the galvanic deposit, which is a prerequisite for the pipe examples according to Figs. 12 and 13, the weld metal can be used in the form of a narrow strip 35 (Fig. 14), which is rolled in at a suitable point between the two pipe layers and which is then welded Spread over the entire layer of joints in a liquid state. The welding metal can also be used in the form of a wire (Fig. 15) or even in powder or chip form, as this can result in advantages for special cases. All of these examples are also known.
Da. die thermischeArbeitdes eldktrischen Stromes von der Masse des zu schweißenden, die Widerstandsstrecke bildenden Rohres i, von dessen Durchgangsgeschwindigkeit, von der Leitfähigkeit namentlich des jeweils verwendeten Grundmetalls und vom Schmelzpunkt des jeweiligen Schweißmetalls ferner von unvermeidbaren Wärmeverlusten abhängt, ist es einleuchtend, daß mit Rücksicht auf die Verschiedenartigkeit dieser Faktoren die Regelungsfähigkeit beim Erfindungsgegenstand in weiten Grenzen liegen muß.There. the thermal work of the electrical current from the mass of the the pipe i to be welded, forming the resistance section, of its transit speed, the conductivity of the base metal used and the melting point of the respective weld metal also depends on unavoidable heat losses, it is evident that having regard to the diversity of these factors the ability to regulate the subject matter of the invention must be within wide limits.
Im Betrieb der Maschine wird das Rohr i, das die Walzmaschine, aus deren letztem Walzenpaar :2 austretend, verläßt, mit der Walzgeschwindigkeit in die Schweißmaschine eingeführt und gelangt durch das erste El.ektrodenpaar 3, 4 -in das Führungsrohr 18 und damit in ,den etwa vorhandenen Schutzgasbereich, der es bei hohen Schweißtemperaturen vor Oxydation der Rohroberfläche schützt. Sodann kommt das Rohr i zwischen das Rollenpaar 8, 9; somit wird eine Widerstandsstrecke im Rohr i zwischen der ersten und zweiten Elektrode gebildet, wobei sich,die Rohrtemperatur in :der aus Abb. 2, unten, ersichtlichen Weise längs der Widerstandsstrecke entwickelt. Entspricht diese Entwicklung nicht den Erfordernissen des Einzelfalles, so kann durch Drehung .der Kurbel 27 eine Verschiebung des Schlittens 7 und :damit eine Änderung, der Widerstandsstrecke gegebenenfalls während des Betriebes bewirkt werden. Beim Weiterlauf des Rohres i wird die dritte Elektrode 12, 13 erreicht, und nun wird auch nach dieser Seite hin gemäß Abb.2, oben, eine Widerstandsstrecke gebildet, da ,die dritte mit der ersten Elektrode parallel geschaltet ist. Es verteilt sich also der Strom von der mittleren Elektrode gleichmäßig zur ersten und dritten Elektrode, so daß zwischen diesen Außenelektroden kein Spannungsunterschied entsteht und damit von einer Isolierung gegen ,das Maschinenuntergestell abgesehen werden kann. Der Temperaturverlauf in der Widerstandsstrecke zwischen der mittleren und dritten Elektrode gemäß Abb. z, unten, zeigt die Unveränderlichkeit auf einer Höhe etwas über dem Schmelzpunkt des Schweißmetalls.When the machine is in operation, the tube i, which exits the rolling machine from the last pair of rollers: 2, is introduced into the welding machine at the rolling speed and passes through the first pair of electrodes 3, 4 into the guide tube 18 and thus into, the possibly existing shielding gas area, which protects it from oxidation of the pipe surface at high welding temperatures. Then the tube i comes between the pair of rollers 8, 9; a resistance path is thus formed in tube i between the first and second electrodes, the tube temperature developing along the resistance path in the manner shown in Fig. 2, below. If this development does not correspond to the requirements of the individual case, then by turning the crank 27 a shift of the slide 7 and thus a change in the resistance path can possibly be effected during operation. As the pipe i continues, the third electrode 12, 13 is reached, and a resistance path is now also formed on this side as shown in Fig. 2, top, since the third electrode is connected in parallel with the first electrode. The current is distributed evenly from the middle electrode to the first and third electrode, so that there is no voltage difference between these outer electrodes and there is thus no need for insulation from the machine base. The temperature profile in the resistance section between the middle and third electrode according to Fig. Z, below, shows the immutability at a level slightly above the melting point of the weld metal.
Der Zweck der erfindungsgemäßen Anordnung ist im ersten Teil der Widerstandsstrecke die Regelung der Temperaturanlaufverhältnisse, im zweiten Teil .dagegen eine möglichst genaue Einhaltung der erfahrungsgemäß richtigen Schweißtemperatur.The purpose of the arrangement according to the invention is in the first part of the resistance path the regulation of the temperature start-up conditions, in the second part, on the other hand, if possible Exact adherence to the correct welding temperature based on experience.
Sind beim zweiten Abschnitt der Schweißstrecke Änderungen der Temperatur- und Zeitverhältnisse notwendig, so kann durch Verschiebung der ersten und zweiten Elektrode gegen die dritte mittels des Getriebes 2i und 24 und damit durch Änderung des zweiten Teiles der Widerstandsstrecke ein Ausgleich in beliebigem Maße .geschaffen werden. Hierbei schieben sich die teleskopartig ineinandergesteckten Führungsrohre 18 und i9 @in- oder auseinander. Es ist mit Odem Erfindungsgegenstand also eine Beherrschung der beim Schweißen erforderlichen Temperaturverhältnisse in solchem Umfange möglich, daß nicht allein idie einer bestimmten Metallkombination thermischen Verhältnisse in befriedigender Weise und ohne langwierige Versuche eingestellt werden können, sondern auch in ebensolcher Weise die Einstellung der Maschine auf verschiedene und zum Teil weit aus-einanderliegen#de Metallkombinationen vorgenommen werden kann. Obzwar das Rohr i von der Walzmaschine her vorgeschoben wind, ist es, um seine in der Schweißzone empfindliche Beschaffenheit zu schonen, notwendig, am Ende der Schweißmaschine eine besondere, ziehend wirkende Förderung stattfinden zu lassen. Zugleich besteht .dabei ,die Möglichkeit, durch etwas schnelleren Lauf -der Elektrodenrollen 8 und 12, als es der Fördergeschwindigkeit .des Rohres i entspricht, eine reibende Tätigkeit der Rollen auf der Rohroberfläche auszuüben. Dies und der Umstand, .daß das Kaliber der Elektrodenrollen etwas kleiner gehalten ist, als es dem äußeren Durchmesser des Rohres i entspricht, trägt zur Dichthaltung der Rohrschichten ,gegeneinander während .des Schweißvorganges bei: .Are changes in temperature during the second section of the welding section and time relations necessary, it can be done by shifting the first and second Electrode against the third by means of the gear 2i and 24 and thus by change of the second part of the resistance section a compensation to any extent will. The telescopically nested guide tubes slide here 18 and i9 @ in or apart. With Odem it is the subject of the invention Control of the temperature conditions required for welding in such Extent possible that not only i the thermal of a certain metal combination Conditions can be set in a satisfactory manner and without lengthy experiments can, but also in the same way the setting of the machine on different and metal combinations that are sometimes far apart can be made. Although the tube i is advanced from the rolling machine, it is in order to be in To protect the sensitive nature of the welding zone, necessary at the end of the welding machine to allow a special, pulling promotion to take place. At the same time there is .during this, the possibility of running the electrode rollers 8 and 12, when it corresponds to the conveying speed of the pipe i, a rubbing activity of the roles on the pipe surface. This and the fact that the caliber the electrode roller is kept slightly smaller than the outer diameter of the pipe i, contributes to the tightness of the pipe layers against each other during .the welding process at:.
Eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht nach Abb.6 (darin, daß die mittlere Elektrode durch zwei .dicht nebeneinander in einem Gehäuse i i und auf einem Schlitten angeordnete Elektroden ersetzt ist. Die elektrische Schaltung ist aus Abb. 7, oben, ersichtlich und'die thermische Wirkung aus derselben Abbildung, unten. Es findet danach zwischen den "beiden mittleren Elektroden ein kurz dauernder Temperatursturz statt, der in gewissen Fällen Vorteile beim Schweißen bietet.There is a second embodiment of the subject matter of the invention Fig.6 (in that the middle electrode is connected by two .tightly next to each other in one Housing i i and electrodes arranged on a slide is replaced. The electric The circuit can be seen from Fig. 7, above, and the thermal effect from the same Figure, below. It then finds its place between the "two middle electrodes Short-term temperature drop takes place, which in certain cases has advantages when welding offers.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 8, die eine Abänderung der Ausführungsform nach Abb.6 und 7 bildet, ist für jeden der beiden Abschnitte der Widerstandsstrecke ein besonderer Transformator vorgesehen, so daß eine unabhängige Regelung stattfinden kann. Eine solche erhöhte Regelbarkeit hat natürlich grundsätzliche Vorteile, denen jedoch der Nachteil gegenübersteht, daß zwischen den Außenelektroden ein Spannungsunterschied auftreten kann, so .daß die Isolierung @derselben gegen das Maschinenuntergestell, bei 36 gezeigt, nötig ist. Der für diese Ausführungsform gültige Temperaturverlauf ist aus der Abb. 8, unten, ersichtlich.In the embodiment according to Fig. 8, which is a modification of the embodiment according to Fig.6 and 7, is for each of the two sections of the resistance path a special transformer is provided so that independent regulation can take place can. Such increased controllability of course has fundamental advantages however, it is opposed to the disadvantage that a voltage difference between the external electrodes can occur, so that the insulation @ the same against the machine base, shown at 36 is necessary. The temperature curve valid for this embodiment can be seen from Fig. 8, below.
Eine weitere Ausführungsform gemäß Abb.9 entspricht grundsätzlich der vorigen, bezieht sich aber auf die erste Ausführungsform der Maschine nach Abb. i und 2, wobei nur eine mittlere Elektrode verwendet wird. Die Wirkung dieser Anordnung ist im übrigen aus ,dem über die vorige Ausführungsform Gesagten ohne weiteres zu erkennen, und es ist deshalb auch keine besondere Temperaturkurve beigefügt.Another embodiment according to Fig.9 basically corresponds the previous one, but relates to the first embodiment of the machine according to Fig. i and 2, using only a center electrode. The effect of this arrangement is moreover from, what has been said about the previous embodiment without further ado recognize, and therefore no special temperature curve is attached.
,Die letzte Ausführungsform, durch Abb. io dargestellt, entspricht größtenteils der vorigen, enthält jedoch auf der einen Seite nur ein-en gemeinsamen Transformator und eine Magnetringspule37, die das zu schweißende Rohr i umgibt und die Stromdichte in diesem Abschnitt der Widerstandsstrecke zu regeln gestattet., The last embodiment, represented by Fig. Io, corresponds to mostly the previous one, but on the one hand only contains one common Transformer and a magnetic ring coil37 surrounding the pipe to be welded i and to regulate the current density in this section of the resistance path.
Claims (9)
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