DED0000836MA - Vorrichtung zum Schweißen unter elektro-induktivem Erhitzen. - Google Patents

Description

B 85 755 Vllle/gln - ^neu D 836 ¥IIIfl/211i

Vorrichtung; zum Schweißen Tmtey elcktro-induktivem ..Erhitzen.

Die Erfinflung Tsotrifft eine Vorrichtung sum elektro.induktivem Erhitsen metallischer Werlcstiicke_f die geschweißt werden sollen©

Es sind an sich Vorriehtimgen bekannt, die dem elektro-induktiven Erhitzen der ma verschwe iß enden lialitstellea dienen, und zwar sind solche Vorrichtungen sov/ohl Bdt Spulen ausgerüstet worden, die das gesamte Werkstück umfassen als auch mit Heizleiterschleifen, die sieh über der Ferkstückoberf lache schließen· Vorrichtungen der erstgenannten Art können beispielsweise zum Kahtschweiß en von Rohren benutzt v/erden, -während Heizleiterschleifen zweckmäßig dort verwendet werden^ wo eheste Körper aneinander mi schweißen sind. Die von solchen Vorrichtungen ersetzten induktioneströme fließen senkrecht zu der zu erzeugenden Schweißnaht und diese wird im wesentlichen dadurch erhitzt, daß die Ströme einen verhältnismäßig hohen übergangswiderstand finden« Da die gcaweißkanten» die noch nicht unter Binwirkong des Induktors stehen, kalt bleiben, muß die gesamte Schweißwärme unmittelbar an der -eigentlichen Schweißstelle erzeugt v/erden, Infolgedeesen imS alt verhältnismäßig hoher Heisenergie gearbeitet werden, was wiederum die Gefahr mit sich bringt, daß sich die zu verschweißenden üerkstüekteile auch am Stellm erwärmen, die von der eigentlichen Schweißstelle weit entfernt liegen. Es könnte das Erwärmen an unerwünschten Stellen der Werkstückteile vermieden werden, indem mit gerii gexer Seisenergie gearbeitet wird, dann aber wäre ein sicheres Verschweißen nicht gewährleistet·

Pie Vorrichtung gemäß der Erfindung nutzt ram Schweißen von rohrförmigen oder ebenen Körpern ebenfalls induktive Ströme aus· Diese werden so erzeugt, daß sie senkrecht aar Iaht fließen und die Iahtstelle durch erhöhten Übergangswiders tan aufheizen. Die Vorrichtungen können, wie ebenfalls an sich bekannt, mit einer das Werkstück tasfassenden Spule oder das Werkstück überdeckenden Heizleiterschleife versehen werden * Ein hinreichendes Erwärmen der Nahtstelle und damit ein sicheres Verschweißen wird dadurch hervorgerufen, daß der Schweißinduktor mit einer oder mehreren längs der lahtkante des Werkstückes verlaufenden Auobuchtungaiversehen ist· Im Umkehrpunkt der Ausbuchtungen können eine oder mehrere lbindungen vorgesehen werden, die dazu dienen, den Stab aus Schweißzucatzwerkstoff aufzunehmen und zu erwärmen·

Unter den Induktoren der gekennzeichneten Art fließen die induzierten Ströme zunächst im wesentlichen senkrecht zu der zu verschweißenden Naht. Durch die Ausbuchtungen werden sie aber gezwungen, an den Kanten entlang bis zur eigentlichen Schweißstelle zu fließen, an der sie den erhöhten Übergangswiderstand vorfinden, der dann die jeweilige Schweißstelle auf Schweißtemperatur erhitzt. Die infolge dieser Anordnung an den Kanten entlang fließenden induzierten Ströme erwärmen diese stark, sodaß die Kanten an der eigentlichen Schweißstelle bereits verhältnismäßig hohe Temperatur aufweisen, wenn die Widerstandserhitzung einsetzte

Im kontinuierlichen Vorschub werden die Kanten fortschreitend aufgeheizt, während sich die Ströme über die sich fortlaufend neu bildende schmelzflüssige Bracke schließen· Ss entsteht auf diese Weise eine fortlaufendo Schweißnaht, wenn dafür gesorgt wirä, daß die zu verschweißenden Bänder durch mechanische, an sich bekannte Mittel zueinander geführt und. mechanisch solange festgehalten werden, bis die Schweißstelle hinreichend erkaltet ist.

In den Zeichnungen sind die Ausführungsformen der Torriehtungea nach der Erfindung schematisch dargestellt.

In Abb. 1 ist das fortschreitende Nahtschweißen eines Rohres gezeigt. Ein rohrförmig zusammengebogener Körper 1 soll in EidrfeQBg des Pfeiles 2 durch den spulenförmigen Induktor? hindurchbewegt werden, sodaß die Naht 4 fortlaufend erhitzt und verschweißt wird. Unmittelbar beim Einfrihren d©s zusammengebogenen Körpers 1 in die Spule wirä, die Iteht, wie beim Schweißen von Rohren üblich, durch Rollen oder ähnliche mechanisch wirkende Teile susanaesgedräckt, sodaß für die induzierten Ströme StroseetiluS entsteht· Die eigentliche Schweißstelle der Spule 5 befindet sich bei 5. Die Spule ist mit zwei Ästen 6 versehen, die eine sich längs der zu, verschweißenden Kanten erstreckende Ausbuchtung bilden. Die Ströme fließen zunächst unter der Spule 3 senkrecht zu den Schweißkanten und werden durch die Ausbuchtung 6 gezwungen, längs der fönten bis zur eigentlichen Schweißstelle za fließen. Die Kanten werden auf diese Weise vorgewärmt und schließlich werden an der Stelle 5 die vorgewärmten Kanten auf eine so hohe Temperatur gebracht, daß das Verschweißen eintritt.

An der Stelle 5 ist eine Schleife vorgesehen, die dazu dient, einen Stab aus Schweißzusatzwerkstoff aufzunehnen.

Bie Anordnung bewirkt ein Asflieisen und Schmelsen des Stafeee · Es ist selbstverständlich nicht •anbedingtEsBrfordcmis, eine solche Schleife vorzusehen, insbesondere dann nicht, wenn ohne Sehweißzusatzwerkstoff gearbeitet wird.

Wem mit einen Stab aus Zusatsswerkstoff geschweißt Wird_t kann auch so vorgegangen Vierden, daß mit dem Stab bei Beginn des Schweißens der notwendige Schluß zwischen den beiden zu verschwe iß enden Kanten hergestellt wird.

Eine solche Vorrichtung Icann auch dazu ausgenutzt werden, lediglich Punktsehweiß- odor Haftstellen Iiersustellen_e In des Augenblick, in welchem die Schweißverbindung an einer stelle zustande gekommen 1st, wird der Induktor sprunghaft der nächsten Stelle, an der eine Haftoder Punktschv/eißung hergestellt werden soll, zugeführt, worauf sich der Vorgang wiederholt, Voraussetzung ist dabei naturgemäß, daß die einzelnen Haft- oder Schweißpunkte hinreichend weit voneinander entfernt sind, damit der induzierte Strom nicht mehr das Bestreben hat, sich über die bereits hergestellte Schweißstelle zu schließen·

Anstelle von Spulen, die dae Schweißgut umschließen, können auch Leiterschleifcn bentutzt werden, die sich über der Oberfläche des Schweißgutes schließen. Solche Induktoren werden zweckmäßig dort Siigeweiidet_f wo es sich darsm handelt, flächenförmige SSrper wie beispielsweise Bleche o,dgl, aneinanderzuschweißen, wie dies schematisch in Abb· 2 dargestellt ist. Die Blechtafeln 7 und 8 sollen an ihren Kanten äureh eine V-förmige Iaht 9 zusammengeschweißt werden. Zu diesem Zweck wird eine Leiterechleife Io vorgesehen, die bei 11 an eine Stromcuelle angeschlossen ist. Die intrigierten Stroafäden werden in der Fdhe der Kanten konzentriert durch die Ausbuchtungen 12, die sich parallel su den Schweißkanten erstrecken. Es kann zweckmäßig sein, die Ausbuchtungen 12 so anzuordnen, daß sie in den Raum hineingezogen sind, in dem die Schweißnaht entstehen soll, sodaß die Ströme gezwungen werden, auch in den eigentlichen Nahtflächen zu fließen.

Bein Einschalten des Induktors fließt zunächst praktisch kein Strom oder nur ein unt erge ordne t er und schwacher Strom in der Nähe der Kanten, Weaa aber die Stoßstelle elektrisch überbrückt ist, so fließt ein starker induzierter Strom, der die Kanten vorwärmt und an der eigentlichen Schweißstelle infolge des dort vorhandenen Übergangswiderstandes ein Schmelzen "hervorruft·

Der Vorgang gestaltet sich kontinuierlich, wenn sich das Schweißgut .gegenüber dem ruhenden ladi&tor; la BiclitiiBg des ifelies 13 bewegt mad umgekehrt ®

Soll mit gusatzwerkstoff/ gearbeitet Werdea₉ so kam der IiidTiktor Biit einer spulenförmigen Wiatuag 34 versehen werden* die der Aufnahme des Stabes aus ScteeiiBsusatswerkstoff dient»

Ia TerbindOBg mit de» Torricli-Iaingea gemäß der Brfiiidiiag ketenen ähnliche an sieh "bekannt© mechanische Hilfsmittel für das fortschreitende und punktförmige 'Schweif en-beirat-ztwerden» wie sie entwickelt worden Bind_t^nm m 'verschweißende Seile des Sehweißg^ates. aneimiiöerzia-" pressen 'oderVzueimnderzuft^en^vBie an sieh bekannten Mittel diesel¹ Art sind in den'Zeichnungen der.'Tifereinfachung-halber-fortgelassen«. Die mechanischen Seile, massen lediglieh so angeordnet werde%.' daß sie in sieh oder mit dem -Werkstück Äeinen geschlossenen Streiikreis "bilden damit das StroaMld des .induzierten Schseißstromes 'nicht beeinfImßt Tfird_e Es. empfiehlt sieh -Saher_f.^fSr die mechanischen Brack- muß. -SreB-geräte Tieitestgehend IsolierwerleBtoffe zu verwenden oder aber metallische 6-eräte in · genügendemAbstand; vom SchweiSlndoktor anzuordnen*.

Claims (1)

1. D 85 753 VIIIc/21h " ^ne^ » 836 VIIId/21n

   Pat entansprüehe

   1; Vorrichtung sum Sehweißen von rohrförmigen oder ebenen Körpern mittels induktiver Ströme unter Ausnutzung der Erwäronmg an der Nahtstelle infolge erhöhten Öbergangswiderstandee für die Beiferecht sur Iaht fließendes Schv7eißströme unter TerweMeag einer das Wertotiicfe umfassenden Spule oder einer das Werkstliefe überdeckenden Heizleiterschleife_r dadurch gekennzeichnet, daß der SehweiBiadiiktor mit einer öder mehreren läags der lahtkante des WerkstllcIceB TerJaufenden Aaetachtimgea versehen Ist_e

   β Torriehtwng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen an ihren UiitehrpiAt mit einer oder mehreren Windungen siir Aufnahme und Erwärmung des Stabes aus Schweiß ausatawerkstoff versehen sind»