EP3297398B1 - Vorrichtung zur wärmebehandlung von gegenständen, insbesondere von rohren und behältnissen aus metall - Google Patents

Vorrichtung zur wärmebehandlung von gegenständen, insbesondere von rohren und behältnissen aus metall Download PDF

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EP3297398B1
EP3297398B1 EP17190571.4A EP17190571A EP3297398B1 EP 3297398 B1 EP3297398 B1 EP 3297398B1 EP 17190571 A EP17190571 A EP 17190571A EP 3297398 B1 EP3297398 B1 EP 3297398B1
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EP
European Patent Office
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chain
chain links
rollers
links
inductor
Prior art date
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Active
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EP17190571.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3297398A3 (de
EP3297398A2 (de
Inventor
Frank Kauer
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Thermoprozess Induktionswaerme GmbH
Original Assignee
Thermoprozess Induktionswaerme GmbH
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Publication date
Application filed by Thermoprozess Induktionswaerme GmbH filed Critical Thermoprozess Induktionswaerme GmbH
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Publication of EP3297398A3 publication Critical patent/EP3297398A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/44—Coil arrangements having more than one coil or coil segment

Definitions

  • the present invention relates to a device for the heat treatment of objects, in particular pipes and containers made of metal.
  • Generic devices are known in many different ways and are used for preheating objects that have to be welded together, for example.
  • the objects are heated accordingly on both sides of the intended weld.
  • the desired temperature distribution must be generated by appropriate geometric design of the inductor.
  • the inductor With stationary heating, there is no relative movement between the welded parts and the inductor.
  • the inductor is usually designed to be flexible.
  • the inductor can be a cable, for example made of copper braid, self-cooling or water-cooled.
  • the inductor and the welded part are arranged at the smallest possible distance from each other, since the inductor efficiency decreases sharply with increasing distance and the electromagnetic stray field, which is dangerous to people, rises sharply.
  • a device for warming up objects which also consists of a plurality of rigid segments which can be pivoted relative to one another.
  • the segments also have a defined inner radius which is adapted to the inner radius of the object or pipe to be heated.
  • the individual segments can be spread or pulled together using belts or chain drives. In the spread state, the device can be placed on a pipe, after which the individual segments are then placed around the pipe using the belt.
  • the inductors are arranged in the segments.
  • This device also has the disadvantage that only Objects or pipes with a defined outer diameter can be warmed up.
  • a device and method for heat treatment of steel tubes is also known, in which the area of heat treatment is encompassed by a semicircular heating device, the tube being rotatable about its axial axis under the device.
  • This device also has the disadvantage that only pipes of a very specific diameter can be processed.
  • WO 2007/128384 A2 a hand-held device for welding plastic pipes is known, which has a chain that can be placed around a special pipe connector and is closed with a plug at the upper end of the hand-held device.
  • the pipe connector which is made of plastic like the pipes to be connected, has a metal ring which lies between the inside diameter of the pipe connector and the outside diameter of an inserted pipe.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device for the heat treatment of objects which can be used for objects with a wide variety of external radii of curvature.
  • a device which is formed by a chain composed of chain links, the chain links being connected to one another in a rotatable or pivotable manner, and in that at least one electrical conductor in the form of an inductor is arranged in or on the chain.
  • At least one coolant in particular in the form of a cooling hose, can be arranged in or on the chain.
  • the chain according to the invention is constructed in principle like a known energy chain. It can have a rectangular cross section, in the interior of which the electrical cables or conductors are located. So the chain can Have start and an end piece, which are connected by many identical chain links. It is also possible that the chain links can be opened externally or internally so that conductors can also be inserted or removed from the chain, even if the individual chain links are connected to one another.
  • the chain links can have longitudinal webs that separate the individual conductors from one another. It also makes sense if the conductors are clamped at the beginning and end of the chain with strain relief.
  • the chain links are advantageously opened on their side facing the object in such a way that the thermal resistance between the electrical conductor and the object is as small as possible.
  • the chain has rollers which serve, as it were, for rolling and / or for contacting the object to be heated, the pivot axis of the chain links pivotally connected to one another at the same time can form the axis of rotation for the rollers. At least one roller can be arranged on each, every second or third chain link.
  • the rollers can allow the object to roll in the longitudinal direction of the chain and / or transversely thereto. So it is possible to store ball bearings or the bearings of the rollers themselves so that they can be pivoted.
  • the length of a chain link is as short as possible than the eighth part of the circumference of the object to be treated.
  • the chain links have straight side parts, such that the chain can also lie flat on a flat surface.
  • the side parts it is also possible for the side parts to have a, in particular slight, curvature on their side facing the object.
  • the chain does not heat itself, it is made of an electrically non-conductive and non-ferromagnetic material.
  • That the chain rests securely on the outer wall of the object during the entire heat treatment can be achieved by at least one traction means encompassing the object, which presses the chain against the outer wall of the object.
  • the traction means is advantageously tensioned, and the necessary tension can be ensured by appropriate spring elements.
  • the at least one traction means can rest on the outside of the chain or by at least one chain link, e.g. be guided through one or more eyelets formed or attached to the chain links.
  • the invention also provides that two or more chains are put together to form a long chain.
  • the ends of the chains can be attached to each other for this purpose. It is also possible that another chain is arranged parallel to a chain.
  • the chains arranged parallel to one another can also be connected to one another if the chains and connecting elements are designed accordingly.
  • the Figure 1 shows a cross-sectional view through a pipe R with two chains K1 and K2 according to the invention arranged around it.
  • the chains K1 and K2 are each formed by interconnected chain links 1, the chains K1 and K2 having rollers 1a with which they rest on the outer wall of the tube R. Not shown are traction means or tensioning means with which the chains K1 and K2 are pressed against the outer tube wall.
  • the rollers 1 define the distance AB of the inductors arranged in the chain links 1.
  • the Figure 2 shows a side view of a container B, on which two chains K1 and K2 according to the invention are arranged for warming up the area of a weld seam SN to be made.
  • the chains K1 and K2 can be pressed against the outer wall of the container B by a chain holder (not shown).
  • the chain holder can be designed such that it slowly moves the chains K1 and K2 to the left of the weld seam SN.
  • wires to be stretched around the container, with which the chains are fixed in their illustrated position.
  • the inductor IN is a surface inductor that covers the entire surface of the container B, which are covered by the chains K1 and K2, can be heated.
  • the Figure 3 shows a plan view of a chain according to the invention which has just been laid and which is formed from a plurality of chain segments 1.
  • the chain segments have transverse webs 1B which connect the side parts 1c of the chain links 1 to one another.
  • the Figure 4 shows a top view of the chain according to Figure 3 with inductor IN arranged therein.
  • the inductor IN has several turns, its connections INa being led out of the chain end K1a.
  • the Figure 5 shows a chain according to the invention with rollers 1a, which allow movement of the chain on an object transverse to the longitudinal direction LR of the chain. It is also possible for the rollers 1a to be pivotally mounted on the chain links 1 about the axes 1a ', so that the chain can in principle be moved in any direction over the surface of the object.
  • the Figure 6 shows two chains K1 and K2 connected to one another at the end by means of the connecting parts V.
  • the Figure 7 shows a chain according to Figure 3 with an inductor arranged therein, which at the same time enables cooling of the object.
  • the Figure 8 shows a chain according to Figure 5 with an inductor which can also be heated and cooled in a controlled manner, the rollers 1a being pivotally mounted about the axis 1a 'or being rigidly attached to the chain links in the position shown, so that the chain can be rolled across the object transversely to its longitudinal direction.
  • the Figure 9 shows a cross-sectional view through a pipe R with chains K1 and K2 placed around it according to a further possible embodiment. These chains also consist of interconnected chain links 1 with rollers 1a arranged thereon. This inductor IN also has additional cooling K. The two chains can be connected to one another via their end links.
  • the water-cooled inductors can e.g. B. be a surface inductor (above) and a comprehensive inductor.
  • the Figure 9a shows a schematic cross-sectional view through the surface Go of an object G with a chain arranged thereon.
  • the inductors IN are arranged in the longitudinal direction LR (perpendicular to the plane of the drawing) within the chain links 1. Laterally, the rollers 1a are rotatably mounted on the chain links 1 and keep the inductors IN at a certain distance AB from the object surface Go.
  • the Figure 10 shows a device according to the invention with supports L1, L2 for a tube R.
  • a chain K1 according to the invention is placed on the tube R, which chain is held in position by means of the tensioning means S.
  • the tensioning means S is fastened at 9 to the device floor or hall floor, spring elements F being arranged in the tensioning means, which hold the tensioning means S under tension, whereby the chain K1 is pressed firmly against the outer tube wall.
  • the tube can be rotated around its longitudinal axis, so that a continuous weld seam can be produced.
  • the tube R can also be moved in the axial direction (perpendicular to the plane of the drawing), provided the bearings L1 and L2 are designed accordingly, whereby an axially extending weld seam can also be made with this device.
  • the Figure 11 points to the device according to Figure 10 alternative embodiment in which the chain is wrapped around more than 80% of the circumference of the tube R. This is possible because the clamping device S encloses the tube by more than 360 °.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Gegenständen, insbesondere von Rohren und Behältnissen aus Metall.
  • Gattungsgemäße Vorrichtungen sind vielfältig vorbekannt und werden zum Vorwärmen von Gegenständen, die zum Beispiel miteinander verschweißt werden müssen, verwendet. Dabei werden die Gegenstände beiderseits der beabsichtigten Schweißnaht entsprechend erwärmt. Die gewünschte Temperaturverteilung muss durch entsprechende geometrische Ausbildung des Induktors erzeugt werden.
  • Bei stationärer Erwärmung erfolgt keine Relativbewegung zwischen den Schweißteilen und dem Induktor. In diesem Fall ist der Induktor meist flexibel ausgebildet. Der Induktor kann dabei ein Kabel zum Beispiel aus Kupfer-Litze, selbstkühlend oder wassergekühlt, sein. Induktor und Schweißteil sind in möglichst geringem Abstand voneinander angeordnet, da mit zunehmendem Abstand der Induktor-Wirkungsgrad stark abnimmt und das personengefährdende elektromagnetische Streufeld stark ansteigt.
  • Bei rotierender Erwärmung gibt es eine Relativbewegung zwischen den Schweißteilen und dem Induktor. Der stationär angeordnete Induktor muss dabei ebenfalls in einem geringen Abstand von der Oberfläche der zu erwärmenden Teile gehalten werden. In diesem Falle finden sowohl starre Induktoren aus wassergekühltem Kupfer Profil-Rohr, wie auch flexible Induktoren Anwendung. Starre und flexible Induktoren müssen hierbei mittels aufwendiger Apparate auf dem minimal möglichen Abstand zu den Schweißteilen gehalten werden. Jede Geometrieänderung der Schweißteile führt zu erheblichem Aufwand an dem Induktor und der Halteapparatur.
  • Aus US 4,388,510 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufwärmen von Rohren bekannt, bei dem ein von Wechselstrom durchflossener elektrischer Leiter (Induktor) ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt. Der Induktor ist in segmentartigen Teilen, die starr ausgebildet sind und um das Rohr angeordnet werden, angeordnet. Die starren Segmente weisen dabei an ihrer Innenseite einen Krümmungsradius auf, der dem Krümmungsradius der Außenwandung des zu erwärmenden Rohres entspricht. Die Vorrichtung weist Rollen auf, mittels derer die Vorrichtung an der Außenwandung des Rohres anliegt und entlang der Längsrichtung des Rohres verfahrbar ist. In dem Wirkungsbereich des elektromagnetischen Wechselfeldes wird das aus elektrisch leitendem Material bestehende Rohr durch induzierte Wirbelströme erwärmt. Sofern das Rohrmaterial zusätzlich ferromagnetische Eigenschaften aufweist, erfolgt eine zusätzliche Erwärmung durch Ummagnetisierungsverluste. Die aus US 4,388,510 vor bekannten Vorrichtungen zeigen, dass aufgrund der starren Ausbildung der Segmente und ihres definierten Innenradius lediglich Rohre eines bestimmten Außendurchmessers mittels dieser Vorrichtung erwärmt werden können. Sofern diese Vorrichtung zum Beispiel auf ein Rohr mit einem wesentlich größeren Außenradius aufgesetzt wird, so liegt der Induktor über dem Umfang des Rohres nicht mit einem gleichmäßigen Abstand an, so dass eine gleichmäßige Erwärmung des Rohrmaterials nicht möglich ist.
  • Aus US 4,595,607 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Aufwärmen von Gegenständen vorbekannt, welche ebenfalls aus mehreren zueinander verschwenkbar angeordneten starren Segmenten besteht. Die Segmente weisen ebenfalls einen definierten Innenradius auf, der an den Innenradius des aufzuwärmenden Gegenstandes bzw. Rohres angepasst ist. Die einzelnen Segmente können mittels Riemen bzw. Kettenantrieben gespreizt oder zusammengefahren werden. Im gespreizten Zustand kann die Vorrichtung auf ein Rohr aufgesetzt werden, wonach dann mittels der Riemen die einzelnen Segmente um das Rohr vollumfänglich gelegt werden. In den Segmenten sind die Induktoren angeordnet. Auch bei dieser Vorrichtung besteht der Nachteil, dass lediglich Gegenstände bzw. Rohre mit einem definierten Außendurchmesser aufgewärmt werden können.
  • Aus DE 2340722 ist ebenfalls eine Vorrichtung und Verfahren zur Wärmebehandlung von Röhren aus Stahl bekannt, bei der der Bereich der Wärmebehandlung von einer halbkreisförmigen Aufwärmvorrichtung umfasst wird, wobei das Rohr unter der Vorrichtung um seine axiale Achse herum drehbar ist. Auch bei dieser Vorrichtung besteht der Nachteil, dass ausschließlich Rohre eines ganz bestimmten Durchmessers bearbeitet werden können. Ferner ist aus WO 2007/128384 A2 ein Handgerät zum Verschweißen von Kunststoffrohren bekannt, welches eine Kette aufweist, die um einen speziellen Rohrverbinder gelegt werden kann und mit einem Stecker am oberen Ende des Handgeräts geschlossen wird. Der Rohrverbinder, der wie die zu verbindenden Rohre aus Kunststoff ist, weist einen Metallring auf, der zwischen dem Innendurchmesser des Rohrverbinders und dem Außendurchmesser eines eingesteckten Rohres liegt. Durch hochfrequente Wechselspannungsinduktion kann dieser erwärmt werden, so dass das umliegende Kunststoffmaterial aufschmilzt. Zur Induktion der Wechselspannung verlaufen innerhalb der Kette elektrische Leiter. Zum Verschweißen von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern muss das Kettenteil gegen ein von seiner Länge dem jeweiligen Außendurchmesser des verwendeten Rohrverbinders angepasstes Kettenteil ausgetauscht werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Gegenständen bereitzustellen, welche für Gegenstände mit unterschiedlichsten äußeren Krümmungsradien verwendbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche durch eine aus Kettengliedern zusammengesetzte Kette gebildet ist, wobei die Kettenglieder dreh- bzw. verschwenkbar miteinander verbundenen sind, und dass in oder an der Kette mindestens ein elektrischer Leiter in Form eines Induktors angeordnet ist. In oder an der Kette kann mindestens ein Kühlungsmittel, insbesondere in Form eines Kühlschlauchs, angeordnet sein.
  • Die erfindungsgemäße Kette, ist im Prinzip aufgebaut wie eine bekannte Energieführungskette. Sie kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, in dessen Inneren die elektrischen Kabel bzw. Leiter liegen. So kann die Kette ein Anfangs- und ein Endstück aufweisen, welche durch viele gleiche Kettenglieder verbunden sind. Es ist zudem möglich, dass sich die Kettenglieder außen oder innen öffnen lassen, damit Leiter zusätzlich in die Kette eingelegt oder herausgenommen werden können, auch wenn die einzelnen Kettenglieder miteinander verbunden sind. Die Kettenglieder können längs verlaufende Stege aufweisen, die die einzelnen Leiter voneinander trennen. Es ist zudem sinnvoll, wenn die Leiter am Kettenanfang und am Kettenende mit einer Zugentlastung geklemmt werden.
  • Die Kettenglieder sind vorteilhaft auf ihrer dem Gegenstand zugewandten Seite geöffnet, derart, dass der thermische Widerstand zwischen elektrischem Leiter und dem Gegenstand möglichst klein ist.
  • Damit der mindestens eine Induktor der Vorrichtung in einem definierten, möglichst kleinen Abstand zur Gegenstandsoberfläche gehalten wird, weist die Kette Laufrollen auf, die gleichsam zum Abrollen und/oder zur Anlage an dem zum erwärmenden Gegenstand dienen, wobei die Verschwenkachse der verschwenkbar miteinander verbundenen Kettenglieder gleichzeitig die Rotationsachse für die Laufrollen bilden kann. Dabei kann an jedem, jedem zweiten oder dritten Kettenglied mindestens eine Laufrolle angeordnet sein.
  • Damit die Vorrichtung sowohl in Umfangsrichtung als auch axial entlang des Gegenstandes geführt bzw. bewegt werden kann, können in einer Weiterbildung der Vorrichtung die Laufrollen ein Abrollen an dem Gegenstand in Längserstreckungsrichtung der Kette und/oder quer dazu ermöglichen. So ist es möglich hierfür Kugelrollen oder die Lagerungen der Laufrollen selbst verschwenkbar zu lagern.
  • Damit die erfindungsgemäße Kette sich möglichst in einem geringen Abstand an gekrümmte Oberflächen anlegen kann, ist die Länge eines Kettengliedes möglichst kürzer als der achte Teil des Umfangs des zu behandelnden Gegenstandes.
  • Im einfachsten Fall weisen die Kettenglieder gerade Seitenteile auf, derart, dass die Kette auch auf einer ebenen Fläche plan aufliegen kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Seitenteile an ihrer dem Gegenstand zugewandten Seite eine, insbesondere leichte, Krümmung aufweisen.
  • Damit sich die Kette selbst nicht erwärmt, ist sie aus einem elektrisch nicht leitenden und nicht ferromagnetischen Material.
  • Dass die Kette sicher während der gesamten Wärmebehandlung an der Außenwandung des Gegenstandes anliegt, kann durch mindestens ein den Gegenstand umgreifendes Zugmittel realisiert werden, welches die Kette gegen die Außenwandung des Gegenstandes andrückt. Vorteilhaft ist das Zugmittel gespannt, wobei die notwendige Spannung durch entsprechende Federelemente sichergestellt werden kann.
  • Das mindestens eine Zugmittel kann außen an der Kette anliegen oder durch mindestens ein Kettenglied, z.B. durch eine oder mehrere den Kettengliedern angeformte oder befestigte Ösen geführt sein.
  • Die Erfindung sieht ebenfalls vor, dass zwei oder mehr Ketten zu einer langen Kette zusammengestellt werden. Hierzu können die Ketten mit ihren Enden aneinander befestigt werden. Ebenfalls ist es möglich, dass parallel zu einer Kette eine andere Kette angeordnet wird. Auch die parallel zueinander angeordneten Ketten können, bei entsprechender Ausbildung der Ketten und Verbindungselemente miteinander verbunden werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zu den bekannten Verfahren und Vorrichtungen die folgenden Neuerungen und Vorteile auf:
    1. a) die Kette kann leicht an der Oberfläche der Schweißteile durch Seilspanner oder dergleichen befestigt werden;
    2. b) die Kette bedeckt das Schweißteil partiell bis vollumfänglich;
    3. c) es kann zunächst die rollende Kette und danach der eigentliche Induktor in die Kette montiert werden; Änderungen der Kettenlänge sind leicht möglich. Auch das Verbinden von vormontierten Ketten mit darin befindlichen Induktoren ist möglich;
    4. d) der in der Kette einliegende Induktor kann ein Flächeninduktor sein, welcher aus mehreren Teilinduktoren in Reihen- und Parallelschaltung zusammengesetzt ist;
    5. e) der Induktor kann im Bedarfsfall auch aus starren und flexiblen Segmenten bestehen;
    6. f) die Kette schmiegt sich problemlos an unterschiedliche Durchmesser der rotationssymmetrischen Schweißteile an;
    7. g) bei Abweichungen von der Rotationssymmetrie legt sich die Kette dennoch mit geringem Abstand an die des zu behandelnden Gegenstandes an.
  • Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen verschiedene mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
    • Es zeigen:
    • Figur 1:
    Querschnittsdarstellung durch ein Rohr mit zwei darum herum angeordneten erfindungsgemäßen Ketten;
    Figur 2:
    Seitenansicht auf ein Behältnis, auf dem zwei erfindungsgemäße Ketten zum Aufwärmen des Bereichs einer zu tätigenden Schweißnaht angeordnet sind;
    Figur 3:
    Draufsicht auf eine gerade gelegte erfindungsgemäße Kette;
    Figur 4:
    Draufsicht auf die Kette gemäß Figur 3 mit darin angeordnetem Induktor;
    Figur 5:
    erfindungsgemäße Kette mit Laufrollen, die ein Bewegen der Kette auf einem Gegenstand quer zur Längserstreckungsrichtung der Kette ermöglichen;
    Figur 6:
    zwei stirnseitig miteinander verbundene Ketten;
    Figur 7:
    Kette gemäß Figur 3 mit einem in der Kette angeordneten Induktor der gleichzeitig eine Kühlung ermöglicht;
    Figur 8:
    Kette gemäß Figur 5 mit einem Induktor, der gesteuert Aufwärmen und Abkühlen kann;
    Figur 9:
    Querschnittsdarstellung durch ein Rohr mit darum gelegten Ketten gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform;
    Figur 9a:
    schematische Querschnittsdarstellung durch die Oberfläche eines Gegenstandes mit darauf angeordneter Kette;
    Figur 10:
    erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Auflage für ein Rohr mit darum spannbarer Kette, wobei das Rohr um seine Längsachse herum unter der festgehaltenen Kette verdrehbar ist;
    Figur 11:
    alternative Ausführungsform zur drehbaren Lagerung eines zu behandelnden Rohres, bei der die Kette um mehr als 80 % des Umfanges des Rohres herum gelegt ist.
  • Die Figur 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch ein Rohr R mit zwei darum angeordneten erfindungsgemäßen Ketten K1 und K2. Die Ketten K1 und K2 sind jeweils durch miteinander verbundene Kettenglieder 1 gebildet, wobei die Ketten K1 und K2 Laufrollen 1a aufweisen, mit denen sie an der Außenwandung des Rohres R anliegen. Nicht dargestellt sind Zugmittel bzw. Spannmittel, mit denen die Ketten K1 und K2 gegen die Rohraußenwand gedrückt werden. Die Laufrollen 1 definieren den Abstand AB der in den Kettengliedern 1 angeordneten Induktoren.
  • Die Figur 2 zeigt eine Seitenansicht auf ein Behältnis B, auf dem zwei erfindungsgemäße Ketten K1 und K2 zum Aufwärmen des Bereichs einer zu tätigenden Schweißnaht SN angeordnet sind. Die Ketten K1 und K2 können dabei von einem nicht dargestellten Kettenhalter gegen die Außenwandung des Behältnisses B gedrückt werden. Der Kettenhalter kann derart ausgebildet sein, dass er die Ketten K1 und K2 links der Schweißnaht SN langsam verfährt. Es ist jedoch auch möglich, dass um das Behältnis herum Drähte gespannt werden, mit denen die Ketten in ihrer dargestellten Position fixiert sind. Der Induktor IN ist ein Flächeninduktor, mit dem die gesamte Fläche des Behälters B, die von den Ketten K1 und K2 abgedeckt werden, erwärmbar ist.
  • Die Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine gerade gelegte erfindungsgemäße Kette, welche aus mehreren Kettensegmenten 1 gebildet ist. Die Kettensegmente weisen Querstege 1B auf, die die Seitenteile 1c der Kettenglieder 1 miteinander verbinden.
  • Die Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf die Kette gemäß Figur 3 mit darin angeordnetem Induktor IN. Der Induktor IN weist mehrere Windungen auf, wobei seine Anschlüsse INa aus dem Kettenende K1a herausgeführt sind.
  • Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Kette mit Laufrollen 1a, die ein Bewegen der Kette auf einem Gegenstand quer zur Längserstreckungsrichtung LR der Kette ermöglichen. Es ist auch möglich, dass die Laufrollen 1a um die Achsen 1a' herum verschwenkbar an den Kettengliedern 1 gelagert sind, so dass die Kette prinzipiell in beliebigen Richtungen über die Oberfläche des Gegenstandes verfahrbar ist.
  • Die Figur 6 zeigt zwei stirnseitig mittels der Verbindungsteile V miteinander verbundene Ketten K1 und K2.
  • Die Figur 7 zeigt eine Kette gemäß Figur 3 mit darin angeordnetem Induktor der gleichzeitig eine Kühlung des Gegenstandes ermöglicht.
  • Die Figur 8 zeigt eine Kette gemäß Figur 5 mit einem Induktor der ebenfalls gesteuert Aufwärmen und Abkühlen kann, wobei die Laufrollen 1a verschwenkbar um die Achse 1a'herum gelagert sind oder in der dargestellten Position starr an den Kettengliedern befestigt sind, so dass die Kette quer zu ihrer Längserstreckungsrichtung über den Gegenstand rollbar ist.
  • Die Figur 9 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch ein Rohr R mit darum gelegten Ketten K1 und K2 gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform. Auch diese Ketten bestehen aus miteinander verbundenen Kettengliedern 1 mit daran angeordneten Laufrollen 1a. Auch dieser Induktor IN verfügt über eine zusätzliche Kühlung K. Die beiden Ketten können über ihre Endglieder miteinander verbunden sein. Die wassergekühlten Induktoren können z. B. ein Flächeninduktor (oben) und ein umfassender Induktor sein.
  • Die Figur 9a zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch die Oberfläche Go eines Gegenstandes G mit darauf angeordneter Kette. Die Induktoren IN sind in Längserstreckungsrichtung LR (Senkrecht zur Zeichnungsebene) innerhalb der Kettenglieder 1 angeordnet. Seitlich sind die Laufrollen 1a drehbar an den Kettengliedern 1 gelagert und halten die Induktoren IN auf einen bestimmten Abstand AB zu Gegenstandsoberfläche Go.
  • Die Figur 10 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Auflagen L1, L2 für ein Rohr R. Von oben ist auf das Rohr R eine erfindungsgemäße Kette K1 gelegt, welche mittels der Spannmittel S in Position gehalten wird. Das Spannmittel S ist bei 9 an dem Vorrichtungsboden oder Hallenboden befestigt, wobei im Spannmittel Federelemente F angeordnet sind, welche das Spannmittel S auf Zugspannung halten, wodurch die Kette K1 fest gegen die Rohraußenwandung gedrückt wird. Das Rohr ist um seine Längsachse herum verdrehbar, so dass eine kontinuierliche Schweißnaht erzeugbar ist. Sofern eine Kette gemäß Figur 5 oder 8 eingesetzt wird, kann das Rohr R zudem auch in axialer Richtung (senkrecht zur Zeichenebene) bewegt werden, sofern die Lager L1 und L2 entsprechend ausgelegt sind, wodurch auch eine axial verlaufende Schweißnaht mit dieser Vorrichtung getätigt werden kann.
  • Die Figur 11 zeigt zur Vorrichtung gemäß Figur 10 alternative Ausführungsform, bei der die Kette um mehr als 80 % des Umfanges des Rohres R herum gelegt ist. Dies ist möglich da das Spannmittel S das Rohr um mehr als 360° umschließt.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Gegenständen (G), insbesondere von Rohren (R) und Behältnissen (B) aus Metall, wobei die Vorrichtung eine aus Kettengliedern (1) zusammengesetzte Kette (K1, K2) umfasst, wobei die Kettenglieder (1) dreh- bzw. verschwenkbar miteinander verbunden sind, und wobei die Vorrichtung mindestens einen elektrischen Leiter (IN) umfasst, der in oder an der Kette (K1, K2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette (K1, K2) Laufrollen (1a) aufweist, die zum Abrollen und/oder zur Anlage an dem zu erwärmenden Gegenstand (G) dienen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an der Kette (K1, K2) mindestens ein Kühlungsmittel (K), insbesondere in Form eines Kühlmittelschlauchs (K), angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (1) jeweils zwei Seitenteile (1c) aufweisen, welche über mindestens einen Verbindungssteg oder mindestens eine Verbindungswandung (1b) miteinander in Verbindung sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (1) jeweils zwei Seitenteile (1c) aufweisen, welche über mindestens zwei Verbindungsstege miteinander in Verbindung sind, und dass die Stege (1b) zusammen mit den zwei Seitenteilen (1c) eine fensterartige, insbesondere rechteckförmige, Durchgriffsöffnung (12) bilden, welche der elektrische Leiter (IN) und/oder das Kühlungsmittel (K) durchgreifen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (1) auf ihrer dem Gegenstand (G) zugewandten Seite (1g) geöffnet sind, derart, dass der elektromagnetische Widerstand zwischen elektrischem Leiter (IN) und dem Gegenstand möglichst klein ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkachse (A1) der verschwenkbar miteinander verbundenen Kettenglieder (1) gleichzeitig die Rotationsachse für die Laufrollen (1a) bildet bzw. ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem, jedem zweiten oder dritten Kettenglied (1) mindestens eine Laufrolle (1a) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (1a) ein Abrollen an dem Gegenstand (G) in Längserstreckungsrichtung (LR) der Kette (K1, K2) und/oder quer dazu ermöglichen.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen (1a) in einem ersten Lagerteil (1r) drehbar gelagert sind, wobei das Lagerteil (1r) selbst dreh- oder verschwenkbar an dem Kettenglied (1) gelagert ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (1n) eines Kettengliedes (1) kürzer als der achte Teil des Umfangs (U) des zu behandelnden Gegenstandes (G) ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (1) gerade Seitenteile (1c) aufweisen, derart, dass die Kette (K1, K2) auch auf einer ebenen Fläche plan aufliegen kann.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (1c) an ihrer dem Gegenstand (G) zugewandten Seite eine, insbesondere leichte, Krümmung (KR) aufweisen.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (1) ineinandergreifen.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kettenglieder (1) aus einem elektrisch nicht leitenden und nicht ferromagnetischem Material sind.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mittels mindestens einem um den Gegenstand (G) herumgeführten und gespannten Zugmittel (S) gegen die Außenwandung (Go) des Gegenstandes (G) andrückbar ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel außen an der Kette (K1, K2) anliegt oder durch mindestens ein Kettenglied (1) geführt ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ketten (K1, K2) mit ihren Enden (K1a, K2a) aneinander befestigbar sind.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein elektrischer Leiter bzw. Induktor über mehr als eine Kette (K1, K2) erstreckt bzw. in diesen einliegt.
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