DE1092579B

DE1092579B - Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweissen von bandfoermigem Material auf einen Tragkoerper, insbesondere zur Herstellung von Waermeaustauschern (Radiatoren)

Info

Publication number: DE1092579B
Application number: DES65411A
Authority: DE
Inventors: Hans Schaefer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-10-13
Filing date: 1959-10-13
Publication date: 1960-11-10

Description

Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen- von bandförmigem Material auf einen Tragkörper, insbesondere zur Herstellung von Wärmeaustauschern (Radiatoren) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen von Metallband auf einen MetaIltragkörper und dient besonders zur Herstellung von Wärmeaustauschern (Radiatoren).
Zum Herstellen von Radiatoren ist es bekannt, Flachbandabschnitte längs auf die Oberfläche von Rohrkörpern aufzuschweißen. Hierbei ist es üblich, den Blechstreifen entweder hochkant auf der Rohroberfläche zu befestigten oder den aufzuschweißenden Blechstreifen U-förmig zu biegen und mit seiner Basis auf die Rohroberfläche aufzuschweißen, so daß in diesem Fall mit jedem Arbeitsgang zwei Kühlrippen auf dem Rohr befestigt werden. Das Aufschweißen erfolgt hierbei nach dem Widerstandsschweißverfahren mit Hilfe von Elektrodenrollen. Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die Rippen einzeln oder - bei vorausgegangener U-förmiger Verformung des Blechstreifens - in Paaren aufgeschweißt werden müssen, wobei zuvor den Längsabmessungen der Rohre entsprechend lange Blechabschnitte hergestellt werden müssen; hierbei ist weiterhin nachteilig, daß ihre Auflageflächen nicht satt aufgeschweißt werden. Außerdem ist es notwendig, die über den Rohrmantel zu verteilenden Rippen abzuzählen und symmetrisch über den Rohrumfang zu verteilen.
Um demgegenüber das Aufschweißen der Rippen aus Bandmaterial zu erleichtern und die A.ufschweißarbeit fortschreitend und in einem Arbeitsgang durchführen zu können, ist es weiter bekannt, entweder das unverformte Stahlband hochkant oder das rechtwinklig profilierte (z. B. mit einem U-Profil versehene) Stahlband mittels einer hierfür bemessenen Einrichtung fortschreitend spiralig auf das Trägerrohr aufzuwickeln und mit diesem durch elektrische Widerstandsschweißung in einem im wesentlichen automatisch ablaufenden Arbeitsgang zu verbinden.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der letzterwähnten Einrichtung und gestattet das Aufschweißen auf induktivem Wege.
Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen bandförmigen Materials auf einen Tragkörper, bei der eine Halte- und Fördervorrichtung für den Tragkörper vorgesehen ist, durch die das Bandmaterial hochkant oder zu einem U-förmigen Profil verformt in einer Schraubenlinie auf der Oberfläche des Tragkörpers, z. B. einem Rohrkörper, aufwickelhar ist. Die Erfindung besteht darin, daß eine der Aufwickelstelle zugeordnete Induktionsheizeinrichtung vorgesehen ist, die aus einem in geringem Abstand zur Tragkörperoberfläche verlegten, vorzugsweise einwindigen Induktorteil besteht, dessen eines Wicklungsende mit einer Ausgangsklemme des Generators für die Erzeugung des Speisewechselstromes verbunden ist und dessen anderes Wicklungsende, vorzugsweise an. einer etwa diametral zur Auflaufstelle des Bandes auf den Tragkörper gelegenen Stelle, mittels eines Schleifkontaktstückes elektrisch gut leitend mit der Tragkörperoberfläche verbunden ist, wobei der Stromkreis für den Induktor durch ein mit der anderen Generatorklemme verbundenes Schleifkontaktstück geschlossen ist, das in einer in Zugrichtung des Bandes vor der Auflaufstelle des Bandes gelegenen Stelle aufliegt.
Es ist zweckmäßig, den auf dem Tragkörper schleifenden Schleifkontakt nicht unmittelbar an der Innenseite des den Tragkörper umgebenden, ziemlich dünnwandigen und deshalb mechanisch wenig stabilen Spuleninduktors anzubringen, sondern einen mehrteiligen Heizinduktor vorzusehen, der aus einem rohrförmigen, vorzugsweise im Inneren kühlmitteldurchströmten Spulenteil und einem blockförmigen, vorzugsweise mit Kühlmittelkanälen durchsetzten, also im wesentlichen massiven Teil besteht, der einen der Oberflächenformgebung des Tragkörpers angepaßten, z. B. kreisförmigen, das Schleifkontaktstück enthaltenden Ausschnitt aufweist und, mit dem rohrförmigen Spulenteil einen Windungsabschnitt bildend, elektrisch hintereinandergeschaltet ist. Der rohrförmige Spulenteil soll dem blockförmigen Teil - in Vorschubrichtung des Tragkörpers gesehen - räumlich vorgeschaltet sein.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sei an Hand von zwei Figuren näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in einer perspektivischen Darstellung, Fig.2 in einer Aufsicht auf eine Tragkörperstirnfläche.
Die Halte- und Fördervorrichtung für den rohrförmigen Tragkörper 1 ist nicht näher veranschaulicht. Sie besteht in bekannter Weise aus einer Vorrichtung, die das Rohr sowohl in der angegebenen Pfeilrichtung 2 um seine Längsachse zu drehen vermag als auch dem Rohr eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 3 erteilt. Der Heizinduktor besteht aus zwei vorzugsweise aus Kupfer gefertigten Teilen, dem spulenartig verformten Rohr4 und dem blockförmigen Teil s. Der spulenförmige Teil 4 besteht aus einer Dreiviertelwindung, die das Rohr 1 also etwa in einem Winkel von 270° umfaßt. Bei 6 wird der Spule 4 der Speisewechselstrom zugeführt. Das Spulenrohr 4 mündet an der Stelle 7 in den blockförmigen Teil 5, der bei 8 kreisringförmig ausgespart ist und den Heizinduktor zu etwas mehr als einer vollen Windung ergänzt. An der Innenseite der Aussparung 8 des blockförmigen Teiles 5 ist bei der Stelle 9 ein Kontaktstück 10 angebracht, das auf der Oberfläche des Rohres 1 zu schleifen vermag. Die Induktorteile 4 und 5 sind elektrisch hintereinandergeschaltet und berühren die Rohroberfläche ausschließlich an der Stelle 9. Diese Stelle ist etwa diametral zur Auflaufstelle 11 des auf das Rohr l aufzuschweißenden Bandes 12 gelegen. Jenseits der Auflaufstelle 11, also in Zugrichtung des Bandes vor der Auflaufstelle, ist ein Schleifkontaktstück 13 vorgesehen, das auf dem von einer nicht näher veranschaulichten gebremsten Vorratstrommel abgezogenen Band aufliegt. Das Schleifkontaktstück 13 ist, wie schematisch angedeutet, bei 14 mit der anderen Ausgangsklemme des nicht dargestellten, den Speisestrom für den Induktor erzeugenden Generators verbunden. Dieser Generator soll Wechselströme mit einer Frequenz abgeben, die vorzugsweise im Mittel-oder im Hochfrequenzbereich liegt. Dieser Speisewechselstrom verläuft somit über den Anschluß 6, die Induktorspule4, den blockförmigen Induktortei15 und das Schleifkontaktstück 10 zum Rohr, verläuft dann über die Oberfläche des Rohres, tritt an der Auflaufstelle 11 des Bandes 12 in das Band ein und über den Schleifkontakt 13 bei 14 in den Generator zurück.
Der rohrförmige Induktorteil4 dient zusammen mit dem blockförmigen Teil s zur Vorwärmung des Rohres 1 an der Schweißstelle. Da der Induktorstrom stellenweise auch über das aufzuschweißende Band 12 fließt, tritt gleichzeitig eine Erhitzung dieses Bandteiles ein, das nach seinem Auflaufen auf den Rohrkörper 1 im Wirkbereich des Blockes 5 neben dessen Schleifkontaktstück 10 auf Schweißtemperatur gebracht wird und mit der durch den Induktor 4/5 auf etwa 750° C vorgewärmten Rohroberfläche verschweißt wird. Sowohl der Induktorteil 4 als auch der Induktorteil 5 sind ebenso wie das Schleifkontaktstück 13 zweckmäßig wassergekühlt. Das Kühlwasser durch-Luft sowohl den Innenraum des rohrförmigen Spulenteiles 4 als auch den mit Kühlmittelkanälen 15 (Fig.2) ausgestatteten blockförmigen Teil 5. Ferner sind Kühlmittelzu- und -abflußrohre 16 und 17 für das Schleifkontaktstück 13 vorgesehen, die das Schieifkontaktstück im Inneren durchsetzen.
Um ein Verkanten des auf das Rohr 1 auflaufenden Bandes 12, das, wie veranschaulicht, hochkant auf das Rohr aufgeschweißt wird, zu vermeiden, sind Führungsteile 18 und ein Führungshalbmond 19 (Fig. 2) vorgesehen, der das Rohr etwa über 90 Winkelgrade umfaßt und ein Weggleiten oder Verziehen des Bandes beim Auflaufen auf das Rohr bzw. während des Aufschweißvorganges verhindert.
Der Weg des Speisewechselstromes über die Spulen und das Rohr ist in der Fig.2 durch eine strichpunktierte Linie veranschaulicht. Hiernach tritt der Strom bei 6 in das Rohr 4 ein, verläuft durch die Spule 4 und tritt bei 7 in den blockförmigen Körper 5 ein, wo er längs des Kreisausschnittes 8 innerhalb des blockförmigen Körpers 5 zur Kontaktstelle 10 hin weitergeführt wird. An dieser Stelle tritt der Strom in das Rohr 1 ein und verläuft von dieser Stelle über den Rohrteil, der von dem Ausschnitt des blockförmigen Körpers 5 ummantelt wird. An der Auflaufstelle des Bandes 11 tritt der Strom vom Rohr in das Band über und von dort über das Kontaktstück 13 und den Anschluß 14 zum Generator zurück.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen von bandförmigem Material auf einen Tragkörper, insbesondere zur Herstellung von Wärmeaustauschern (Radiatoren), mit einer Halte-und Fördervorrichtung für den Tragkörper, durch die das Bandmaterial hochkant oder zu einem U-förmigen Profil verformt in einer Schraubenlinie auf die Oberfläche des Tragkörpers, z. B. einen Rohrkörper, aufwickelbar ist, gekennzeichnet durch eine der Aufwickelstelle des Bandes zugeordnete Induktionsheizvorrichtung mit einem in geringem Abstand zur Tragkörperoberfläche verlegten, vorzugsweise einwindigen Induktorteil, dessen eines Wicklungsende mit einer Ausgangsklemme des Generators für die Erzeugung des Speisewechselstromes verbunden ist und dessen anderes Wicklungsende, vorzugsweise an einer etwa diametral zur Auflaufstelle des Bandes gelegenen Stelle, mittels eines Schleifkontaktstückes elektrisch gut leitend mit der Tragkörperoberfläche verbunden ist, wobei der Stromkreis für den Induktor durch ein mit der anderen Generatorklemme verbundenes weiteres Schleifkontaktstück geschlossen ist, das an einer in Zugrichtung des Bandes vor der Auflaufstelle gelegenen Stelle des Bandes aufliegt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mehrteiligen Heizinduktor, der aus einem rohrförmigen, vorzugsweise im Inneren kühlmitteldurchströmten Spulenteil und einem blockförmigen, vorzugsweise mit Kühlmittelkanälen durchsetzten Teil besteht, der einen der Oberflächenformgebung des Tragkörpers angepaßten, z. B. kreisförmigen, das Schleifkontaktstück enthaltenden Ausschnitt aufweist und, mit dem rohrförmigen Spulenteil einen Windungsabschnitt bildend, elektrisch hintereinandergeschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Spulenteil dem blockförmigen Teil - in Vorschubrichtung des Tragkörpers gesehen - räumlich vorgeschaltet ist und daß das auf den Tragkörper auflaufende Band im Wirkbereich des blockförmigen Induktorteils, vorzugsweise neben dessen Schleifkontaktstück, zugeführt und aufgeschweißt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1095 095, 1096532.