DE1615419C - Vorrichtung zum Verschweißen von offenen Langsprofilen - Google Patents

Description

Das Vordringen der induktiven Erwärmung in den verschiedenen Anwendungsbereichen der Elektrowärme hat auch in der Rohrschweißtechnik Verfahren gebracht, bei denen die Energie nicht mehr durch Kontakte auf die miteinander zu verschweißenden Kanten übertragen wird.

Bei einem dieser Verfahren, dem sogenannten Schlitzrohrschweißen, laufen die zu verschweißenden Bandkanten im spitzen Winkel aufeinander zu, sie bilden einen V-förmigen Schlitz. Dieser schließt sich dann unmittelbar hinter dem Induktor, der in diesem Fall ringförmig um das Schlitzrohr angeordnet ist. ',

Der Stromverlauf im Sehlitzrohr wird nicht durch eine besondere Form des Induktors, sondern durch die Form des »Werkstückes« erzwungen. Der; Heizinduktor kann dabei ein einfacher Ringinduktor sein. Da die Schützkanten des durchlaufenden Rohres unter dem Induktor nicht geschlossen sind, wirkt das offene Rohr wie die einwindig offene Sekundärwicklung eines Transformators, dessen Primärwicklung der Induktor ist. Demzufolge wird durch das hochfrequente Wechselfeld des Induktors in dem Schutzrohr eine Spannung induziert, die an den ofienen Schlitzkanten ansteht. Wenn sich nun kurz hinter dem Induktor die Schlitzkanten am Schweißpunkt schließen, so wird dadurch der sekundäre Stromkreis geschlossen. Die induzierte Spannung hat einen Strom längs der Schlitzkanten über den Berührungspunkt (Schweißpunkt) zur Folge, der sich im Induktorbereich um das Schlitzrohr herum wieder schließt. Auf Grund der hohen Frequenzen fließt der Strom nur in der äußersten Schicht der Schlitzkante, während "er im Induktorbereich in einer Bahn fließt, deren Breite der Induktorlänge entspricht.
• Hierdurch kommt der Effekt zustande, daß im Induktorbereich, wo an und für sich die Feldstärke am größten ist, das Rohr kalt bleibt, die Schlitzkanten und vor allem der Berührungspunkt (Schweißpunkt) außerhalb des Induktors, jedoch spontan erhitzt werden.

Im unmittelbaren Bereich des Induktors ist das zu verschweißende Rohr noch offen, das elektromagnetische Hochfrequenzfeld kann also durch den Rohrschütz auch in das Innere des Rohres eindringen. Nach dem Berühren der Schlitzkanten ist das Rohr geschlossen, das Hochfrequenzfeld vermag nicht mehr in das Rohrinnere einzudringen, der Raum ist dann feldfrei. Deshalb treten die im Inneren des Schützrohres verlaufenden Feldlinien kurz vor dem Schließen des Rohres wieder aus. Durch das Einbringen hochpermeablen Materials (Hochfrequenzeisen, Ferrit) in das Schlitzrohr kann dieses Feld gebündelt und damit für die Erwärmung nutzbar gemacht werden.

Profilstähle werden normalerweise gewalzt; komplizierte Profile erfordern jedoch verhältnismäßig kostspielige Profilwalzen oder sind überhaupt nicht mehr im Walzverfahren herstellbar. In einem solchen Fall wäre es dann zweckmäßig, die Profile durch Schweißen zu erzeugen.

Hierzu ist bereits das Hochfrequenz-Widerstandsschweißen bekannt, bei dem den zu schweißenden Kanten der Strom über Kontakte zugeführt wird.

Weiterhin ist bereits ein Verfahren zur elektrischen Widerstandsschweißung ringförmig oder ähnlich gestalteter Werkstücke bekannt, bei dem eine einwindige Sekundärwicklung des Schweißtransformators den zu schweißenden Ring umgibt, und ihn mit ihren Enden beidseitig der Schweißstelle kontaktiert.

Fernerhin ist bereits eine Einrichtung zum fortschreitenden Aufschweißen von bandförmigem Material auf ein Rohr bekannt, bei der zum Erhitzen ein einwindiger Induktor vorgesehen ist, der seinerseits aus einem dreiviertelwindigen Spulenteil und einem die Windung vervollständigenden,*blockförmigen Teil besteht. Der blockförmige Teil: kontaktiert an einer Stelle das Rohr; die Rückführung des elektrischen Stromes geschieht über einen weiteren Schleifkontakt,

ίο der auf dem Band aufliegt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

- demgegenüber darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der nach dem Verfahren des induktiven Schlitzrohrschweißens aus einfachen Profilen durch eine Längsverschweißung komplizierte offene Profile erzeugbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen die Profile vor dem Schweißpunkt umfassenden Induktor und einen vom Induktor umfaßten, seinerseits die Profile umgebenden Stromschlußkörper aus elektrisch gut leitendem Material, der im Bereich des Schlitzes unterbrochen und mit zur Anlage an die Profile dienenden Kontakten versehen ist. Durch den Stromschlußkörper ist dann das an sich bekannte Verfahren zum Schlitzrohrschweißen auch auf das Schweißen von offenen Profilen übertragbar. Entsprechend wie beim Schlitzrohrschweißen kann dann auch beim Längsnahtschweißen dieser Art in der Nähe des Schlitzes ein magnetischer Rückschluß oder Konzentrator zur Bündelung des Feldes vorgesehen werden.

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:

Die Zeichnung zeigt die Verschweißung von zwei Flachprofilen 1 zu einem Winkelprofil. Die einzelnen Flachprofile werden durch nicht gezeigte Rollen in Richtung des Pfeiles 7 transportiert und am Schweißpunkt 6 miteinander unter Druck verschweißt. Zur Erwärmung der Kanten In, Ib der miteinander zu verschweißenden Flachprofile 1 ist in möglichst geringem Abstand vom Schweißpunkt 6 eine induktive Erwärmungseinrichtung angeordnet, durch welche.die Profile 1 transportiert werden.

Die Erwärmungsanordnung besteht aus einem ein- oder mehrwindigem Ringinduktor 3 (geschnitten gezeichnet), der an eine HF- oder MF-Spannung angeschlossen ist, und aus einem Stromschlußkörper 2. Der Stromschlußkörper 2 wird durch einen Kurzschlußring aus elektrisch gut leitendem Material, wie z. B.

Kupfer, gebildet, der die Flachprofile 1 eng umgibt und in der Nähe des Schlitzes 8 unterbrochen ist und hier mit Kontaktierungen 5ά, Sb an den Profilen 1 anliegt. :

Der Induktor 3 erzeugt zwischen den Punkten a und b des Stromflußkörpers 5 eine Spannung, die einen Strom / über den Außenmantel des Stromschlußkörpcrs 2, die eine Kontaktierung 5 α, über die eine Kante la zum Schweißpunkt 6 und zurück über die andere Kante 1 ft zur zweiten Kontaktie- rung5b treibt. Parallel zu diesem Strom/ fließt noch ein Fehlstrom über die Innenseite des Stromflußkörpers 5.

Zur Führung des Magnetfeldes im Schütz 8 zwischen den beiden Profilen 1 ist ein als magnetische Rückführung dienender Ferritkern 4 vorgesehen.

Die vorstehend gezeigte Zusammenschweißung eines Winkelprofiles aus zwei Flachprofilen ist normalerweise wirtschaftlich uninteressant; sie wurde

nur gewählt, um das Prinzip des Anmeldungsgegenstandes darzustellen. Bedeutsam und wichtig ist der Anmeldungsgegenstand vor allem für das Schweißen von komplizierten Profilen, wie z. B. von Fensterprofilen, die entweder nur durch sehr kostspielige Profilwalzen oder überhaupt nicht im Walzverfahren gefertigt werden können.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen von offenen Längsprofilen nach dem Verfahren des induktivenSchlitzrohrschweißens, gekennzeichnet durch einen die Profile (1) vor dem Schweißpunkt umfassenden Induktor und einem vom Induktor (3) umfaßten, seinerseits die Profile umgebenden Stromschlußkörper (2) aus elektrisch gut leitendem Material, der im Bereich des Schlitzes (8) unterbrochen und mit zur Anlage an die Profile (1) dienenden Kontakten (5 a, 5 b) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen unterhalb des Schlitzes (8) angeordneten magnetischen Rückschluß (4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen