DE1615419C

DE1615419C - Device for welding open long profiles

Info

Publication number: DE1615419C
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing 8520 Erlangen Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-08-03

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.The advance of inductive heating in the various areas of application of electrical heating has also brought processes in pipe welding technology in which the energy no longer passes through Contacts is transferred to the edges to be welded together.

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. ',In one of these processes, so-called slot tube welding, the parts to be welded run The edges of the tape approach each other at an acute angle, they form a V-shaped slot. This closes then immediately behind the inductor, which in this case is arranged in a ring around the slotted tube. ',

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.The current flow in the seat tube is not forced by a special shape of the inductor, but by the shape of the "workpiece". The; The heating inductor can be a simple ring inductor. Since the protective edges of the continuous pipe under the inductor are not closed, the open pipe acts like the single-turn, open secondary winding of a transformer, the primary winding of which is the inductor. As a result, the high-frequency alternating field of the inductor induces a voltage in the protective tube, which is present at the open slot edges. If the slot edges close at the welding point just behind the inductor, this closes the secondary circuit. The induced voltage results in a current along the slot edges over the point of contact (welding point), which closes again in the inductor area around the slot tube. Due to the high frequencies, the current only flows in the outermost layer of the slot edge, while "it flows in the inductor area in a path whose width corresponds to the inductor length.
• This has the effect that in the inductor area, where the field strength is greatest, the pipe remains cold, but the slot edges and especially the point of contact (welding point) outside of the inductor are spontaneously heated.

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.In the immediate area of the inductor, the pipe to be welded is still open, the electromagnetic pipe The high-frequency field can also penetrate the inside of the pipe through the pipe contactor. After touching the edges of the slot, the pipe is closed, the high-frequency field cannot penetrate more into the pipe interior, the space is then field-free. Therefore, those inside the Contactor tube running field lines shortly before the tube closes again. By bringing in Highly permeable material (high-frequency iron, ferrite) in the slotted tube can bundle this field and thus usable for heating be made.

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.Section steels are usually rolled; complicated Profiles, however, require relatively expensive tread rolls or are not at all more can be produced by rolling. In such a case it would be useful to go through the profiles To produce welding.

Hierzu ist bereits das Hochfrequenz-Widerstandsschweißen bekannt, bei dem den zu schweißenden Kanten der Strom über Kontakte zugeführt wird.For this purpose, high-frequency resistance welding is already known, in which the to be welded Edges the current is supplied via contacts.

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.Furthermore, a method for electrical resistance welding is already designed in an annular or similar manner Workpieces known in which a single-turn secondary winding of the welding transformer surrounds the ring to be welded and contacts it with its ends on both sides of the weld.

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,Furthermore, there is already a facility for advancing Welding of strip-shaped material onto a pipe is known in which a for heating single-turn inductor is provided, which in turn consists of a three-quarter-turn coil part and a the * block-shaped part that completes the turn. The block-shaped part: contacted at one Place the pipe; the return of the electrical current takes place via another sliding contact,

ίο der auf dem Band aufliegt.ίο which rests on the belt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestehtThe object of the present invention is

- 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.- On the other hand, in creating a device with the method of inductive slot tube welding Complicated open profiles can be generated from simple profiles by longitudinal welding are.

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.According to the invention, this object is achieved by a device encompassing the profiles in front of the welding point Inductor and an inductor encompassed, in turn, the profile surrounding current connection body Electrically good conductive material, which is interrupted in the area of the slot and used to rest on the Profiles serving contacts is provided. What is known per se is then due to the circuit body The method for slit tube welding can also be transferred to the welding of open profiles. Accordingly As with slot tube welding, longitudinal seam welding of this type can also be used in the A magnetic yoke or concentrator is provided near the slot to focus the field will.

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:The invention is explained in more detail using a drawing:

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.The drawing shows the welding of two flat profiles 1 to form an angle profile. The individual flat profiles are transported in the direction of arrow 7 by rollers (not shown) and welded to one another at the welding point 6 under pressure. To heat the edges In, Ib of the flat profiles 1 to be welded to one another, an inductive heating device is arranged as close as possible to the welding point 6, through which the profiles 1 are transported.

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.The heating arrangement consists of a single-turn or multi-turn ring inductor 3 (drawn in section), which is connected to an HF or MF voltage, and from a current circuit body 2. The Current circuit body 2 is by a short-circuit ring made of electrically good conductive material, such as. 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. :Copper, formed, which closely surrounds the flat profiles 1 and is interrupted in the vicinity of the slot 8 and here rests against the profiles 1 with contacts 5ά, Sb. :

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.The inductor 3 generates a voltage between points a and b of the flow body 5, which carries a current / through the outer jacket of the Stromschlusskkörcrs 2, the contact 5 α, over one edge la to the welding point 6 and back over the other edge 1 ft to second contacting5 b drives. In parallel with this current / a fault current flows through the inside of the current flow body 5.

Zur Führung des Magnetfeldes im Schütz 8 zwischen den beiden Profilen 1 ist ein als magnetische Rückführung dienender Ferritkern 4 vorgesehen.To guide the magnetic field in the contactor 8 between the two profiles 1 is called a magnetic Return serving ferrite core 4 is provided.

Die vorstehend gezeigte Zusammenschweißung eines Winkelprofiles aus zwei Flachprofilen ist normalerweise wirtschaftlich uninteressant; sie wurdeThe welding together of an angle profile from two flat profiles shown above is normally economically uninteresting; she got

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.chosen only to represent the principle of the subject of the application. That is significant and important Subject of the application especially for the welding of complicated profiles, such. B. of window profiles, either only through very expensive profile rolling or not at all in the rolling process can be manufactured.

Claims

Patent claims:

1. A device for welding open longitudinal profiles using the inductive slot tube welding method, characterized by an inductor comprising the profiles (1) in front of the welding point and a current connection body (2) made of electrically good conductive material, which is surrounded by the inductor (3) and in turn surrounds the profiles, which is interrupted in the area of the slot (8) and is provided with contacts (5 a, 5 b) serving to rest against the profiles (1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized by one arranged below the slot (8) magnetic yoke (4).

1 sheet of drawings