DE1212654B

DE1212654B - Device for inductive welding of the edges of a longitudinal seam or screw seam tube

Info

Publication number: DE1212654B
Application number: DEM58747A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erhard Hentzschel
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1963-11-01
Filing date: 1963-11-01
Publication date: 1966-03-17

Description

Vorrichtung zum induktiven Schweißen der Kanten eines Längsnaht- oder Schraubennahtrohres Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum induktiven Hochfrequenzschweißen der Kanten eines Längsnaht- oder Schraubennahtrohres, welches durch fortschreitendes Querrunden bzw..schraubenförmiges Wickeln eines Metallbandes erzeugt wird, mit einem das Rohr vor der Schweißstelle umfassenden, von hochfrequentem Strom durchflossenen, ringförmigen Induktor.Device for inductive welding of the edges of a longitudinal seam or The invention relates to a device for inductive High-frequency welding of the edges of a longitudinal or screw-seam pipe, which by progressive transverse rounding or helical winding of a metal strip is generated, with a surrounding the pipe in front of the welding point, of high frequency Ring-shaped inductor through which current flows.

Zum Herstellen von längsnahtgeschweißten Rohren ist es bekannt, das aus dem flachen Metallband durch fortschreitendes Querrunden geformte Schlitzrohr durch einen ringförmigen Induktor zu führen, der dicht vor der Schweißstelle angeordnet ist und mit hochfrequenten Wechselströmen gespeist wird. Die im Schlitzrohr induzierte Spannung treibt in diesem einen Strom, der -die durch Druckrollen an der Schweißstelle zusammengeführten Kanten auf Schweißtemperatur erhitzt. Es ist ferner bekannt, im Inneren des Schlitzrohres und im Bereich des Induktors einen aus Ferrit bestehenden Kern anzuordnen, um die durch Streufelder bewirkten Energieverluste zu verringern'bzw. um das magnetische Feld an der Schweißstelle zu konzentrieren.For the production of longitudinally welded pipes, it is known that from the flat metal strip formed by progressive transverse rounding of the slotted tube through a ring-shaped inductor placed close to the weld and is fed with high-frequency alternating currents. The one induced in the slotted tube Voltage drives a current in this, which -dies through pressure rollers at the welding point merged edges heated to welding temperature. It is also known in the Inside the slotted tube and in the area of the inductor one made of ferrite To arrange core in order to reduce the energy losses caused by stray fields. to concentrate the magnetic field at the welding point.

Es ist weiterhin bekannt, beiderseits des Induktors Pakete aus lamelliertem Trafoblech anzuordnen, um einen magnetischen Rückschluß zu bewirken. Eine solche Einrichtung ist jedoch lediglich für .Schweißverfahren im Nieder- oder Mittelfrequenzbereich geeignet, so daß einer Anwendung auf einen mit hochfrequentem Strom gespeisten Induktor infolge der auftretenden Wirbelverluste jeder Erfolg versagt wäre.It is also known to have laminated packets on both sides of the inductor To arrange transformer sheet in order to cause a magnetic return path. Such However, the device is only for welding processes in the low or medium frequency range suitable, so that an application to an inductor fed with high-frequency current any success would be denied as a result of the vortex losses that occur.

Die Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung derartiger Schweißeinrichtungen, insbesondere eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Anlage. Sie besteht darin, daß der Ringinduktor von einem magnetischen Rückschluß umgeben ist; der durch eine den Induktor im geringen Abstand umgebende dickwandige Halbschale oder einen längsgeschlitzten oder geschlossenen zylindrischen Körper aus Ferrit oder dergleichen hochpermeablen, feinkörnigen Materialien mit in seiner Wandung eingebetteten Kühlleitungen gebildet ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Eisenverluste herabgesetzt und das magnetische Feld auch außerhalb des Induktors konzentriert wird. Die in der Wandung des zylindrischen Körpers angeordneten, zweckmäßig von Kühlwasser durchströmten Leitungen verhindern, daß seine Erhitzung ein unzulässiges Maß erreicht. Fernerhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der den Induktor umfassende Ferritkörper einen Außenmantel aus Kupfer oder anderem Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit aufweist. Dieser Mantel dient zur Abschirmung der zu der Schweißanlage gehörenden Einrichtungen, wie Druckrollen, Lager, Schweißtisch usw., vor induktiver Erwärmung.The invention aims to further improve such welding devices, in particular an improvement in the efficiency of the system. It consists in that the ring inductor is surrounded by a magnetic yoke; who through a The thick-walled half-shell surrounding the inductor at a short distance or a longitudinally slotted one or closed cylindrical body made of ferrite or the like highly permeable, fine-grained materials with cooling lines embedded in its wall is. This arrangement ensures that the iron losses are reduced and the magnetic field is also concentrated outside the inductor. The one in the Wall of the cylindrical body arranged, expediently flowed through by cooling water Lines prevent its heating from reaching an impermissible level. Furthermore it is proposed according to the invention that the ferrite body comprising the inductor an outer sheath made of copper or other metal of high electrical conductivity having. This jacket is used to shield those belonging to the welding system Equipment such as pressure rollers, bearings, welding tables, etc., against inductive heating.

Zweckmäßig weist ,der Ferritkörper Durchlässe für die Stromanschlüsse des Ringinduktors auf. Damit der Ferritkörper auch während des Betriebes justiert werden kann, ist er gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung in seiner Lage zum Induktor bzw. zum Rohr axial und/oder radial einstellbar angeordnet.The ferrite body expediently has passages for the power connections of the ring inductor. So that the ferrite body also adjusts during operation can be, it is according to a further feature of the invention in its position to Inductor or arranged axially and / or radially adjustable to the pipe.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt eine größere Schweißgeschwindigkeit, wenn die Anlage mit der bisher üblichen Energiezufuhr betrieben wird, oder eine Verminderung des Stromverbrauchs, wenn die Schweißanlage mit üblicher Geschwindigkeit gefahren wird.The device according to the invention causes a higher welding speed if the system is operated with the previously usual energy supply, or a reduction in power consumption, when the welding system is driven at normal speed.

Dies zeigt das vorstehende Ausführungsbeispiel. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, _und zwar für das Schweißen von Längsnahtrohren. - - -A b b. 1 und 2 zeigen einen .in Form einer Halbschale ausgebildeten Ferritkörper, und zwar A b b. 1 in perspektivischer Ansicht und A b b. 2 im Quer-und Längsschnitt; - - -A b b. 3 zeigt den Ferritkörper als eine längsgeschlitzte Hülse im Quer- bzw. Längsschnitt; A b b. 4 stellt den Feldlinienverlauf bei einem halbschaligen Ferritköxpex dar;-A b b. 5 und 6 veranschaulichen einen Ferritkörper, der als längsgeschlitzte Hülse ausgebildet ist und dessen Stirnseiten polartig ausgebildet sind.This is shown by the above embodiment. Embodiments of the invention are shown in the drawings, for the welding of Longitudinal seam pipes. - - -A b b. 1 and 2 show a. In the form of a half-shell Ferrite body, namely A b b. 1 in perspective view and A b b. 2 in cross and Longitudinal section; - - -A b b. 3 shows the ferrite body as a longitudinally slotted sleeve in cross or longitudinal section; A b b. 4 shows the course of the field lines for a half-shell Ferrite coexpex; -A b b. 5 and 6 illustrate a ferrite body that is slotted longitudinally Sleeve is formed and the end faces are formed like a pole.

Das- Schlizrohr 1 ist dicht vor der Schweißstelle von dem Ringinduktor 2 -umfaßt. Im Inneren des Schlitzrohres ist der Ferritkern 3 angeordnet. Der den Ringinduktor umgebende magnetische Rückschluß wird durch die Halbschale 4 .gebildet, in deren Wandung die Kühlleitungen 5 angeordnet sind. Der halbschalige Ferritkörper weist .den als Abschirmung dienenden Mantel 6 auf. Zur Justierung des Ferritkörpers dienen die verstellbaren Stützen 7, welche von ihrer Unterlage durch eine Isolierung 8 getrennt sind.The Schlizrohr 1 is close to the welding point of the ring inductor 2 - includes. The ferrite core 3 is arranged in the interior of the slotted tube. The den The magnetic return path surrounding the ring inductor is formed by the half-shell 4, in the wall of which the cooling lines 5 are arranged. The half-shell ferrite body has .den jacket 6 serving as a shield. For adjusting the ferrite body serve the adjustable supports 7, which from their base by an insulation 8 are separated.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß A b b. 3 sind die Stromanschlüsse 9 für den Ringinduktor durch den Längsschlitz .des. hülsenförmigen Ferritkörpers 10 hindurchgeführt. Der den- Ringinduktor umgebende Ferritkörper gemäß en A b b. 5 bzw 6 weist an seinen Stirnenden eine polartige Verstärkung 11 auf, welche sich unter Belassung eines kleinen Luftspaltes dicht an das Schlitzrohr 1 nähert.In the embodiment according to A b b. 3 are the power connections 9 for the ring inductor through the longitudinal slot .des. sleeve-shaped ferrite body 10 passed through. The ferrite body surrounding the ring inductor according to A b b. 5 or 6 has a pole-like reinforcement 11 at its front ends, which is close to the slotted tube 1, leaving a small air gap.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf das Schweißen von Längsnahtrohren beschränkt. Sie kann in gleicher Weise auch für das Schweißen von schraubennahtförmig gewickelten Rohren verwendet werden.The device according to the invention is not intended for the welding of longitudinal seam pipes limited. It can be used in the same way for the welding of screw seams coiled pipes can be used.

Claims

Claims: 1. Device for inductive high-frequency welding the edges of a longitudinal seam or screw seam tube, which is progressing through Transverse or helical winding of a metal strip is generated with a high-frequency current encompassing the pipe in front of the welding point: ring-shaped inductor, d a d u r c h .g e k e n n -z e.i c h n e t that the ring inductor is surrounded by a magnetic return path, which by a the inductor in the small Distance surrounding thick-walled half-shell or a longitudinally slotted or closed one cylindrical body made of ferrite or similar highly permeable, fine-grained materials is formed with cooling lines embedded in its wall.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the ferrite body has an outer jacket made of copper or other metal with high electrical conductivity:

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the ferrite body in its position is arranged axially and / or radially adjustable to the inductor or to the pipe.

4th Device according to claims 1 to 3; characterized in that: the remote body Has passages for the power connections of the inductor. Considered Publications: German Patent No. 595 038; U.S. Patent No. 2146 430; "Welding Journal"; 1963, July, pp. 571 to 577.