DE680190C

DE680190C - Power supply made from flat connecting conductors for electrical resistance welding devices for pipes and other hollow bodies

Info

Publication number: DE680190C
Application number: DES128053D
Authority: DE
Inventors: Walter Meenen; Heinrich Trunkwalter
Original assignee: HEINRICH TRUNKWALTER VORMALS R
Current assignee: HEINRICH TRUNKWALTER VORMALS R
Priority date: 1937-07-15
Filing date: 1937-07-15
Publication date: 1939-08-24

Description

Zum Schweißen von Rohren und anderen Hohlkörpern sind elektrische Widerstandsschweißeinrichtungen bekannt, bei denen die Zuführung· der elektrischen Energie zur Schweißstelle mittels Schweißrollen erfolgt, die beiderseits der Schweißnaht entlang laufen. Die Fig. 1 bis 6 zeigen bekannte Einrichtungen, von denen der Gegenstand der Erfindung ausgeht. In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist eine solche Schweißeinrichtung wesenhaft im Auf- und Grundriß dargestellt. Beiderseits der Schweißnaht 2 des Rohres 1 laufen die Schweißrollen 3 und 4 entlang. Diese werden an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen, so daß. der Strom zwischen den beiden Schweißrollen die Wandungen des \Rohres 1 durchläuft und hierbei die Schweißung der Naht herbeiführt. Es ist üblich, vor und hinter der Schweißstelle noch je eine Vor- und Nachwärmerolle 5 bzw. 6 ao auf der Schweißnaht entlang laufen zu lassen, die ebenfalls an die elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind. Erfolgt die Energiezufuhr mittels eines Drehstromtransformators, so wird dieser gewöhnlich mit den beiden Schweißrollen und den Vor- undNachwärmerollen zu einem gemeinsamen Gerät zusammengebaut, wodurch kurze Leitungswege erreicht werden. Der Anschluß der einzelnen Rollen an den Transformator kann in der inElectrical resistance welding devices are used to weld pipes and other hollow bodies known, in which the supply of electrical energy to the welding point takes place by means of welding rollers, which run along both sides of the weld seam. Figs. 1 to 6 show known devices, from which the subject matter of the invention is based. In Figs. 1 and 2 of the Drawing such a welding device is shown essentially in plan and plan. The welding rollers 3 and 4 run along both sides of the weld seam 2 of the pipe 1. These are connected to an electrical voltage source so that. the current between the two welding rollers passes through the walls of the \ pipe 1 and thereby the Brings about welding of the seam. It is common in front of and behind the weld One preheating and one reheating roller 5 or 6 ao each run along the weld seam leave, which are also connected to the electrical voltage source. If the Energy supply by means of a three-phase transformer, this is usually done with the both welding rollers and the pre- and post-heating rollers assembled to a common device, whereby short cable routes are achieved. The connection of each Rolls to the transformer can be done in the in

Fig. 3 gezeigten. Weise erfolgen. Der Transformator ist hier sekundärseitig in Stern geschaltet. Die Rollen 3 und 4 liegen an den Anschlußklemmen U und W der beiden äußeren Wicklungen des Schweißtransformators, während an die Anschlußklemme V der mittleren Sekundärwicklung die beiden Wärmerollen 5 und 6 parallel zueinander angeschlossen sind.Fig. 3 shown. Way to be done. The transformer is star-connected on the secondary side. The rollers 3 and 4 lie on the terminals U and W of the two outer windings of the welding transformer, while the two heat rollers 5 and 6 are connected in parallel to one another on the terminal V of the middle secondary winding.

xo Die Verbindung der einzelnen Rollen mit den Anschlußklemmen des Transformators wird bisher im allgemeinen so durchgeführt, wie es in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist. Es sind in diesen Figuren nur die Klemmen der' aus dem Transformator herausgeführten Sekundärwicklungsenden und die an diese angeschlossenen Stromleitungen gezeichnet. Fig. 4 zeigt die Klemmen und Leitungen im Grundriß, Fig. 5 im Aufriß und Fig. 6 im Seitenriß. Mit X, Y und Z sind die Sternpunktsklemmen des Transformators und mit U₃ V ' und W die Anschlußklemmen für die Stromzuführungsleitungen bezeichnet. Die Sternpunktsklemmen X, Y und Z sind miteinander durch ein gerades, bandförmiges Blech 7 verbunden. Von den Anschlußklemmen U und W führt je eine kurze, bandförmige Leitung 8 bzw. 9 zu den beiden Schweißrollen. An der Anschlußklemme V ist ein ebenfalls bandförmiges Blech 10 befestigt, dessen zwei Schenkel zur Stromführung für die Vor- und die Nachwärmerolle dienen. Der über das Klemmenfeld des Transformators hinweggeführte Schenkel des Bleches 10 ist, wie Fig. 6 zeigt, gekröpft ausgeführt, so daß er die Sternpunktsklemme Y nicht berührt.xo The connection of the individual roles with the terminals of the transformer has so far generally been carried out as shown in FIGS. Only the terminals of the secondary winding ends led out of the transformer and the power lines connected to them are shown in these figures. Fig. 4 shows the terminals and leads in plan, Fig. 5 in elevation and Fig. 6 in side elevation. X, Y and Z denote the neutral point terminals of the transformer and U ₃ V ' and W denote the terminals for the power supply lines. The star point terminals X, Y and Z are connected to one another by a straight, band-shaped sheet metal 7. A short, ribbon-shaped line 8 or 9 leads from the connection terminals U and W to the two welding rollers. A sheet metal 10, also in the form of a strip, is attached to the connection terminal V , the two legs of which are used to conduct current for the pre-heating and post-heating rollers. The guided away via the terminal field of the transformer leg of the sheet 10, as Fig. 6 shows executed cranked, so that it does not affect the neutral-point terminal Y.

Es hat sich nun als nachteilig erwiesen, daß die Strompfade, die von der einen Schweißrolle über U, X, Z und W zur anderen Schweißrolle führen, die größte Länge haben. Dagegen sind die beiden Leitungen, die von der Vor- und der Nachwärmerolle über den Mittelschenkel des Transformators zu den Außenleitern gehen, wesentlich kürzer. Infolgedessen ist der Spannungsabfall zwischen den beiden Schweißrollen im Betrieb wesentlich größer als beispielsweise zwischen jeder der beiden Schweißrollen und den Wärme-, rollen. Nun sind es aber gerade die Schweißrollen, die die größte Stromstärke haben müssen, da sie ja die Schweißung bewerkstelligen sollen. Zur Behebung dieses Übelstandes hat man bereits vorgesehlagen, die Schweißrollen an die Leitungen V und W- anzuschließen. Dann ergibt sich aber eine Unsymmetrie, weil die beiden Wärmerollen ungleichmäßig belastet sind.It has now proven to be disadvantageous that the current paths which lead from one welding roller via U, X, Z and W to the other welding roller have the greatest length. In contrast, the two lines that go from the pre-heating and post-heating rollers via the central leg of the transformer to the outer conductors are significantly shorter. As a result, the voltage drop between the two welding rollers during operation is significantly greater than, for example, between each of the two welding rollers and the heat rollers. But now it is precisely the welding rollers that have to have the greatest amperage, since they are supposed to do the welding. To remedy this drawback, it has already been proposed to connect the welding rollers to the lines V and W- . But then there is an asymmetry because the two heat rollers are unevenly loaded.

Eine besonders günstige Stromzuführung mittels flacher Verbindungsleiter von einem *>o Drehstromtransformator mit drei nebeneinanderliegenden Sekundärspulen zu den Elektroden für die Schweißung von Rohren und anderen Hohlkörpern wird nun dadurch geschaffen, daß gemäß der Erfindung die an die eine Seite der Sekundärspulen angeschlossene Sternverbindung über die Spulen zurückgebogen ist, daß weiterhin die von der anderen Spulenseite ausgehenden Leiter der Außenphasen im geringen Abstand über die Sternverbindung parallel zu ihr und gegenläufig ge- führt sind und daß schließlich diese Leiter in der Mitte senkrecht abgebogen sind. Bei Verwendung mehrerer zusätzlicher Elektroden, die als Vor-und Nachwärmerollen dienen, wird der an die Mittelphase angeschlossene Verbindungsleiter quer über die gegenläufig geführten Anschlußleiter der Außenphasen geführt und mit einer Öffnung zum Durchtritt der abgebogenen Enden der Außenphäsenleiter versehen.A particularly favorable power supply by means of a flat connecting conductor from one *> o Three-phase transformer with three adjacent Secondary coils to the electrodes for welding pipes and other hollow bodies is now created in that, according to the invention, the one side of the secondary coils connected star connection bent back over the coils is that the conductors of the outer phases proceeding from the other side of the coil continue at a short distance over the star connection parallel to it and in opposite directions leads are and that finally these conductors are bent vertically in the middle. Using several additional electrodes that serve as pre- and post-heating rollers, the connecting conductor connected to the middle phase will run across the opposite direction guided connecting conductor of the outer phases and with an opening for passage the bent ends of the outer phase conductors.

Die Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Diese Figuren zeigen in ähnlicher Weise wie "die Fig. 4 bis 6 lediglich die Klemmen des Transformators und die an diese angeschlossenen Stromleitungen im Grundriß, Aufriß und Seitenriß. Der in Fig. 8 gezeigte Aufriß ist hierbei als ein senkrechter Schnitt durch die Mittelachse A-B der Fig. 7 dargestellt.The details of the invention are explained using an exemplary embodiment shown in FIGS. 7, 8 and 9. These figures illustrate in a manner similar to "FIGS. 4 to 6 only the terminals of the transformer and connected to these power lines in plan, elevation and side elevation. The elevation shown in Fig. 8 is in this case known as a vertical section through the central axis AB Fig. 7 shown.

Die Sternpunktsklemmen des Transformators sind wiederum mit X, Y und Z bezeichnet und die drei Anschlußklemmen des Transformators mit U, V und W- Die Sternpunktverbindungsleitung - der drei Sternpunktsklemmen X, Y und Z ist mit 11 bezeichnet. Sie ist bandförmig ausgeführt. Außerdem ist sie, wie Fig. 7 und 9 deutlich zeigen, über die Spulen zurückgebogen in der Richtung zur Reihe der Anschlußklemmen U, iof V, W hin; sie erhält hierdurch die Form eines M bzw. JV. Die zu den nicht dargestellten Schweißrollen führenden, gleichfalls bandförmigen Verbindungsleitungen der Außenleiter 12 und 13 sind an die An-.schlußklemmen U und W angeschlossen und, wie Fig. 7 und 9 zeigen, ebenfalls seitlich, und zwar in der Richtung zu der Sternpunktverbindungsleitung hin, abgebogen. Die von den "Sternpunktsklemmen X und Z und die no von den Anschlußklemmen U und W ausgehenden Stromleitungen sind, - wie Fig. 7 < zeigt, von den Klemmen aus zunächst so weit geradlinig aufeinander hinzugeführt, bis sie sich in geringem Abstand überdecken. Alsdann biegen sowohl die Stromzuführungsleitungen der Schweißrollen als auch die -^ä Sternpunktverbindungsleitung nach der Mitte des Klemmenfeldes des Transformators hin ab.The neutral point terminals of the transformer are again labeled X, Y and Z and the three terminals of the transformer are labeled U, V and W- The neutral point connection line - the three neutral point terminals X, Y and Z is labeled 11. It is designed in the form of a ribbon. In addition, as clearly shown in FIGS. 7 and 9, it is bent back over the coils in the direction of the row of connecting terminals U, iof V, W ; This gives it the shape of an M or JV. The likewise band-shaped connecting lines of the outer conductors 12 and 13 leading to the welding rollers (not shown) are connected to the connection terminals U and W and, as shown in FIGS. turned. The power lines emanating from the star point terminals X and Z and the no from the connection terminals U and W are, as shown in FIG both the power supply lines of the welding ^{rollers and the - ä} star point connection line to the center of the terminal field of the transformer.

Zur Stromzuführung zu der Vor- und der Nachwärmerolle ist, ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 4, ein bandförmiges Blech ^;. In order to supply power to the pre-heating and post-heating rollers, a strip-shaped sheet metal, similar to the arrangement according to FIG. 4, is used ^; .

14 vorgesehen. Derjenige Teil der Stromzuführungsleitung 14, welcher in Richtung zur Sternpunktsklemme Y hin verläuft, kann nun entweder unterhalb oder oberhalb der Stromzuführungsleitungen 12 und 13 vorbeigeführt werden. In dem in Fig. 7 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stromzuführungsleitung 14 außenseits der Leitungen 12 und 13 vorbeigeführt und mit einer Durchbrechung 15 versehen, durch welche die beiden Stromzuführungsleitungen 12 und 13 in Richtung zu den Schweißrollen hin hindurchgeführt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die beiden Schweißrollenstrom-Zuführungsleitungen 12 und 13 nach ihrem Abbiegen von der Sternpunktverbindungsleitung noch unter sich möglichst dicht nebeneinander zu den Schweißrollen hin geführt werden können. Um eine Verringerung des Leitungsquerschnittes der Stromzuführungsleitung 14 durch die Anordnung der Durchbrechung 15 zu verhüten, ist die bandförmige Stromzuführungsleitung 14 entsprechend verbreitert. 14 provided. That part of the power supply line 14 which runs in the direction of the star point terminal Y can now be passed either below or above the power supply lines 12 and 13. In the in Fig. 7 and 9 illustrated embodiment, the power supply line 14 is guided past the outside sides of the lines 12 and 13 and is provided with an opening 15 through which the two power supply lines are guided in the direction towards the welding rollers 12 and 13. This ensures that the two welding roller current supply lines 12 and 13 can still be guided as close as possible next to one another to the welding rollers after they have turned from the star point connection line. In order to prevent the line cross-section of the power supply line 14 from being reduced by the arrangement of the opening 15, the band-shaped power supply line 14 is widened accordingly.

An sich kann die Stromzuführungsleitung 14, wie erwähnt, auch an der anderen Seite der Stromzuführungsleitungen 12 und 13 vorbeigeführt werden, d. h. also zwischen den Stromzuführungsleitungen und dem Transformator, doch wird eine solche Anordnung im allgemeinen weniger günstig sein. In einem solchen Falle müßten nämlich die Stromzuführungsleitungen 12 und 13, sobald sie, von den Anschlußklemmen U und W ausgehend, auf die Stromzuführungsleitung 14 treffen, so um diese herumgeführt werden, daß sich ihr Abstand von der Sternpunktverbindungsleitung 11 in nachteiliger Weise vergrößert.As mentioned, the power supply line 14 can also be routed past the other side of the power supply lines 12 and 13, ie between the power supply lines and the transformer, but such an arrangement will generally be less favorable. In such a case, the power supply lines 12 and 13, as soon as they hit the power supply line 14 starting from the connection terminals U and W , would have to be routed around them in such a way that their distance from the star point connection line 11 increases in a disadvantageous manner.

Wie die Fig. 9 zeigt, ist die Sternpunkiverbindungsleitung 11 und die Stromzuführungsleitung 14 gekröpft ausgeführt, um trotz der Parallelführung der einzelnen Stromleiter, welche mit ihren Flachseiten einander zugekehrt sind, eine möglichst gedrungene Gesamtanordnung zu erzielen. Statt oder außer der Leitung 14 können jedoch auch die Leitungen 12 und 13 oder die Leitung 11 mit Kröpfungen versehen werden.As shown in Fig. 9, the star connection line is 11 and the power supply line 14 carried out cranked to despite the parallel routing of the individual conductors, which with their flat sides are facing each other to achieve an overall arrangement that is as compact as possible. Instead of or in addition to the line 14, however, the lines 12 and 13 or the line 11 are provided with offsets.

Die Querschnitte der einzelnen Stromleitungenwerden, wie bereits erwähnt, zweckmäßig möglichst groß gewählt, um auch auf diese Weise durch Beeinflussung der magnetischen Kraftliniendichte zur Herabsetzung des Spannungsabfalles beizutragen. Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, zur Vergrößerung der bandförmigen Stromleitungen diesen einen rohrförmigen Querschnitt zu geben, wie es beispielsweise in Fig. 10 der Zeichnung gezeigt ist. Der hohle Innenraum der im Querschnitt dargestellten Leitung 17 kann mit einem flüssigen, zweckmäßig stetig hindurchströmenden Kühlmittel, z. B. Wasser, angefüllt sein. Die rohrförmige Ausbildung der bandförmigen Stromleitungen ist als eine Weiterbildung des Hauptgedankens der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, doch können rohrförmige Stromleitungen auch bei anderen Transformatoren und insbesondere Schweißtransformatoren mit Vorteil verwendet werden. Da zwischen den einzelnen bandförmigen Stromleitungen mechanische Kräfte auftreten können, werden sie zweckmäßig durch Abstandhalter in ihrer gegenseitigen Lage festgehalten, wie es in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 16 angedeutet ist.The cross-sections of the individual power lines are As already mentioned, expediently chosen as large as possible in order to also in this way by influencing the magnetic Force line density to contribute to the reduction of the voltage drop. Under certain circumstances it can also be advantageous to enlarge the ribbon-shaped power lines these have a tubular cross-section to give, for example, as shown in Fig. 10 of the drawing. The hollow one Interior of the line 17 shown in cross section can be expediently with a liquid coolant flowing through it, e.g. B. water, be filled. The tubular Forming the ribbon-shaped power lines is a further development of the main idea of the present invention is particularly advantageous, but tubular power lines can also be used in other transformers and in particular welding transformers can be used to advantage. Because between the individual ribbon-shaped Power lines mechanical forces can occur, they are expedient by spacers in their mutual position held, as indicated in the drawing with the reference numeral 16.

Claims

Patent claims:

1. Formed from flat connection ladders Power supply from a three-phase transformer with three adjacent secondary coils to the Electrodes of an electrical resistance welding device for pipes and other hollow bodies, characterized in that that the star connection (11) connected to one side of the secondary coils goes back via the coils is bent, that continues from the other coil sides outgoing conductors (12, 13) of the outer phases in the minor Distance over the star connection are parallel to her in opposite directions and that these conductors (12, 13) are bent vertically in the middle.

2. Power supply according to claim 1, in which several electrodes (front and reheating roller) are connected to the middle phase, characterized in that that the connecting conductor of the middle phase (14) across the in one Level two heads of the outer phases (12, 13) out and with one Opening (15) for the bent ends of the outer phase conductors to pass through is provided.

3. Power supply according to claim 1, characterized in that the connecting lines hollow, expediently designed with a rectangular cross-section and connected to a coolant source are.

1 sheet of drawings