Verfahren zum Nahtschweißen von dünnwandigen Metallrohren, insbesondere
von Stahlmänteln für elektrische Kabel Biegsame Wellrohre können nach einem bekannten
Verfahren aus bandförmigen Werkstoffen hergestellt werden. Dazu wird das Band unter
Bildung einer parallel zur Rohrachse oder schraubenförmig verlaufenden Naht zum
Rohr gerundet, danach die Naht in beliebiger Weise, vorteilhaft durch elektrische
Widerstandsschweißung verschweißt und das fertige Rohr gewellt.Method for seam welding thin-walled metal pipes, in particular
of steel sheaths for electrical cables Flexible corrugated pipes can according to a known
Process can be produced from strip-shaped materials. To do this, the tape is underneath
Formation of a seam running parallel to the pipe axis or in a helical shape
Tube rounded, then the seam in any way, advantageously by electrical means
Resistance welding welded and the finished pipe corrugated.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, elektrische Kabel, an Stelle
eines Bleimantels, mit einem Mantel aus Stahl oder einem ähnlichen Material zu versehen,
der die Form und die Eigenschaften der bekannten, biegsamen Wellrohre hat und der
häufig auch gleichzeitig eine zusätzliche Bewehrung des Kabels überflüssig macht.
Nach dem für die Herstellung von Wellrohren bekannten Verfahren werden solche Kabelmäntel
in der Weise hergestellt, daß Stahlbänder, im allgemeinen unter Bildung einer Längsnaht,
um die Kabelseele herumgelegt, an der Nahtstelle; vorzugsweise mit Hilfe von Rollenelektroden,
elektrisch verschweißt und dann quer zur Kabelachse gewellt werden.It has already been suggested to use electrical cables in place
a lead jacket, to be provided with a jacket made of steel or a similar material,
which has the shape and properties of the well-known, flexible corrugated pipes and which
often at the same time makes additional armouring of the cable superfluous.
According to the method known for the production of corrugated pipes, such cable sheaths
manufactured in such a way that steel strips, generally forming a longitudinal seam,
wrapped around the cable core, at the seam; preferably with the help of roller electrodes,
electrically welded and then corrugated transversely to the cable axis.
Besondere Schwierigkeiten bei der Herstellung solcher Rohre oder Kabelummantelungen
bereitet das Schweißen der Naht, weil die beim Schweißen auftretenden hohen Temperaturen
leicht zu einer Gefährdung der temperaturenempfindlichen Kabelseele und zu einer
unerwünschten Veränderung des Rohr- oder Mantelwerkstoffes in der Nachbarschaft
der Schweißnaht führen können.Particular difficulties in the manufacture of such pipes or cable jackets
prepares the welding of the seam because of the high temperatures that occur during welding
easily to a hazard to the temperature-sensitive cable core and to a
unwanted changes in the pipe or jacket material in the vicinity
the weld seam can lead.
Abgesehen von mechanischen Schutzmitteln für die Kabelseele, wie Wärmeschutzschichten,
gegebenenfalls gekühlten Schutzrohren und bewegliehen
Innenelektroden,
ist es bereits bekannt, z: B.-durch Zeitschalter, Modulator- oder Gittersteuerung
den Schweißstrom zeitlich zu begrenzen. Diese Maßnahmen führen einerseits zu recht
umständlichen Konstruktionen der Schweißeinrichtung, andererseits beeinträchtigen
sie die Arbeitsgeschwindigkeit der Nahtschweißung, ohne daß eine wirksame Abhilfe,
nämlich die Beseitigung.der für den eigentlichen Schweißvorgang überflüssigen Wärmeerzeugung,
erreicht wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei sinusförmigem Verlauf der
Wechselspannungskurve u, wie in Fig. i dargestellt, der eigentliche Schweißvorgang
nur auf einen schmalen Bereich (r) zu beiden Seiten des Scheitelpunktes der Spannungskurve
beschränkt ist. Nur in diesem Bereich ist die vom Schweißstrom erzeugte Wärme so
groß, daß sie die Wärmeableitung genügend weit übertrifft, um das zu verschweißende
Material auf Schweißtemperatur zu bringen. In den Bereichen 2 und 3 wird die erzeugte
Wärme abgeleitet, ist also Verlustwärme, die eine Abkühlung der Elektroden und der
übrigen Teile der Schweißeinrichtung verhindert und dadurch deren Lebensdauer erheblich
herabsetzt. Dazu kommt noch, daß bei ununterbrochen fließendem Strom an der Ablaufkante
der umlaufenden Rollenelektrode der Stromdurchgang laufend abgeschaltet wird, der
auf den auflaufenden Teil der Rolle übergeht. Diese Schaltvorgänge vermindern ebenfalls
die Lebensdauer der Elektroden und die Güte der Schweißnaht.Apart from mechanical protection means for the cable core, such as thermal protection layers,
if necessary, cooled protective tubes and movable
Internal electrodes,
it is already known, e.g. by time switches, modulator or grid control
time limit the welding current. On the one hand, these measures are right
cumbersome constructions of the welding equipment, on the other hand
the working speed of the seam welding without any effective remedy,
namely the elimination of the heat generation superfluous for the actual welding process,
is achieved. This is due to the fact that with a sinusoidal curve the
AC voltage curve u, as shown in Fig. I, the actual welding process
only on a narrow area (r) on both sides of the apex of the stress curve
is limited. The heat generated by the welding current is only like this in this area
great that it exceeds the heat dissipation far enough to be welded
Bring material to welding temperature. In areas 2 and 3, the generated
Heat is dissipated, so is heat loss, which is a cooling of the electrodes and the
Prevents other parts of the welding device and thereby considerably reduces the service life
degrades. In addition, there is the fact that with uninterrupted current flowing at the drainage edge
of the rotating roller electrode, the passage of current is continuously switched off, the
passes to the accruing part of the roll. These switching processes also decrease
the service life of the electrodes and the quality of the weld seam.
Es ist auch bekannt, die Kurvenform des Schweißstromes so zu beeinflussen,
daß während möglichst kurzer Zeiten ein genügend hoher Strom mit steilem Anstieg
und Abfall der Schweißvorrichtung zugeführt wird, wobei zwischen zwei Stromstößen
während einer -kurzen Zeitspanne gar kein oder doch nur ein sehr geringer Strom
durch die Schweißvorrichtung fließt. Zu diesem Zwecke wurden beispielsweise zwei
Generatoren mit verschiedener Frequenz hintereinandergeschaltet oder regelbare Drosselspulen
oder Induktionsregler in den Schweißstromkreis eingeschaltet. Ebenso ist es bekannt,
den Verlauf der Spannungskurve durch gittergesteuerte Röhren zu beeinflussen. Alle
diese Einrichtungen erfordern zusätzliche Geräte oder umständliche, häufig störanfällige
:Schaltungen oder erfüllen ihren Zweck nur ungenügend.It is also known to influence the waveform of the welding current in such a way that
that a sufficiently high current with a steep rise for as short a time as possible
and waste is fed to the welder with between two power surges
no or only a very low current for a short period of time
flows through the welding device. For this purpose, for example, two
Generators with different frequencies connected in series or adjustable choke coils
or induction regulator switched on in the welding circuit. It is also known
to influence the course of the voltage curve by means of grid-controlled tubes. All
these facilities require additional equipment or cumbersome, often failure-prone
: Circuits or only insufficiently fulfill their purpose.
Gemäß der Erfindung wird nun ein gänzlich anderer, wesentlich einfacherer
Weg eingeschlagen, um das Auftreten von überschüssiger Wärme beim Schweißvorgang
zu -beseitigen= Die Erfindung besteht darin, daß der sinusförmigen Spannungskurve
ac (vgl. Fig. 2) des Schweißstromes eine Spannung u2 von der dreifachen Frequenz
in der Weise überlagert wird (u3), daß der Spannungsanstieg und -abfall sehr steil
verlaufen, während das Spannungsmaximum vergrößert wird.According to the invention, there is now a completely different, much simpler one
Taken away from the occurrence of excess heat during the welding process
-to-eliminate = The invention consists in that the sinusoidal voltage curve
ac (cf. Fig. 2) of the welding current has a voltage u2 of three times the frequency
is superimposed (u3) in such a way that the voltage rise and fall are very steep
run while the stress maximum is increased.
Der gemäß der Erfindung geforderte Verlauf der Spannungskurve kann
durch entsprechende Maßnahmen bei der Erzeugung des Schweißstromes erzielt werden.
. Es ergibt sich z. B. bei jeder einphasig belasteten Maschine durch das inverse
Feld eine dritte Oberwelle, die üblicherweise durch eine Dämpferwicklung unterdrückt
wird. Bei der :Einrichtung gemäß der Erfindung wird daher zweckmäßig die Dämpferwicklung
weggelassen und durch entsprechende Wahl der Wicklungfaktoren für- die Hauptwicklung
der geforderte Verlauf der Spannungskurve -herbeigeführt.The course of the voltage curve required according to the invention can
can be achieved by taking appropriate measures when generating the welding current.
. It results z. B. for every single-phase loaded machine by the inverse
Field a third harmonic, which is usually suppressed by a damper winding
will. In the: device according to the invention, therefore, the damper winding is expedient
omitted and by appropriate choice of winding factors for the main winding
the required course of the voltage curve - brought about.
Bei einem Generator mit Einzelpolen kann durch die Polform die Spannungskurve
im geforderten Sinne,_ beispielsweise durch die Verwendung von schmalen Polschuhen,
beeinflußt werden.In the case of a generator with single poles, the voltage curve can be determined by the pole shape
in the required sense, _ for example through the use of narrow pole pieces,
to be influenced.