DE2012301A1

DE2012301A1 - Einrichtung zur induktiven Vorwärmung der Schweißkanten eines mit Hochfrequenz nahtzuschweißenden Rohres

Info

Publication number: DE2012301A1
Application number: DE19702012301
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 8521 Tennenlohe; Schäfer Hans 8520 Erlangen Rüppel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-14
Filing date: 1970-03-14
Publication date: 1971-10-07
Also published as: DE2012301B2; BE763598A; DE2012301C3; FR2084579A5

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, den 13, MäfZ t970

Berlin und München * Werner-von-Siemens-Str.50

Unser Zeichen: VPA 70/3037 Ch/Kz

Einrichtung zur induktiven Vorwärmung der Schweißkanten eines mit Hochfrequenz nahtzuschweißenden Rohres

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur induktiven Vorwärmung der Schweißkanten eines mit Hochfrequenz nahtzuschweißenden Rohres über 5 mm Wandstärke, bei der jeder Schweißkante zumindest zwei sich in deren Längsrichtung erstreckende und in Spaltnahe liegende Leiter eines MittelfrequenzinduktQrs zugeordnet sind, deren Feld auch in den Schweißspalt eindringt.

Bei der Längsnahtschweißung von Rohren mittlerer und schwerer Qualität, also mit Wandstärken von 5 mm und darüber, ist.es bereits bekannt, die Schweißkanten induktiv mit Mittelfrequenz von ca. 104- Hz vorzuwärmen und dann anschließend induktiv oder konduktiv mit Frequenzen von 10^ Hz und darüber unmittelbar vor dem Schweißpunkt auf Schweißtemperatür zu erhitzen und mittels Druckgliedern im Schweißpunkt zusammenzupressen.

Die induktive Kantenvorwärmung hat den Vorteil, daß sich die Vorschubgegchwindigkeit des Rohres durch die Erwärmungsanlage beschleunigen läßt und daß die verhältnismäßig teure Höchfrequenzschweißleistung verkleinert werden kann, da schon ein Teil der benötigten Wärme durch die billigere Mittelfrequenzenergie erzeugbar ist.

Eine derartige Anlage mit konduktlver Hochfrequenzschweißung und intensiver induktiver Vorwärmung der Schweißkanten mittels sich, längs jeder Kante erstreckenden HaarnadelInduktoren ist z.B. aus der US-Patentschrift 2 938 993 bekannt.

Bei dieser bekannten Anordnung ist die Stromrichtung in den sich auf der Rohrinnenseite bzw. Rohraußenseite gegenüberliegenden Leitern so gewählt, daß die Ströme gleiche Richtung aufweisen.

T0tS41/Q734 ~;² --

INSPECTED

ο VPA 7

Diese Stromverteilung führt zu einer Feldverdrängung*aus"aem Schweißspalt und birgt unter Umständen die Gefahr in sich, daß die Kantenflächen ungleichmäßig erwärmt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dafür zu sorgen, daß sich eine möglichst gleichmäßige und trotzdem intensive Vorerwärmung der Kantenflächen ergibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf der Rohrinnen- und auf der Rohraußenseite an einer Schweißkante angeordneten Leiter derart gespeist sind, daß ihre Ströme gleiche Richtungen aufweisen. Auf diese Weise läßt sich das magnetische Feld im Spaltinneren konzentrieren.

Bei sehr dickwandigen Rohren sollten aber nicht nur die Kantenflächen, sondern auch die benachbarten Zonen von etwa zwei- bis dreifacher Spaltbreite vorerwärmt werden, wenn auch mit geringerer Temperatur als die Schweißkante. Durch die Erwärmung dieser Gegend wird der Temperaturgradient zwischen der Schweißkante und der Umgebung verringert und damit das Abfließen von Wärmeenergie aus den Schweißkanten vermindert; oder anders gesehen, der Ort der Vorerwärmung kann einen größeren Abstand vom eigentlichen Schweißpunkt haben.

Zusätzlich wird durch die Vorerwärmung der spaltnahen Zonen auch ein zu schnelles Abkühlen der Schweißnaht und damit das Auftreten von hohen Spannungen bzw. Rissen vermieden; ferner kann gleichzeitig unter Umständen auch auf eine Wärmenachbehandlung der Schweißzone verzichtet werden. Diese zusätzliche Aufgabe wird bei der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß auf jeder Seite des Spaltes mindestens ein zur Schweißkante annähernd paralleler weiterer Leiter im Abstand von mindestens einer und höchstens dreier Spaltbreiten vorgesehen ist.

Zur besonders intensiven Erwärmung der Schweißkanten können dabei die am Spalt liegenden Leiter so ausgebildet sein, daß oie die Spaltkanten überragen und mit Eisenrückechlüseen versehen sind.

109841/0734

" - jj - VP/ -^Ä '

Um bei versohledenen Rohrabmessungen und Werkstoffen die jeweils günstigsten Erwärmungebedingungen zu schaffen, ist es ferner sehr vorteilhaft, wenn sämtliche leiter der Induktoren gegeneinander und auch gegenüber dem Rohr verstellbar sind. Vor allem ist es hinsichtlich der Flächenerwärmung interessant» wenn der Leiter an der Schweißkante gegenüber dem vom Spalt abliegenden Leiter verstellbar ist. Der spaltferne und der spaltnahe· Leiter des Induktors müssen dabei nicht unbedingt auf einer Seite des Rohres liegen, es kann unter Umständen auch vorteilhaft sein, diese auf unterschiedlichen Seiten anzordnen, da hierdurch die Erwärmung gleichmäßiger wird.

Besonders intensiv wird die Kopplung zwischen den Leitern und den Spaltkanten, wenn die beiden einer Spaltkante, zugeordneten Leiter zu einer baulichen Einheit zusammengezogen und im Spaltinneren untergebracht werdenj dies setzt jedoch einen ausreichend großen Spalt voraus.

Elektrisch gesehen ist es nicht unbedingt erforderlich, daß jeder der erwähnten Leiter des Mittelfrequenzinduktors einen eigenen Generator zur Speisung besitzt, sondern es igt genauso möglich, sämtliche oder einen Teil der Leiter in Reihe und/oder parallel zu schalten und von einem einzigen Generator zu speisen.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert)

es zeigen: I

Fig. 1 die Draufsicht auf ein länganahtzuschweißendes Rohr mit induktiver Kantenvorerwärmung, bei der ein (Dell der am Spalt liegenden Leiter als Rückleiter dient,

Fig. 2 eine Abänderung der Anordnung nach Fig.1, bei der gesonderte Rückleiter vorhanden sind,

Fig. 3 eine Ausbildung, bei der die jeder Spaltkante zugeordneten Leiter zu einem einzigen Leiter zusammengefaßt sind und ■·'

Fig. 4 einen besonders ausgebildeten Induktor zur Erwärmung von Kanten von Rohren mit verhältnismäßig engem Spalt und geringem Durchmesser.

1098A1/073A ~⁴~

" - 4 - VPA

Wie aus Pig. 1 erkennbar, wird das längsnahtzuschweißende Rohr durch zeichnerisch nicht dargestellte Vorrichtungen C-förmig vorgebogen. Am Schweißpunkt 2 werden die erhitzten Schwei.ßkan-. ten 3» 4 mit Hilfe von nicht gezeigten Druckgliedern zusammen gepreßt. Die Schweißkanten 3, 4 des in Richtung des Pfeiles 22 bewegten Rohres 1 werden zunächst durch die längs der Spaltkanten laufenden Leiter 6 bis 9 eines Mittelfrequenzinduktors vorerwärmt und anschließend durch einen nicht gezeigten, das Rohr umfassenden Hochfrequenzinduktor und/oder eine konduktive Anordnung auf die erforderliche Schweißtemperatur erwärmt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind jeder der Schweißkanten 3t 4 zwei Induktorleiter 6, 7 bzw. 8, 9 zugeordnet, die sich längs des Spaltes 5 erstrecken. Der Winkelabstand α der einzelnen Leiter von der Mitte des Spaltes 5 ist veränderlich; ebenso die Höhe der einzelnen Leiter über der Rohrfläche. Das wesentlich Neue ist nun, daß jeweils zwei der sich an einer Rohrkante, z.B. 3t gegenüberliegenden Leiter, z.B. 8 und 9> gleichartige Stromrichtung J aufweisen, so daß sich eine verhältnismäßig intensive und trotzdem gleichmäßige Erwärmung der Fläche der Kante 3 ergibt. Die auf der anderen Seite des Spaltes 3 liegenden Induktoren 6 und 7 führen beide gleichsinnig den Strom J in entgegengesetzter Richtung. Um eine derartige Stromverteilung in den einzelnen Leitern zu erzeugen, können die Leiter an ih ren Endpunkten durch geeignete, nicht gezeigte Kröpfungen oder Querverbindungen miteinander verbunden sein, so daß sich eine Serienschaltung der einzelnen Leiter ergibt.

Die vorstehend geschilderte Ausführung ist speziell für die Verschweißung mittlerer Wandstärken interessant, in welchem Fall auch die Leiter möglichst nahe am Spalt 5 liegen sollten. Um eine übermäßige Erhitzung der Innenkanten bei nicht parallel laufenden Kantenflächen zu vermeiden, kann es unter Umständen vorteilhaft sein, den Winkel α für die inneren Leiter größer als für die üußeien Leiter zu wählen und/oder auf eine Be schichtung des Innenleiters mit Magnetblechen zumindest teilweise zu verzichten.

Ferner iet es unter UiustärJ i: auch möglich, den Innenleiter um einen derart große]] Winkel α versetzt anzuordnen, daß sich auch

109841/073/;

- 5 - ^: Y£A

eine Durehwärmung der spaltnahen Zonen ergibti

fig, 2 zeigt eine Modifikation der Erfindung, die insbesondere für Rohre schwerer Qualitäten geeignet ist. Hier sind zusatz^ lieh zu den leitern 6 bis 9» die ebenfalls wie in der Anordnung nach Fig. 1 gespeist sind, Rückleiter 11 bis 14 vorgesehen, die jeweils den einzelnen Leitern zugeordnet sind} z.B., der Rückleiten 11 dem Leiter 8 und der Rückleiter 12 den Leiter 9, usw., wobei jedoch auch eine Überkreuzung der Rückleiter möglich ist. Durch diese Rückleiter,, die im Abstand von einer bis drei Spaltbreiten angeordnet sind, wird auch eine Vorerwärmung der spaltnahen Randzqnen und damit eine Verringerung des Temperaturgradienten erreicht. Diese Rückleiter können - eben- ^ falls wie die Leiter selber -. mit Eisenrüekschlüssen 10 versehen sein,

falls ein ausreichender Spalt 5 vorhanden ist, ist es unter Umständen vorteilhaft, die beiden gleichsinnig durehflossenen Leiter, z.B. B und 9 und 6 und 1» zu jeweils einem einzigen Leiter 15 bzw. 16 zu vereinen, der innerhalb des Spaltes 5 parallel zu den Kanten 3 und 4 angeordnet wird, Diese Leiter können dann auch mit !!isenrüeksehlüeeen 10 versehen werden. DjLe Rückleiter W$ 18 und 19 können wahlweise innen und/oder außem angeordnet werden, um den gewünschten Abbau des femperaturgradienten zu erreichen.

· i

Ist die Spaltbreite zwischen den aufeinander zulaufenden Schweiß kanten 3 und 4 so gering, daß eine Anordnung von Induktoren im Inneren des Rohres aus Platagründen nicht möglich ist, so kann in Abwandlung des Induktors nach Pig. 1 die Induktoranprdnung 20 so auegebildet werden, daß die einzelnen Leiter 20a und 20b gegen^tnander -versetzt hintereinander angeordnet sind. Tim die unterechiedliehe Entfernung der beiden Leiter vom Schweißpunkt auszugleichen, können di« Längen der Leiter 20a und 2©b unterschiedlieh gewählt werden und/oder die Beschichtung .mit MagnetT-bleehen unterschiedlich ausgebildet sein. Riickleiter 21a und 21b können zu dem gleichen Zweck wie bei der Anordnung nach Fig. 2 vorgesehen werden.

Bei der Auafiihrungeform nach Fig. 4 spielt der Wegfall des Innenleiters keine Rolle, da Anordnungen mit sehr engem Spalt nur bei Rohren kleiner Wandstärke und kleinem Durchmesser infrage kommen, so daß eine gleichmäßige Erwärmung allein durch den Außeninduktor gewährleistet wird.

Weiterhin sei noch bemerkt, daß es u.U. auch vorteilhaft sein kann, vor dem eigentlichen Schweißpunkt nicht nur eine Mittelfrequenzerwärmungseinrichtung, sondern mehrere Mittelfrequenzeinrichtungen anzuordnen, die jeweils mit unterschiedlichen Frequenzen, z.B. mit stetig steigenden Frequenzen zum SchwelQ-punkt hin, gespeist werden.

Abschließend sei ferner auch noch darauf hingewiesen, daß das geschilderte Verfahren der induktiven Kantenerwärmung nicht nur auf das gezeigte Längsnahtschweißen von Rohren beschränkt ist, sondern genausogut beim Spiralrohrsohweißen Anwendung finden kann, ja überall dort Anwendung finden kann, wo es gilt, irgendwelche zu schweißenden Kanten vorzuwärmen, wie dies z.B. auch bei Hohlprofilen und Hohlkörpern der Fall sein kann.

7 Patentansprüche
4 Figuren

- 7 1098*1/0734

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Berlin und München

Erlangen, den 13. Werner-von-Siemens-Str.50

Unser Zeichen: VPA 70/3037 Ch/Kz

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur induktiven Vorwärmung der Schweißkanten eines mit Hochfrequenz nahtzuschweißenden Rohres über 5 mm Wandstärke, bei der jeder Schweißkante zumindest zwei sich in deren Längsrichtung erstreckende und in Spaltnahe liegende Leiter eines Mittelfrequenzinduktors zugeordnet sind, deren Feld auch in den Schweißspalt eindringt.

Bei der Längsnahtschweißung von Rohren mittlerer und schwerer

Qualität, also mit Wandstärken von 5 mm und darüber, ist es bereits bekannt, die Schweißkanten induktiv mit Mittelfrequenz von ca. 104 Hz vorzuwärmen und dann anschließend induktiv oder konduktiv mit Frequenzen von 10^ Hz und darüber unmittelbar vor dem Schweißpunkt auf Schweißtemperatur zu erhitzen und mittels Druckgliedern im Schweißpunkt zusammenzupressen.

Die induktive Kantenvorwärmung hat den Vorteil, daß sich die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres durch die Erwärmungsanlage beschleunigen läßt und daß die verhältnismäßig teure Hochfrequenzschweißleistung verkleinert werden kann, da schon ein Teil der benötigten Wärme durch die billigere Mittelfrequenzenergie erzeugbar ist.

Bine derartige Anlage mit konduktiver Hochfrequenzschweißung und intensiver induktiver Vorwärmung der Schweißkanten mittels sich längs jeder Kante erstreckenden Haarnadelinduktoren ist z.B. aus der US-Patentschrift 2 938 993 bekannt.

Bei dieser bekannten Anordnung ist die Stromrichtung in den sich, auf der Rohrinnenseite bzw. Rohraußenseite gegenüberliegenden Leitern so gewählt, daß die Ströme gleiche Richtung aufweisen.

109841/0734 " ² "

Diese Stromverteilung führt zu einer Feldverdrängung aus dem Schweißspalt und birgt, unter Umständen die Gefahr in sich, daß die Kantenflächen ungleichmäßig erwärmt werden.

Bei sehr dickwandigen Rohren sollten aber nicht nur die Kantenflächen, sondern auch die benachbarten Zonen von etwa zwei- bis dreifacher Spaltbreite vorerwärmt werden, wenn auch mit geringerer Temperatur als die Schweißkante. Durch die Erwärmung dieser Gegend wird der Temperaturgradient zwischen der Schweißkante und der Umgebung verringert und damit das Abfließen von Wärmeenergie aus den Schweißkanten vermindert} oder anders gesehen, der Ort der Vorerwärmung kann einen größeren Abstand vom eigentlichen Schweißpunkt haben.

Zusätzlich wird durch die Vorerwärmung der spaltnahen Zonen auch ein zu schnelles Abkühlen der Schweißnaht und damit das Auftreten von hohen Spannungen bzw. Rissen vermieden} ferner kann gleichzeitig unter Umständen auch auf eine Wärmenachbehandlung der Schweißzone verzichtet werden. Diese zusätzliche Aufgabe wird bei der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß auf jeder Seite des Spaltes mindestens ein zur Schweißkante annähernd paralleler weiterer Leiter im Abstand von mindestens einer und höchstens dreier Spaltbreiten vorgesehen ist.

Zur besonders intensiven Erwärmung der Schweißkanten können dabei die am Spalt liegenden Leiter so ausgebildet sein, daß sie die Spaltkanten überragen und mit Eisenrückschlüssen versehen sind.

l /

7Λ/·*Γ>'*^Γ7

Um bei verschiedenen Hohrabmessungen und Werkstoffen die jeweils günstigsten Erwärmungsbedingungen zu schaffen, ist es ferner sehr vorteilhaft, wenn sämtliche Leiter der Induktoren gegeneinander und auch gegenüber dem Rohr verstellbar sind. Vor allem ist es hinsichtlich der Plächenerwärraung interessant, wenn der Leiter an der Schweißkante gegenüber dem vom Spalt abliegenden Leiter verstellbar ist. Der spaltferne und der spaltnahe· Leiter des Induktors müssen dabei nicht unbedingt auf einer Seite des Rohres liegen, es kann unter Umständen auch vorteilhaft sein, diese auf unterschiedlichen Seiten anzordnen, da hierdurch die Erwärmung gleichmäßiger wird.

Besonders intensiv wird die Kopplung zwischen den Leitern und ~ den Spaltkanten, wenn die beiden einer Spaltkante zugeordneten Leiter zu einer baulichen Einheit zusammengezogen und im Spaltinneren untergebracht werden; dies setzt jedoch einen ausreichend großen Spalt voraus.

Elektrisch gesehen ist es nicht unbedingt erforderlich, daß jeder der erwähnten Leiter des Mittelfrequenzinduktors einen eigenen Generator zur Speisung besitzt, sondern es ist genauso möglich, sämtliche oder einen Teil der Leiter in Reihe und/oder parallel zu schalten und von einem einzigen Generator zu speisen.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erlautertj ä

es zeigen:

Pig. 1 die Draufsicht auf ein langsnahtzuschweißendes Rohr mit induktiver Kantenvorerwärmung, bei der ein Teil der am Spalt liegenden Leiter als Rückleiter dient,

Fig. 2 eine Abänderung der Anordnung nach Fig;1, bei der gesonderte Rückleiter vorhanden sind,

Pig. 3 eine Ausbildung, bei der die jeder Spaltkante zugeordneten Leiter zu einem einzigen Leiter zusammengefaßt sind und

Pig, 4 einen besonders ausgebildeten Induktor zur Erwärmung von Kanten von Rohren mit verhältnismäßig engem Spalt und geringem Durchmesser.

109*41/0734

VP/ "^Λ/

Wie aus Pig. 1 erkennbar, wird das längsnahtzuschweißende Rohr 1 durch zeichnerisch nicht dargestellte Vorrichtungen C-förmig vorgebogen. Am Schweißpunkt 2 werden die erhitzten Schweißkanten 3» 4 mit Hilfe von nicht gezeigten Druckgliedern zusammengepreßt. Die Schweißkanten 3, 4 des in Richtung des Pfeiles 22 bewegten Rohres 1 werden zunächst durch die längs der Spaltkanten laufenden Leiter 6 bis 9 eines Mittelfrequenzinduktors vorerwärmt und anschließend durch einen nicht gezeigten, daa Rohr umfassenden Hochfrequenzinduktor und/oder eine konduktive Anordnung auf die erforderliche Schweißtemperatur erwärmt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind jeder der Schweißkanten 3, 4 zwei Induktorleiter 6, 7 bzw. 8, 9 zugeordnet, die sich längs des Spaltes 5 erstrecken. Der Winkelabstand α der einzelnen Leiter von der Mitte des Spaltes 5 ist veränderlich; ebenso die Höhe der einzelnen Leiter über der Rohrfläche. Das wesentlich Heue ist nun, daß jeweils zwei dpr sich an einer Rohrkante, z.B. 3, gegenüberliegenden Leiter, z.B. 8 und 9, gleichartige Stromrichtung J aufweisen, so daß sich eine verhältnismäßig intensive und trotzdem gleichmäßige Erwärmung der Fläche der Kante 3 ergibt. Die auf der anderen Seite des Spaltes 3 liegenden Induktoren 6 und 7 führen beide gleichsinnig den Strom J in entgegengesetzter Richtung. Um eine derartige Stromverteilung in den einzelnen Leitern zu erzeugen, können die Leiter an ihren Endpunkten durch geeignete, nicht gezeigte Kröpfungen oder Querverbindungen miteinander verbunden sein, so daß sich eine Serienachaltung der einzelnen Leiter ergibt.

Die vorstehend geschilderte Ausführung ist speziell für die Verschweißung mittlerer Wandstärken interessant, in welchem Pail auch die Leiter möglichst nahe am Spalt 5 liegen sollten. Um eine übermäßige Erhitzung der Innenkanten bei nicht parallel laufenden Kantenflächen zu vermeiden, kann es unter Umständen vorteilhaft sein, den Winkel α für die inneren Leiter größer als für die äußeren Leiter zu wählen und/oder auf eine Beschichtung des Innenleiters mit Magnetblechen zumindest teilweise zu verziohten.

Ferner ist es unter Umständen auch möglich, den Innenleiter um einen derart großen Winkel α versetzt anzuordnen, daß sich auch

109841/0734 " ⁵ "

eine Durchwärmung der spaltnahen Zonen ergibt<

Pig. 2 zeigt eine Modifikation der Erfindung, die insbesondere für Rohre schwerer Qualitäten geeignet ist. Hier sind zusätzlich zu den Leitern 6 bis 9» die ebenfalls wie in der Anordnung nach Pig. 1 gespeist sind, Rückleiter 11 bis 14 vorgesehen, die jeweils den einzelnen Leitern zugeordnet sind; z.B. der Rückleiter 11 dem Leiter 8 und der Rückleiter 12 den Leiter 9» usw., wobei jedoch auch eine Überkreuzung der Rückleiter möglich ist. Durch diese Rückleiter, die im Abstand von. einer bis drei Spaltbreiten angeordnet sind, wird auch eine Vorerwärmung der spaltnahen Randzonen und damit eine Verringerung des Temperaturgradienten erreicht. Diese Rückleiter können - eben- m falls wie die Leiter selber - mit Eisenrückschlüssen 10 versehen sein.

Palis ein ausreichender Spalt 5 vorhanden ist, ist es unter Umständen vorteilhaft, die beiden gleichsinnig durchflossenen Leiter, z.B. 8 und 9 und 6 und 7, zu jeweils einem einzigen Leiter 15 bzw. 16 zu vereinen, der innerhalb des Spaltes 5 parallel zu den Kanten 3 und 4 angeordnet wird. Diese Leiter können dann auch mit Eisenrückschlüssen 10 versehen werden. Die .Rückleiter 17, 18 und 19 können wahlweise innen und/oder äußern angeordnet werden, um, den gewünschten Abbau des Temperaturgradienten zu erreichen.

Ist die Spaltbreite zwischen den aufeinander zulaufenden Schweiß kanten 3 und 4 ao gering, daß eine Anordnung von Induktoren im Inneren des Rohres aus Platzgründen nicht möglich ist, so kann in Abwandlung des Induktors nach Pig. 1 die Induktoranordnung 20 so ausgebildet werden, daß die einzelnen Leiter 20a und 20b gegeneinander versetzt hintereinander angeordnet sind. Um die unterschiedliche Entfernung der beiden Leiter vom Schweißpunkt auszugleichen, können die Längen der Leiter 20a und 20b unterschiedlich gewählt werden und/oder die Beschichtung mit Magnetblechen unterschiedlich ausgebildet sein. Rückleiter 21a und 21b können zu dem gleichen Zweck wie bei der Anordnung nach Pig. 2 vorgesehen werden.

- 6 109841/0734

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 spielt der Wegfall des Innenleiters keine Rolle, da Anordnungen mit sehr engem Spalt nur bei Rohren kleiner Wandstärke und kleinem Durchmesser infrage kommen, so daß eine gleichmäßige Erwärmung allein durch den Außeninduktor gewährleistet wird.

Weiterhin sei noch bemerkt, daß es u.U. auch vorteilhaft sein kann, vor dem eigentlichen Schweißpunkt nicht nur eine Mittelfrequenzerwärmungseinrichtung, sondern mehrere Mittelfrequenzeinrichtungen anzuordnen, die jeweils mit unterschiedlichen Frequenzen, z.B. mit stetig steigenden Frequenzen zum Schweißpunkt hin, gespeist werden.

Abschließend sei ferner auch noch darauf hingewiesen, daß das geschilderte Verfahren der induktiven Kantenerwärmung nicht nur auf das gezeigte Längsnahtschweißen von Rohren beschränkt ist, sondern genausogut beim Spiralrohrschweißen Anwendung finden kann, ja Überall dort Anwendung finden kann, wo es gilt, irgendwelche zu.schweißenden Kanten vorzuwärmen, wie dies z.B. auch bei Hohlprofilen und Hohlkörpern der Fall sein kann.

7 Patentansprüche
4 Figuren

- 7 109841/0734

Claims

Patentansprüche Λ ~

1.!Einrichtung zur induktiven Vorwärmung der Schweißkanten eines mit Hochfrequenz nahtzuschweißenden Rohres über 5 mm Wandstärke, bei der jeder Schweißkante zumindest zwei sich in.deren Längsrichtung erstreckende und in Spaltnähe liegende Leiter eines Mittelfrequenzinduktors zugeordnet sind, ' deren Feld auch in den Schweißspalt eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Rohrinnen- und auf der Rohraußenseite an einer Schweißkante (3) angeordneten Leiter (8, 9) derart gespeist sind, daß ihre Ströme (J) gleiche Richtung aufweisen. ' %

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Spaltes (5) zumindest ein zu den Schweißkanten (3, 4) annähernd paralleler weiterer Leiter (11 -H) im Abstand von mindesten.3 einer und höchstens dreier Spaltbreiten vorgesehen ist, der zur Induktionserwärmung der spaltnahen Rohrzonen dient.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Spalt (5) liegenden Leiter (6,8) die Spaltkanten (3,4) überragen und mit Eisenrückschlüssen (10) versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß " sämtliche Leiter (6 - 14) gegeneinander und gegen das Rohr

(1) verstellbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rohren kleinen Durchmessers die am Spalt (5) liegenden Leiter hintereinander angeordnet und gegeneinander versetzt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Leiter (6 bis 14) elektrisch in Reihe geschaltet ist. j

109841/0734

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gleichsinnig durchflossenen Leiter zu jeweils einem gemeinsamen und im Spalt (5) liegenden Leiter (15, 16) zusammengefaßt sind.

1Q98A1/0734