161054. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hosszirányban hegesztett fémcsöveg önszabályozó hegesztésére

161054 3 4 líthatósága számottevően jobb hegesztéshez vezet. Különösen ellenállásos impulzushegesztésnél kell figyelembe venni, hogy a teljes hegesztési áramot az effektív részre és az ún. visszáramra kell osztani. A „visszáram." fogalmán az áram azon részét értjük, amely a cső hátsó részében, a hegesztés övezetével ellentétesen halad a csövön át. A teljes hegesztési áramnak ilyen pontos felosztása nagyon lényeges, mert az effektív hegesztési áramnak a szalag adagolási sebességéhez mért aránya a hegesztési eljárást döntően befolyásolja. A nagyfrekvenciás hegesztőberendezéseknél pedig a nagyfrekvenciás energiának a szalag adagolási sebességéhez mért aránya rendkívül jelentős. A hegesztési varrat minősége ezen kívül a hegesztési varrat hőmérsékletének is függvénye. Ezek az alapértékek úgy a nagyfrekvenciás hegesztésnél, mint a védőgázos ívhegesztésnél, az ellenállásos impulzus hegesztésénél, és az ún. „U.P." vagy fedett ívhegesztésnél lényegesek. A hegesztett fémcsövek előállításánál hagyományosan ismert berendezések képtelenek az elektromos hegesztés energiájának a fémszalag adagolási sebességéhez mért arányát, vagy az elektromos hegesztés energiájának a hegesztőnyomáshoz mért viszonyát megfelelően biztosítani, valamint nem szavatolják a hegesztési varrat hőmérsékletének érintésmentes felvételét sem. Ezen okokból a hagyományos hegesztő berendezések számos hátrányt mutatnak, amelyek arra vezethetők vissza, hogy a korábban hivatkozott alapértékeket szabatosan sem mérni, sem pontosan szabályozni nem tudják. Ennek következtében a találmányi megoldás célkitűzése olyan önszabályozó hegesztési eljárás megvalósítása, amely hegesztett fémcsövek előállításánál az eddig ismert eljárások valamennyi vagy részleges hátrányát maradéktalanul kiküszöböli. A találmányi megoldás további feladata fémcsövek önszabályozó hegesztését megvalósító olyan berendezés létesítése, amely a hagyományos berendezésekkel szemben ilyen hátrányokkal nem rendelkezik. A találmányi eljárás lényegileg a fémcsövek hegesztését meghatározó alapértékek, úgy mint a fémszalag adagolási sebességének, a hatékony elektromos hegesztési energiának, a hegesztőnyomásnak és a hegesztési varrat hőmérsékletének folyamatos mérését valósítja meg. Ezen alapértékek közül bármelyiket visszonyítási alapnak válaszhatjuk ki, majd a mért értékeket elektromos jelekké alakítjuk át, ezen ejeleket arányba állítjuk a viszonyítási alapnak megfelelő elektromos jellel, majd az így nyert három arányjelet meghatározva azokat három határjelhez viszonyítjuk, amelyek a hegesztés optimális feltételét határozzák meg. Ezt követően minden arányjel és megfelelően előválasztott határjel közötti eltérést meghatározzuk, mégpedig három különbségi jel képzésével, majd a három különbségi jel algebrai összegét képezve olyan integrál jelet ébresztünk, amely a három alapmennyiségre ezen mennyiségek önszabályozását idézi elő, mégpedig úgy, hogy biztosíthatjuk a hegesztés optimális feltételeit a három határjelnek megfelelően. A találmányi megoldás példaképpeni kiviteli alakját az alábbi rajzok segítségével részletesen ismertetjük: — az 1. ábra valamely hegesztésre kerülő fémcső egyszerűsített felülnézetét tünteti fel, egyúttal ábrázolva a hegesztési eljárás szempontjából döntő alapértékek folyamatos elektromos mérését biztosító eszközöket is, — a 2. ábra a találmányi eljárás gyakorlati foganatosítását biztosító berendezés kapcsolási vázlata, — a 3. ábra a találmány szerinti eljárás gyakorlati foganatosítását biztosító további berendezés kapcsolási vázlata. Az 1. ábra tehát a hegesztésre kerülő fémcső, valamint az alapértékek mérését és elektromos jelekké történő átalakítását biztosító eszközöket mutatja be. A fémszalag adagolási sebességét a 2 mérőkerék méri, amely a 3 sebességmérő generátorhoz és a 4 mérőelemhez kapcsolódik és olyan elektromos jelet ébreszt, amely a fémszalag adagolási sebességére jellemző. A hegesztőnyomást önmagában ismert 6 szerkezet érzékeli, amely az 5 és 5' nyomógörgőkhöz közvetlen kapcsolódik. A mért értéket a 7 mérőelem elektromos jellé alakítja át. Ez az elem a 6 szerkezethez kapcsolódik. A teljes áramot a 8 hegesztő generátor a 9 és 9' hegesztő elektródákhoz szállítja és alkalmasan választott 11 mérőelemmel méri, amely vagy szokványos beállító műszerből vagy mágneses szabályozó műszerből tevődik össze. A hegesztő elektródákra vezetett feszültséget önmagában ismert 10 mérőelem méri. A 10 és 11 mérőelemekből kiadott elektromos jelek szorzó jele egyenlő azzal az összenergiával, amely a hegesztési eljáráshoz szükséges. A hatékony hegesztési energia ismeretéhez szükséges ezen összenergiából az ún. fékenergiát levonni. A „fékenergia" fogalmán azt az energiarészt értjük, amely a visszáram következtében a fémcső hátsó részére, a hegesztés övezetével ellentétes irányban osztódik el. Az ábrázolt változatban ezt a visszáramot mágneses műszerrel (12) érzékeljük, amely a 13 mérőelemhez kapcsolódik és olyan elektromos jelet ébreszt, amely a visszáram erősségére jellemző. Ilyen módon a 10 és 13 elemek által kiadott elektromos' jelek szorzata a fékenergiára jellemző. A hegesztési varrat hőmérsékletét általában a hegesztési övezetben közvetlenül, annak alsó részén egy helyen mérjük. A találmányi megoldás következtében ezt a mérést másként végezzük, és az alábbi mérési elvet valósítjuk meg: a 15 tekercsben keletkező változó irányú mágneses mező és cső azon részében ébreszt örvényáramot, amelyet éppen össze kell hegeszteni. A 15 tekercset vízzel hűtjük és 14 generátorral kapcsoljuk. Az így keletkezett örvényáramokat a hegesztési varrat hőmérséklete oly módon hatá-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2