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'Perfectionnements aux procédés et aux appareils ou bavures pour l'enlèvement des bourrelets/sur les objets soudés" a
Lorsqu'on produit des objets sondés, l'opération de soudure proprement dite agite en marne temps que la pression appliquée pour assurer le contact intime des parties que l'on souder pour o u bavure former un bourrelet/qui fait saillie le long de la ligne de soudure.
La présente invention a pour objet un
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procédé perfectionné et un appareil perfectionné particulièrement adaptables à l'enlèvement complet ou partiel dudit bourrelet.
La procédé et l'appareil qui font l'objet de la pré- sente invention peuvent, dans le cas de l'enlève- ment partiel du bourrelet, être utilisés pour don- ner une forme déterminée d'avance à la partie du bourrelet que l'on veut laisser sur l'objet.
L'invention n'est pas limitée à la cons- truotion particulière et au mode de fonctionnement de l'appareil de soudure au moyen duquel le joint proprement dit est obtenu. Toutefois, on a cons- taté qu'on obtient certains résultats désirables lorsqu'on effectue l'enlèvement du bourrelet pendant que se déplace la matière au moyen de laquelle on produit la soudure. Il convient, à cet effet, de placer, chaque fois que les conditions de l'instal- lation le permettent, le mécanisme destiné à enle- ver le bourrelet dans la voisinage immédiat de l'ap- pareil à souder.
Sur le dessin annexé, on a représenté d'une façon un peu schématique un des modes préfé- rés d'exécution de la présente invention.
Sur ce dessin :
La fig; 1 est une vue en plan montrant une partie d'un appareil à souder représenté sché- matiquement avec le mécanisme perfectionné qui sert à enlever la bourrelet et qui coopère avec ledit appareil;
La fig. 2 est une vue en bout de l'appa- reil représenté sur la fig. 1;
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La fig. 3 montre en détail et en éléa- tion un des racloirs ou grattoirs représentés d'un açon plus particulière sur la fig. 1;
La fig. 4 est une coupe de détail à échel- le agrandie suivant IV-IV de la fig. 1, vue dans le sens des flèches,-
La figo 5 est une coupe transversale sui- (ou objet) vant V-V de la fig. 1 et montrant la matière/telle quelle est délivrée par l'appareil à soudera ,La fig. 6 est une vue analogue à la fig.
5 et montre la matière après qu'elle a. été soumise à une opération d'enlèvement du bourrelet, confor- mément à un mode de mise en oeuvre de la présente invention;
La fig. 7 est une vue analogue à la fig.
6 et montre la matière après qu'on l'a soumise à une autre opération d'enlèvement du bourrelet, confor- mément à un autre mode d'exécution de la présente invention, ladite opération enlevant le bourrelet d'une façon sensiblement complète
La fig. 8 est une vue analogue à la fig.
2 et montre une forme d'execution légèrement modi- fiée de l'appareil qui fait l'objet de la présente invention;
La fig. 9 est un plan par tiel d'une mo- latte coupante exécutée sous une forme légèrement modifiée;
La fig. 10 est une coupe transversale cor@ respondant à la fig. 9;
La fige Il est une coupe de détail à échelle agrandie de la molette coupante représentée sur les fig.. 9 et 10;
La fig. 12, enfin;, est une vue analogue à la fig. 2 et montre un troisième mode d exécution
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de l'appareil qui fait l'objet de la présente, invention.
Pendant l'opération de la soudure, l'ap- plication de la pression de soudure est telle qu'el" le amène de force les parties que l'on soude en contact l'une avec l'autre, de façon à provoquer un écoulement partiel du métal vers l'extérieur et @@ former un bourrelet qui fait saillie. Lors- que la matière a une section tubulaire ou sensible- ment tubulaire et qu'elle est établie. pour servir à conduire des fluides, on construit l'appareil à souder généralement de façon à empêcher la forma- tion d'un bourrelet faisant saillie vers l'inté- rieur parce qu'un tel bourrelet tend à s'opposer au mouvement que l'on désire donner à certains fluides pour lesquels ladite matière tubulaire est utilisée.
C'est pourquoi on Soutins habituellement d'une façon partielle le métal qu'on soude, plus parti- culièrement dans le voisinage de la soudure propre- ment dite, de telle manière que le bourrelet soit formé entièrement de l'un ou de l'autre coté. Ce bourrelet non seulement nuit à l'aspect du produit fini mais, en raison du fait qu'il contient la. majeure partie des impuretés telles que des croûtes, etc,il présente aussi l'apparence d'une craquelure ou d'une fissure partielle qui montre l'objet comme s'il présentait un joint imparfait.
Non seulement ce bourrelet nuit à l'appa- rence de lamatière en raison de sa nature plus ou moins déchiquetée, mais il gêne également le manie- ment convenable de ladite matière.
En outre, lorsque le bourrelet est composé
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partiellement d'éléments qui tondent à recouvrir les parties voisines du môme métal qui constitue l'objet tubulaire, il se forme des creux ou des crevasses dans lesquels se rassemblent des substan- cesqui tendent à corroder plus rapidement le métal.
Pour tous ces motifs,il convient géné- ralement d'enlever au moins une partie de ce bour- relet.
0*'est pourquoi on a essayé jusqu'à pré- sent de différentes façons denlever ce bourrelet,, Conformément a. l'un des procédés connus, on utilise un outil coupant sensiblement fixe semblable, d'une façon générales à un outil tel que ceux qu'on emploie sur les tours, cet outil étant pourvu d'une pointe coupante en acier spécial en raison du fait qu'on a constaté que l'acier à outils ordinai- re, par exemple, ne résisterait pas à une opération de ce genre.
L'importance de l'opération de découpage est cependant telle qu'une quantité considérable de chaleur est engendrée et que le refroidissement de l'outil coupant 'est nécessaire. Lorsqu'on a essayé de refroidir ainsi l'outil, il en est ré- sulté la détérioration de l'outil proprement dit,
On a proposé également d'utiliser des organes réfractaires abrasifs et (ou) coupants @@@ organes abiasifs et (ou) coupants mais cesorganes ont exigé desremplace- ments fréquents en raison des conditions de tempé- rature auxquelles ils sont soumis et en raison de la quantité de travail qu'ils sont appelés à fournir.
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Conformément à la présente invention, on a prévu, des organes coupants d'une surface re- lativement grande, ce qui, non seulement leut confère une plus grande solidité permettant de maintenir ces outils dans la position voulue de fonctionnement par rapport à la matière,, mais assure également un passage plus rapide de la chaleur à partir du point coupant et par conséquent une distribution et une dissipation plus rapides de la chaleur. Cette construction s'adapte au refroidissement par l'eau.
Si l'on se reporte plus particulièrement au dessin, on voit que sur la. fig.1, on a repré- senté l'extrémité de sortie d'un appareil de soudure destiné à produire une soudure 2 entre les bords en contact de la. matière sensiblement tubulaire 3. L'appareil représenta comprend des Belettes de pression 4 placées lune en face de l'autre et disposées de préférence autour de la matière, de façon à délimiter un passage plus ou moins complet à travers lequel la matière est forcée de passer, La forme du passage est telle que le joint (ou soudure) 2 se présente sous forme d'un bourrelet 5 faisant saillie sur ledit joint, ce bourrelet présentant les caraco téristiques indésirables qui ont été exposées plus haut.
Dans le mode d'exécution représenté, l'appareil de soudure qui fait l'objet de la présents invention agit pour produire une "soudu- re inférieure bien qu'il soit entende que l'in- vention n'est pas,limitée en ce qui concerne la.
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position de la soudure proprement dite ou en ce qui concerne l'appareil au moyen duquel ladite soudure est produites la plupart des appareils à souder il uti- lisés dans l'industrie concentrent (le chauffage de la matière dans une zone plus ou moins étroite située dans le voisinage des parties à souder.
Dans les appareils à souder dits à induction qui ont été proposés jusqu'à présent, ces zones sont extrêmement étroites.
Dans la plupart des cas, on peut cepen- dant considérer que la chaleur est concentrée dans la partie de la matière qui constitue le joint, tandis que la température des autres parties de ladite matière n'est pas sensiblement affectée.
Lorsque la zone de métal fortement chauffa est relativement faible et lorsque le diamètre de la section complète de l'objet est relativement grand:, la température ne peut pas atteindre un point où il @@@@ se manifesterait une tendance au cintrage des articles ou à la torsion du joint. Mais, dans d'autres cas où la surface du métal chauffé est relativement plus grande par rapport à la section de l'objet soudé, il peut se manifester une tendance indésirable au cintrage du tube et à la torsion du joint.
Dans tous les cas, on a constaté qu'on peut combattre au moins partiellement des tensions inté- vieures dans l'objet fini ainsi qu'une tendance au cintrage du tube ou à la torsion du joint en enle- vant une partie de la matière chauffée dans un temps relativement court, après Inachèvement de la. soudure,, 0'est pourquoi:) bien que l'invention soit
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des utile pour enlever le bourrelet d'objetssoudés,à une température quelconque, on prend de prêté'* rence des mesures pour enlever le bourrelet avant que celui-ci se soit refroidi d'une façon appré- ciable.
Sur la fig. 1 du dessin, on a représen- té une des formes d'exécution d'un mécanisme des- tiné à enlever le bourrelet, ledit mécanisme étant placé dans 10 voisinage immédiat de la sortie de l'appareil à souder. Le mécanisme représenté comporte un bâti 6 fixé sur un socle approprié 7 (organisé de façon à coopérer avec une table 8 à molettes coupantes)et supportant ladite table.
Sur la fig. 2, le bâti 6 est représenté constitué par une pièce creuse venue de fonte à l'intérieur de laquelle est montée à glissement une saillie 9 que porte la partie inférieure de la table à molettes coupantes. Dans le voisinage de chacun des angles du bâti, on a formé une oreille 10 disposée à l'alignement d'une oreille 11 que porte la saillie 9 de la table; ces oreilles sont taraudées pour recevoir les deux extrémités d'une vis 12, les deux extrémités de chacune des vis portant des filets de pas en sens contraire et chacune des vis étant pourvue d'un volant 14.
On voit que grâce à cette cons- à la volonte de l'opérateur. truction, on peut régler/la hauteur de la table qui porte les molettes copuantes,
Sur lapartie de la. table 8 qui se trou ve dans le voisinage de l'appareil à souder est
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fixée une console 15 façonnée pour recevoir un ga- let 16 destiné à guider et à supporter la matière; ce galet est aonstitué de préférence par deux troncs de cône opposés par leur petite base et présente une gorge 17 entre les deux troncs de cône ladite gorge étant destinée à recevoir le bourrelet 5.
On voit plus particulièrement sur la fig. 4 que le galet 16 est supporté par un arbre 18 dont les tourillons sont pourvus de méplats destinés à coopérer avec des fourches 19 qui servent au gui- dage desdits méplats et qui se présentent à la partie supérieure de la console 15 Des vis de réglage 20 agissent sur les méplats de l'arbre et permettent de faire varier la position verticale du galet.
Des supports 21 font saillie de la table vers le haut,, Ces supports se disposent de préfé- rence de façon qu'ils soient désaxés dans le sens longitudinal et qu'ils se trouvent des deux côtés opposés de la ligne médiane de la table. Chacun desdits supports est pourvu d'une tige de pivote- ment 22 qui la traverse et sur ces tigees sont mon- tés de façon à pouvoir osciller des supports 23 pour les mofettes de découpage.
Chacun des supports de molettes coupantes., porte,vissée dans son extrémité libre,une vis de régalge 24 au moyen de laquelle on peut régler dans le sens angulaire et individuellement les sup- ports de molettes coupantes, de façon à leur faire prendre des positions inclinées différentes sur leur pivot.
Sur chacun des supports de molettes cou-
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pantes fait saillie vers le haut un goujon 25 sur lequel est monté d'une façon voulue quelconque et de manière à. pouvoir tourner une molette coupante rotative 26. Bien que les molettes elles-mêmes puissent être construites d'une façon voulue quel- conque, elles affectent de préférence la forma d'un anneau 27 claveté ou fixé- d'une autre façon comne on l'a indiqué en 28 sur un disque 29 qui peut tourner sur le pivot 25, grâce à des supports à, rouleaux 30.
Chacun des disques 30 est aussi élar- gi de préférence au-dessous de la molette coupante de façon à coopérer avec un palier de butée 31, la partie périphérique 32 du disque étant prolongée de façon à envelopper le palier de butée et à em- pécher que des matières étrangères'y pénètrent, Cette construction permet d'enlever et de rempla,- cer à vo lont é les molettes coupante s proprement dites qu'on a représentées sur le dessin avec leur surface périphérique 33 disposée dans un sens sensi- blement normal aux surfaces latérales de façon qu'on puisse les enlever et les remplacer à volonté.
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A chacun des supports/de molettes coupantes est fixé un râcloir ou grattoir 34 construit de préférence en une matière servant à la fabrication de ressorts, lesdits grattoirs ou râcloirs présen- tant des extrémités rentrantes 35 susceptibles d'ap puyer contre la périphérie 33 des molettes coupantes.
En outre, chacun des racloirs comporte de préfé- rence une saillie 36 qui recouvre partiellement la molette coupante avec laquelle elle coopère pour maintenir libre de toute matière accumulée . la partie supérieure de ladite molette coupante. Grâce
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à leur élasticités ces racloirs peuvent être mainte- nus en cohtact avec les molettes à tout moment et racler lesdites molette Se
L'un des supports à molettes 23 a été représenté égalent corne pourvu d'un guide incurvé 37 dispose de façon à couper la ligne du bourrelet qu'on enlève et de manière à faire dévier ainsi dans le sens latérale en dehors de la zone d'opra- tion de la.molette coupante suivante,
ledit bourre- let, grâce à quoi cette molette coupante suivante peut agir. sans être gênée, directement sur le bour- relet.
Le mécanisme coupant pr@ possédant les caractéristiques qui viennent d'être indiquées fonc- tionne avec une grande souplesse d'autant plus que l'on peut régler la table principale à molettes coupantes pour l'amener à une position de travail voulue quelconque et que le galet de guidage et de support 16 qui agit sur la matière peut également être réglé en .position par rapport à la table à faire molettes coupantes.
On peut/vàrier le plan dans lequel agit chacune des molettes coupantes par rapport an plan de l'appareil, de façon que lesdites molettes coupantes agissent soit dans un plan sen- siblement parallèle à la matière lorsque celle-ci affecte une forme plate,soit/dans un pian tangent lorsque la matière affecte une forma sensiblement tubulaire soit @ encore dans un plan qui forme un angle avec la matière. Sur la fig. 2 du dessin, on a représen- té la première position-, dans cette position, la molette agit pour produire un objet fini présentant une partie soudés sensiblement de niveau à sa surfa -
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ce avec les surfaces voisines du reste du métal.
D'autre part, on a représenté sur la fig. 6 un objet présentant une partie soudée 59 telle qu'on la formerait en réglant la position angulaire des molettes coupantes pour les amener à la position indiquée en pointillé en 40 sur la fig. 2. Il est clair qu'on peut augmenter ou diminuer l'angle des molettes suivant les caractéristiques que l'on désire atteindre pour enlever complètement le bourrelet ou pour ne l'enlever que partiellement, de façon à laisser une partie en saillie de sec- tion sensiblement triangulaire.
Lorsqu'on effectue le découpage pendant que le bourrelet est encore chaud, non seulement on obtientles avantages qui ont été indiqués plus haut, mais on facilite aussi l'enlèvement pro- prement dit du bourrelet, car le métal à chaud se prête mieux à un enlèvement En outre, le métal chauffa du bourrelet est susceptible de couler plus facilement sous l'action des molettes coupantes et il en résulte que toutes les dépres- sions, les fissures ou autres imperfections sont remplies d'une façon plus efficace de cette façon et que l'objet fini est moins susceptible de recueillir et de retenir des substances corrosi- ves.
Sur la fig. 1 du dessin, on voit que chacune des molettes coupantes est montée de fa- çon à agir sur toute la largeur du bourrelet, ce qui permet d'enlever le bourrelet en utilisant une seule molette coupante. La demanderesse a. toutefois constaté que, bien que le bourrelet
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puisse être enlevé d'une façon efficace de cette manière, il se manifeste une tendance à la production d'un bord plus ou- moins déchiqueté aux points où le bourrelet se détache finalement de l'objet. La deuxième molette coupante em- pèche la formation d'un bor d de cette nature dans les cas où l'on désire effectuer l'enlèvement complet du bourrelet; elle permet aussi la pro- duction d'un bourrelet en saillie symétrique dans les cas où un bourrelet de cette forme est dési- ré.
Dans certains casp on a constaté qu'on ob- tient des résultats satisfaisants lorsqu'on main- tient les molettes coupantes sous des angles difè férents et,grâce à cette organisation,, l'une des molettes coupantes sert à finir le travail effec- tué par l'autre molette,
Bien que le mécanisme coupant qui vient d'être décrit puisse comprendre des molettes cou- pantes rotatives commandées desmodromiquement, la demanderesse a constata que ce mode de commande n'est pas indispensable lorsqu'on monte les molet- tes coupantes comme on l'a représenté d'une façon générale sur la figo 1,
car le mouvement de rota- tion nécessaire est imprimé auxdites molettes par le déplacement longitudinal de la matière que l'on découpe. pour refroidir les molettes coupantes pendant leur travail, on peut prévoir des tuyères à eau 41 destinées à projeter des jets d'eau de refroidissement sur lesdites molettes coupantes qui, de cette façon peuvent être maintenues en- tre des limites de températures voulues quelcon- ques.
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La demanderesse a constaté en outre que, bien qu'il soit possible de refroidir efficacement les molettes coupantes de la façon qui vient d'âtre indiquée, l'eau n'empêche pas des copeaux ou d'autres particules de métal de s'attacher aux. lames des mo- lettes coupantes. Pour écarter cet inconvénient, on pourvo it de préférence chacune des molettes coupan- tes d'un dispositif de graissage qui prend la forma d'un petit réservoir à huile 42 au moyen duquel on peut amener continuellement del'huile sur les parties désirées des molettes coupantes.
Dans certains cas, il convient de cons- tituer un appareil qui, au lieu de permettre le régla- ge de la position de la table à molettes coupantes, soit pourvu d'organes tels qu'ils permettent un réglage plus ou moins précis par degrés. Un appareil de ce genre est représenté: schématiquement sur la fig. 8. Il comporte un pilier 43 qui porte une table inférieure 44 sur laquelle est montée une table à. molet tes coupantes 45.
La table à molettes coupantes est, comme on l'a représenté, boulonnée sur la table infé- rieure au moyen de boulons 46 qui traversent des ron- delles d'espacement 47. Chacune de ces rondelles a une épaisseur telle que l'enlèvement d'une de ces rondelles règle l'appareil pour la dimension suivan- te, par ordre de diamètre croissant du tuyau, On peut, par exemple, donner à chacune de ces rondelles une hauteur de 25 m/m. de façon que l'appareil puisse être utilisé pour des tuyaux de 500, 550, 600 et 650 mm. de diantre.
On peut toutefois se servir de rondel- les d'une hauteur différente et on peut faire varier
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le nombre desdites rondelles' pour obtenir les résul- tats voulus.
On a représenté sur les fig. 9, 10 et 11 une forma d'exécution légèrement modifiée de molettes coupantes qu'on a trouvé désirable pour atteindre certains buta,, La molette coupante 48 dont la. forme est généralement annulaire,, coma dans le cas des molettes coupantes décrites plus haut, est représentée avec des côtés 49 évidés ou inclinée l'un vers l'autre.
La demanderesse a constaté que cet évidement ou cette inclinaison des côtés permettent de réaliser un dégagement meilleur entre ladite molette et la matière et qu'ils empêchent le frottement entre la surface supérieure de la molette coupante et le tuyau, Si l'on ne fait pas subir aux molettes coupantes une opération de ce genrep on constate que ces dernières, en raison de leur frottement, tendent à endommager plus ou moins la surface du tuyau dans le voisinage du bourrelet qu'on e@lève.
Cette détérioration augmente lorsqu'il se forme des entailles sur le tranchant des molettes ou lorsque les particules de métal adhèrent audit tranchant.
Sur la fig. 11, on a représenté la molette constituée par une partie principale d'une matière appropriée et par des angles coupants 50 en un alliage spécial grâce auquel la durée desdites molettes est prolongée.
Cette molette est représentée comme étant portée par un arbre à molettes 51, ledit ar- bre étant creux de façon qu'il constitue un réservoir à huile 52. Ce réservoir agit automatiquement pour lubrifier un rouleau à billes 53 ; les fuites du lu- brifiant à partir du rouleau et l'entrée desparti-
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culesdons co dernier sont' empêchéespar un joint spécial 54 existant entre l'arbre à molettes et la base 55 dudit arbre. La partie supérieure du ré- servoir peut être fermée par une plaque appro- priée 56 qui fait l'office de couvercle, ladite plaque pouvait être enlevée à volonté pour permet- tre d'atteindre le réservoir.
Si l'on se reporte plus particulièrement à la fig. 10 du dessin, on voit que le roulement à billes présente un grand diamètre et que l'angle coupant de la molette coïn- cide sensiblement avec la ligne médiane du trajet que parcourent les billes. Cette construction a été trouvée très solide et on a constaté qu'elle empêche d'une façon satisfaisante toute tendance qu'aurait la molette coupante à basculer.
Sur la fig. 12, on a représenté un autre mode d'exécution de l'invention; cette figure est très schématique et montre que cette forme d'exécution est appropriée pour l'enlèvement d'un bourrelet à la partie supérieure dans le cas on on fabrique le tuyau en plaçant le joint à la partie supérieure au lieu de le placer à la partie inférieure. Sur cette figure les organes correspondant aux organes décrits pré- cédemment en se reportant aux fig. 1 à 4 sont dési- gnés par le même nombre de référence affecté d'un prime (').
Dans cette forme d'exécution modifiée, les boulons de réglage 24' passent à travers des rainures 57 pratiquées dans le support pivotant 23' des molettes coupantes, lesdits boulons de réglage étant vissés dans la table à molettes coupantes 8'.
De cette façon, les supports de molettes coupantes sont maintenus à la. position élevée voulue et sont empê-
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tournant D9urnant chés de tomber librement/sur leur pivot 22'. Outre les boulons de réglage 24' au moyen desquels Inaction susvisée peut être obtenues on peut prévoir un jeu de boulons de réglage supplémentaires 58 qui agissent pour bloquer les supports et pour les empocher de se déplacer dans le sens oppose. Il est nécessaire ega- lement, dans le cas d'une molette coupante renversée de ce genre, dé prévoir des moyens qui empêchent les molettes 27' de se détacher des disques 29' et de tomber.
les résultats voulus à cet égard peuvent être obtenus lorsqu'on pourvoit chacune des molettes cou- qu'on prévoit pantes d'un évidement 59 et qu'on prévoit une plaque 60 faisant office de couvercle portée par ledit disque et travaillant dans ledit évidement. A d'autrespoints de vue, la construction et le fonctionnement de la molette correspondent à ceux qui ont été décrits déjà,
Les molettes coupantes rotatives ne possè- dent pas seulement les nombreux avantages qui ont été indiqués, mais elles possèdent aussi celui de se prêter à un. affûtage pendant qu'elles tournent sans qu'il soit nécessaire de les enlever de l'appareil.
Pour effectuer cet affûtage, on peut maintenir contre les molettes,pendant qu'elles effectuent le découpage, un outil d'une forme voulue..
La présente invention présente l'avantage de permettre l'enlèvement complet ou partiel d'un bourrelet formé sur un objet soudé quelle que soit la température de l'objet lui-même et de permettre de don- ner à la partie restante du bourrelet la forma voulue.
Bien qu'on ait représenté sur le dessin annexé et qu'on ait.décrit dans ce qui procède certaines formes d'exécution préférées de l'invention et le mode
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de mise en oeuvre de ladite invention, il est bien entendu qu'on peut apporter certains chan- gements dans la construction et dans le fonction- nement sans qu'on s'écarte de l'esprit de la présente invention.
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1. Hrocédé pour l'enlèvement des bourrelets sur des objets soudés caractérisé par le fait qu'on soumat le bourrelet à une action de cisaillement ou de découpage aux deux côtés oppo- sés du bourrelet.
2. Procédé conforme à la revendica- tion 1, caractérisé par le fait qu'on soumet le bourrelet à une action de cisaillement ou de dé- coupage, d'abord à l'un des cotés du,bourrelet, puis au côté opposé dudit bourrelet.