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PITOUM 3T DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE TUBES, EN 9àRTA3T D1iL FEUILLARDS, PAR LA. SOUDURE 'ILZ'OI,.
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La présente invention est relative â, un procède et
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dispositif pour la fabrication de tubes, en partant de feuil-
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1arda, par la soudure électrique.
Divers procédas de fabrication de tubes souder sont aon- ..nus ï. Dans un procédé,, très employés de soudure par fus,1Q:n au ga les: bandes métalliques dont la largeur et diamètre sont appropriég au tube à fabriquer sont amen4ee d4ItnIJ un four à la. tomp4raturt de ooudur et ensuite tirées aa moyen c1'una-tenaille et cl'6une ahaino de tension à travers une filière:, dans laquelle elles sont pliée8'- en forme da tube et finalement soudées. aU procédé- est très compliqué et ne peut être rêalioé avec les dispositifs USUel.8.qJ18 de. maniéra discontinue, car dans
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le four de soudures -si celui-ci n'est pas construit d'une ion=
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gueur extrêmement grande- on ne peut chauffer que: d88 parties isolées: ati.fte8t qui doivent alors 't1'. saisies individuelle*' ment et couddes.
De plus;, les extrémités des tubes soudes
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individuellement doivent encore être découpées, ce qui donne un grand déchet en ferraille.
A cause des inconvénients rattachée au fonctionnement discontinu, on a. proposé il y a quelque tempe un procédé spécial
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o:ontlnu. de soudure par fusion au gaz egret.oozt" dont la caractéristique principale consiste en un four long, étroit, dans lequel la bande de fer est amenée- z la température de sou- dure pendant son mouvement â. travers le four. Directement dar rière le four la bande est pliée en forme de tuha et finalement soudée à ses bords:.
Les deux procédés de soudure mentionnés présentent l'in-
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aonvéniant considérable u'3.1 est nécessaire -malgré le fait que la ligne de soudure seule du tube doit être soudée- de chauf, fer toute la section transversale de la. bande jusqu'à la tempé- rature de soudure. Cela produit non seulement une dépense inu-
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file de chaleur, mals la piétez travailler est surchauffée fortement par la haute température. A cause de cela il se forme une texture à gros cristaux qui apparaît d'une façon particuliè- re dans la ligne de la soudure.
Le résultat en est que la résis- tance des parois des tubes, fabriqués diaprés le procédé mention' né, doit être choisie trop fortes, afin de donner à la ligne de soudure la résistance et la densité nécessaires. Des tubes qui
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sont fabriqués d'après le procédé mentionné oi-dessus, nécebai- tent également une dépense inutile en matière.
Dans un autre procédé connu, celui de la soudure dite autogène, les bords seule de la bande métallique sont chauffés
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au moyen d'aoétyléne à la température de soudure, cependant la ligne de soudure présente à cause de sa. texture les mêmes in- OEOnVéniOn%6 que ceux obtenus par les procédés mentionnés ai- dessus, o'oet-à-dire qu'elle présente des pores, des cavités à gaz ou remplies de scories, etc. et ne possèdent qu'une faible résistance mécanique.
Quoique ce procédé puisse être réalisé
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de manière continue sans complication, il -ne& ciullue faible rende- ment, et occasionne des dépenses de chaleur qui sont un multiple
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de oellas de tous les autre procédés de soudure connue,
Tous les inconvénients des dits procédés sont évités par les procédât de soudure électrique: développés dans ces derniers
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temps. Dans ceux"'ci, les bords de la bande métallique amenés en forme; 4e tube sont chauffés directement électriquement avant qu.ils ne soient aroudés entr"eux.
Par conséquent, aucun four n'est né:cess8:Ù'e, et comme on peut utiliser des bandes mètalli- quels sans fin, on peut obtenir de grosses vitesses de soudure et de hauts: rendements:. quant â 1*eff:toaoiti, de la ligne de soudure produite, celle de la; soudure électrique: dépasse de beaucoup celle de tous les procèdes mentionnés:, et dans un temps relativement court de nombreuses possibilités d'utilisation se sont offertes aux tubes soudés électriquement, qui jusqu'à présent n'existaient que pour les- tubes sans soudure, ou pour les tubes laminés, Il parait incompréhensible qu'étant donnée la grande efficacité
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des tubes soudés:
électriquement, d'autres procédés plus spéoia"* lement le procédé autogène, soient utilises, car les dépenses de chaleur dans le procédé électrique sont les plus basses.
La raison en est principalement que la. soudure électri- que présume des borde à souder brillanta pour la bande métalli- que* Ceux-ci sont obtenus par une attaque à l'acide, lorsqu'il
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nez a:pas des bords- métalliques brillants; cela. occasionne oepen dant des frais élevés et nécessite un bain qui doit être très long dans les procédés continus:. L'espace requis n'est pas toujours disponible:, pour ces raisons les produits chers de la soudure électrique ne pouvaient pas être employés pour les canalisations à gaz et à eau..
L'objet de l'invention est de fabriquer des tubes soudés
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qui présentent 1 effiaaoïté dea tubes, fabriqués suivant les procédés électriques connus jusqu'ici, mais dont le coût soit cependant réduit par rapport à celui très élevé de la soudure
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par fusion au gaz.
A cause des avantages et inconvénients reconnut.des pro- cédés connus il est apparu clair d'éviter l'attaque à l'acide employée jusqu'ici dans les procédés électriques et de la rempla' cer par un autre procédé de nettoyage, Il y avait de grandes difficultés à la solution de ce problème, ce qui est prouvé par le fait que dans tous les procédés de soudure pour des métaux qui n'étaient pas tout à fait brillants, on a employé sans excep@ tion l'attaque chimique des surfaces à souder ensemble, par des soi-disant poudres soudantes, agents fusibles, etc.
mécaniquement
L'essai de nettoyer/les bords à souder de la bande, de manière à obtenir des surfaces métalliques propres, est empêche par l'oxyde ou la. %eau@ de la bande métallique qui consiste en oxydes très résistants qui adhèrent très fortement au fer, cette peau de laminage émousse très rapidement tous les outils employée pour l'opération de net t oyage, de sorte que le procédé est anti- économique.
La présente invention offre un moyen qui évite de manière étonnamment simple toutes les difficultés et l'invention con- siste en ce que avant la soudure les surfaces en contact de la bande métallique sont libérées à l'état chaud des oxydes par un dispositif coupant ou de raclage.
D'autres remarques et avantages résulteront de la descrip# tion qui suit en se reportant aux dessins ci-joints, dans les- quels on a illustré plusieurs; modes de réalisation de l'inven- tion, Dans les dessins :
Fig. 1 est une coupe longitudinale schématique à travers le dispositif de soudure suivant l'invention,
Fig. 2 est une coupe transversale le long de la ligne II- II de la fig, 1.
Fig. 3 est un outil modifié pouvant être utilisé dans le dispositif suivant la fig, 2.
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Figs. 4, 5 et 6 montrent divers modes de réalisation d'outils, en vue latérale.
Fig. 7 montre un dispositif analogue à celui de la fig.l, mais seulement en coupe longitudinale.
Fig. 8 est une vue de dessus d'un détail montré dans la fige 7.
Fig. 9 est un exemple modifie: de réalisation de l'inven- tien.
Fig. 10 est une vue de dessus du dispositif montré dans la fig. 9.
Fig. 11 est une coupe le long de la ligne XI-XI de la fig. 9. pige, la et 13 montrent d'autres outils pour le disposi tif montré dans la fig. 9.
Le dispositif montré dans la fig, 1 est connu dans ses traits, essentiels, de sorte que la description peut être assez courte: la bande 1 est introduite par la gauche dans la machine de laminage g pour tubes. Celle-ci présente sur un cadre 3 fixé à. son extrémité gauche un cylindre de guidage 4 avec une tôle de guidage 5, entre lesquels la bande peut être: insérée. Ensuite elle atteint les deux cylindres 6 et 7, @ desquels le cylin- dre 6 est actionné tandis que le cylindre 7 peut être réglé en hauteur par la vis 8, afin de régler la pression. Ensuite la bande atteint une série de cylindres profilés 9-13, ou 9 -13 .
.Ces cylindres ont pour mission de plier graduellement les bandes qui jusqu'ici étaient plates et de les amener sous forme de tube :fendu.
Fig. 2 laisse voir-la forme que présente la bande 1 après avoir quitté: la. pairet de cylindres 13, 13 . pour assurer cette formation se trouvent Insérés entre les cylindres horizontaux 11-la encore une paire de cylindres verticaux profilés, 14 et 15.
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Après avoir quitté cette maohine de laminage proprement dite, la bande 1 formée maintenant en tube, atteint une table
16 fixée à la machine qui contient le dispositif de soudure électrique et les dispositifs suivant l'invention. 17 est un brûleur, qui est alimenté en gaz par le tuyau 18. Ce brûleur a pour mission de réchauffer les bords du tube à souder ensemble, de telle sorte que leur nettoyage mécanique est ensuite possi- ble. Le réchauffage se continue jusqu'au rouge vif. N'importe quel gaz bon marché peut remplir ce but. Bien entendu, on peut aussi employer du gaz préchauffé ou de l'acétylène - même si cela implique de très grandes vitesses de soudure.
Derrière ce brûleur se trouve le dispositif de nettoyage mécanique des bords de soudure, celui-ci consiste en un châssis 19, qui (fig. 2) présente une ouverture 20 pour le passage du tube 1 replié d'avance. Au-dessus de cette ouverture 20 se trouvent deux rails de guidage 21, 22, placés l'un devant l'autre, dans lesquels se trouve un ou plusieurs supports 23 placés verticalement de ma- nière déplaçable. A ces supports est fixé l'outil de nettoyage 24, dont la position en hauteur peut être réglée par une vis 25 au moyen d'un volant 26.
Les détails de construction de ce dis- positif sont connus en eux-mêmes car ils ont déjà été employés jusqu'ici, pour nettoyer la ligne de soudure des tubes déjà soudés, cependant un tel dispositif n'a pas encore été employé pour nettoyer les borda de la bande après le chauffage prélimi- naire et avant la soudure.
Derrière le dispositif de nettoyage 19 se trouvent deux cylindres profile? 27, 27', qui doivent assurer la position du tube plié sur le dispositif de soudure. Derrière cette paire de cylindres se trouve le dispositif de soudure proprement dit, qui consiste en deux paires de cylindres verticaux 28, 29 et en un cylindre de soudure horizontal 31 avec l'admission de courant 32. Derrière le dispositif de soudure se trouve encore un
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dispositif pour le nettoyage et raclage de la ligne de soudure.
Ce dispositif consiste en un châssis 33, dans lequel deux. outils 34 et 34 sont fixés de manière analogue à celle du dispositif 19. Se dispositif 33 est oonnu en soi.
Dans la fig. 3 on a montré un outil qui peut être employé au lieu de l'outil 24 dans le dispositif 19. Cet outil 35 présenw te a son cota inférieur une saillie 36 qui passe dans. l'espace entre les deux bords de la bande= pliée. De plus, la surface infé- rieure de l'outil 35 présente en 37 des nervures analogues à bords aigus, de sorte que aussi bien les bords latéraux supér rieurs du tube plié 1 que ses bords opposés sont nettoyés en passant devant cet outil 35. Le dispositif 19 nettoie donc les surfaces en contact du tube.
Les outile 24 et 35 consistent en une pièce de travail. - de haute résistance et grande dureté, tella que par exemple de l'alliage d'acier eu un carbure de métal lourd.
Le mode de réalisation d'un outil 38 montré dans la fig.
4 est formé-en pointe à. son bard inférieur contre la direction d'avancement du tube,, de sorte qu'il agit à la façon d'un cou- teau. L'outil 39 montré dans la. fige 5 présente à son bord infé- rieur des saillies isolées 41, qui agissent à la façon de dents coupant es.
Dans l'outil 42 suivant la. fige 6 les diverses dents 43 ont des hauteurs différentes. Les premières dents basses qui sont rencontrées par le tube doivent écarter les oxydes grossiste tandis quo les antres, à 1*arrière qui sont plus hautes, doivent produirai une surface métallique propre.
Dans le mode de réalisation suivant la fig. 7, qui montre le cote gauche du dispositif montré dans la fig, 1, le brûleur de chauffage préliminaire 17 est placé avant la. paire de cylindres 6, 7. Directement derrière ce dispositif de chauffage prélimi- naire se trouve le dispositif de nettoyage suivant l'invention,
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qui doit être ici autrement que dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, parce que la bande 1 est encore plate ici.
Le dispositif de nettoyage consiste en deux couteaux ou râcloirs 44, qui nettoient à partir d'en-dessous les deux bords latéraux de la bande. Dans la fig, 8 le dispositif est montré en vue du dessus, de sorte Que les racloirs 44 ne sont pas vus. Contre ces râcloirs, c'est-à-dire du cote supérieur de la bande 1, se trouvent des tales de support 45, 45' qui maintiennent la bande contre la pression de coupe.
Dans le châssis 46, fixe à la table 3, se trouvent oontre les deux bords latéraux de la bande métallique, deux couteaux 47, 47 . Ces couteaux sont introduits de l'extérieur dans une ouverture du châssis 46, ensuite un ressort 48 se place sur eux et ferme l'ouverture du châssis 46 au moyen d'une vis 49, par la rotation de la vis 49 on peut régler la pression du couteau 47. Dans ce mode de réalisation le couteau est fixé élastique- méat, donc de manière différente à celle du dispositif décrit précédemment, L'efficacité de cette position résulte encore de ce que la bande plate ne peut pas opposer à la pression une résistance pareille à celle du tube plié.
Le dispositif montré dans les fige, 9-11 pour le nettoya** @e des surfaces de contact de la bande 1 est à placer directement derrière le laminoir dans lequel la bande 1 est produite. Les cylindres 51 et 52 sont les deux derniers cylindres d'un lami- noir à tôle ou à feuillards. A la cage de laminoir non montrée, se trouve fixée de manière connue une traverse 53, qui porte un fer plat puissant 54 désigné d'ordinaire sous le nom de *chien* ou "garde". cette garde 54 est formée de manière spécia- le: à coté des deux bords latéraux de la bande 1 se trouve une paroi 55, 55 et dans chacunede celles-ci se trouve un coussinet 56.
Dans oelui-ci se trouve un espace vide, dans lequel on glisse par en-dessous une Pièce de guidage 57 en forme de fourche, dont
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la, fourche porte un axe 58, Au-dessus de la fourche se trouve dans l'espace vide du coussinet un ressort 59, dont la.pression est réglée par les: vis 61, Aux deux extrémités de l'axe 58 de trouve une fraiseuses 62.
De plus, dans les parois latérales 55 de la. garde. 54 se trouvent des axes verticaux 63 qui retiennent une fraiseuse 64 disposa horizontalement, (jette fraiseuse 64 nettoie les borda latéraux de la bande 1, d'une manière analogue aux outils 47 dans- la. fig. 8 et 36 dans la fig. 3.
Fig. 12 montre un dispositif modifié d'après l'invention, dans lequel les parties correspondantes de la fige 9 sont dési- gnées par les mêmes chiffres de référence mais avec l'addition "a", donc "54a" au lieu de "54", et*, La fourche 57a supporte ici un outil 66 placé sur un arbre 65, qui est formé en cylin- dre coupé à angle droit, Cet outil de fraisage peut, ainsi que cela est montré dans les dessins, nettoyer aussi bien les borda latéraux que les bords supérieurs de la bande 1.
Dans le mode de construction suivant la fig, 13 les parties qui correspondent à celles de la fig. 9 sont désignées. par les même chiffres de référence mais avec l'addition "b".
Loutil consiste ici cependant en une traverse 67 qui s'étend sur toute la largeur de la bande,, qui présente deux saillies 62b s'étendant vers le bas et qui servent de couteaux ou râ- cloirs. Dans le mode de réalisation suivant la fig, 13 on peut utiliser de manière appropriée les outils 64 montrés dans la fig. 10.
Dans la. fig, 14 est montré un autre mode de réalisation, dans lequel les parties qui correspondent à la fig, 9 sont dési- gnées par,les mêmes chiffres de référence, avec l'addition '*eu.
Ici l'outil de nettoyage, au lieu de'consister en un cylindre 66, comme dans la fig. 12, consiste en un couteau 68 fixe, mais monté élastiquement, qui est en état de nettoyer aussi bien les
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bords latéraux que les bords extérieurs de la bande 1.
L'utilisation pratique de l'invention a montré du'avec les divers outils,décrits ci-dessus, on peut complètement net- toyer les surfaces en contact de la bande à souder, si ces sur- faces en contact sont préchauffées de manière suffisante. Les couteaux, râcloirs, fraises ou analogues, peuvent alors enlever les oxydes qui sont autrement si difficiles à enlever et restent longtemps en service. La soudure électrique est complètement irréprochable, et l'efficacité de la ligne de soudura obtenue ne la distingue pas de l'efficacité des lignes de soudure obte- nues avec les procédés électriques connus, jusqu'à présent.
L'at- taque à l'aoide est cependant entièrement supprimée, Si le net- toyage mécanique se fait directement après la dernière passe dans le laminoir, donc encore dans la chaleur du laminage, il n'en résulte pas des frais supplémentaires pour le chauffage préliminaire des surfaces en contact en vue du nettoyage, Si cependant un chauffage préliminaire a lieu, les frais qui en résultent sont utilisés car les surfaces en contact doivent quand même être chauffées jusqu'à la température de soudure,