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La présente invention se rapporte à un procédé de fabrica- tion de tôles métalliques mi-fabriquée's utilisables pour la fabrication de différents produits terminés, tel que panneaux pour couverture de toitures ou de parois et aussi tôles ou ban- des à canalisations incorporées pour échangeurs de chaleur.
Le procédé de l'invention repose sur le fait bien connu que différents métaux peuvent être assemblés l'un à 1.'autre par laminage et que cette liaison peut être prévenue sur des surfa- ces ou zones désirées par interposition de substances empêchant la soudure des surfaces en regard.
Selon le procédé de l'invention, au moins un tube préexis- tant, dont la surface intérieure est dans un état tel ou a été traitée de telle façon que ses parties en regard ne se soudent pas l'une à l'autre par aplatissement et compression du tube, @ est posé sur la surface d'une pièce métallique, de préférence d'une plaque métallique ou d'une tôle, et est laminé avec cette pièce, le dit tube métallique étant alors aplatti et simultané-
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ment soudés à la pièce de base pour former finalement avec celle-ci une pièce unique à l'intérieur de laquelle subsistent des surfaces non soudées correspondant aux endroits où les par- ties opposées du ou des tubes métalliques originaux aplatis en- trent en contact.
Il est évidemment possible d'intégrer par laminage plusieurs tubes par exemple avec une seule tôle selon le procédé de l'invention.
Les parties non soudées peuvent être gonflées par des moyens mécaniques, pneumatiques ou hydrauliques pour former des cavités ou des canaux. Le gonflage se fait de préférence hydrau- liquement par exemple au moyen d'une pompe à eau ; gonflage d'endroits non soudés dans des tôles est une opération bien con- nue en soi, dans le détail de laquelle il n'est pas nécessaire d'entrer ici.
L'invention sera décrite de plus près à l'aide des dessins schématiques suivants qui ne doivent pas être considérés comme étant à l'échelle.
La figure 1 est une section transversale à travers une plaque et deux tubes avant le laminage.
La figure 2 montre en section les mêmes éléments après le laminage, formant le produit dit intermédiaire.
La figure 3 représente la même section après gonflement des canaux.
La figure 4 fait voir une variante de plaque comportant des gorges.
Les figures 5, 6 et 7 correspondent en principe aux sec- tions des figures 1, 2 et 3, mais représentent la fabrication d'éléments composites par laminage à partir de tubes et de deux plaques au lieu d'une seule.
La figure 8 est une section transversale d'un;tube et d'une plaque ou d'une tôle en vue de la fabrication d'une autre lorme de produit intermédiaire.
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La figure 9 est une section analogue montrant cette varian- te du produit intermédiaire.
La figure 10 montre en section transversale le bord fendu en deux du même produit intermédiaire.
Les figures 11 et 12 sont des sections illustrant des appli- cations du produit fini fabriqué à partir du produit intermédi- aire représenté à la figure 9.
Comme on l'a déjà dit plus haut, la présente invention fait usage d'un-tube préexistant. Si besoin est, ce tube est préala- blement traité à l'intérieur pour éviter que les deux parties opposées de la surface intérieure ne se soudent l'une à l'autre lorsque le tube est aplati par laminage. On connait déjà diffé- rentes méthodes permettant de prévenir le soudage métal-métal sous la pression de laminage, l'une quelconque de ces méthodes peut être appliquée pour le traitement de l'intérieur du tube, Le traitement peut être effectué, par exemple, en remplissant le tube d'une matière friable à base de graphite du genre de celle utilisée parfois pour la fabrication des bandes à canaux incorporés connues sous le nom de "Tube-in-Strip".
Dans le cas de tubes d'aluminium ou d'alliages d'aluminium, on peut recourir à l'oxydation chimique ou électrolytique de l'intérieur du tube; mais la couche naturelle d'oxyde déjà peut souvent suffire à empêcher la soudure lors du laminage du tube à plat. Il suffit aussi souvent d'une couche de graisse ou d'huile. Dans le cas de tube d'acier ou de nickel, on pourra par exemple utiliser comme réserve de la magnésie en poudre. Le terme de traitement doit être pris dans son sens large et englobe tout procédé adé- quat, que se soit par remplissage du tube et simplement par. enduisage de la surface intérieure de celui-ci.
Un ou plusieurs tubes 1, figure 1, sont posés sur la sur- face d'une pièce de métal ayant par exemple la forme d'une pla- que ou d'une tôle 2, puis sont laminés avec celle-ci. Afin d'as-
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surer une soudure effective des éléments, la surface extérieure du tube et celle de la plaque ou de la tôle doivent être nettoy- ées et être raisonnablement exemptes d'oxyde.
Normalement, le laminage est effectué selon la longueur des tubes et est conduit de telle sorte que la réduction d'épaisseur et l'allongement correspondant permettent d'obtenir le produit désiré.
La figure 2 montre en section le type du produit intermédi aire résultant du laminage, les tubes sont littéralement enfon- cés dans la plaque. Les lignes 3 représentent les surfaces inter, nes non soudées où les parois des tubes originaux sont appliquées l'une contre l'autre. Dans cette figure 2, le contour des tubes enfoncés dans la plaque est représenté distinctement, il faut cependant bien se figurer qu'en réalité les tubes perdent leur identité, étant si bien liés et absorbés par la plaque qu'ils deviennent partie intégrante de celle-ci. Afin d'améliorer la liaison, il est encore possible de traiter thermiquement le pro- duit laminé pour qu'une recristallisation se produise le long des interfaces soudées.
Le produit intermédiaire ou des produits similaires résul- tant du procédé décrit peuvent facilement être convertis en des produits terminés propres à des usages divers. On peut par exem- ple introduire un outil approprié entre les surfaces non soudées 3, écarter ces surfaces et gonfler la zone tubulaire par action mécanique, pneumatique ou hydraulique. Il en résulte un produit du genre de celui représenté en section à la figure 3. On remar- quera que la paroi supérieure 4, formée par la paroi du tube original, est plus mince que la paroi inférieure 5 comprenant la paroi du tube original plus la plaque de base. Ce type de pro- duit convient pour toute une gamme d'échangeurs de chaleur.
Selon la figure 4, la plaque 6 est creusée de gorges 7.
Des gorges de cette forme ou de toute autre forme appropriée
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peuvent servir à localiser les tubes avant le laminage c@ @ncore à réduire l'épaisseur de la plaque là où les tubes doivent être incorporés par laminage. Il est bien entendu possible dans le procédé selon la figure 1 aussi, d'assurer par un moyen quelcon- que les tubes à la surface de la plaque pour prévenir un déplace,. ment latéral en cours de laminage.
La méthode illustrée par les figure 5,6 et 7 diffère de la précédente uniquement par le fait que les tubes sont laminés entre deux plaques 9 et 10 au lieu de l'être avec une seule pla- que. Comme précédemment, les tubes sont au besoin traités à l'in, térieur avant le laminage; le produit laminé obtenu a la section générale représentée à la figure 6, les surfaces intérieures non soudées étant désignées par 11. Lorsque les canaux sont alors gonflés, comme indiqué dans la figure 7, les épaisseurs des pa- rois supérieures 12 et inférieures 13 sont évidemment égales, pour autant que les plaques supérieures et inférieures de départ aient été de même épaisseur. Les parois supérieure et inférieure du canal gonflé sont évidemment formées par les parois du tube original et sont encastrées dans la matière des plaques de dé- part.
On peut alors se rendre compte que les parois du tube ',original ) peuvent être faites plus minces qu'il ne serait possi- ble ou désirable lorsqu elles ne sont pas encastrées et renforcée sur les deux côtés de l'élément composite.
Comme on peut s'en rendre compte, le procédé de l'invention permet d'utiliser des tubes préexistants de n'importe quelle dimension, épaisseur ou forme et, ce qui est plus important, d'unir des tubes et des plaques de composition (métal ou alliage}, différente et d'obtenir ainsi des produits ayant des caractéris- tiques nouvelles. Par exemple, si la résistance du canal à la corrosion doit être si élevée qu'il devienne indispensable d'uti- liser un métal ou un alliage relativement coûteux, la partie formant la tôle ou la bande pleine pourra néanmoins être en un
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métal ou un alliage meilleur marché.
Ainsi, lorsqu'il est fait usage de deux matériaux différents, le produit représenté à la figure 3 aura une paroi de la partie tubulaire faite ..d'une seul composition (c'est-à-dire, d'après le dessin, la paroi supérieur re 4, la plus mince) tandis que l'autre paroi, 5, plus épaisse, sera composée d'une couche intérieure de cette même composition et d'une couche extérieure de composition différente, c'est-à- dire de la composition de la tôle ou de la bande de départ. Dans le cas du produit du type représenté à la figure 7, la partie plate et les couches extérieures des parois des canaux seront d'une composition, tandis que la couche intérieure des parois des canaux sera d'une composition différente.
Les couches respeo tives sont indiquées par des hachures différentes dans les figu- res 3 et 7.
Le procédé de fabrication de produits intermédiaires décrit ci-dessus convient aussi très bien pour la fabrication d'un nouveau type de produits finis pouvant servir de panneaux métal- liques de couverture pour toitures, parois ou analogues.
Comme le montre la figure 8, un unique tube 15, au besoin préalablement traité à l'intérieur, est placé sur une plaque 16 relativement large, le long du bord de celle-ci. Après laminage, on obtient un produit intermédiaire du type représenté à la figu- re 9. Comme dans le cas du produit de la figure 2, il s'est for- mé des surfaces intérieures 17 non soudées, là où des faces inté- rieures du tube original se touchent.
A partir de ce produit intermédiaire, on peut fabriquer différents produits finis en coupant ou en fendant le laminé au moins à la profondeur des surfaces non soudées pour former une aile pliable pouvant servir à fixer la tôle. Dans l'exemple représenté, la tôle est découpée longitudinalement selon la ligne 18 au niveau de la surface non soudée 17. On voit qu'on obtient âlors une tôle à bord fendu (figure 10). Les tôles uti,
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lisées pour couverture de parois ou de toitures peuvent avoir .une épaisseur de l'ordre de 0,75 à 0,8 mm et seraient donc trop minces pour être fendues à plat. Par la méthode indiquée, on arrive très facilement à créer les ailes 19 et 20 dont l'épais- seur totale est égale à celle de la tôle.
En outre, comme dans le cas de produits à canaux gonflés, le tube original peut être de composition différente de celle de la tôle elle-même, ce qui permet par exemple d'augmenter la résistance de la tôle sur son bord fendu.
Le bord fendu du panneau peut être fixé d'une façon quel- conque, par exemple cloué, par son aile 20 par exemple à un support 21 (figure 11), la perforation et le clou 22 étant ensuite recouverts par l'autre aile 19 qui forme alors une sur- face extérieure ininterrompue.
La figure 12 montre d'autres applications d'une série de panneaux analogues 25, 26,27. Ces panneaux sont fixés sur un bord, comme dans la figure 11, par leur aile inférieure 28,29 et sont engagés par leur autre bord dans la fente comprise entre les ailes inférieures 28,29 et les ailes supérieures 30, 31.
Les ailes supérieures peuvent être repoussées contre la face du panneau engagé sans que soit détruit le joint à expansion réalisé.
L'invention s'applique à tous les métaux et alliages susceptibles d'être soudés par laminage.
REVENDICATIONS.
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