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La présente invention se rapprote à des machines à fabriquer les tuyaux duype dans lequel on cintre un tuyau brut ayant la forme d'une bande de tôle métallique pour lui donner une forme tubulaire, de manière que l'axe longitudinal du tuyau soit paral- lèle à la direction longitudinale de la bande de tôle Métallique et dans laquel on woude ensemble le bord longitudinaux de al bande de tôle métallique après l'opération de cintrage en mine tempe qu'on déplace ensemble les bords à assembler en appliquant une pression de serrage.
Dans les machines de cette nature, il est connu de disposer plusieurs galets de serrage autour d'un tu- yau brut dans une charpente qui, pendant le mouvement longitudinal du tuyau brut en vue de le souder, peut faire tourner le tuyau pour l'amener à la position correcte par rapport à l'appareil de soudage ai le tuyau a été dévié. Les surfaces périphériques des galets de serrage en contact avec le tuyau reçoivent une forme d'arc de cercle telle que les galets entourent à peu près entière- ment le tuyau. On exécute le réglage de la position du tuyau en tournant toute la charpente qui porte- les galets de serrage. C dispositif est relativement compliqué et on ne peut pas toujours compter sur lui.
Le principal objet de la présente invention est constitué par une machine à souder les tuyaux comprenant un dispositif simple pour guider et faire avancer le tuyau brut. Ce dispositif fonction ne entièrement automatiquement, ou bien en utilisant des moyens simples, on peut le réaliser de façon que le tuyau brut soit guidé automatiquement par rapport à une électrode de soudage, ou un autre dispositif de soudage, de façon que les bords à rendre join- tifs prennent leur position correcte par rapport à l'appareil de soudage.
Sous son aspect le plus général, la machine suivant l'invention pour souder les tuyaux présente l's caractéristiques suivantes :
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le dispositif qui maintient le tuyau brut dans sa position angu- laire convenable est construit pour à la fois faire avancer et guider le tuyau brut, et Itération de guidage et d'avancement est écoutée par un galet unique, à la condition que ce galet soit en contact avec la périphérie du tuyau brut et connecté à un moteur d'entraînement pour faire avancer le tuyau brut et que ce galet soit monté dans un support qu'on peut faire tourner au- tour d'un axe perpendiculaire au tuyau brut.
Un moteur de guidage permet de régler la position du support en utilisant des organes simples répondant à des impulsions provenant d'un tâteur par exemple au moyen d'une vis et d'un manchon disposés de façon qu'une rotation de la via par rapport au manchon ait pour conséquence un mouvement de rotation du support autour de l'axe perpendiculaire au tuyau brut.
D'autres caractéristiques de l'invention et d'autres avantag qu'elle permet d'obtenir apparaîtront de la description ci-après d'un mode d'exécution illustré sur le dessin ci-joint. La fig 1 est une vue par en dessus d'un schéma de travail. Les fig. 2 et 3 sont des élévations latérales d'une installation, de soudage et transporteurs* * La Fig. 4 est une vue agrandie en bout d'un poste de soudage et d'un tuyau pendant l'opération de soudage. La fig est une coupe transversale longitudinale correspondant à la fig. a et la fig 6 une vue par en dessus du dispositif combiné d'avance- ment et de guidage.
La fig 1 est une vue par en dessus qui illustre schématique ment le mode de fonctionnement dans le soudage d'un tuyau brut, tandis que les fig 2 et 3 sont des élévations latérales illustra; des étapes différentes de l'opération de soudage.
Le tuyau brut est pris sur un stock 10 représenté sur la gauche de la fig 1 et est soulevé par un transporteur convenable tel qu'une ligne de telphérage, pour être amené sur un transpor- teur à rouleaux 12, sur lequel le tuyau peut prendre la position
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Le tuyau brut est amené à une position b le long du transporteur à rouleaux 12 et autour d'une barre horizontale 16 munie de galet* 14 et reposant sur un support ou couteau 18 étroit latéralement et présentant une certaine élasticité, de sorte que l'extrémité avant de la barre est légèrement flexible vers le haut et vers le bas pendant la déformation élastique du couteau* Pendant le dépla- cement du tuyau brut sur la barre,
ce couteau 18 passe à travers l'intervalle existant entre les bords du tuyau brut avant que ces bords soient soudés ensemble* La référence 20 désigne un poste de soudage dans lequel le tuyau brut est soudé intérieurement. Dans la position .2 le joint de soudure à l'intérieur est terminé et le tuyau repose sur un transporteur à rouleaux 22. La fig 3 représente un tuyau brut dans une position intermédiaire ab où il est sur le point d'être amené autour de la barre 16 et dans une autre position inter- médiaire bc dans laquelle le joint longitudinal est soudé infériez rement.
Afin d'obtenir une soudure satisfaisante %$au AUX empla- céments où le joint commence et finit) c'est-à-dire aux bords termi- naux du tuyau brut, il convient de commencer et de terminer à une bande 23 de liaison, qui présente une fente longitudinale dans le prolongement de l'intervalle entre les bords du tuyau brut, le tout. dage de chaque tuyau brut.
La bande de liaison peut tare soudée au tuyau brut au moyen de dispositifs portés par un chariot 26 se déplaçant sur des rails 24. Il est également possible de fixer l'extrémité arrière d'une bande de liaison attachée & un tuyau brut à l'extrémité avant d'un tuyau brut suivant, afin de rendre possible le soudage continu d'un tuyau à l'autre* Quand le tuyau a été soudé intérieurement, il est également soudé extérieurement* A cette fin, on peut le déplacer transversalement, l'amener ainsi à une position c' et le souder dans un poste de soudage 21 pendant son déplacement longitudinal l'amenant à une position d ou l'on termine l'opération de soudage.
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Le poste de soudage 20 représenté sur les fig. 4 et 5 comporte un cadre 25. en forme de porte, ayant une ouverture 27 pour les tuyaux brute 28 à souder, et un dispositif de guidage et d'avance- ment pour les tuyaux bruts, ainsi que des dispositifs de serrage pour exercer des pressions depuis l'extérieur sur le tuyau brut et pour rapprocher, en appliquant des forces dirigées radialement vers l'intérieur, les bords longitudinaux à réunir.
Le dispositif de guidage et d'avancement est constitué par un galet 30 qui supporte le tayau brut et est calé sur un arbre 32 monté dans un support 34. Le support est muni d'un pivot 36 qui pénètre vers le bas dans un palier 38 fixé sur la partie inférieure de la charpente. En conséquence, quand le tuyau brut occupe sa position correcte sur le galet 30, le support peut tourner autour d'un axe partant radialement du tuyau brut. L'arbre 32 est disposé transver- salement au tuyau et perpendiculairement au pivot 36. Le support 34 comprend une plaque 40 (fig 5 et 6) qui porte un moteur 42 connec- té, par l'intermédiaire d'un mécanisme à chaîne 44, ou d'une autre transmission, à l'arbre 32 du galet 30.
La rotation du galet 30 au moyen du moteur 42 a pour conséquence un mouvement longitudinal vers l'avant du tuyau brut reposant sur le galet 30. On peut guider le tuyau en faisant tourner le support 34 et son pivot 36 dans le palier 38, c'est-à-dire autour d'un axe partant radialement du tuyau brut* On peut obtenir les mouvements de guidage au moyen d'un moteur 46 et d'un engrenage représenté schématiquement sur la fig. 6. L'engre- nage est constitué essentiellement par un manchon taraudé 48 monté sur un élément en saillie50 d'une plaque 52 et par une vis 54 péné- trant dans le manchon taraudé 48 et coopérant avec son filetage.
La plaque 52 qui porte le moteur 46 est articulée eux un arbre 56 relié à une console 58 fixée sur la charpente 25 de la machine. La vis 54 est articulée sur la plaque 40 au moyen d'un pivot 60 fixé sur cette plaque. Le manchon taraudé 48 est relié au moteur 46 par un embrayage 62. Le moteur 46 peut être un moteur à deux sens de
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mouvement et il est retienne par des dispositifs qui seront
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décrits oi-apr..
Afin de maintenir les bords longitudinaux à souder ensemble du tuyau brut 28 dans des positions correctes l'un par rapport à
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l'autre, un galet presseur 64 (fig 4 et 5) disposé sur la face interne du tuyau brut s'applique par en dessus sur les bords,du tuyau. Le galet 64 peut tourner sur un arbre 66 monté dans un support 68 pourvu d'un pivot 70'partant radialement vers le haut du tuyau brut et monté dans une chemise de palier 72. Cette
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chemise 72 est fixée à une console 74 qui constitue l'extrémité antérieure de- la barre 16. L'arbre 66 est perpendiculaire au pivot 70 et disposé en avant du pivot, de sorte que pendant le déplace- ment longitudinal du tuyau brut le galet 64 se placera automatique- ment de lui-même dans sa position correcte à la façon d'une roulet- te de siège.
La console 74 porte un couple de galets pivotants 76 et 78 qui s'appuient sur la face interne du tuyau brut. Avec la face extérieure supérieure du tuyau brut sont en contact deux galets de serrage 80, dont chacun peut tourner autour de deux
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arbres montés perpendiculaires l!un à l'autre sur des leviers iD41- viduels 82 articulés sur des pivots 84 fixés à la charpente de la machine.
Les pivots 84 portent les leviers à une extrémité de ceux- -ci, et des organes actionnés par de l'air sous pression agissent sur l'autre extrémité des leviers Chacun de ces organes peut
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être constitué par un cylindre 86 et un piston 880 Le cylindre est fixé sur la charpente et le piston s'appuie sur le lev1., de sorte qu'il peut le faire tourner vers l'1ntlritur lA direction du tuyau brut, afin d'obliger le galet zij à entrer en contact avec le tuyau. En conséquence, le tuyau brut ont nouais par et haut à une action de serrage transmise par les Icalots 76 et bzz à la barre 16 rt de là, aU8uppori 68 et au galet 64, ÀU#i que 011. , été indiqué plus haut, la bure est légérésont t1.K11'.
Sa conséquence, la pression exercée par $il dessus t pour effet' qu$
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le galet 64 va être poussé suffisamment fortement vers le bas et en direction des bords du tuyau brut pour que ceux-ci soient main- tenus dans des positions vis-à-vis sur le galet 30 et pour qu'un contact de frottement soit obtenu entre le tuyau brut et le galet 30, ce contact étant suffisant pour que ce galet fasse avancer et guide le tuyau brut. Afin d'obliger les bords à réunir à se rappro- cher l'un de l'autre, on a disposé des galets latéraux de serrage 90 et 92 sur les deux cotés du tuyau brut, et chacun est monté, sur des arbres perpendiculaires l'un à l'autre, sur des bras pivotants 94 articulés centralement sur des leviers 96 articulés en 98 sur la charpente 25.
Les pivots 98 portent les leviers 96 à l'une des extrémités de ceux-ci tandis que leur autre extrémité est soumise à l'action d'un dispositif tel qu'une botte pneumatique 100 permet- tant d'exercer une pression interne sur le levier et de faire tour- ner vers l'intérieur le levier et le bras articulé 94 vers le tuyau brut de façon à obliger les galets latéraux de serrage 90 et 92 à pousser, à des emplacements disposés symétriquement par rapport au joint de soudure, les cotés opposés du tuyau brut l'un vers l'autre L'un des deux arbres autour desquels les galets de support et de serrage peuvent tourner est dirigé dans la direction longitudinale du tuyau brut et l'autre dans la direction transversale,
avec pour conséquence que les galets se régleront d'eux-mêmes automatiquement dans des positions correctes par rapport au tuyau brut pendant le déplacement longitudinale de celui-ci.
Dans le mode d'exécution donné à titre d'exemple, on suppose que le soudage est exécuté par l'arc électrique en utilisant une matière d'apport. Mais d'autres procédés de soudage sont possible en modifiant l'appareil de soudage en conséquence.
Le fil électrode 102 est amené à la zone 112 de soudure à par tir d'une bobine d'alimentation 113 disposée dans une fosse 115 au-dessous du couteau 18. A partir de la bobine 113 le fil se déplace vers le haut à travers le couteau 18, puis vers l'avant à
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travers la barre 16 qui a la forme d'un tube et contient également @ des câbles (non représentés) pour l'amenée du courant électrique et éventuellement des moyens pour amener du flux à la sono de sou- dure.Le fil 102 constitue un pôle de l'appareil de soudage.
L'autre @ pôle est constitué par le galet d'alimentation 30 qu'à cet effet on peut munir de contacts ' glissants , qui n'ont pas été représentés, reliés convenablement à la source de courant* Le fil 102 traverse un porte-électrode 104 fixé sur un bras 106 qui, pour lui permettre de tourner, ett monté sur un pivot horizontal 108 sur la face avant de la console 74. Une roue 110 de préférence à bord mince, qui, en arrière de la zone de soudure 112 pénètre dans l'intervalle entre les bords du tuyau brut, qui sont chanfreinés intérieurement, est montée sur l'extrémité inférieure du bras 106.
Celui-ci s'étend ; centralement vers le bas entre les contacts 114 et 116 d'un couple de contacts qui sont en saillie on avant de la face avant de la console 74 et sont reliés d'une façon convenable, qui n'a pas été représenté.. au moteur 46 à deux sens de mouvement =
Ainsi que cela apparaît de la fig. %, la surface de soudure 112 est disposée un peu en arrière des emplacements de contact du galet d'avancement 30 et du galet presseur 64. En conséquence, les bords à joindre peuvent être déplacés légèrement verticalement l'un par rapport à l'autre, en avant de la zone de soudure.
Cela peut en particulier se produire si le tuyau brut est constitué par une tôle métallique relativement mince, auquel cas les bords à joindre tendent à se recouvrir l'un l'autre avant de pénétrer dans la machine* Afin d'empêcher ce déplacement vertical des bords, deux galets presseurs 120 et 122 disposés immédiatement en arrière du galet 30 maintiennent les bords à joindre dans des positions cor- rectes vis-à-vis l'un de l'autre.
Le fonctionnement de la machine décrite à souder les tuyaux est sensiblement le suivant '
On fait avancer le tuyau longitudinalement dans le sens de la
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flèche 115' (fig 5) et on soude successivement les 'borde, en par- tant d'une extrémité du tuyau, lorsqu'ils passent devant l'électrode de soudage 102. On fait progresser le tuyau au moyen du galet 30 que le moteur 42 fait tourner par l'intermédiaire de la chaîne de transmission 44. Le contact nécessaire entre le tuyau brut et le galet d'avancement 30 est établi, de la façon décrite, par le galet 64 et les autres galets de serrage et de support.
Tant que les bords à joindre se déplacent axialement et centralement par rapport à l'électrode, le galet d'avancement 30 occupe une position exacte- ment centrale, son arbre 32 étant perpendiculaire au tuyau. Si pen- dant l'opération de soudage le tuyau tourne autour de son axe longi- tudinal, le bras 106 guidé par la roue 110 tournera vers le contact 114 ou le contact 116 suivant le sens dans lequel le tuyau tourne.
Par exemple, si le tuyau, vu comme dans la fig 4, tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le bras 106 va entrer en contact avec le contact 114 et fermer un circuit à travers le moteur 46, qui va être mis en marche dans une certaine direction et faire tour- ner le manchon taraudé 48 avec pour conséquence que la vis 54 va s'enfoncer dans le manchon et que la plaque 40, telle qu'elle est vue sur la fig 6, va tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe formé par le pivot 36 et la chemise de palier 38. Le résultat est que le tuyau se déplaçant sur le galet 30 va être guidé et ramené à sa position centrale.
Un mouve- ment correspondant de retour à la position correcte sera obtenu si le tuyau, tel qu'on le voit sur la fig 4, a tourné en sens inverse des aiguilles d'une montre. Dans ce cas, c'est le contact 116 qui établit un contact, et la vis 54 sortira davantage du manchon 48 par suite du sens opposé de rotation du moteur 46.
Le dessin illustre seulement le soudage du joint depuis l'inté- rieur du tuyau, mais il est tout aussi bien possible de souder exté- rieurement le tuyau au moyen de dispositifs essentiellement du même type. A cet effet, on fait tout d'abord tourner le tuyau de 180
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autour de son axe longitudinal, de sorte que le joint soudé est tourné vers le haut. sous d'autres rapportât l'invention n'est pas limitée aux dispositifs, qui montrent uniquement son principe général* On peut modifier et compléter ces dispositifs de diffé- rentes façons.
Par exemple, on peut ajouter un dispositif de com- mande manuelle de la vitesse d'avancement aux dispositifs de comman- de pour le galet 30 d'avancement et de guidage.