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"Procédé et appareil pour souder en bout les bords de deux bandes de métal Il
La soussigné n'ignore pas qu'aucun document joint au dossier d'un brevet 'Invention ne peut être de nature à apporter, soit à la des tion, soit aux dessins, des modifications de fond et des re que le contenu de cette note n'apporte pas de telles modifications et n'a d'autre objet que de signaler une ou plusieurs erreurs matérielles.
Elle reconnait que le contenu de cette note ne peut avoir pour effet de rendre valable totalement ou partiellement le brevet n 698.530 si celui-ci ne l'était pas en tout ou en partie en vertu de la legislation actuellement en vigueur.
Elle autorise l'administration à joindre cette note au dossier du brevet et à en délivrer photocopie.
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"Precédé et appareil pour souder en bout les bords de deux bandes de métal"
La présente invention se rapporte au soudage en bout des bords longitudinaux des bandes de métal, et plus particulièrement à un appareil et à un procédé permettant de souder d'une manière continue des bandes de métal en rouleaux sur leurs bords longitudinaux voisins à l'aide de oourants électriques à haute fréquence.
La présente invention consiste à amener les ban- des de métal en contact bord - à - bord sous pression après avoir chauffé ces bords pour les amener à une tempé- rature de forgeage qui les rend plastiques en les chauffant
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l'aide de courants à hauts fréquence. Les borde à sou- der sont disposes sensiblement dans un plan vertical, com- mar mais sont sépares l'un de l'autre depuis un point où effectue le soudage des bandes,Dans, un mode de réali- , de la présente invention,
les bords longitudinaux voisins des bandes sont disposés suivant un angle vertical l'un par rapport à l'autre mais se trouvent dans un plan tel que lorsque les deux bandes sont soudées et écartées de leur point de soudure, aucune d'elles ne subit de dé- formations due aux efforts mécaniques appliqués par l'ap- pareil,,
Pour effectuer une soudure continue des bandes (prises sur des rouleaux) sur leurs bords voisina, l'une des bandes pénètre dans la région de soudage de l'appareil suivant un plan sensiblement horizontal et quitte cette région soudée en bout sur sa bande complémentaire, sensi- blement dans le marne plan.
La seconde bande pénètre dans la région de soudage depuis une position haute et en fai- sant un angle aigu par rapport à la première bande, les plans des deux bandes se ooupant suivant une ligne disposée sensiblement au point de soudage des bandes ou très près de celui-ci. Du fait que les plans des doux bnndes sont coupés par un plan transversal contenant les bords longi- tudinaux à souder ;
le soudage des deux bandes sera d'au- tant plus efficace que le plan transversal sera plus per- pendiculaire aux plana des bandes,
Un alignement vertical théoriquement parfait des bords ne produirait cependant pas une soudure couron- née de succès, Si les bords voisins des bandes devaient passer juste l'un en regard de l'autre ou se frotter l'un
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l'autre à mesure qu'ils viennent en alignement plan, il serait nécessaire de comprimer les bandes dans leur plan de soudage d'une manière telle qu'il en résulterait na- turellement une déformation plane en avant de la soudure ou du point de forgeage.
Dans ce cas, les bords qui se rencontrent seraient mis sous tension et les bords éloi- gnés sous compression, la déformation plane faisant obsta- ole au succès de la réalisation d'une soudure continue,
On a trouvé une solution pratique couronnée de succès au problème de soudage en bout des bords des bandes en découvrant qu'en donnant un très léger surplomb à la bande la plus élevée par rapport au bord intérieur de la bande inférieure, c'est-à-dire un surplomb mesuré par quelques centièmes de millimètres, los deux bandes peuvent être soudées en bout ensemble à l'aide de galets de for- geage latéraux et de rouleaux de compression verticaux d'une manière continue par l'appareil et à l'aide du pro- oédé décrits plus loin.
On a trouvé de plus qu'en dispo- sant le plan de forgeage (c'est-à-dire un plan vertical passant par les axes verticaux des galets de forgeage) juste légèrement en avant du plan de compression vertical (c'est-à-dire le plan passant par les axes horiizontaum des rouleaux de compression), on peut agir d'une manière plus précise et plus positive sur le point de soudure,
Cette possibilité d'agir sur le point de sou- dure est importante.
Les courants électriques à haute fréquence produits par un générateur à haute fréquence capable de donner une puissanoe de sortie de 60 kilo- watts ou plus d'un oourant à une fréquence comprise en- tre 100 et 450 kilocycles, sont utilisés pour chauffer la surface du bord de chacune des bandes métalliques qui
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sont comprimées l'une contre l'autre par les galets de forgeage, Pour chauffer ces bords avec du courant à haute fréquence, on dispose un générateur de capacité et de fréquence appropriées, ainsi que des dispositifs de com- mande et de réglage au voisinage de l'appareil de soudage des bandes, et des conducteurs de oourant vont du généra- teur et d'un équipement auxiliaire éventuel aux électro- des qui sont en contact avec les bandes à souder, Les électrodes, à savoir une électrode par bande,
sont dis- posées à une courte distance du plan des galets de for- geage qui s'étendent transversalement par rapport aux bandes au voisinage du point de soudure, Les oourants pro- duits à haute fréquence par le générateur passent sensi- blement à la surface des bandes entre les points de con- taot des électrodes et le point de soudure. Lorsque les surfaces conductrices du métal s'échauffent sous l'exci- tation du passage du courant alternatif, les surfaces des bords semblent être chauffées à une température les ren- dant plastiques, conprise dans la gamme des températures pour les aciers laminés à froid et les aciers inoxydables allant de 1093 C à 1316 C. environ.
Les tempe- hires atteintes par les surfaces des bords dépendent dans une certaine mesure de la distance séparant les électrodes du point de soudure. Si le point de soudure varie ou se déplace, la température aux surfa- ces des bords s'élève et retombe d'une manière directement proportionnelle, c'est-à-dire que si la distance entre le point de soudure et le contact de l'électrode augmente, la température augmente et inversement. Dans ces condi- tions, il devient extrêmement avantageux de pouvoir agir
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sur le point de soudure, même si ceci ne constitue cas un facteur nécessaire et essentiel du procédé.
On a trouvé qu'en disposant le plan passant par les galets de forgeage des bandes légèrement en avant du plan passant par les rouleaux de pincement horizontaux, le déplaoement du point de soudure est plus étroitement restreint et limité que lorsque les deux plans coïncident. Par suite, on a réduit une variable importante à un facteur pouvant être réglé étroitement et permettant d'obtenir que les températures des bords soient relativement stables et réglables.
La pénétration en profondeur de la chaleur dans les bords des bandes de métal constitue un autre facteur dont il faut tenir compte dans le procédé de soudage en bout continu, et ceci est prévu dans l'appareil selon la présente invention. La pénétration en profondeur de la chaleur augmente à mesure que la température du bord aug- mente. Seule une légère pénétration de la chaleur est souhaitable du fait que les pressions de forgeage appli- quées sont importantes et qu'un forgeage excessif des bords soudés en bout se traduit par un refoulement important et indésirable du métal de la soudure.
Par suite, le taux d'écoulement du métal, la puissance et la fréquence du courant appliqué aux électrodes, les distanoes entre les électrodes et le point de soudure, et le léger surplomb imposé aux bords des bandes qui sont chauffés pour les amener à un état plastique, constituent tous les facteurs devant être associés et coordonnés pour donner un procédé et un appareil couronnés de succès permettant de souder en bout des bords longitudinaux voisins de bandes de mé- tal suivant une production continue. Ces facteurs ont été
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stabilisés et réglés dans l'appareil et à l'aide du pro- cédé selon la présente invention.
En conséquence, la présente invention a pour but de fournir : - un appareil et un procédé pour souder en bout les surfaces des borde longitudinaux voisins de bandes de métal au moyen de courants électriques à haute fréquence appliqués aux surfaces de ces bords et les chauffant.
- un moyen servant à régler étroitement la posi- tion du point de soudure sur le trajet des courants 6lec- triques en agissant sur la position et l'orientation des rouleaux de forgeage et de compression.
- un appareil servant à déplacer les bandes de métal dans la région de soudage d'une manière telle que lorsque les bords à souder sont amenés dans les positions relatives permettant le soudage en bout, il existe un lé- ger surplomb des bords chauffés pour les amener à l'état plastique de telle sorte que ces parties viennent en
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contact ,.t se frottent 1'une l'wutru en tr-,,.v,3r.
sant la zone de soudage et sont forgées ensemble à l'aide de galets de forgeage appliqués latéralement au point de soudage ou à son voisinage, au lieu de se recouvrir sen- siblement horizontalement et d'être comprimés verticale- ment comme dans la forrie du joint par recouvrement, - des rouleaux de pincement horizontaux agissant sur la bande de Métal soudée composite en un pint ou une ligne se trouvant juste un peu au-delà de la ligne d'appli- cation de la pression de forgeage,
- un dispositif permettant de coordonner la tem- pérature dea zones chauffées électriquement sur les bords
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à souder en bout aveo la taux d'écoulement des bandes de métal afin de régler la position du point de soudage dans des limites relativement serrées.
- un appareil et un procédé pour souder en bout avec succès les bords longitudinaux voisins de bandes de métal suivant une produotion oontinue en appliquant un courant électrique à haute fréquence à ces bords.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention.
Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en porspective d'un mode de réalisation d'un appareil servant à mettre en pratique la présente invention pour le soudage en bout de bandes de métal ; la figure 2 est une vue latérale verticale, en partie en coupe, suivant la litne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective partielle légèrement agrandie prise d'un point se trouvant juste en avant du point do soudure et des rouleaux de forgeage; la figure 4 est uno vue en perspective partielle représentant une hotte pour un gaz disposée ps-r dessus la zone de soudage, les rouleaux de forgeage et les rou- leaux de compression horizontaux ;
la figure 5a est une coupe verticale transversa- lement par rapport aux deux bandes de nétal lorsqu'elles se rapprochent du point de soudage au-delà des éleotrodes ; la figure 5b est une coupe verticale semblable à celle de la figure 5a, représentant ce qu'on estime se
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produire lorsque les deux bords de bandes voisins, chauf- fés pour les amener à un état plastique, glissent et se frottent l'un l'autre la figure 6 est une coupe partielle à grande échelle de la zone de soudage de la bande composite ; la figure 7 est une vue en plan de dessus par- tielle de la bande composite ;
la figure 8 est une vue latérale, verticale, suivant la ligne 8-8 de la figure 1,
Comme on le voit aur les diverses vues des des- sins, l'appareil 10 destiné à souder en bout les borda longitudinaux voisine 12 et 14 de bandes en métal 16 et 18, respectivement, comporte une base 20, des rouleaux de guidage 22 des bandes montées sur des supports 24, des rouleaux tendeurs 26 des bandes, un dispositif 28 de contact des électrodes de soudage, des supports des ban- des 30,32, en dessous du dispositif, des galets de forgeage 34, 36 agissant horizontalement sur les bandes supportes par des nontages 38, 40 respectivement, et main- tenus sous compression contre les bords latéraux exté- rieurs des deux bandes par un cylindre pneumatique 42, les Montages 38,40 et le ndre 42 étant supportés par une baseauxiliaire 44,
des rouleaux de compression 46, 48 agissant verticalement sur la bande composite soudée pour la tirer vers un rouleau d'enroulenent (non représenté) depuis les rouleaux de compression. Le générateur du cou- rant à haute fréquence qui fournit le courant et l'énergie pour l'opération de soudage n'est pas représenté, non plus qu'un certain nombre d'autres ensembles comprenant un trans- formateur, des dispositifs de réglage ou de commande ma-
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noeuvrables à la main, qui sont tous bien connus des spé- cialistes de la technique à laquelle so rapporte la pré- sente invention,
Les bandes de métal 16 et 18 sont par nature conductrices de l'électricité et plus particulièrement, bien que non d'une manière exclusive, présentent une com- position principalement ferreuse.
Les bandes peuvent pré- senter une section droite relativement mince ou relati- vement épaisse. On a mis en pratique avec succès le sou- dage en bout à l'aide de l'appareil et du procédé décrits ici sur des bandes dont l'épaisseur allait de 0,46 à 0,7t mm, mais on peut également réussir à souder en bout des bandes dont l'épaisseur est plus grande ou est moindre, à l'aide de l'appareil et du procédé selon la présente invention. Certaines des bandes qui ont été soudées en bout ensemble étaient des bandes d'acier laminé à froid électrogalvanisées (revêtues de zino) et en acier inoxy- dable. On a soudé d'habitude avec succès des bandes d'acier laminées à froid et d'autres aciers pour en former des bandes composites.
Le terme "bande composite" comprend des bandes soudées dont les matières sont Identiques,ainsi que des bandes dont les matières sont différentes.
Les deux bandes sont prises de rouleaux suppor- tés par des bobines (non représentés) montés par des sup- ports isolés l'un de l'autre et du plancher ou de la base sur laquelle sont supportés les bobines ou les montages, Les courants électriques produits par le générateur et les appareils de réglage dans les deux bandes et passant dans le dispositif de contact 28 passent suivant les di- rections de moindres impédance et réactance et d'une ma-
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nière générale par un oirouit allant vers chaque contact ou vers une masse, Pour limiter les pertes de courant et le chauffage indésirable du métal, les éléments du dis- positif qui sont en contact direct aveo les bandes en métal sont de préférence isolés les uns des autres et de la base ou des montages qui les supportent.
Cette exigence peut s'appliquer particulièrement aux supports 24, aux rouleaux tendeurs 26, aux dispositifs 38,40 des rouleaux de forgeage et aux rouleaux de compression 46, 48.
La base fixe 20 est de préférence supportée par une base ou support rigide de manière à élever l'appareil de soudage 28 au niveau de la taille, ou légèrement plus haut, afin de permettre à un opérateur manipulant les dispositifs de réglage du générateur d'énergie de mieux observer les bandes traversant l'appareil. Sur la base 20 sont montés les supports 24 des rouleaux de guidage des bandes comportant au moins quatre rouleaux de guidage 22 fixés d'une manière réglable sur le support de telle sorte que la bande 18 est guidée positivement pour la disposer latéralement au voisinage de la bande complémen- taire 16 dans la zone de soudage, oomme on le voit sur la figure 3.
L'alignement des bandes 16 et 18 qui partent des bobines et des rouleaux a une importance critique et il faut avoir soin de réaliser cet alignement pour réussir la soudure des bandes suivant une production continue, La bande 16 est guidée de la même manière par son support
24 supporté par la base 20 mais elle est élevée par le support 30 de telle sorte qu'elle pénètre dans la zone de soudage en faisant un angle aigu par rapport au plan de la bande 18.
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Sous chacun des supports 24 des rouleaux de gui- dage se trouvent des feuilles ou tapons isolants 56 qui sont nécessaires pour isoler électriquement les supports et leurs bandes les uns des autres. Des galets de guidage 22 peuvent être réglés latéralement par rapport aux sup- ports 24 de manière à ce que les bandes 16 et 18 soient alignées avec un très léger surplomb. Cette disposition ou attitude en surplomb est maintenue depuis la position initiale des bobines et elle est maintenue par l'inter- médiaire des supports 24 des rouleaux de guidage et des supports de bande 30,32. De cette manière, les bandes arrivent en position de soudage suivant une disposition exactement plane et en surplomb, comme on le voit sur la figure 5A.
Le surplomb de la bande 16 par rapport à la bande 18 mesure quelques centièmes de nillimètres. La bande brute en rouleaux est produite et vendue suivant des largeurs présentant des tolérances variables. Pour maintenir la largeur de la bande composite dans des li- mites telles que le refoulement sur la ligne do soudure soit relativement faible et puisse être réglé, la largeur de la bande composite est fixée à une largeur inférieur de 0,13 à 0,25 mm environ par rapport aux largeurs com- binées des deux landes qui sont soudées. Le choix et la détermination du facteur de diminution est basé en partie sur la force de compression exercée par les rouleaux de compression 46,48 qui agissent contre le bourrelet re- foulé et sur les variations de tolérances présentées par les deux bandes.
La réduction de forgeage nominale effeo- tuée par les rouleaux 34,36 sur des bandes dont l'épais-
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seur est approximativement de 0,5 mm est de 0,2nm, ce qui forme un bourrelet de refoulement à la ligne de sou- dure qui peut être facilement comprimé par les rouleaux de compression 46, 48 pour donner une bande composite 49 d'épaisseur sensiblement uniforme sur toute sa longueur,
Lorsque les bandes 16, 18 quittent les supports de leurs rouleaux de guidage, deux rouleaux de pincement ou rouleaux de retenue 26,26 appliquent un freinage aux bandes.
Ces rouleaux sont montés sur des supports (non représentés) de telle sorte que les bandes sont soumises à une pression considérable sous 1'action des rouleaux et entre ceux-ci, ces rouleaux étant réalisés en une composition de tière plastique à base de polyuréthane oonnue sous le nom commercial de "Disogrin". Cependant, d'autres matières agissant d'une façon semblable peuvent également être.utilisées. La pression appliquée par les rouleaux 26,26 est telle que les bandes sont retenues et serrées par les rouleaux aveo un grand frottement, ce qui effectue un freinage ou une mise sous tension effec- tuée par les rouleaux 26,26 jusqu'aux rouleaux de tirage 50,52.
Le fait de maintenir les bandes sous une tension ferme dans la zone de soudure supprime tout gauchisse- ment ou flexion des bandes et par suite améliore le ré- glage du surplomb qui existe entre les bords des bandes
12 et 24 et ainsi que celui de la position du point de soudure.
En quittant les rouleaux 26,26, la bande 18 prend une position de glissement sur le support 32 qui comporte une base 60, une oolonne 62 et un appui 64 pour la bande,fixé sur la colonne et dont la position verticale
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peut être réglép sar la base 60. On peut régler la posi- tion de l'appui 64 en le faisant tourner dans un plan vertical sur une broche 66 montée sur la colonne, la po- sition de réglage étant maintenue à l'aide d'une vis 68 traversant une fente semi-circulaire formée sur la plaque d'appui 70. L'appui 64 du support de bande 62 est disposé dans un plan sensiblement horizontal pour la bande 18.
Le support de bande 30 comporte les menés éléments que ceux décrits pour le support 32, l'appui 64 étant,dis- posé suivant un angle aigu par rapport à l'horizontale pour recevoir la bande 16. Pour les bandes essayées et soudées jusqu'à présent, on dispose l'appui 64 du support de bande 30 suivant un angle aigu par rapport au plan horizontal compris entre 3 et 10 , comme gamme angulaire préférée.
Cependant, pour le soudage d'autres bandes, cette disposition angulaire peut être modifiée en augnen- tant ou en diminuant l'angle suivant l'importance criti- quo de l'énergie fournie au contact des électrodes, la vitesse de passage des deux bandes, la proximité des bords transportant le courant, le déplacement ou le non-dépla- cement relatif du point de soudure et la présence d'un arc entre les bandes dans la région des bords transportant le courant.
Du fait que le rendement électrique du circuit à haute fréquence entre les contacts des électrodes et à travers le point de soudure est accru lorsque l'angle re- latif entre les trajets parcourus par le courant se rap- proche de zéro, la position relative angulaire optimale des deux bandes est atteinte lorsque pour une énergie d'en- trée donnée à une fréquence particulière et pour une vi- tesse de passage donnée des bandes, l'angle entre les ban-
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des est juste légèrement supérieur à l'angle pour lequel il se produit ou il se produira un arc entre les éléc- trodes ou entre les bandes,
Le montage 28 des électrodes est disposé au- dessus des bandes 16 et 28, sur les supports 30 et 32, respectivement.
Ce montage peut être réalisé d'un oer- tain nonbre de façons, et ces réalisations ne font pas partie directement de la présente invention. Un mode de réalisation représentatif d'un montage pouvant être uti- lisé est constitue par un contact d'électrodes 80 fixé à un bras 82 pouvant pivoter autour d'une broche 84, le bras étant maintenu contre un ressort élastique 86 de telle sorte que le contact 80 peut glisser librement en contact électrique et en contact d'appui aveo et sur la ' bande, à tous moments, l'extrémité supérieure 88 du mon- tage étant maintenue rigidement dans des supports (non représentés) associés et coopérant avec l'équipement du générateur de courant.
Chaque coté du montage est isolé de l'autre et est directement connecté à l'équipement gé- nérateur par un conducteur de courant 90 refroidi par un liquide.
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Les contacts 80 des électrodes passent sur les bandes 16, 18 au voisinage des bords 12 et 14, respectivement, le courant de soudage passant sur les surfaces des bandes voisines de ces bords et les chauf- fant du fait que le métal est résistant au passage du courant à haute fréquence et du passage en sens inver- se du courant. En tenant compte que les bandes se dé- placent à une très grande vitesse en regard des con- tacts 80 des électrodes, où le courant de soudage leur est appliqué, la durée pendant laquelle le courant est accepté ne constitue qu'une faible fraction d'une se- conde. Cependant, pendant cette période, les surfaces des bords sont chauffées à une température pour laquelle le métal devient plastique et les bords peuvent être soudés.
A titre d'exemple représentatif seulement sans limiter toute modification destinée à d'autres cas, une bande d'acier laminé froid, électrogalva- nisé, a été soudée en bout à u ie bande d'acier inoxyda- ble d'une manière continue à une vitesse de passage de 120 mètres par minute ou plus, les contacts 80 des électrodes étant disposés à une distance de 75 mm en- viron du point de soudure sur la bande d'acier alva- nisé et à environ 50 mm sur la bande d'acier inoxydable, en utilisant un générateur de 60 kw fonctionnant à une fréquence de 450 kilocycles. Dans ces conditions, le bord de la bande d'acier galvanisé est chauffé à une température de soudage en 0,0375 seconde environ et le bord de la bande d'acier inoxydable en 0,025 seconde environ.
On a trouvé qu'en soudant une bande d'acier galvanisé portant un revêtement de zinc à une bande
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d'acier inoxydable, une certaine quantité du zinc se trouvant dans la surface chauffée par les courants élec- triques est vaporisée et oxydée et qu'elle entoure la zone de la soudure par un nuage d'ions zinc et de par- ticules d'oxyde de zinc qui tendent à court-circuiter les courants et à diminuer le rendement du soudage, Pour supprimer cet inconvénient, lorsqu'il existe une surface portant un revêtement de zino sur la bande, on a introduit un gaz neutre ou inerte tel que de l'anhydride carbonique à l'intérieur d'une hotte 96 au moyen d'un conduit 98 partant d'une source d'alimenta- tion d'un tel gaz (figure 4)
. On peut introduire de l'azote ou un autre gaz inerte à l'intérieur de la hotte ou bien on peut utiliser des jets de gaz pour balayer le zinc. La hotte est disposée par-dessus la région de la zone de soudage et est ouverte lorsqu'il existe des éléments mécaniques ou d'autres dispositions de construction.
Le gaz est introduit ou dosé d'une manière continue dans la hotte et il s'échappe à l'at- mosphère depuis les régions des composants de la ma- chine se trouvant au voisinage des bord de la hotte, l'anhydride c onique gazeux réduit l'oxydation du zinc, ce qui suppr - les arcs ou le court-circuit des courants pendant l'opération de chauffage et de soudage,
Comme on le voit sur les figures 1, 3 et 8, les rouleaux de compression 46,48 sont disposés ver- ticalement au-dessus de la bande composite 49 et sont disposés légèrement en arrière des galets de forgeage 34, 36, c'est-à-dire qu'un plan vertical passant par les axes horizontaux des rouleaux de compression,
se
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trouve juste un peu en arrière d'un plan verticai pas- sant par les axes des galets de forgeage horizontaux.
On -a trouvé qu' en disposant les rouleaux de comp-ession dans l'alignement vertical des galets de forgeage, on fait obstacle à un soudage en bout effectif des bandes.
Lorsqu'on a placé les rouleaux de compression légère- ment derrière les rouleaux de forgeage, ces derniers ont été capables d'agir d'une manière plus efficace sur le point de soudure et de souder d'une manière plus efficace la bande composite. En ne laissant qu'un jeu de galets, à savoir les galets de forgeage, agir sur les deux bandes dans la zone de soudage, on a trouvé de plus qu'on pouvait agir avec plus de succès sur le point de soudure et qu'on pouvait mieux limiter son déplacement longitudinal que lorsque les deux jeux de rouleaux et de galets fonctionnaient simultané- ment sur les bandes.
Les rouleaux de compression 46, 48 sont main- tenus en contact d'appui sous pression sur la bande composite 49 par des ressorts de compression 100 qui agissent sur des colonnes 102 contre les supports 104, 104 des arbres afin de comprimer le cordon refoulé de la bande soudée composite 49. La pression appli- quée par les ressorts peut être augmentée ou diminuée en réglant les chapeaux de retenue 106 des ressorts en los montant ou les descendant. Lorsque les deux bandes 16 et 18 présentent des épaisseurs égales, les rouleaux 46, 48 sont bloqués d'une manière uniforme.
Dans le cas où l'on demande une bande composite ou
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lorsqu'on produit une bande composite avec deux bandes dont les épaisseurs sont inégales, les rouleaux 46, 48 doivent être usinés et meulés de manière à s'adap- ter à la configuration de la ligne de la soudure, en tenant compte de la compression du métal refoulé,, Ce- ci constitue le mode d'action essentiel des rouleaux 46, 48, c'est-à-dire qu'il ne s'agit pas de comprimer verticalement ni d'écraser un joint recouvrant, comme on sait le faire dans les appareils de soudage par joints recouvrants.
Après avoir traversé les rouleaux de compres- sion 46, 48 la bande composite 49 est tirée par les rouleaux 50, 52 qui peuvent composer une seule cage ou une cage multiple, suivant les besoins, vers la bobine d'enroulement (non représenté) qui peut se trou- ver à une certaine distance des rouleaux 50, 52. Il faut laisser le temps au métal soudé de se refroidir suffisamment pour produire et stabiliser la structure métallurgique voulue avant de soumettre la bande com- posite à un travail mécanique en la cintr.nt autour de la bobine d'enroulement.
Le très léger surplomb qui existe entre les deux bandes 16, 18, lorsqu'elles so rapprochent du point de soudure (.figures ,,2 et 3)est réglé de telle sorte que les bords chauffés 12 et 14, comme on le voit sur lei figures 5A, 5B et 6, tendent à frotter l'un sur l'autre en cessant de se recouvrir. On pense que par suite de la chaleur produite sur les bords et en particulier par suite de la concentration de la chaleur dans les surfaces des bords étroitement
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voisins et se rapprochant l'un de l'autre, le métal d'un bord racle le métal du bord voisin en produisant sous la pression des galets de forgeage une jonction sou- dée et forgée 110 qu'on voit sur la figure 6 juste avant la compression do refoulement effectuée par les rouleaux de compression 46, 48.
Du fait que l'opération de soudage s'effectue à une vitesse de deux mètres ou plus de bande par seconde, il n'est pas encore pos- sible de déterminer complètement et avec précision ce qui se passe dans la région de frottement des bords de la : zone do soudure, mais on pense que la description ci- @@ssus constitue une description très possible et probable de l'opération.
Un tel procédé de soudage ne constitue pas une soudure par recouvrement ou par écrasement des deux bandes, mais semble être réellement un procédé de sou- dure en bout par le fait que les bords sont en contact sensiblement plan lorsque les galets de forgeage 34, 36 appliquent leur pression horizontale. Sous cette pression, il semble que la pénétration de la chaleur dans chacun des bords 12 et 14 en métal augmente jus- qu'à une profondeur légèrement plus grande, de @erte qu'on obtient une structure de soudur. plus uni'c me et plus satisfaisante que celle qu'on obtiendrait par un procédé de recouvrement ou d'écrasement.
La pression de forgeage appliquée par les galets 34, 36 est réglée par le cylindre pneumatique 42 qui agit par l'intermédiaire d'une tige 112 ot d'un support 114 de galet,, La vis de calage 116 détermine la largeur de la bande composite 49 et le déplacement
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vers l'avant permis au galet 36.
Les galets de forgeage 34, 36 sont de prefé- ronce en bronze, en laiton ou en d'autres matières non magnétiques telles que des matières céramiques, Il semble que par suite du rapprochement des galets et des trajets parcourus par le courant de soudage, des galets en acier sont chauffés par induction à des tem- pér,.tures pour lesquelles ils ne peuvent pas fonction- ner d'une manière efficace. La lubrification des paliers de tels galets en acier se liquéfie et s'échap- pe de telle sorte que les galets tournent sur des arbres secs et sa grippent à l'endroit de leurs paliers.
Les galets de forgeage fonctionnent sous une pression appliquée par le cylindre pneumatique 42, ce qui aug- mente encore la charge des paliers. Pour éviter de vels incidents, les galets 34, 36 ainsi que leurs pa- liers sont par suite réalisés en des matières non ma- gnétiques précitées qui ne risquent pas d'être chauf- fées par induction.
Bien que les essais réels ayant donné une bande composite formée par le procédé et l'appareil selon la présen invention aient été faits en utili- sant un générateur beute fréquence fonctionnant à 450.000 cycles environ par féconde, il va de soi qu'un équipement à haute fréquence fonctionnant à des fré- quonces do l'ordre de 100.000 cycles par seconde jus- qu'à et même au-delà de 450,000 cycles par seconde peuvent 8tre utilisés pour le procédé en liaison avo l'appareil selon la présente invention.
Lorsque des bandes minces sont soudées, les hautes fréquences sont
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préférables pour obtenir des températures de soa@age de surface appropriée avec un minimum de pénétration en profondeur de la chaleur, Pour des bandes en métal d'une épaisseur relativement plus grande, la gamme de fréquences peut être inférieure à 450.000 cycles par seconde pour obtenir une pénétration en profondeur de la chaleur légèrement plus grande sur les bords à souder. '
Les positions relatives de surplomb des deux bandes 16 et 18 depuis des points voisins de leurs bobines ou depuis les positions des rouleaux de rete- nue 26,26 à travers les rouleaux de tirage 50, 52 est bien entendu d'une importance assez critique.
L'effet de frottement des bords chauffés voulu pendant le trai- tement de la bande composite s'effectue si ce surplomb est inférieur à celui dû à un recouvrement des bords soudés,, Une soudure par recouvrement obligerait à écraser le recouvrement, ce qui n'entre pas dans le cadre ni dans la conception de la présente invention qui ne rapporte qu'à un soudage en bout des bords chauf- fés. Cependant, bien qu'une certaine quantité de ma- tière soit refoulée par le frottement ou le raelement des bords, il n'en résulte aucune soudure par recouvre- ment des deux bandes du fait du surplomb d'une bando par rapport à l'autre dans la zone de soudure selon ce procédé et à l'aide de l'appareil selon la présente invention.
Les galets de forgeage 34, 36 compriment los bandes 16, 18 l'une contre l'autre pour former une soudure en bout, en refoulant une légère quantité de matière de chaque bande dans le plan pris par les bandes juste avant leur entrée entre les rouleaux de
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compression 46,48, Voir figures 5A, 5B et 6.
Pour des bander relativement légères et de petit calibre, une valeur de surplomb juste au-dessus du bord d'une bande égale à environ la moitié de l'é- paisseur de la bande inférieure semble être satisfai- sant dans le procéué selon la présente invention pour produire un joint par soudure en bout acceptable et wie bande composite acceptable.
De telles épaisseurs seraient compris@s dans une gamme de 0,25 à 1,5 mm, Pour des banles plus épaisses, la valeur du surplomb pourrait s'élever jusqu'à une valeur égale à toute l'é- paisseur de la bande inférieure,
Le procédé selon la présente invention pour souder par un courent électrique à haute fréquence une bande composite, décrit ici, consiste à disposer deux bandes de métal dans des plans faisant un angle aigu l'un par rapport à l'autre de telle sorte quo le bord intérieur voisin d'une bande est légèrement en surplomb par rapport au bord intérieur voisin de la seconde bande lorsqu'elles sont tirées vers un point de soudure à in- 'traduire et conduire ce courant vers les bandes à leurs bords voisins,
à faire frotter les bords intérieurs voisins qui sont alors chauffés pour les amener à un état de soudage par le courant passant à travers l'un l'autre en les faisant buter l'un contre l'autre et à los forger ensemble à l'aide de galets disposés laté- ralement, appliqués sous pression sur les bords exté- rieurs des bandes, juste avant de comprimer la bande composite entre des rouleaux agissant sur la bande ve- nant d'être soudée, Ni les galets de forgeage ni les
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rouleaux de compression ne sont des rouleaux de tirage, ces derniers étant disposés au-delà des rouleaux de compression et après que le soudage des bandes pour en former une bande composite a été achevé.
Suivant le procédé de la présente invention, les deux bandes sont alignées l'une par rapport à l'autre de telle sorte qui leurs bords intérieurs soient maintenus sensiblement suivant les mêmes lignes paral- lèles depais les bobines supportant les rouleaux à tra- vers les supports 24 des rouleaux de guidage, les rou- leaux de traction 26,26 et lac supports de bande 64 jursqu'au point de soudure, avec un minimum de déforma- tion et de défaut d'alignement.
L'appareil décrit ici représente un mode de réalisation peur la mise en oeuvre de la présente invention. Cet appareil comporte des supports de rou- leaux de guidage qui alignent positivement les bords intérieurs des bandes 12 et 16 suivant un léger surplomb, des supports qui maintiennent l'angle d'entrée des bandes 16 et 18 à un ordre de grandeur tel que tout éclatement d'arc est supprimé tout en maintenant l'ef- ficacité du courant à des valeurs optimales ou proches de valeurs optimales,
et qui utilisent des galets de forgeage agissant latéralement pour forger et souder les bandes ensemble suivant une ligne se trouvant en avant de rouleaux de compression qui compriment le cordon de soudure refoulé et la bande soudéo composite pour lui donner une épaisseur uniforme tout en mainte- nant le point de soudure sensiblement à uns seule posi- tion par rapport aux contacts fixes des électrodes.
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Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nulle- ment limitatif et que l'on pourra lui apporter toutes variantes rentrant dans son cadre.