Procédé de fabrication de deux tubes à partir d'une bande de métal. La présente invention concerne un procédé (le fabrication de deux tubes à partir d'une lande de métal.
Le but. de cette invention est en particu lier de fabriquer des tubes d'une façon simple el à un prix relativement bas. lies tubes soudés obtenus par ce procédé présentent un joint avec le minimum de bavures à l'endroit de la. soudure. [,es deux tubes, initialement en une seule et. même pièce, sont formés à. partir d'une seule bande de métal, en un seul pas- sa-e de la bande dans un appareil à former les tubes et avec une seule opération de sou dure.
La bande est façonnée de telle sorte que se,,; parties qui présentent les surfaces des tinées à. être soudées sont amenées perpendi culairement ]'une à l'autre et qu'il est ainsi possible de les maintenir efficacement l'une contre l'autre sans déformation et. d'effectuer une soudure sur la totalité de l'étendue des faces de contact avec le minimum de bavures ou de saillies.
Un avantage du présent procédé réside clans le fait que la bande peut être façonnée par clés forces uniquement extérieures et être maintenue en position de soudage par des forces également extérieures. En utilisant une seule bande, le coût de la. matière en bande se trouve réduit et les tolérances, de dimensions n'ont pas besoin d'être aussi étroites. De plus, on évite toute perte de matière. Une fois les deux tubes ainsi façonnés et soudé,, on sec tionne longitudinalement la bande, ce qui donne deux tubes dont chacun peut ensuite être soumis à une opération de façonnage com plémentaire ou de calibrage destinée à lui donner une forme sensiblement circulaire en section transversale.
On décrira ci-après une mise en rouvre particulière du procédé selon l'invention cri se référant au dessin annexé sur lequel: La fig. 1 est un schéma partiel d'une ins tallation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant une machine à façonner les tubes et un appareil de soudage.
La fig. 2 est une seconde vue partielle de l'installation susdite, représentant les galets sectionneurs, les filières de calibrage et le re froidisseur, ces éléments étant disposés dans le prolongement de la machine et de la sou deuse de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig. 1 et représente la première paire de galets façonneurs et le travail effectué sur la. bande par ces galets.
La fig. 4 est une coupe semblable à la fig. 3, par la ligne 4--4 de la fig. 1, et re présente la seconde série de galets façonneurs et le travail qu'ils effectuent sur la bande.
La fig. 5 est une coupe par la ligne 5-5 de la fig. 1 et représente le travail effectué sur la bande par la troisième série de galets façonneurs. La fig. 6 est une coupe par la ligne 6-6 de la fig. 1 et représente la bande en cours de façonnage par la quatrième série de galets façonneurs.
La fi-. 7 est une coupe par la ligne 7-7 de la fi-. 1. et représente le travail effectué sur la bande par la cinquième série de galets faconneurs.
La fig. 8 est une coupe par la ligne 8-e de la fig. 1 et représente la bande de matière soumise à l'action de la série finale de galets façonneurs.
La. fig. 9 est une coupe par la ligne 9-9 de la fig. 1 et représente les électrodes finales de l'appareil à souder.
La fig. 10 est une coupe par la ligne 10-10 de fig. 2 et représente le tube double disposé entre les galets sectionneurs.
La<U>fi-.</U> 11 est une coupe par la ligne 11-11 de la. fig. 2 et montre l'opération de sectionnement terminée.
La fi-. 12 est une coupe transversale, à. plus grande échelle, représentant un tube ter miné, mais n'ayant pas encore été soumis à. l'opération de calibrage.
La fi--. 13 est une coupe transversale d'un tube fini et représente, par une ligne de traits discontinus, l'emplacement approximatif de la soudure.
La bande de métal, désignée par l., peut être déroulée d'une bobine 2 et entraînée à travers la machine à façonner les tubes. Ordi nairement, la bande est en acier, mais l'inven tion est. évidemment applicable à d'autres mé taux. Cette machine comprend une série de rouleaux ou galets façonneurs agissant suc cessivement sur la bande. On a. représenté sur le dessin six paires différentes de galets façon- neurs, mais le nombre de ces galets est évi demment susceptible d'être augmenté ou di minué selon les besoins pour travailler conve nablement une bande de métal donnée. Les galets façonneurs de la première paire sont désignés par 4 et 5 et sont disposés avec leurs axes horizontaux.
Ils sont pourvus de surfaces inclinées 6 et 7 dont le rôle est de plier le métal près de ses bords, comme représenté à. la fig. 3. Un des bords de la bande est plié dans une direction et ]'autre dans la direction opposée, par rapport à la partie centrale qui reste sensiblement plate.
Les galets 7.0,<B>1.1.</B> de la seconde série pos sèdent des profils périphériques complémen taires, comme représenté à la fig. 4. Ces ga lets sont pourvus de surfaces courbes 12 et 13 destinées à. donner à des portions de la bande une forme circulaire 14, dont le rayon est approximativement celui du tube qu'on veut obtenir, tout. en plaçant les portions de bord de la bande, comme représenté en 15 et 15a, dans des positions sensiblement perpendicu laires à la partie centrale de cette bande et. de telle sorte qu'elles soient planes et. se raccor dent à peu près tangentiellement aux courbes 14 qui s'étendent approximativement sur un angle de 90 degrés.
Les autres séries ou trains de galets façon- neurs sont disposés avec leurs axes verticaux et les galets du train suivant ont. été indi qués en 77 et 18. Ces galets sont de forme telle qu'ils continuent le cintrage des portions de bord de la bande de la manière indiquée à la fig. 5. La, paire suivante de galets cin- treurs 20 et. 21 continue le cintrage de la bande, de sorte que, comme représenté à la fig. 6, l'étendue de chaque portion cintrée atteint. Lui arc de 180 degrés environ.
La paire suivante de galets cintreurs (fig. 7), désignés par 23 et 24, continue le cintrage, de la façon indiquée à. la. fig. 7. La paire finale de galets cintreurs 26 et 27 de fig. 8 termine le façon nage de la bande, les portions près des bords étant alors placées avec leurs faces de champ contre la partie centrale de la bande.
Ces por tions 15 et 15ca sont approximativement per pendiculaires à. la partie intermédiaire de la bande et sont déplacées L'une par rapport à l'autre d'une distance approximativement égale à l'épaisseur de la bande, de sorte que la sur face extérieure de la portion 15 et la surface extérieure de la portion 15a sont en principe en alignement.
Ceci termine l'opération de façonnage de la bande qui est. alors en principe à. sa forme géométrique finale. On notera que les portions près des bords 15 et 15a sont restées planes, c'est-à-dire qu'elles n'ont pas été cintrées à partir de l'état plat initial de la bande, et l'on notera aussi que la partie centrale ou inter médiaire de la bande est restée plane, alors que les portions qui sont situées de part et d'autre de cette partie intermédiaire et entre celle-ci et les portions extrêmes ont été cin trées suivant un arc de cercle d'environ 370 degrés.
La bande ainsi formée en deux tubes, dé signée par cc et b, est soumise à une opération de soudage, à l'aide d'une soudeuse qui est disposée en aval de la façonneuse, comme montré à la fig. 1, de telle sorte que la bande façonnée pénètre directement dans la sou deuse. Comme représenté à la. fig. 1, la sou deuse est du type dans lequel on chauffe la bande par résistance électrique, le courant électrique passant dans ladite bande dans la direction de sa longueur. La soudeuse com prend une paire de galets-électrodes 30 et 31, une seconde paire de galets-électrodes 32 et 33 et une paire finale de galets-électrodes 34, 35.
En 36 est indiqué un transformateur appro prié dont le secondaire est connecté, d'un côté, par un conducteur 37, aux électrodes 30, 31 et 34, 35, alors que, de l'autre côté, il est connecté par un conducteur 38 aux électrodes intermédiaires 32, 33. Le courant électrique passe des électrodes 30, 31, par l'intermédiaire de la bande façonnée, aux électrodes 32, 33 et passe également des électrodes 34, 35, par l'intermédiaire de la bande façonnée, aux élec trodes 32, 33, les impulsions alternées du cou rant. alternatif circulant en opposition. L'éner- nrie électrique appliquée est telle qu'elle porte le métal à la température de soudage.
Les électrodes finales 34, 35, comme repré senté à la fi g. 9, exercent une poussée conve nable pour forcer les faces de champ des portions droites 15 et 15a contre les faces opposées de la partie intermédiaire de la bande, et souder ainsi ces faces entre elles. Une poussée convenable peut être exercée sans qu'il soit nécessaire de supporter les: deux tubes intérieurement parce que les portions 15 et 15a sont rectilignes et perpendiculaires ou sensiblement perpendiculaires à la partie intermédiaire de la bande. L'ensemble soudé se déplace alors à tra vers le dispositif sectionneur, représenté à la fig. 2, composé de galets sectionneurs 38 et 39.
Ces galets se chevauchent légèrement. et cisail lent la bande, comme représenté à la fig. 11., dans le plan des surfaces extérieures des deux portions planes 15 et 15a. On obtient ainsi ; deux tubes ayant chacun la forme indiquée par la fig. 12 à grande échelle. Sur cette figure, la ligne de soudure est indiquée en .x et le plan de cisaillement. en y. On évite ainsi toute matière perdue ou déchet, et chaque tube présente des portions planes faisant entre elles un angle de 90 degrés environ.
En aval des galets sectionneurs, les deux tubes a et b peuvent être écartés l'un de l'autre dans une certaine mesure et chacun d'eux peut. passer à travers une filière de calibrage 40, 41, res pectivement. Chacune de ces filières présente une entrée conique 42 qui va en se rétrécis sant progressivement en section et qui, à son extrémité de sortie, est circulaire lorsqu'on désire obtenir un tube circulaire.
Les tubes sont tirés et forcés à. travers ces filières et la forme qu'ils possédaient avant leur entrée dans ces dernières, et qui est celle représentée à la fig. 12, est ainsi corrigée et rendue circu laire (fig. 13). Dans cette action, l'emplace ment de la soudure x est amené dans une po sition telle que celle indiquée par la ligne discontinue x' de la fig. 13. De plus, comme le tube n'est pas supporté intérieurement et.
qu'il existe un léger excès de métal au sommet de l'angle représenté à la fig. 12, une légère saillie du métal, telle que celle indiquée en z, est susceptible de se former à l'intérieur du tube (fig. 13).
L'opération de cisaillement et l'opération de calibrage s'effectuent aussitôt après que la bande faconnée sorte de la soudeuse et pen dant que les tubes sont encore chauds. Par conséquent, immédiatement. en aval des filières de conformation, les tubes peuvent être dé placés à travers un refroidisseur 45 qui a été représenté à la fig. 2 comme étant du type à chemise de circulation, dans laquelle un fluide réfrigérant tel que l'eau est admis à la che mise par un tuyau 46 et .s'en échappe par un tuyau 47.
Près de l'extrémité de sortie du refroidisseur est disposé un train final de galets d'entraînement qui tirent la. bande et les tubes à travers les galets sectionneurs et à travers les filières de conformation. A la fig. ?, on a représenté un train de galets d'en traînement 48 pour le tube a et un train sem blable de --galets 49 pour le tube b. Bien en tendu, certains des galets façonneurs sont. commandés, de sorte que les galets d'entraîne ment finals ne tirent pas nécessairement la bande à travers les galets façonneurs. Bien qu'il soit ordinairement. désirable d'obtenir des tubes de section circulaire, la formation pro prement dite des tubes par le présent procédé est terminée avant que ces tubes aient été arrondis à. la forme circulaire.
Les tubes peu vent être utilisés sous la forme représentée à. la fig. 12. Un tube de ce genre peut être utilisable dans un échangeur de chaleur tel qu'on en utilise, par exemple, dans l'industrie de la réfrigération, dans lequel une face plate du tube peut être appliquée et fixée sur la surface d'une tôle de dissipation de chaleur.
Comme les deux tubes sont, faits à partir d'une seule bande, la. matière première coûte moins cher que s'il s'agissait de deux bandes puisque les opérations de fabrication de la bande se trouvent réduites. De plus, les tolé rances clans les dimensions de la bande n'ont pas besoin d'être aussi étroites. En outre, la fabrication peut être réalisée à, une vitesse relativement élevée, de sorte qu'on obtient non seulement deux tubes dans un seul passage d'une bande unique à. travers l'appareil, mail que la fabrication des deux tubes peut être effectuée plus rapidement.
La présente invention est en particulier avantageusement applicable aux tubes de pe tites sections, par exemple aux tubes dont le diamètre extérieur est de l'ordre de 4,7 mm à. 7,9 mm, bien qu'elle ne soit évidemment. pas limitée à des tubes de petites sections.