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Prooédé et appareil pour la soudure de joints circulaires.,
La présente invention est relative à un procédé pour souder des joints oiroulaires existant entre des section alignées de tuyaux ou de tubes ainsi qu'à l'appareil servant à la mise en pratique de ce procédé.
L'invention a, entre autres, pour objet de permettre d'utiliser les produits ordinaires des fabricants de tuyaux et de tubes, c'est-à-dire les oourtes longueurs ou longueurs-types,
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pour la fabrication d'un produit de grande longueur en soudant ensemble les extrémités se rejoignant bout à bout de courtes longueurs de tuyaux ou de tubes, après que oes dernières ont été amenées à l'alignement. L'invention S'applique particuliè- rement aux sections de tuyaux de grands diamètres, bien qu'elle n'y soit pas nécessairement limitée.
On a déjà proposéde Souder les unes aux autres des sections de tuyaux par leurs extrémités alignées se rejoignant bout à bout, mais tous les procédés employés jusqu'à présent se sont révélés comme étant d'exéoution satisfaisante difficile, ont abouti à la produotion de joints soudés défectueux, ont exi- gé un temps considérable, ont nécessité un redressement ulté- rieur de la grande longueur de tuyaux, et des tubes fabriqués ont été sujets à divers autres inconvénients ou donné lieu à d'autres défauts qu'il n'est pas nécessaire d'exposer ici en dé- tail.
Le procédé suivant la présente invention ne comporte pas les défauts mentionnés ci-dessus et donne un produit droit exempt des efforts internes qui amènent la destruction du pro- duit et présentant des joints soudés d'une grande Solidité et d'une grande régularité.
Conformément à l'invention, pour souder des joints circulaires existant entre des sections alignées de tuyaux et de tubes, les sections alignées butent bout à bout les unes opn- tre les autres, les bords adjacents des sections sont fixés les uns aux autres et l'une des sections tourne oontinuellement pour obliger le métal qui Se trouve le long des marges des bords à cheminer à travers une zône de haute température, de manière que ces bords soient réunis par fusion.
Il est préférable d'assujettir ensemble les extrémi- tés se rejoignant bout à bout des sections de tuyaux avant l'o- pération de soudure proprement dite, et ce en soudant les borda
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et joints les uns aux autres à des intervalles espacés le long de ces derniers, cette opération étant désignée ci-après sous le nom de "soudure provisoire ou de repérage'
La soudure principale du joint peut être effectuée de toute manière appropriée, mais il est préférable d'employer des jets de flamme à haute tennérature comme, par exemple, la flam- me du ohalumeau oxy-aoétylénique.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les bords extrêmes du bord du joint circulaire sont sou- mis uniformément à un chauffage préalable sur toute l'étendue de ce joint, antérieurement à la soudure principale. Ce résul- tat est obtenu, de préférence, en réglant la vitesse de rota- tion des seotions de tuyaux de manière que le métal qui se trou- ve le long des bords du joint traverse en premier lieu la zône de haute température à une vitesse relativement grande, suffi- sante pour empêcher la fusion du métal, puis ohemine à travers la dite zône à une vitesse relativement faible qui suffit à permettre la fusion du métalo
La rotation des sections de tuyaux peut être assurée de différentes manières,
mais il est préférable d'employer à cet effet un appareil comprenant un arbre de commande auquel sont reliées individuellement, au moyen d'un système d'embraya- ge, deux sources de force motrioe distinctes. L'embrayage uti- lisé pour passer d'une source de force motrioe à l'autre est établi ou est combiné aveo un frein de telle façon que, en même temps que s'opère la translation de l'embrayage, un freinage est exeroé sur la partie qui ohemine à une grande vitesse.
Ceci a de l'importance lorsque l'on veut ramener la vitesse de la section de tuyau qui tourne de la grande vitesse de ohauffage préalable à, la petite vitesse de soudure,et ce d'une manière rapide afin que le mécanisme de commande ne soit pas exposé aux efforts provenant des changements de vitesse brusques et de
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manière que la chaleur produite dans les sections par suite du chauffage préalable puisse être efficacement utilisée. En- fin, une autre caractéristique de l'invention, c'est la maniè- re dont on obtient une soudure éminemment bonne en tirant par- tie de la tendance qu'a le métal fondu à descendre en s'écoulant le long de la surface inclinée du joint.
Un moyen très effioaoe pour régler la hauteur ou achèvement complet de la soudure con- siste à faire varier la position de l'agent de chauffage par rapport du haut de la courbe du joint, c'est-à-dire à faire va- rier l'inclinaison de la pente à la zône de fusion. L'écoulement du métal fondu sous le oontrôle de la tension à la Surface et de la pesanteur peut être réglé et utilisé de manière à assurer une soudure présentant un contour prédéterminé. A ce procédé de soudure sont appliqués les principes exposés dans le brevet français de la demanderesse No 667.020, du 7 Janvier 1929.
Dans certains cas, du métal fondu peut être formé sur le oôté montant du tuyau, son adhérence au joint et les effets de la tension à la surface produisant un effort de traction qui aide le joint mobile à transporter le métal, pendant qu'il est enoo- re fondu, jusqu'en haut, d'où ce métal s'éooule le long du joint pour former une soudure de l'ampleur voulue.
Pour la mise en pratique de cette partie de l'inven- tion, un appareil de réglage est combiné aveo l'appareil à sou- der pour permettre de placer la pointe du chalumeau dans la po- sition voulue et, par conséquent, régler la position des flam- mes à souder par rapport au joint que l'on veut souder de façon que le point où là soudure se fait au moment oonsidéré puisse être déplacé ou maintenu fixe pendant l'opération suivant les exigences de chaque cas.
D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront d'après la desoription qui suit, en ré- férenoe aux dessins annexés dans lesquels : @
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La figure I est un plan schématique d'un appareil destiné à exéouter les différentes phases d'un procédé basé sur l'invention.
La figure 2 est un plan partiel d'une partie d'un sup- port oombiné aveo la table pour la soudure provisoire.
La figure 3 est une élévation latérale du détail re- présenté sur la figure 2.
La figure 4 est une élévation de face du dit détail,
La figure 5 est une élévation de face d'une machine pour souder mécaniquement des sections de tuyaux placées bout à bout, certaines parties étant coupées pour en faire voir les détails.
La figure 6 est une vue en plan de la dite machine dont les détails sont représentés du fait que certaines parties de la dite maohine sont coupées.
La figure 7 est une élévation en bout de la dite ma- ohine.
La figure 8 est une coupe longitudinale, suivant la ligne 8-8 de la figure 6, du carter à embrayages et des embraya- ges montés dans ce dernier.
La figure 9 est une vue de détail en élévation, à plus grande échelle, du ohalumeau et de Son mécanisme de réglage.
La figure 10 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 10-10 de la figure 6, montrant l'assemblage du disposi- tif pour mettre le ohalumeau en positiono
Sur les dessins, qui montrent un appareil pour la mise en pratique du procédé selon l'invention, on a représenté sohé- matiquement un magasin d'approvisionnement @ qui Sert à livrer les sections de tuyaux 10 à une table T pour la Soudure provi- soire. De cette table, les seotions assemblées provisoirement passent à la maohine à souder W.
En admettant que l'invention soit utilisée dans une
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installation pour la fabrication des tuyaux, le magasin S re- présente la dernière partie d'une installation de ce genre.
Les sections de tuyaux livrées à la table T Sont amenées à l'alignement, les extrémités sont rejointes bout à bout et un ouvrier, au moyen d'un chalumeau acétylénique à main, ou de toute autre manière convenable, telle que la soudure à aro, soude ensemble les bords se rejoignant bout à bout ou butant les uns contre les autres, des Sections de tuyaux, et ce en un certain nombre de points espaoés le long du joint ainsi formé. On a jugé que trois points étaient suffisants pour un tuyau d'environ 20 om. de diamètre intérieur, l'étendue de cha- que soudure étant inférieure à 18 mm. environ.
Grâce à cette opération, les sections de tuyau sont fixées ensemble par un joint intégral, une des Sections étant tenue serrée d'une façon positive par des pinoes qui, lorsqu'elles sont mises en rota- tion, assurent que toutes les autres sections raccordées à la section serrée se déplaceront simultanément.
La table T pour la soudure provisoire peut être éta- blie de toute manière convenable; dans une disposition adoptée de préférence, cette table oomporte un couloir incliné 12 par- tant du magasin S. Le couloir peut se oomposer d'un certain nombre de poutrelles en 1 13 reposant sur des fondations con- venables s'étendant longitudinalement et parallèlement aune certaine distance les unes des autres et étant inclinées par rapport à l'horizontale. A l'extrémité inférieure de ohaque pou- trelle 13, est fixé, de toute manière convenable, le porte-rou- leau 15. Celui-ci se compose d'une paire de canaux espacés 17 supportée par une autre paire de oanaux espacés 19.
Dans la sur- face supérieure des canaux 17 sont ménagés des évidements 21 depuis lesquels s'étendent, en descendant, des fentes 23 dans lesquelles sont prévues des portées ou ooussinets pour les rou- leaux 25. Une seotion de tuyau, roulant en descendant le long
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du oouloir, est empêchée de tomber sur les rouleaux 25 au moyen d'une butée d'arrêt convenable 14o Cette butée, oomme on le voit sur les dessina, peut être aotionnée de façon à permettre à l'une des seotions de passer sur les rouleaux, tout en empêchant les autres sections de Suivre ce mouvemento
Le oouloir 12 présente, de préférence, une largeur suffisante pour permettre la manutention à la fois d'au moins deux seotions dans le Sens longitudinal de ce couloir.
Des rou- leaux 27, montés transversalement aux rouleaux 25, permettent aux seotions de tuyaux de se mouvoir transversalement dans le sens du couloir pour faciliter les opérations d'alignement et de jonotion bout à bout qui sont nécessaires pour la soudure provisoire; ils Sont montés dans des coussinets formés dans les bras 29 de la traverse en forme d'U 31. Les fusées des rouleaux s'étendent au-delà des bras de la traverse et sont guidées à l'intérieur des fentes verticales 33 prévues dans les plateaux 35 qui peuvent être fixés aux oanaux 19 de toute manière voulue.
La traverse 31 est reliée directement à un dispositif de levage ou de soulèvement comme, par exemple, le oylindre hydraulique 37 monté Sur une fondation convenable quelconque, par exemple oel- le du oouloir lui-même. En disposant par séries un certain nom- bre de rouleaux 27, il est possible d'aligner ralidement, aveo facilité, un grand nombre de seotions de tuyaux sans augmenter les dimensions du couloir 12 au-delà de la longueur d'une sec- tion de tuyau.
A l'état normal, lors qu'ils Sont dans la position abais- sée, les rouleaux 27 sont hors de contaot avec toute section de tuyau supportée par les rouleaux 25. La manutention de ces sec- tions en vue de la soudure des borda alignés se trouve ainsi fa- oilitée, attendu que les rouleaux 25 permettent aux sections de tuyaux de tourner facilement. Après que la soudure provisoire ou par points espacés a été achevée, la pression est transmise au
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oylindre 37, les sections sont soulevées par les rouleaux 27, hors de contact avec les rouleaux 25, puis elles sont ensuite poussées ou mues de toute autre manière le long des rouleaux jusqu'au transporteur 39 qui les conduit à la machine W pour la soudure définitive.
Les rouleaux 25 sont, de préférenoe, disposés et éta- blis avec des dimensions convenables telles que les sections de tuyaux de même diamètre reposant Sur les rouleaux, et qui sont, bien entendu au même niveau, seront mises en position avec leurs parties métalliques à l'alignement. On peut ainsi éviter l'emploi de dispositifs de serrage. Toutefois, des gaba- rits ou des dispositifs de Serrage tubulaires peuvent être em- ployés pendant la soudure provisoire pour assurer l'alignement parfait des parties métalliques des sections de tuyaux.
La machine W pour la soudure définitive comprend un certain nombre de porte-rouleaux 20 alignés, un organe de ser- rage 22 qui, comme cela va être expliqué ci.,après, engage, pour la serrer, une des sections de tuyaux 10 assemblée en position voulue pour que cette section puisse tourner. Le dispositif servant à faire tourner l'organe de Serrage à un certain nombre de vitesses différentes peut consister en un simple dispositif moteur auquel est relié un appareil réducteur de vitesse à l'ai- de duquel on peut obtenir un certain nombre de vitesses diffé- rentes de l'organe de serrage, toutefois, dans la disposition adoptée de préférence, il est fait usage d'un moteur à grande vitesse 26 et d'un moteur à petite vitesse 28 accouplés, par l'intermédiaire d'un embrayage 30, aveo l'organe de serrage.
Une unité de soudage 32, montée sur un chariot 34, est combinée avec le dispositif de serrage 22 de manière que le joint 36 existant entre les sections de tuyaux en contact les unes avec les autres puisse être fermement soudé pendant que les organes de serrage tournent.
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La machine W pour la soudure définitive est montée sur un socle 38 qui peut être fixé en position sur des fonda- tions convenables et qui, lorsque l'appareil est pour être uti- lisé en campagne, peut être supporté par des potences ou autres dispositifs analogues. Le école peut être d'un seul bloo ou bien peut consister en un certain nombre de sections, dont cha- oune porte une partie individuelle de la machine à Souder W, com- me, par exemple, le dispositif de serrage 22, l'outil à souder 32 et chaque jeu de porte-rouleaux 20. Lorbque l'appareil est monté Sur des fondations fixes, le soole 38 porte, de préférence, toutes les pièces de la maohine pour la soudure définitive.
Des montants de support 40 sont boulonnés à une cer- taine distance les uns des autres Sur le socle 38. Des coussi- nets prévus sur les montants 40 portent un oylindre 44 dont les extrémités, s'étendant au-delà des montants, reçoivent les man- drins 46 des organes de serrage 22 qui y sont fixés de toute manière voulue. Au oylindre 44 est fixée en un point adjacent à un montant 40, une roue dentée 48 qui engrène aveo une roue oommandée 50 montée sur un arbre de transmission 52.
Des moyeux agrandis 54 et 56 du mandrin 46 et de la roue dentée 48, respeo- tivement, qui s'engagent dans le montait 40, maintiennent les mandrins dans une position prédéterminéeo Les mandrins sont, de préférence, du type à mâchoires multiples comportant un disposi- tif de commande et de réglage unique pour amener simultanément les mâohoires à Serrer une section de tuyau passant par le man- drin.
L'arbre 52 est monté dans un coussinet qui peut être venu de fonte aveo le socle 38 et auquel est fixée une roue hé- licoïdale 60. La roue hélicoïdale vient en prise avec une vis sans fin 62 qui est montée sur l'arbre principal de commande 64.
L'arbre 64 tourillonne dans une des parois d'un carter ou oage 65, l'extrémité de l'arbre tourillonnant dans une partie 66 de
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l'embrayage 67. La partie 66 est fixée directement à l'extrémité de l'arbre moteur 72 du moteur à grande vitesse 26, l'arbre tou- rillonnant dans une paroi du dit carter contre lequel la pièce 66 est montée pour fixer la position du dit arbre '.
Sur l'arbre 64 est montée librement la partie 68 de l'embrayage 69 à laquelle est fixée la roue hélicoïdale 70.
La roue 70 est commandée par la vis sans fin 71 supportée par l'arbre moteur 74 du moteur à petite vitesse. L'arbre 74 touril- lonne oonvenablement dans les parois du carter ou oage d'embraya- ge. Les parties complémentaires 76 et 78 des embrayages 67 et 69, assemblées aveo les parties respectives 66 et 68, sont oalées sur l'arbre 64 et peuvent se mouvoir dans le Sens longitudinal de ce dernier. Grâce aux pédales 80 et 82, la pièce 76 peut être amenée par force en engagement avec la pièce 66, ou la pièce 78 en engagement avec la pièce 68, au gré de l'ouvrier, de façon à accoupler aveo l'arbre 64 soit le moteur à grande vitesse, soit le moteur à petite vitesse. Les pédales sont montées à pivot sur leurs pièces respectives 76 et 78.
Une paire de bielles fen- dues 84 s'engage, de manière à pouvoir ooulisser, sur des gou- jons 86 que présentent des doigts 88 partant des dites pédales.
Les bielles pivotent à demeure sur un collier 90 claveté sur l'arbre 64, mais susceptible de coulisser le long de ce dernier.
Un levier 92, pivotant en 94 sur le carter des embrayages, s'en- gage à coulisse aveo une cheville prévue sur un anneau 95 qui entoure le collier 90 et à l'intérieur duquel le dit collier peut tourner. Le levier pivote sur une tige 96,à l'extrémité extérieure de laquelle est reliée à pivot l'une des extrémités d'un levier à bras 98 monté à pivot sur un montant 100 fixé au socle 38. Lorsqu'on manoeuvre le levier 98, les pièces 76 et 78 sont actionnées pour accoupler le moteur voulu avec l'arbre de commande, ou bien, lorsque le dit levier est dans la position neutre, pour débrayer les deux moteurs d'avec le dit arbre de
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oommande. La réduction exacte de vitesse est assurée par les systèmes d'engrenages employés.
Les deux embrayages sont, de préférence, du type à plateaux et permettent, par oonséquent, un mouvement glissant considérable des parties en contact les unes par rapport aux autres avant que l'accouplement ne soit aohevé. Le glissement assure un effet de freinage facilitant la réduction de la vitesse d'un des arbres par rapport à celle de l'autre avant que l'accouplement ne soit complété.
Par l'emploi de deux moteurs distincts, pour obtenir deux rapports de vitesses distincts, le problème de la perte de temps résultant du passée d'une vitesse à l'autre au moyen d'un train balladeur se trouve résolu. Lorsque le moteur à gran- de vitesse est en usage, c'est qu'on a l'intention que le cha- lumeau, qui applique sa flamme au tuyau à l'endroit du joint à fermer, chauffe cette partie à une température suffisamment inférieure au point de fusion pour que la fubion n'ait pas lieu.
Ce qu'on veut obtenir, c'est que le métal soit chauffé de telle façon que l'opération ultérieure de soudure définitive puisse être effectuée plus rapidement par suite de ce que le métal se trouve être chaud au début de l'opération, et que les effets résultant de la présence d'une petite zône fortement ohauffée et d'une grande zone froide, ce qui produit des efforts de di- latation extrêmes, peuvent être pratiquement supprimés.
Lorsqu' on passe de oette grande vitesse de chauffage préalable à la vitesse relativement faible à laquelle est effectuée la soudu- re définitive, il est nécessaire d'éviter de réduire la vites- se au point que la ohaleur prévue pour le ohauffage préalable du métal soit perdue, oomme, par exemple, à l'endroit où le tuyau demeure pratiquement fixée Un Système de train balladeur entraînerait nécessairement une perte de temps, car, ou bien le tuyau serait amené au repos avant que le moteur à faible vi- tesse n'entre en activité, ou bien les engrenages seraient dé- tériorés du fait que la liaison motrice serait établie à une
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vitesse relativement grande, aveo une grande masse de métal se déplaçant aveo un moment considérable.
On évite de même tout danger de détérioration du moteur à faible vitesse sous l'effet de l'application de la force résultant de l'inertie de cette grande masse de tuyau en mouvement. La réduction de vitesse envisagée est d'environ 90 et, pour, ce motif, bien que les vitesses résultantes soient relativement faibles comme valeur, il n'en reste pas moins que, par rapport aux vitesses des mo- teurs et des vitesses des engrenages, les rapports sont très élevés. Un autre faoteur militant en faveur de la commande à deux moteurs, c'est que les installations d'engrenages ooûtent fort cher comparativement aux installations de moteurs.
Le moteur à grande vitesse-26 peut, si on le désire, comporter une boîte de contrôle prévue à cet effet; dans les dispositions adoptées de préférence, il suffit d'un interrup- teur et d'un rhéostat de démarrage, étant donné que l'intention n'est pas de maintenir d'une façon préoise la vitesse oorres- pondant au ohauffage préalable. Toutefois, en ce qui ooncerne le moteur à faible vitesse 28 pour le chauffage préalable, il est nécessaire de prévoir un dispositif quelconque pour régler très exaotement la vitesse à laquelle le joint passe devant le chalumeau effectuant la soudure. Dans ce but, le contrôle en forme de tambour 108 est fixé au socle 38 du côté ou l'ou- vrier se tient normalement.
Dans ces conditions, la manette de contrôle IIO lui est rendue facilement accessible pour lui permettre de faire varier la vitesse de rotation du tuyau. Le contrôleur dont s'agit peut être de tout système adopté de pré( férenoe, sa construction particulière n'ayant aucun rapport avec la présente invention.
Il est à observer que, pour l'usage en campagne, là où le volume et le poids à transporter constituent des facteurs dont il faut tenir compte, le moteur pour le chauffage préala-
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ble peut être supprimé. En pareil cas, on peut avoir reoours à un appareil pour réduire, la vitesse de celui des moteurs dont il est fait usage, et ce soit par voie mécanique, oomme par exemple au moyen d'engrenages ou d'une commande par rhéos- tat, soit par un régulateur de vitesse réglable, aveo mise en et hors oirouit.
Dans le but de faire passer les sections de tuyau du transporteur 39 à travers le cylindre 44, et ensuite de les supporter pendant la soudure définitive, et pour enfin faoili- ter leur enlèvement de la machine opérant la soudure définitive, il est prévu un système de rouleaux montés dans les porte-rou- leaux 20. Les porte-rouleaux sont Situés soit sur le soole 38, soit Sur diverses seotions de ce dernier, en alignement aveo le dit soole. Aveo les dits supports sont assemblés un certain nombre de rouleaux transversaux 112 et un certain nombre de rouleaux longitudinaux 114. Pour assurer l'entrée des seotions de tuyau dans les ohuoke 46, et à travers ces derniers, il est préférable d'amener les rouleaux 114 à la position d'inactivité pour diminuer le frottement de ce mouvement de glissement.
D'une manière analogue, lorsque les seotions de tuyaux sont mi- ses en rotation par les ohuoks, il est désirable que les rou- leaux 112 soient hors de contact avec les sections pour que le mouvement de rotation soit libreo Ce résultat est obtenu en ne mettant hors de position qu'un jeu de rouleaux seulement, les autres rouleaux étant fixés en position. Pour assurer l'aligne- ment précis des seotions de tuyau pendant la soudure définitive, on ne fait mouvoir que les rouleaux 112, les rouleaux 114 étant alignés aveo préoision et étant fixes en position, de sorte que les seotions qu'ils supportent sont maintenues en alignement aveo les ohuoks 46.
Toutefois, les rouleaux 114 sont, de préfé- rence, montés dans des porte-rouleaux 115 que l'on peut soule- ver ou abaisser toutes les fois que l'on règle la machine à
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souder W pour le traitement d'un tuyau d'une dimension diffé- rente de celle du tuyau qui a été traité en dernier lieu. Or- dinairement, des blocs ou coins et (ou) une barre, fixés au porte-rouleaux et maintenus en position au moyen d'une vis de serrage, ou d'un organe analogue, peuvent être utilisés pour assurer l'élévation oorreote des porte-rouleaux.
Les rouleaux 112 sont montés dans des chariots 116 montés dans des rainures 118 taillées dans des têtes 120 qui sont fixées au socle 38 ou une autre partie alignée similaire queloonque. Les chariots sont reliés à une traverse 122 qui, à son tour, pivote sous l'aotion d'une vis de réglage 124. La vis passe par une roue hélicoïdale 126 reposant sur une tra- verse du socle. Une vis sans fin 128, supportée entre des cous- sinets sur le socle 38, engrène aveo la roue 126.
La vis sans fin est montée sur un arbre longitudinal 132 monté dans un support 130, Par l'intermédiaire d'une paire de roues d'angle 134 et d'un arbre 136, le volant 138, situé à proximité de l'endroit où se tient l'ouvrier, est manoeuvré pour aotionner la vis sans fin et la roue hélicoïdale, de telle sorte que les ohariots ou ooulisseaux montent et descendent dans les rainu- res 118 et que les rouleaux 112 se trouvent ainsi ajustés par rapport à la section de tuyau 10.
Une variante du dispositif pour ajuster les rouleaux 112 peut consister en un piston à commande hydraulique, relié directement à la tête 120. La roue 138 peut alors être rempla- oée par la soupape d'un système hydraulique. Les'pistons se. ront alors actionnés pour amener les rouleaux en position oon-. tre le tuyau, ou seront laissés libres de tomber sous l'action de la pesanteur pour S'éloigner du tuyau.
Pour l'usage en oam- pagne, il se peut que le système à vis sans fin et à roue héli- ootdale ou bien l'appareil hydraulique ne soient pas pratiques; c'est pourquoi il peut être fait usage, pour soulever et abais-
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ser les rouleaux 112, d'une tige mue au moyen d'une or*émail- lère actionnée par des roues dentées et reoevant sa commande d'un enoliquetage mû par un levier à bras.
Les rouleaux 112 se trouvant dans la position soule- vée, des sections de tuyau 10, ayant été soudées provisoirement Sur la table T, sont amenées à la table W pour la soudure dé- finitive, en passant sur le transporteur 39, et sont élevées au moyen des rouleaux II2 jusqu'aux ohuoks 46 Ces ohucks sont ouverts à l'aide des organes de réglage prévus à cet effet, les sections de tuyau passent par ces ohuoks et le cylindre 44 jusqu'à ce qu'un joint 36 se trouve situé approximativement à l'endroit du dispositif de Soudure. Les rouleaux 112 s'abais- sent et les sections de tuyaux sont alors supportées par les rouleaux 114. Les ohuoks seferment et l'appareil est prêt pour l'opération de soudure définitive.
Le dispositif de soudure 32 est monté Sur une par- tie 140 du soole 38, laquelle peut être venue de fonte aveo ce soole ou constituer une pièce distincte en alignement aveo lui. La pièce 140 présente une surface supérieure établie sous forme d'un sommier 142 sur lequel sont formés des guides 144.
Sur les guides 144 ohevauohe le support transversal 146 du oha- riot 34. Par Suite de l'engagement d'une roue dentée 148, por- tée par le socle 146, aveo une crémaillère 150 taillée dans la table ou sommier 142, le socle peut se mouvoir dans le sens longitudinal des sections de tuyaux tenues dans les ohuoks. Un volant 152 est prévu pour aotionner e dispositif de réglage.
Sur la surface supérieure du soole 146 est ménagé un guide 151 s'engageant dans une rainure 153 taillée dans le pied 154 du montant, en forme déL, 155. Un bossage 156 peut être formé sur le socle 146, une ouverture ménagée à travers ce dernier servant de portée à une vis sans fin 157 qui passe par un évidement 158 ménagé dans la face supérieure du guide 151.
Un éorou 159, pourvu d'un pied 154 et cheminant à travers le
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logement 158, est en prise avec une vis 157 de telle sorte que, lorsqu'on tourne le volant I6I adjacent au volant 152, le chalumeau et l'ensemble de l'appareil oombiné avec lui peuvent être ajustés dans le sens transversal de la section de tuyau et parallèlement au joint.
Grâce à ce réglage, il est pratiquement possible de souder avec le même appareil des tuyaux de différents diamètres.
Dans la soudure d'un joint tel que le joint circulaire dont s'agit, les facteurs consistant à maintenir une masse fluide sur un corps cylindrique rotatif, ceux qui oonoernent la vite se de rotation, la longueur de la masse cylindrique fondue, l'allure du refroidissement, la viscosité du métal fondu et sa tension de Surface à l'état fondu, jouent tous un rôle pour déterminer la position correcte que doit occuper le ohalumeau pendant la soudure. Le réglage effectué au moyen du volant 161 permet de compenser rapidement tous ces facteurs pendant que progresse l'opération de Soudure définitive.
A l'extrémité supérieure du montant 163 de la pièce en forme d'L 155 est fixé un bras 165. Une liaison déolanohable entre le bras 165 et le montant 163 permet de rapprocher et d'éloigner le bras 165 des seotions de tuyaux. A l'extrémité extérieure du bras 165 est relié le bras de support 160 qui porte le ohalumeau 162.
Le bras 160 porte, de préférence, un mécanisme de réglage 172 du type représenté dans le brevet français de la Sté dite : Davis-Bournonville Cy, No 509.076, du 24 janvier 1920, dans le but de régler la position de la pointe 170 du chalumeau, aussi bien dans le sens longitudinal de la section de tuyau que dans le sens vertical par rapport au joint, pendant l'opération de soudure définitive* Après qu'on a ajusté grosso modo les seotions de tuyaux dans les chucke, on manoeuvre le volant 152 pour amener le dispositif de soudure tout contre le joint à souder. Un réglage définitif
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de précision est obtenu au moyen du mécanisme 172.
Le chalumeau 162 peut présenter toute forme voulue dans cet ensemble de dispositif, mais le bout 170 est établi de préférence pour fournir une flamme à jets multiples, com- me c'est indiqué dans la description du brevet français de la
EMI17.1
Sté dite : Davis-Bcurnonville Cy, No 510712, du 25 février
1920.
Ce ohalumeau peut être pourvu d'un dispositif de re- froidissement par eau et comporta de préférence, un orifice de sortie pour l'alimentation d'un fil métallique. Un tube flexible 174 constitue un conduit allant du mécanisme d'entraî- nement 176 du fil métallique à cet orifioe de sortie. Le méca- nisme 176 est monté sur une oonsole 178 portée par un montant 155 et située de manière que la ohaleur venant du chalumeau 162 n'influence pas ses parties électriques et mécaniques,, Le mécanisme 176 est, de préférence, commandé par un moteur 180 comportant un régulateur approprié dont le réglage est assuré par un bouton 184.
L'ouvrier qui manoeuvre l'appareil a facilement accès à ce bouton afin de régler la quantité de fil métallique amené au chalumeau au fur et à mesure que pro- gresse l'opération de Soudure. Du fil peut être amené au méoa- nisme 176 de toute manière voulue.
Dans le fonotionnement de l'appareil qui vient d'être décrite des Sections ou tronçons de tuyaux roulent du magasin S à la table de soudure provisoire T, en descendant le long du oouloir 12, et sont mises en place sur les rouleaux 250 Les Sections de tuyaux sont amenées à se joindre bout à bout, leurs parties métalliques étant à l'alignement. Puis, soit à l'aide d'un ohalumeau à main ou de tout autre dispositif approprié, les extrémités butant l'une oontre l'autre sont soudées en des points largement espaces pour leur permettre de faire corps les unes aveo les autres, Le sections soudées provisoirement sont alors transférées au transporteur 39 et
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de là aux rouleaux 112.
Après que le volant 138 a été convena- blement manoeuvré, les rouleaux 112 supportent les sections de tuyaux qui sont roulés à travers les ohuoks ouverts 46, alors qu'un joint 36 est ébauché au-dessous dû bout de ohalu- meau 170. On laisse tomber les rouleaux 112 et on serre les chuoks, les seotions de tuyaux se trouvant alors supportées complètement par les rouleaux 114 et les ohuoks 46. On met alors en action les deux moteurs et on aotionne le levier 92 pour embrayer le moteur à grande vitesse 26, en vue d'aotion.. ner les ohuoke. On allume le chalumeau 162 et on se sert des roues 152 et 161 ainsi que du mécanisme 172 pour amener la pointe de ohalumeau 170 directement au-dessus du joint.
On laisse les chucks à même de faire tourner les seotions de tuyaux pendant un temps prédéterminé jusqu'à ce que le métal soit pratiquement chauffé au rouge sombre. Ensuite, en passant rapidement, au moyen du levier 92,à la commande par le moteur à faible vitesse 28, la vitesse de la section 10 ralentie au point d'arriver à la vitesse de soudure définitive, les pla- teaux des embrayages agissant comme frein pour mettre les ou moment organes reliée au moteur 26 à l'abri de tout couple/de torsion appréciable. Le mécanisme 176 pour 1'entraînement du fil métal- lique este si on le désire, mis immédiatement en activité, la quantité de fil entrainée étant réglée au moyen du bouton 184.
La Soudure se poursuit alors pendant que les ohuoks tournent, après quoi le chalumeau peut être amené hors de la position d'activité en se servant du mécanisme 172, lequel a été utilisé pendant l'opération pour compenser les légères variations dans la position du joint lorsque Se produisait les mouvements de rotation. Pendant l'opération de soudure, les rouleaux II4 ont agi continuellement pour résister au cintrage des sections de tuyaux et d'une façon positive pour redresser les seotions lors- qu'un cintrage quelconque venait à se produire. Les seotions de tuyaux continuent ensuite à tourner, pendant que les flammes
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de soudage Sont sans action, afin de redresser complètement le tuyau.
Après qu'on a arrêté la rotation, les rouleaux 112 sont soulevés vers les seotions de tuyaux après que ces sections ont été dégagées deb sohuck.On peut alors pousser les dites seotions à travers les aohuoks ouverts, celles-ci étant supportées par les rouleaux 112. Leb transporteurs appropriés peuvent être dis- posés à l'extrémité de décharge des schucks pour permettre de retirer rapidement les sections soudées. Ces transporteurs peu- vent être constitués par des rouleaux du même genre que les rou- leaux 112 qui Se trouvent du oôté de l'entrée de la machine pour la soudure définitive.
La machine dont s'agit peut être disposée pour produire un tuyau oontinu giâoe à l'association convenable de rouleaux 112, aussi bien du côté entrée que du coté sortie des sections de tuyaux. En pareil cas, des sections de tuyaux peuvent être Sou- dées provisoirement ensemble en dehors de la machine pour la sou- dure définitive, ou bien peuvent être assemblées d'une manière analogue pendant que l'une des seotions est maintenue dans les sohucks. Dans un cas oomme dans l'autre, les seotions non serrées Sont Supportées par un jeu de rouleaux 114 pendant la soudure définitive. Puis, lorsque la soudure définitive d'un joint est achevée, les sohuoks sont desserrés après que les rouleaux 112 ont été soulevés sous chacune des sections ne Se trouvant pas dans les schucks.
Les seotions alignées peuvent alors être pous- sées à travers les schucks jusqu'à ce qu'un autre joint ou bord non soudé soit amené sous le chalumeau ou les chalumeaux de sou- dure. On renouvelle le réglage des schucks et des rouleaux et on commence à souder, Il est possible de cette manière d'extraire de la machine à Bouder des longueurs de tuyaux pour ainsi dire infinies dont toutes les parties font corps ensembleo Ce procédé permet de fabriquer un tuyau d'une beule pièce, au moyen d'un oertain nombre de Seotions, en campagne où la maohine pour la soudure définitive est, de préférence, montée sur des béquille @
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qui permettent de la transporter rapidement, un jeu de rouleaux 112 et 114 étant placés à chaque extrémité de la maohine.
D'au- tres jeux de rouleaux 112 et 114 peuvent être placés à l'aligne- ment des schuoks de la maohine à souder pour reoevoir le tuyau livré. Des .sections de tuyaux sont fournies à la machine au fur et à mesure que le tuyau oontinu fabriqué est retiré de cette dernière en descendant, sur des rouleaux 112, dans la tranchée qui peut avoir été prévue pour recevoir cette canalisation ou la ligne des tuyaux.
Il est à remarquer que les commandes des moteurs, de l'embrayage des rouleaux et du ohalumeau sont placées de façon à être à portée de la main de l'ouvrier chargé de faire fono- tionner l'appareil, ce qui faoilite les changements rapides qui sont nécessaires pour assurer le maintien exaot d'une chaleur de soudure à l'endroit du joint existant entre les seotions.
REVENDICATIONS :
I.- Prooédé pour la soudure de joints circulaires en- tre des sections alignées de tuyaux, consistant à faire buter bout à bout des sections alignées les unes oontre les autres, à fixer ensemble les bords adjacents des sections et à impiimer continuellement un mouvement de rotation à l'une des dites sec- tions, seulement pour obliger le métal, qui Se trouve le long des marges extrêmes des bords,à cheminer à travers une zône de haute température, de manière à réunir ces bords par fusion du métal.
2,- Procédé suivant 1 dans lequel les borda adjacents des sections sont fixés les uns aux autres par une soudure pro- visoire, en plusieurs points espacés le long du joint.
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