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'Perfectionnements aux procédés et aux appareils ou bavures pour l'enlèvement des bourrelets/sur les objets soudés" a
Lorsqu'on produit des objets sondés, l'opération de soudure proprement dite agite en marne temps que la pression appliquée pour assurer le contact intime des parties que l'on souder pour o u bavure former un bourrelet/qui fait saillie le long de la ligne de soudure.
La présente invention a pour objet un
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procédé perfectionné et un appareil perfectionné particulièrement adaptables à l'enlèvement complet ou partiel dudit bourrelet.
La procédé et l'appareil qui font l'objet de la pré- sente invention peuvent, dans le cas de l'enlève- ment partiel du bourrelet, être utilisés pour don- ner une forme déterminée d'avance à la partie du bourrelet que l'on veut laisser sur l'objet.
L'invention n'est pas limitée à la cons- truotion particulière et au mode de fonctionnement de l'appareil de soudure au moyen duquel le joint proprement dit est obtenu. Toutefois, on a cons- taté qu'on obtient certains résultats désirables lorsqu'on effectue l'enlèvement du bourrelet pendant que se déplace la matière au moyen de laquelle on produit la soudure. Il convient, à cet effet, de placer, chaque fois que les conditions de l'instal- lation le permettent, le mécanisme destiné à enle- ver le bourrelet dans la voisinage immédiat de l'ap- pareil à souder.
Sur le dessin annexé, on a représenté d'une façon un peu schématique un des modes préfé- rés d'exécution de la présente invention.
Sur ce dessin :
La fig; 1 est une vue en plan montrant une partie d'un appareil à souder représenté sché- matiquement avec le mécanisme perfectionné qui sert à enlever la bourrelet et qui coopère avec ledit appareil;
La fig. 2 est une vue en bout de l'appa- reil représenté sur la fig. 1;
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La fig. 3 montre en détail et en éléa- tion un des racloirs ou grattoirs représentés d'un açon plus particulière sur la fig. 1;
La fig. 4 est une coupe de détail à échel- le agrandie suivant IV-IV de la fig. 1, vue dans le sens des flèches,-
La figo 5 est une coupe transversale sui- (ou objet) vant V-V de la fig. 1 et montrant la matière/telle quelle est délivrée par l'appareil à soudera ,La fig. 6 est une vue analogue à la fig.
5 et montre la matière après qu'elle a. été soumise à une opération d'enlèvement du bourrelet, confor- mément à un mode de mise en oeuvre de la présente invention;
La fig. 7 est une vue analogue à la fig.
6 et montre la matière après qu'on l'a soumise à une autre opération d'enlèvement du bourrelet, confor- mément à un autre mode d'exécution de la présente invention, ladite opération enlevant le bourrelet d'une façon sensiblement complète
La fig. 8 est une vue analogue à la fig.
2 et montre une forme d'execution légèrement modi- fiée de l'appareil qui fait l'objet de la présente invention;
La fig. 9 est un plan par tiel d'une mo- latte coupante exécutée sous une forme légèrement modifiée;
La fig. 10 est une coupe transversale cor@ respondant à la fig. 9;
La fige Il est une coupe de détail à échelle agrandie de la molette coupante représentée sur les fig.. 9 et 10;
La fig. 12, enfin;, est une vue analogue à la fig. 2 et montre un troisième mode d exécution
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de l'appareil qui fait l'objet de la présente, invention.
Pendant l'opération de la soudure, l'ap- plication de la pression de soudure est telle qu'el" le amène de force les parties que l'on soude en contact l'une avec l'autre, de façon à provoquer un écoulement partiel du métal vers l'extérieur et @@ former un bourrelet qui fait saillie. Lors- que la matière a une section tubulaire ou sensible- ment tubulaire et qu'elle est établie. pour servir à conduire des fluides, on construit l'appareil à souder généralement de façon à empêcher la forma- tion d'un bourrelet faisant saillie vers l'inté- rieur parce qu'un tel bourrelet tend à s'opposer au mouvement que l'on désire donner à certains fluides pour lesquels ladite matière tubulaire est utilisée.
C'est pourquoi on Soutins habituellement d'une façon partielle le métal qu'on soude, plus parti- culièrement dans le voisinage de la soudure propre- ment dite, de telle manière que le bourrelet soit formé entièrement de l'un ou de l'autre coté. Ce bourrelet non seulement nuit à l'aspect du produit fini mais, en raison du fait qu'il contient la. majeure partie des impuretés telles que des croûtes, etc,il présente aussi l'apparence d'une craquelure ou d'une fissure partielle qui montre l'objet comme s'il présentait un joint imparfait.
Non seulement ce bourrelet nuit à l'appa- rence de lamatière en raison de sa nature plus ou moins déchiquetée, mais il gêne également le manie- ment convenable de ladite matière.
En outre, lorsque le bourrelet est composé
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partiellement d'éléments qui tondent à recouvrir les parties voisines du môme métal qui constitue l'objet tubulaire, il se forme des creux ou des crevasses dans lesquels se rassemblent des substan- cesqui tendent à corroder plus rapidement le métal.
Pour tous ces motifs,il convient géné- ralement d'enlever au moins une partie de ce bour- relet.
0*'est pourquoi on a essayé jusqu'à pré- sent de différentes façons denlever ce bourrelet,, Conformément a. l'un des procédés connus, on utilise un outil coupant sensiblement fixe semblable, d'une façon générales à un outil tel que ceux qu'on emploie sur les tours, cet outil étant pourvu d'une pointe coupante en acier spécial en raison du fait qu'on a constaté que l'acier à outils ordinai- re, par exemple, ne résisterait pas à une opération de ce genre.
L'importance de l'opération de découpage est cependant telle qu'une quantité considérable de chaleur est engendrée et que le refroidissement de l'outil coupant 'est nécessaire. Lorsqu'on a essayé de refroidir ainsi l'outil, il en est ré- sulté la détérioration de l'outil proprement dit,
On a proposé également d'utiliser des organes réfractaires abrasifs et (ou) coupants @@@ organes abiasifs et (ou) coupants mais cesorganes ont exigé desremplace- ments fréquents en raison des conditions de tempé- rature auxquelles ils sont soumis et en raison de la quantité de travail qu'ils sont appelés à fournir.
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Conformément à la présente invention, on a prévu, des organes coupants d'une surface re- lativement grande, ce qui, non seulement leut confère une plus grande solidité permettant de maintenir ces outils dans la position voulue de fonctionnement par rapport à la matière,, mais assure également un passage plus rapide de la chaleur à partir du point coupant et par conséquent une distribution et une dissipation plus rapides de la chaleur. Cette construction s'adapte au refroidissement par l'eau.
Si l'on se reporte plus particulièrement au dessin, on voit que sur la. fig.1, on a repré- senté l'extrémité de sortie d'un appareil de soudure destiné à produire une soudure 2 entre les bords en contact de la. matière sensiblement tubulaire 3. L'appareil représenta comprend des Belettes de pression 4 placées lune en face de l'autre et disposées de préférence autour de la matière, de façon à délimiter un passage plus ou moins complet à travers lequel la matière est forcée de passer, La forme du passage est telle que le joint (ou soudure) 2 se présente sous forme d'un bourrelet 5 faisant saillie sur ledit joint, ce bourrelet présentant les caraco téristiques indésirables qui ont été exposées plus haut.
Dans le mode d'exécution représenté, l'appareil de soudure qui fait l'objet de la présents invention agit pour produire une "soudu- re inférieure bien qu'il soit entende que l'in- vention n'est pas,limitée en ce qui concerne la.
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position de la soudure proprement dite ou en ce qui concerne l'appareil au moyen duquel ladite soudure est produites la plupart des appareils à souder il uti- lisés dans l'industrie concentrent (le chauffage de la matière dans une zone plus ou moins étroite située dans le voisinage des parties à souder.
Dans les appareils à souder dits à induction qui ont été proposés jusqu'à présent, ces zones sont extrêmement étroites.
Dans la plupart des cas, on peut cepen- dant considérer que la chaleur est concentrée dans la partie de la matière qui constitue le joint, tandis que la température des autres parties de ladite matière n'est pas sensiblement affectée.
Lorsque la zone de métal fortement chauffa est relativement faible et lorsque le diamètre de la section complète de l'objet est relativement grand:, la température ne peut pas atteindre un point où il @@@@ se manifesterait une tendance au cintrage des articles ou à la torsion du joint. Mais, dans d'autres cas où la surface du métal chauffé est relativement plus grande par rapport à la section de l'objet soudé, il peut se manifester une tendance indésirable au cintrage du tube et à la torsion du joint.
Dans tous les cas, on a constaté qu'on peut combattre au moins partiellement des tensions inté- vieures dans l'objet fini ainsi qu'une tendance au cintrage du tube ou à la torsion du joint en enle- vant une partie de la matière chauffée dans un temps relativement court, après Inachèvement de la. soudure,, 0'est pourquoi:) bien que l'invention soit
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des utile pour enlever le bourrelet d'objetssoudés,à une température quelconque, on prend de prêté'* rence des mesures pour enlever le bourrelet avant que celui-ci se soit refroidi d'une façon appré- ciable.
Sur la fig. 1 du dessin, on a représen- té une des formes d'exécution d'un mécanisme des- tiné à enlever le bourrelet, ledit mécanisme étant placé dans 10 voisinage immédiat de la sortie de l'appareil à souder. Le mécanisme représenté comporte un bâti 6 fixé sur un socle approprié 7 (organisé de façon à coopérer avec une table 8 à molettes coupantes)et supportant ladite table.
Sur la fig. 2, le bâti 6 est représenté constitué par une pièce creuse venue de fonte à l'intérieur de laquelle est montée à glissement une saillie 9 que porte la partie inférieure de la table à molettes coupantes. Dans le voisinage de chacun des angles du bâti, on a formé une oreille 10 disposée à l'alignement d'une oreille 11 que porte la saillie 9 de la table; ces oreilles sont taraudées pour recevoir les deux extrémités d'une vis 12, les deux extrémités de chacune des vis portant des filets de pas en sens contraire et chacune des vis étant pourvue d'un volant 14.
On voit que grâce à cette cons- à la volonte de l'opérateur. truction, on peut régler/la hauteur de la table qui porte les molettes copuantes,
Sur lapartie de la. table 8 qui se trou ve dans le voisinage de l'appareil à souder est
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fixée une console 15 façonnée pour recevoir un ga- let 16 destiné à guider et à supporter la matière; ce galet est aonstitué de préférence par deux troncs de cône opposés par leur petite base et présente une gorge 17 entre les deux troncs de cône ladite gorge étant destinée à recevoir le bourrelet 5.
On voit plus particulièrement sur la fig. 4 que le galet 16 est supporté par un arbre 18 dont les tourillons sont pourvus de méplats destinés à coopérer avec des fourches 19 qui servent au gui- dage desdits méplats et qui se présentent à la partie supérieure de la console 15 Des vis de réglage 20 agissent sur les méplats de l'arbre et permettent de faire varier la position verticale du galet.
Des supports 21 font saillie de la table vers le haut,, Ces supports se disposent de préfé- rence de façon qu'ils soient désaxés dans le sens longitudinal et qu'ils se trouvent des deux côtés opposés de la ligne médiane de la table. Chacun desdits supports est pourvu d'une tige de pivote- ment 22 qui la traverse et sur ces tigees sont mon- tés de façon à pouvoir osciller des supports 23 pour les mofettes de découpage.
Chacun des supports de molettes coupantes., porte,vissée dans son extrémité libre,une vis de régalge 24 au moyen de laquelle on peut régler dans le sens angulaire et individuellement les sup- ports de molettes coupantes, de façon à leur faire prendre des positions inclinées différentes sur leur pivot.
Sur chacun des supports de molettes cou-
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pantes fait saillie vers le haut un goujon 25 sur lequel est monté d'une façon voulue quelconque et de manière à. pouvoir tourner une molette coupante rotative 26. Bien que les molettes elles-mêmes puissent être construites d'une façon voulue quel- conque, elles affectent de préférence la forma d'un anneau 27 claveté ou fixé- d'une autre façon comne on l'a indiqué en 28 sur un disque 29 qui peut tourner sur le pivot 25, grâce à des supports à, rouleaux 30.
Chacun des disques 30 est aussi élar- gi de préférence au-dessous de la molette coupante de façon à coopérer avec un palier de butée 31, la partie périphérique 32 du disque étant prolongée de façon à envelopper le palier de butée et à em- pécher que des matières étrangères'y pénètrent, Cette construction permet d'enlever et de rempla,- cer à vo lont é les molettes coupante s proprement dites qu'on a représentées sur le dessin avec leur surface périphérique 33 disposée dans un sens sensi- blement normal aux surfaces latérales de façon qu'on puisse les enlever et les remplacer à volonté.
23
A chacun des supports/de molettes coupantes est fixé un râcloir ou grattoir 34 construit de préférence en une matière servant à la fabrication de ressorts, lesdits grattoirs ou râcloirs présen- tant des extrémités rentrantes 35 susceptibles d'ap puyer contre la périphérie 33 des molettes coupantes.
En outre, chacun des racloirs comporte de préfé- rence une saillie 36 qui recouvre partiellement la molette coupante avec laquelle elle coopère pour maintenir libre de toute matière accumulée . la partie supérieure de ladite molette coupante. Grâce
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à leur élasticités ces racloirs peuvent être mainte- nus en cohtact avec les molettes à tout moment et racler lesdites molette Se
L'un des supports à molettes 23 a été représenté égalent corne pourvu d'un guide incurvé 37 dispose de façon à couper la ligne du bourrelet qu'on enlève et de manière à faire dévier ainsi dans le sens latérale en dehors de la zone d'opra- tion de la.molette coupante suivante,
ledit bourre- let, grâce à quoi cette molette coupante suivante peut agir. sans être gênée, directement sur le bour- relet.
Le mécanisme coupant pr@ possédant les caractéristiques qui viennent d'être indiquées fonc- tionne avec une grande souplesse d'autant plus que l'on peut régler la table principale à molettes coupantes pour l'amener à une position de travail voulue quelconque et que le galet de guidage et de support 16 qui agit sur la matière peut également être réglé en .position par rapport à la table à faire molettes coupantes.
On peut/vàrier le plan dans lequel agit chacune des molettes coupantes par rapport an plan de l'appareil, de façon que lesdites molettes coupantes agissent soit dans un plan sen- siblement parallèle à la matière lorsque celle-ci affecte une forme plate,soit/dans un pian tangent lorsque la matière affecte une forma sensiblement tubulaire soit @ encore dans un plan qui forme un angle avec la matière. Sur la fig. 2 du dessin, on a représen- té la première position-, dans cette position, la molette agit pour produire un objet fini présentant une partie soudés sensiblement de niveau à sa surfa -
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ce avec les surfaces voisines du reste du métal.
D'autre part, on a représenté sur la fig. 6 un objet présentant une partie soudée 59 telle qu'on la formerait en réglant la position angulaire des molettes coupantes pour les amener à la position indiquée en pointillé en 40 sur la fig. 2. Il est clair qu'on peut augmenter ou diminuer l'angle des molettes suivant les caractéristiques que l'on désire atteindre pour enlever complètement le bourrelet ou pour ne l'enlever que partiellement, de façon à laisser une partie en saillie de sec- tion sensiblement triangulaire.
Lorsqu'on effectue le découpage pendant que le bourrelet est encore chaud, non seulement on obtientles avantages qui ont été indiqués plus haut, mais on facilite aussi l'enlèvement pro- prement dit du bourrelet, car le métal à chaud se prête mieux à un enlèvement En outre, le métal chauffa du bourrelet est susceptible de couler plus facilement sous l'action des molettes coupantes et il en résulte que toutes les dépres- sions, les fissures ou autres imperfections sont remplies d'une façon plus efficace de cette façon et que l'objet fini est moins susceptible de recueillir et de retenir des substances corrosi- ves.
Sur la fig. 1 du dessin, on voit que chacune des molettes coupantes est montée de fa- çon à agir sur toute la largeur du bourrelet, ce qui permet d'enlever le bourrelet en utilisant une seule molette coupante. La demanderesse a. toutefois constaté que, bien que le bourrelet
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puisse être enlevé d'une façon efficace de cette manière, il se manifeste une tendance à la production d'un bord plus ou- moins déchiqueté aux points où le bourrelet se détache finalement de l'objet. La deuxième molette coupante em- pèche la formation d'un bor d de cette nature dans les cas où l'on désire effectuer l'enlèvement complet du bourrelet; elle permet aussi la pro- duction d'un bourrelet en saillie symétrique dans les cas où un bourrelet de cette forme est dési- ré.
Dans certains casp on a constaté qu'on ob- tient des résultats satisfaisants lorsqu'on main- tient les molettes coupantes sous des angles difè férents et,grâce à cette organisation,, l'une des molettes coupantes sert à finir le travail effec- tué par l'autre molette,
Bien que le mécanisme coupant qui vient d'être décrit puisse comprendre des molettes cou- pantes rotatives commandées desmodromiquement, la demanderesse a constata que ce mode de commande n'est pas indispensable lorsqu'on monte les molet- tes coupantes comme on l'a représenté d'une façon générale sur la figo 1,
car le mouvement de rota- tion nécessaire est imprimé auxdites molettes par le déplacement longitudinal de la matière que l'on découpe. pour refroidir les molettes coupantes pendant leur travail, on peut prévoir des tuyères à eau 41 destinées à projeter des jets d'eau de refroidissement sur lesdites molettes coupantes qui, de cette façon peuvent être maintenues en- tre des limites de températures voulues quelcon- ques.
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La demanderesse a constaté en outre que, bien qu'il soit possible de refroidir efficacement les molettes coupantes de la façon qui vient d'âtre indiquée, l'eau n'empêche pas des copeaux ou d'autres particules de métal de s'attacher aux. lames des mo- lettes coupantes. Pour écarter cet inconvénient, on pourvo it de préférence chacune des molettes coupan- tes d'un dispositif de graissage qui prend la forma d'un petit réservoir à huile 42 au moyen duquel on peut amener continuellement del'huile sur les parties désirées des molettes coupantes.
Dans certains cas, il convient de cons- tituer un appareil qui, au lieu de permettre le régla- ge de la position de la table à molettes coupantes, soit pourvu d'organes tels qu'ils permettent un réglage plus ou moins précis par degrés. Un appareil de ce genre est représenté: schématiquement sur la fig. 8. Il comporte un pilier 43 qui porte une table inférieure 44 sur laquelle est montée une table à. molet tes coupantes 45.
La table à molettes coupantes est, comme on l'a représenté, boulonnée sur la table infé- rieure au moyen de boulons 46 qui traversent des ron- delles d'espacement 47. Chacune de ces rondelles a une épaisseur telle que l'enlèvement d'une de ces rondelles règle l'appareil pour la dimension suivan- te, par ordre de diamètre croissant du tuyau, On peut, par exemple, donner à chacune de ces rondelles une hauteur de 25 m/m. de façon que l'appareil puisse être utilisé pour des tuyaux de 500, 550, 600 et 650 mm. de diantre.
On peut toutefois se servir de rondel- les d'une hauteur différente et on peut faire varier
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le nombre desdites rondelles' pour obtenir les résul- tats voulus.
On a représenté sur les fig. 9, 10 et 11 une forma d'exécution légèrement modifiée de molettes coupantes qu'on a trouvé désirable pour atteindre certains buta,, La molette coupante 48 dont la. forme est généralement annulaire,, coma dans le cas des molettes coupantes décrites plus haut, est représentée avec des côtés 49 évidés ou inclinée l'un vers l'autre.
La demanderesse a constaté que cet évidement ou cette inclinaison des côtés permettent de réaliser un dégagement meilleur entre ladite molette et la matière et qu'ils empêchent le frottement entre la surface supérieure de la molette coupante et le tuyau, Si l'on ne fait pas subir aux molettes coupantes une opération de ce genrep on constate que ces dernières, en raison de leur frottement, tendent à endommager plus ou moins la surface du tuyau dans le voisinage du bourrelet qu'on e@lève.
Cette détérioration augmente lorsqu'il se forme des entailles sur le tranchant des molettes ou lorsque les particules de métal adhèrent audit tranchant.
Sur la fig. 11, on a représenté la molette constituée par une partie principale d'une matière appropriée et par des angles coupants 50 en un alliage spécial grâce auquel la durée desdites molettes est prolongée.
Cette molette est représentée comme étant portée par un arbre à molettes 51, ledit ar- bre étant creux de façon qu'il constitue un réservoir à huile 52. Ce réservoir agit automatiquement pour lubrifier un rouleau à billes 53 ; les fuites du lu- brifiant à partir du rouleau et l'entrée desparti-
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culesdons co dernier sont' empêchéespar un joint spécial 54 existant entre l'arbre à molettes et la base 55 dudit arbre. La partie supérieure du ré- servoir peut être fermée par une plaque appro- priée 56 qui fait l'office de couvercle, ladite plaque pouvait être enlevée à volonté pour permet- tre d'atteindre le réservoir.
Si l'on se reporte plus particulièrement à la fig. 10 du dessin, on voit que le roulement à billes présente un grand diamètre et que l'angle coupant de la molette coïn- cide sensiblement avec la ligne médiane du trajet que parcourent les billes. Cette construction a été trouvée très solide et on a constaté qu'elle empêche d'une façon satisfaisante toute tendance qu'aurait la molette coupante à basculer.
Sur la fig. 12, on a représenté un autre mode d'exécution de l'invention; cette figure est très schématique et montre que cette forme d'exécution est appropriée pour l'enlèvement d'un bourrelet à la partie supérieure dans le cas on on fabrique le tuyau en plaçant le joint à la partie supérieure au lieu de le placer à la partie inférieure. Sur cette figure les organes correspondant aux organes décrits pré- cédemment en se reportant aux fig. 1 à 4 sont dési- gnés par le même nombre de référence affecté d'un prime (').
Dans cette forme d'exécution modifiée, les boulons de réglage 24' passent à travers des rainures 57 pratiquées dans le support pivotant 23' des molettes coupantes, lesdits boulons de réglage étant vissés dans la table à molettes coupantes 8'.
De cette façon, les supports de molettes coupantes sont maintenus à la. position élevée voulue et sont empê-
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tournant D9urnant chés de tomber librement/sur leur pivot 22'. Outre les boulons de réglage 24' au moyen desquels Inaction susvisée peut être obtenues on peut prévoir un jeu de boulons de réglage supplémentaires 58 qui agissent pour bloquer les supports et pour les empocher de se déplacer dans le sens oppose. Il est nécessaire ega- lement, dans le cas d'une molette coupante renversée de ce genre, dé prévoir des moyens qui empêchent les molettes 27' de se détacher des disques 29' et de tomber.
les résultats voulus à cet égard peuvent être obtenus lorsqu'on pourvoit chacune des molettes cou- qu'on prévoit pantes d'un évidement 59 et qu'on prévoit une plaque 60 faisant office de couvercle portée par ledit disque et travaillant dans ledit évidement. A d'autrespoints de vue, la construction et le fonctionnement de la molette correspondent à ceux qui ont été décrits déjà,
Les molettes coupantes rotatives ne possè- dent pas seulement les nombreux avantages qui ont été indiqués, mais elles possèdent aussi celui de se prêter à un. affûtage pendant qu'elles tournent sans qu'il soit nécessaire de les enlever de l'appareil.
Pour effectuer cet affûtage, on peut maintenir contre les molettes,pendant qu'elles effectuent le découpage, un outil d'une forme voulue..
La présente invention présente l'avantage de permettre l'enlèvement complet ou partiel d'un bourrelet formé sur un objet soudé quelle que soit la température de l'objet lui-même et de permettre de don- ner à la partie restante du bourrelet la forma voulue.
Bien qu'on ait représenté sur le dessin annexé et qu'on ait.décrit dans ce qui procède certaines formes d'exécution préférées de l'invention et le mode
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de mise en oeuvre de ladite invention, il est bien entendu qu'on peut apporter certains chan- gements dans la construction et dans le fonction- nement sans qu'on s'écarte de l'esprit de la présente invention.
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1. Hrocédé pour l'enlèvement des bourrelets sur des objets soudés caractérisé par le fait qu'on soumat le bourrelet à une action de cisaillement ou de découpage aux deux côtés oppo- sés du bourrelet.
2. Procédé conforme à la revendica- tion 1, caractérisé par le fait qu'on soumet le bourrelet à une action de cisaillement ou de dé- coupage, d'abord à l'un des cotés du,bourrelet, puis au côté opposé dudit bourrelet.
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'Improvements to processes and apparatus or burrs for removing beads / from welded objects "a
When producing probed objects, the actual welding operation agitates while the pressure applied to ensure intimate contact of the parts which are welded to or burr form a bead / which protrudes along the line Welding.
The present invention relates to a
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improved method and improved apparatus particularly adaptable to the complete or partial removal of said bead.
The method and apparatus which form the object of the present invention can, in the case of partial removal of the bead, be used to give a predetermined shape to the part of the bead which is to be removed. we want to leave on the object.
The invention is not limited to the particular construction and mode of operation of the welding apparatus by means of which the actual joint is obtained. However, it has been found that some desirable results are obtained when the bead removal is effected while the material by which the weld is produced is moving. To this end, it is advisable to place, whenever the conditions of the installation allow it, the mechanism intended to remove the bead in the immediate vicinity of the appliance to be welded.
In the accompanying drawing, there is shown in a somewhat diagrammatic manner one of the preferred embodiments of the present invention.
On this drawing :
Fig; 1 is a plan view showing part of a welding apparatus shown schematically with the improved mechanism which serves to remove the bead and which cooperates with said apparatus;
Fig. 2 is an end view of the apparatus shown in FIG. 1;
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Fig. 3 shows in detail and in section one of the scrapers or scrapers represented in a more particular way in FIG. 1;
Fig. 4 is a detail section on an enlarged scale taken along IV-IV of FIG. 1, seen in the direction of the arrows, -
Fig. 5 is a cross section following (or object) V-V of fig. 1 and showing the material / as it is delivered by the welding apparatus, FIG. 6 is a view similar to FIG.
5 and show the material after it has. been subjected to a bead removal operation, in accordance with an embodiment of the present invention;
Fig. 7 is a view similar to FIG.
6 and shows the material after it has been subjected to a further bead removal operation, in accordance with another embodiment of the present invention, said operation removing the bead substantially completely.
Fig. 8 is a view similar to FIG.
2 and shows a slightly modified embodiment of the apparatus which is the object of the present invention;
Fig. 9 is a partial plan of a cutting block executed in a slightly modified form;
Fig. 10 is a cross section corresponding to FIG. 9;
The freeze It is a detail section on an enlarged scale of the cutting wheel shown in Figs. 9 and 10;
Fig. 12, finally ;, is a view similar to FIG. 2 and shows a third mode of execution
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of the apparatus which is the subject of the present invention.
During the welding operation, the application of the welding pressure is such that it forcibly brings the parts to be welded into contact with each other, so as to cause a weld. partial flow of the metal outward and form a protruding bead. When the material has a tubular or substantially tubular cross section and is established for use in conducting fluids, the material is constructed. welding apparatus generally so as to prevent the formation of an inwardly projecting bead because such bead tends to oppose the desired movement of certain fluids for which said material tubular is used.
This is why the metal which is welded is usually partially supported, more particularly in the vicinity of the weld itself, in such a way that the bead is formed entirely from one or the other. 'other side. This bead not only harms the appearance of the finished product but, due to the fact that it contains the. major part of the impurities such as scabs etc, it also has the appearance of a crack or a partial crack which shows the object as if it has an imperfect seal.
This bead not only detracts from the appearance of the material due to its more or less jagged nature, but it also interferes with the proper handling of said material.
In addition, when the bead is composed
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partially from elements which cut to cover the neighboring parts of the same metal which constitutes the tubular object, hollows or crevices are formed in which substances collect together which tend to corrode the metal more rapidly.
For all these reasons, it is generally advisable to remove at least part of this bead.
0 * 'is why we have tried so far in different ways to remove this bead, According to a. one of the known methods, a substantially fixed cutting tool is used, similar in general to a tool such as those used on lathes, this tool being provided with a special steel cutting tip due to the fact that it was found that ordinary tool steel, for example, would not withstand such an operation.
The importance of the cutting operation, however, is such that a considerable amount of heat is generated and cooling of the cutting tool is required. When an attempt was made to cool the tool in this way, the result was damage to the tool itself,
It has also been proposed to use refractory abrasive and (or) cutting members @@@ abiasive and (or) cutting members but these members have required frequent replacement due to the temperature conditions to which they are subjected and due to the amount of work they are called upon to provide.
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According to the present invention, cutting members with a relatively large surface area have been provided, which not only gives them greater solidity making it possible to maintain these tools in the desired operating position with respect to the material, , but also ensures faster heat transfer from the cutting point and therefore faster heat distribution and dissipation. This construction adapts to water cooling.
If we refer more particularly to the drawing, we see that in the. Fig.1 shows the output end of a welding apparatus intended to produce a weld 2 between the edges in contact with the. substantially tubular material 3. The apparatus shown comprises pressure belts 4 placed one opposite the other and preferably arranged around the material, so as to delimit a more or less complete passage through which the material is forced to pass, The shape of the passage is such that the joint (or weld) 2 is in the form of a bead 5 projecting from said seal, this bead having the undesirable characteristics which have been explained above.
In the embodiment shown, the soldering apparatus which is the object of the present invention acts to produce a lower weld although it is understood that the invention is not limited to. what concerns the.
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position of the weld proper or with respect to the apparatus by means of which said weld is produced most of the welding apparatus used in industry concentrate (heating the material in a more or less narrow zone situated in the vicinity of the parts to be welded.
In the so-called induction welding devices which have been proposed so far, these areas are extremely narrow.
In most cases, however, it can be considered that the heat is concentrated in the part of the material which constitutes the seal, while the temperature of the other parts of said material is not significantly affected.
When the area of strongly heated metal is relatively small and the diameter of the entire section of the object is relatively large :, the temperature cannot reach a point where there would be a tendency to bend the articles or to the torsion of the joint. But, in other cases where the area of the heated metal is relatively larger compared to the section of the welded object, there may be an undesirable tendency to bend the tube and twist the joint.
In all cases, it has been found that internal stresses in the finished article and a tendency to bend the tube or to twist the joint can be at least partially combated by removing part of the material. heated in a relatively short time, after Incompletion of the. welding ,, 0 is why :) although the invention is
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Useful in removing the bead from welded objects, at any temperature, steps are preferably taken to remove the bead before it has cooled to any appreciable extent.
In fig. 1 of the drawing shows one of the embodiments of a mechanism for removing the bead, said mechanism being placed in the immediate vicinity of the outlet of the welding apparatus. The mechanism shown comprises a frame 6 fixed on a suitable base 7 (organized so as to cooperate with a table 8 with cutting wheels) and supporting said table.
In fig. 2, the frame 6 is represented by a hollow part made of cast iron inside which is slidably mounted a projection 9 carried by the lower part of the table with cutting wheels. In the vicinity of each of the angles of the frame, an ear 10 has been formed arranged in alignment with an ear 11 which the projection 9 of the table carries; these ears are threaded to receive the two ends of a screw 12, the two ends of each of the screws carrying threads of pitch in the opposite direction and each of the screws being provided with a handwheel 14.
We see that thanks to this cons- at the will of the operator. truction, you can adjust / the height of the table which carries the coping knobs,
On the part of the. table 8 which is located in the vicinity of the welding device is
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fixed a bracket 15 shaped to receive a roller 16 intended to guide and support the material; this roller is preferably aonstitué by two truncated cones opposed by their small base and has a groove 17 between the two truncated cones said groove being intended to receive the bead 5.
It can be seen more particularly in FIG. 4 that the roller 16 is supported by a shaft 18, the journals of which are provided with flats intended to cooperate with forks 19 which serve to guide said flats and which are present at the upper part of the console 15 Adjusting screws 20 act on the flats of the shaft and allow the vertical position of the roller to be varied.
Supports 21 project upwards from the table. These supports are preferably arranged so that they are longitudinally offset and lie on two opposite sides of the center line of the table. Each of said supports is provided with a pivot rod 22 which passes through it and on these rods are mounted so as to be able to oscillate supports 23 for the cutting moulders.
Each of the cutting wheel supports., Carries, screwed into its free end, an adjustment screw 24 by means of which the cutting wheel supports can be individually and angularly adjusted, so as to make them assume positions different inclines on their pivot.
On each of the wheel supports
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pantes protrudes upwardly a stud 25 on which is mounted in any desired manner and so as to. be able to turn a rotary cutting wheel 26. Although the wheels themselves can be constructed in any way desired, they preferably affect the shape of a ring 27 keyed or otherwise secured as one. 'indicated at 28 on a disc 29 which can rotate on the pivot 25, thanks to supports with rollers 30.
Each of the discs 30 is also preferably widened below the cutting wheel so as to cooperate with a thrust bearing 31, the peripheral part 32 of the disc being extended so as to envelop the thrust bearing and prevent that foreign matter penetrates therein, This construction makes it possible to remove and replace, - you will have the actual cutting wheels that have been shown in the drawing with their peripheral surface 33 disposed in a sensi- normal to the side surfaces so that they can be removed and replaced at will.
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Attached to each of the supports / cutting wheels is a scraper or scraper 34 preferably constructed of a material for the manufacture of springs, said scrapers or scrapers having re-entrant ends 35 capable of pressing against the periphery 33 of the knurls. sharp.
Furthermore, each of the scrapers preferably has a projection 36 which partially covers the cutting wheel with which it cooperates to keep free of any accumulated material. the upper part of said cutting wheel. Grace
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due to their elasticity, these scrapers can be kept in contact with the rollers at any time and scrape said rolls Se
One of the roller supports 23 has been shown as a horn provided with a curved guide 37 disposed so as to cut the line of the bead which is removed and so as to thus deflect in the lateral direction outside the zone of the next cutting wheel opera- tion,
said bead, thanks to which this following cutting wheel can act. without being embarrassed, directly on the bead.
The pr @ cutting mechanism, having the characteristics just indicated, operates with great flexibility, all the more so as the main table with cutting wheels can be adjusted to bring it to any desired working position and that the guide and support roller 16 which acts on the material can also be adjusted in position with respect to the table to make cutting wheels.
It is possible to vary the plane in which each of the cutting wheels acts with respect to the plane of the apparatus, so that said cutting wheels act either in a plane substantially parallel to the material when the latter has a flat shape, or / in a tangent plan when the material affects a substantially tubular shape or @ again in a plane which forms an angle with the material. In fig. 2 of the drawing, the first position has been shown - in this position the wheel acts to produce a finished object having a welded part substantially level at its surface -
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this with the neighboring surfaces of the rest of the metal.
On the other hand, there is shown in FIG. 6 an object having a welded portion 59 such that it would be formed by adjusting the angular position of the cutting wheels to bring them to the position indicated in dotted lines at 40 in FIG. 2. It is clear that you can increase or decrease the angle of the knobs according to the characteristics that you want to achieve in order to completely remove the bead or to remove it only partially, so as to leave a protruding part dry. - substantially triangular tion.
When the cutting is carried out while the bead is still hot, not only are the advantages indicated above obtained, but also the actual removal of the bead is facilitated, since hot metal lends itself better to cutting. removal In addition, the heated metal of the bead is likely to flow more easily under the action of the cutting wheels and as a result any depressions, cracks or other imperfections are filled in a more efficient manner in this way and that the finished article is less likely to collect and retain corrosive substances.
In fig. 1 of the drawing, it can be seen that each of the cutting wheels is mounted so as to act over the entire width of the bead, which makes it possible to remove the bead using a single cutting wheel. The plaintiff a. however found that, although the bead
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can be effectively removed in this manner, there is a tendency to produce a more or less jagged edge at the points where the bead eventually detaches from the object. The second cutting wheel prevents the formation of a bead of this nature in cases where it is desired to effect complete removal of the bead; it also allows the production of a symmetrical protruding bead in cases where a bead of this shape is desired.
In some cases it has been found that satisfactory results are obtained when the cutting wheels are held at different angles and, thanks to this organization, one of the cutting wheels is used to finish the work being done. killed by the other dial,
Although the cutting mechanism which has just been described can comprise rotary cutting wheels controlled desmodromically, the Applicant has observed that this control mode is not essential when the cutting wheels are mounted as has been described above. shown generally in fig 1,
because the necessary rotational movement is imparted to said wheels by the longitudinal displacement of the material which is cut. in order to cool the cutting wheels during their work, it is possible to provide water nozzles 41 intended to project jets of cooling water onto said cutting wheels which, in this way, can be kept between any desired temperature limits .
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Applicants have further found that, although it is possible to effectively cool the cutting wheels in the manner just described, the water does not prevent chips or other metal particles from attaching. to the. blades of cutting rims. To avoid this drawback, each of the cutting wheels is preferably provided with a lubricating device which takes the form of a small oil reservoir 42 by means of which oil can be continuously supplied to the desired parts of the wheels. sharp.
In certain cases, it is advisable to constitute an apparatus which, instead of allowing the adjustment of the position of the cutting wheel table, is provided with members such as to allow a more or less precise adjustment by degrees. . An apparatus of this type is represented: schematically in FIG. 8. It has a pillar 43 which carries a lower table 44 on which is mounted a table. knurl your cutting 45.
The cutting wheel table is, as shown, bolted to the lower table by means of bolts 46 which pass through spacer washers 47. Each of these washers has a thickness such that the removal of d. One of these washers sets the apparatus for the next dimension, in order of increasing diameter of the pipe. For example, each of these washers can be given a height of 25 m / m. so that the device can be used for pipes of 500, 550, 600 and 650 mm. of deuce.
However, you can use washers of a different height and you can vary
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the number of said washers to obtain the desired results.
There is shown in FIGS. 9, 10 and 11 a slightly modified form of execution of cutting wheels which has been found desirable to achieve certain buta ,, The cutting wheel 48 including the. shape is generally annular, coma in the case of the cutting wheels described above, is shown with sides 49 recessed or inclined towards each other.
The Applicant has observed that this recess or this inclination of the sides make it possible to achieve a better clearance between said wheel and the material and that they prevent friction between the upper surface of the cutting wheel and the pipe, If one does not undergo with cutting wheels an operation of this kindp it is found that the latter, because of their friction, tend to damage more or less the surface of the pipe in the vicinity of the bead which is lifted.
This deterioration increases when notches form on the cutting edge of the wheels or when metal particles adhere to said cutting edge.
In fig. 11, there is shown the wheel constituted by a main part of a suitable material and by cutting angles 50 in a special alloy by which the duration of said wheels is extended.
This wheel is shown as being carried by a wheel shaft 51, said shaft being hollow so that it constitutes an oil reservoir 52. This reservoir acts automatically to lubricate a ball roller 53; the lubricant leaks from the roll and the entry of the
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culesdons co last are 'prevented by a special seal 54 existing between the knurled shaft and the base 55 of said shaft. The upper part of the tank can be closed by a suitable plate 56 which acts as a cover, said plate could be removed at will to allow access to the tank.
If we refer more particularly to FIG. 10 of the drawing, it is seen that the ball bearing has a large diameter and that the cutting angle of the wheel coincides substantially with the center line of the path the balls travel. This construction has been found to be very strong and has been found to satisfactorily prevent any tendency of the cutting wheel to tip over.
In fig. 12, another embodiment of the invention has been shown; this figure is very schematic and shows that this embodiment is suitable for the removal of a bead at the upper part in the case of manufacturing the pipe by placing the joint at the upper part instead of placing it at the lower part. In this figure the members corresponding to the members described above with reference to FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference number assigned a premium (').
In this modified embodiment, the adjustment bolts 24 'pass through grooves 57 made in the pivoting support 23' of the cutting wheels, said adjustment bolts being screwed into the cutting wheel table 8 '.
In this way, the cutting wheel holders are held at the. desired elevated position and are prevented
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rotating D9urnant chés to fall freely / on their pivot 22 '. In addition to the adjustment bolts 24 'by means of which the above-mentioned inaction can be obtained, a set of additional adjustment bolts 58 may be provided which act to block the supports and to prevent them from moving in the opposite direction. It is also necessary, in the case of such an inverted cutting wheel, to provide means which prevent the wheels 27 'from coming loose from the discs 29' and falling.
the desired results in this regard can be obtained when each of the cutting wheels provided for the edges is provided with a recess 59 and a plate 60 is provided which acts as a cover carried by said disc and working in said recess. From other points of view, the construction and operation of the wheel correspond to those which have already been described,
Rotary cutting wheels not only have the many advantages which have been stated, but also have the advantage of lending themselves to one. sharpening as they rotate without removing them from the device.
To carry out this sharpening, one can hold against the knurls, while they carry out the cutting, a tool of a desired shape.
The present invention has the advantage of allowing the complete or partial removal of a bead formed on a welded object regardless of the temperature of the object itself and of allowing the remaining part of the bead to be given the right amount. desired form.
Although the accompanying drawing has been shown and the following describes certain preferred embodiments of the invention and the method
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In carrying out the said invention, it is understood that certain changes can be made in the construction and in the operation without departing from the spirit of the present invention.
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EJUi [! JN: QI Q1 \ TJ: Olla
1. Method for removing beads from welded objects characterized in that the bead is subjected to a shearing or cutting action on the two opposite sides of the bead.
2. Method according to claim 1, characterized in that the bead is subjected to a shearing or cutting action, first on one of the sides of the bead, then on the opposite side of said bead. bead.