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Pièces tubulaires et leur mode de fabrication par enroule- ment hélicoïdal.
La présente invention a pour objet des pièces obtenues par enroulement hélicoïdal -tubulaires creuses/ainsi que le mode de fabrication de ces pièces. D'une manière plus précise, l'invention a trait aux pièces où l'ébauche, constituée par des spires enroulées hélicoldalement de matière en bande, forme une pièce tubulaire unitaire par fermeture étanche de la ligne de joint séparait les spires voisines au moyen d'une matière de liaison que l'on fait fondre devant cette ligne.
D'une manière plus précise encore, l'invention cou-
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vre des pièces tubulaires du type ci-dessus, de constitu- tion bimétallique, comportant une fourrure ou un recou- vrement extérieur continu ou à la fois une fourrure et un revêtement extérieur continus en métal différent du métal formant l'ébauche enroulée hélicoïdalement.
On connaît le mode de formation d'ébauches tubulaires à enroulement hélicoïdal dans un dispositif approprié, sur un mandrin ou sur ce que l'on appelle un noyau d'air et l'on a déjà fait deéléments de tuyau tubulaires creux en fermant d'une manière étanche la ligne de séparation entre les spires voisines par soudure, brasure ou par une opération analogue. Toute- fois jusqu'à, présent, onn'a effectué ces opérations que sur des ébauches finies, coupées en longueur déterminées que l'on traite de la manière désirée à l'état d'éléments ou d'ensembles distincts.
Le principal objet de l'invention réside dans un perfectionnement des procédés antér ieurs et l'inven- tion vise un nouveau procédé de fabrication en même temps qu'un nouvel appareillage pour son exécution, per- mettant la formation continue d'une piè ce tubulaire creu- se unitaire à partir d'une bande enroulée en hélice, cette pièce étant obtenue à l'état terminée avec ferme- ture étanche de la ligne de séparation et de plus avec re- vêtement superficiel en matière désirée, si un tel revête- ment e st à prévoir.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un procédé et un appareil grâce auxquels non seulement la formation d'une pièce unitaire continue à partir de matière en bande est rendue po ssible, mais encore grâ- ce auxquels il est possible d'employer avantageusement comme partie du procédé de fabrication continue le traite- ment thermique qui pourra être nécessaire pour l'obtention
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d'un produit fini au point de vue métallurgique.Sous un au- tre de ses aspects,
l'invention a pour objet la production d'un nouvel article constitué par une pièce tubulaire creu- se bimétallique comprenant une bande enroulée hélicoïdale- ment en une matière donnée et une fourrure ou un revêtement extérieur continu ou à la fois une fourrure et un revête- ment continus solidarisés intimement par fusion avec la bande et établis en une matière différente de liaison qui sert également à fermer d'une manière étanche la ligne séparant les spires voisines de la pièce.
Suivant une autre forme de réalisation de l'inven- tion on a prévu un procédé de fabrication d'une pièce uni- taire tubulaire et creuse, consistant à enrouler hélicolda- lement une bande métallique pour former une ébauche creuse qui avance suivant son axe tout en étant animée d'un mouvement de rotation depuis l'endroit où. elle est enrou- lée et qui possède un joint continu en hélice, à chauffer par induction l'ébauche mobile à mesure qu'elle avance et à fermer ce joint de façon étanche en faisant fondre un métal de liaison dans le joint de la partie chauffée de l'ébauche.
Suivant une autre variante l'ébauche qui avance est maintenue sous la tension d'enroulement. De préférence on exerce une pression suffisante entre les parois du joint de l'ébauche de manière que le métal de liaison non seule- ment soit fondu dans le joint pour le fermer de façon étanche mais forme une sorte d'alliage du métal de liai- le long son et du métal de l'ébauche/du joint ce qui fournit un joint sensiblement aussi résistant que le métal même de l'ébauche.
L'invention a en outre pour objet un appareil qui comprend d'une part,un dispositif d'enroulement destiné
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à enrouler hélicoidalement la matière en bande pour en for- mer une ébauche creuse et à faire avancer cette ébauche suivant son axe avec un mouvement de rotation depuis l'en- droit ou s'effectue l'enroulement et,d'autre part,un four électrique à induction susceptible d'être traversé par 1 t ébauche à mesure qu'elle avance depuis sont point d'enrou- lement et destiné à faire fondre le métal de liaison dans le joint de la partie de l'ébauche qui est-chauffé par ce four .
Enfin la présente invention a également pour objet une pièce unitaire tubulaire creuse qui comprend une bande de métal ferreux enroulé en hélice pour former une série de spires contiguës présentant entre elles un joint continu en hélice, du métal de liaison à base de cuivre étant fondu dans ce joint pour le fermer de façon étanche et pour réaliser un joint sensiblement aussi résistant que le métal qui constitue la bande enroulée en hélice. D'autres objets de l'invention se reférant à des détails apparaîtront au cours de la description ci-après en même temps que les avantages dus à l'application de la dite invent ion.
La description qui va suivre, en regard du des- sin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 est une vue schématique, partiellement en élévation et partie en coupe d'un appareil réduit à ses éléments essentiels destiné à l'exécution de l'inven- tion.
La fig. 2 est une vue plus ou moins schématique partiellement en coupe et à plus grande échelle d'un mode
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d'exécution préféré d'un appareil destiné à l'exéoution de certains stades de l'invention.
La fig. 3 est une vue prise suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue prise suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe à encore plus gran- de échelle d'une forme de pièce tubulaire avec sa fourruee obtenue conformément à l'invention.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 5 repré- sentant une autré forme de pièce tubulaire obtenue confor- mément à l'invention.
Pour atteindre les résultats visés par l'inven- tion, on enroule d'abord une bande du métal choisi, géné- ralement un métal ferreux tel que l'acier, dans un dis- positif d'enroulement de type connu pour former une pièce tubulaire creuse présentant des spires oontigués séparées par une ligne hélicoïdale continues . Le dispositif d'en- roulement peut utiliser un mandrin mais il est de préfé- rence du type où la bande est cintrée par des matrices formeuses de manière à s'enrouler sur elle-même sans l'aide d'un mandrin.
On appelle généralement ce mode d'enroulement, enroulement autour d'un noyau d'air. Lors- qu'on a enroulé le métal de cette façon, l'ébauche enroulée hélicoidalement tourne autour de son axe longitudinal en quittant le dispositif d'enroulement tout en avançant le long de son axe en suivant ledit axe vers l'opposé du point d'enroulement.
Conformément au procédé suivant l'invention, on chauffe l'ébauche pendant qu'elle tourne et qu'elle avance jusqu'à la température voulue, la partie de l'ébauche qui est chauffée demeurant reliée au dispositif d'enroulement
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et l'on amène un métal de liaison approprié sur la partie chauffée de l'ébauche pendant que celle -ci est refoulée par
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le dispositif d'enroulement en subi 5sant 'un B;ou'Fei,',3i:t fie rotation et d'avancement.
La partie de lTébauche qui est chauffée est de pré- férence chauffée en atmosphère réductrice si le métal de la bande ou le métal de liaison sont de nature à présenter une tendance à l'oxydation à la température de fusion du métal de liaison. Il est évident que dans le cas de métal de liaison à point de fusion bas, tel par exemple qu'une soudure, on peut utiliser un fondant approprié à la place de l'atmosphère réductrice de même que dans certains cas il peut être avantageux d'utiliser un fondant en plus de l'atmosphère réductrice.
Lorsque le métal de liaison est amenée sur la bande dans les conditions indi- quées, il est attiré par capillarité dans l'intervalle séparant les spires voisines et il fond sur le métal de la bande de manière à fermer cet intervalle d'une manière étanche en produisant une pièce continue Unitaire partir de l'ébauche hélicoïdale. En raison du mouve- ment continu de l'ébauche pendant l'opération, il se produit une distribution uniforme du métal de liaison le long de la ligne de joint et l'expérience montre que l'on peut obtenir facilement par ce procédé un joint con- tinu parfait entre les spires voisines.
Pour obtenir les résultats les meilleurs avec ce procédé, il est avantageux de procéder à certaines opérations ------------- complémentaires que l'on va maintenant décrire.
Pour assurer uh écoulement convenable du métal de liaison sur la ligne de joint de l'ébauche, il est avan-
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tageux de maintenir les côtés du joint aussi près que pos- sible l'une de l'autre de manière à assurer l'écoulement du métal de liaison'sur la ligne de joint sous l'action de sa tension superficielle. L'invention est applicable aux pièces tubulaires dont la bande peut être enroulée pour former un joint par aboutement entre les bords des spires voisines ou encore par recouvrement entre les dits bords.
Avec un joint de l'une ou l'autre espèce, la fermeture étanche du joint, doit essentiellement se faire pendant que l'ébauche n'est pas ehcore détachée du dispositif d'enroulement. En effet la nature de l'ébau- che est telle que le déroulement des spires jusqu'au point de provoquer l'ouverture de la ligne de joint à un degré exagéré se trouve à peu près empêché tant que l'ébauche n'est pas détachée de la bande en voie d'enroulement dans le dispositif d'enroulement. Dans le cas d'un joint par recouvrement, la tension produite par le dis- positif d'enroulement seul est plus efficace pour maintenir la ligne de joint bien fermée que s'il s'agis- sait d'un joint par aboutement.
La raison en est qu'avec un joint du type à recou. vrement, le déroulement qui pourrait se produire dans une pièce détachée se produit a partir de l'extrémité de la pièce enroulée en dernier. Ainsi, avec ce type de joint, la ligne de joint est maintenue par construction à des dimensions relativement faibles par la tension appliquée à l'ébauche par le dispositif d'enroulement. Là où l'on ob- tient une ligne de joint à aboutement, la fermeture na- turelle de la ligne de joint sous l'action de la ten- sion d'enroulement n'est pas aussi prononcée que dans le
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cas d'un joint à recouvrement, mais la ligne de joint demeure néanmoins beaucoup mieux fermée lorsque l'ébauche est encore attachée au dispositif d'enroulement que lorsqu'elle en est détachée.
En raison de la possibilité d'un léger déroulement de l'ébauche encore attachée, il est plus avantageux de maintenir l'ébauche sous une tension d'enveloppement suffisante pour maintenir la ligne de joint aussi fermée qu'il est possible en prati- que jusqu'au moment où. elle est fermée d'une manière étanche par le métal de liaison .
Pour les raisons indiquées ci-dessus, l'avan- tage de l'utilisation d'une telle tension d'enveloppe- ment supplémentaire est plus important dans le cas d'une ébauche ayant un joint entre spires du type à aboutement ou d'un autre type ouvert que dans le cas d'une ébauche présentant un joint à recouvrement ou d'un autre type plus ou moins à auto-verrouillage.
Bien que la tension supplémentaire d'en- veloppement soit plus importante dans le cas d'une ébauche ayant un joint entre spires du type à aboute- ment, on comprendra qu'il peut être également avanta- geux de l'utiliser avec un joint à recouvrement.
A titre d'exemple, on a représenté et décrit ci-après une ligne de joint à recouvrement formée par des éléments de la matière formant la bande qui se recouvrent l'un l'autre et qui ont l'épaisseur entière de la bai de elle-même. Il doit être entendu toutefois que lorsque l'on désire que les spires
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se recouvrent tout en conservant aes surfaces de paroi intérieure et extérieure lisses, on peut utiliser une bande de matière à bords biseautés d'une manière ap- propriée pour produire un joint à recouvrement biseau- té.
Lorsque la pièce doit être en acier ou autre matière dont le grain soit susceptible de grossir lors- qu'on la chauffe et cela à un degré qui dépend des con- ditions de temps et de température, on peut réduire au minimum ce grossissement du grain en faisant passer l'ébauche, à mesure qu'elle s'avance en sortant du dispositif d'enroulement dans un four électrique du type à induction par hautes fréquence de manière à amener le métal à la température de fusion désirée du métal de liaison en un temps minimum. La fusion du métal de liaison au contact du métal de l'ébauche en mouvement se fait assez rapidement et l'on a cons- taté qu'en utilisant un tel four, on peut amener le métal à la température voulue et le fondre sans que le grossissement du grain cesse d'être négligeable.
Dans certains cas, les caractères physiques demandés à la pièce tubulaire finie peuvent être tels qu'un traitement thermique de la matière soit nécessaire après le chauffage préliminaire de l'ébau- che et après fermeture étanche de la ligne de joint pour donner à la pièce les caractères physiques dési- rés.
Pour effectuer ce traitement thermique, on peut également prévoir comme stades complémentaires du procédé, la trempe de l'ébauche chauffée à la suite de la fermeture étanche de la ligne de joint, On effectue cette trempe en faisant passer l'ébauche dans une zone
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de trempe pendant qu'elle est encore attachée au disposi- tif d'enroulement, après quoi on la fait passer dans une zone ultérieure ou la matière est chauffée à la tem- pérature d'étirage voulue.
Ayant présente à la mémoire la description géné- rale précédente, on va maintenant se reporter à la re- présentation schématique de la fig. 1 et on va décri- re en s'y référant un appareillage approprié pour l'exécution du procédé complet tel qu'il a été décrit ci-dessus. Sur cette figure, 10 désigne la bande conti- nue de matière de composition voulue s'avançant sous l'action de galets d'entraînement 12 vers les mâchoires ou matrices de formation 14 où la bande s'enroule pour former l'ébauche présentant des spires héli- coïdales contiguès 16 séparées par la ligne de joint 18.
Au voisinage du dispositif d'enroulement com- prenant les matrices de formation 14 se trouve le four de chauffage désigné par la référence 20 et que l'on a supposé dans le cas actuel être du type à induction par hautes fréquences. Une forme appro- priée de four de ce type comprend un enroulement hélicoïdal 22 en tube de cuivre formant conclue- teur du courant électrique à haute fréquence et dans lequel passe de l'eau de circulation servant au refroidissement. L'enroulement tubulaire est de préfé- rence protégé et maintenu hors du contact du métal de l'ébauche par l'écran cylindrique en quartz 24.
Dans ce type de four, les éléments du four lui-même
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ne sont pas à haute température, mais toute matière ma- gnétique passant dans l'enroulement est portée rapide- ment à haute température par le champ magnétique à haute fréquence produit pas le courant traversant l'en- roulement de chauffage. Il est évident que si l'ébauche tubulaire est en matière non magnétique, il est néces- saire d'utiliser un autre type de four de chauffage.
On peut dire qu'en passant dans un four à induction, l'ébauche traverse une zone de hautes températures puis- que dans cette zone l'ébauche est elle-même amenée à hau- te température sans que le four lui-même soit chaud sauf en ce qu'il peut être chauffé par rayonnement à partir de l'ébauche chaude.
Comme on le voit sur la figure les matrices de formation 14 sont du type destiné à l'enroulement de l'ébauche sur noyau d'air et l'absence de mandrin permet l'introduction facile d'un milieu gazeux à l'in- térieur de l'ébauche à partir de l'extrémité où se fait l'enroulement, ce milieu gazeux devant maintenir une atmosphère réductrice à l'intérieur de la partie d'ébauche qui se trouve dans le four de chauffage. On introduit de préférence à cet effet de l'hydrogène dans la tubulure d'admission représentée en 26 et l'on maintient une atmosphère d'hydrogène autour de la partie d'ébauche se trouvant dansle four au moyen d'une admission d'hydrogène arrivant par la tubulure 28.
Le métal de liaison utilisé est représenté comme introduit sous forme d'un fil 30 traversant le noyau d'air autour duquel l'ébauche est enroulée
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et arrivant à une vitesse déterminée en passant entre les galets d'alimentation représentés en 32. Comme on le verra plus en détail ci-après, on peut utiliser d'autres modes d'alimentation en métal liaison.
Si comme il a été déjà dit, la nature de la matière formant l'ébauche est telle qu'un traitement thermique soit désiré, l'ébauche qui s'avance passe dans la zone de trempe représentée d'une manière géné- rale en 34 et dans cette zone l'ébauche chauffée se re- froidit à la vitesse voulue. A titre d'exemple, on a représenté cette zone de trempe comme obtenue au moyen d'un serpentin perforé 36 auquel on fournit un fluide de refroidissement par la conduite d'amenée 38 et d'où il est pulvérisé sur l'ébauche comme représenté en 40.
Le fluide utilisé peut être de l'eau, de l'huile, de l'air ou tout autre fluide désiré suivant la vitesse de trempe que l'on désire.
Si la matière doit être soumise au recuit par étirage, on fait passer l'ébauche qui s'avance dans une où seconde zone de chauffage représentée en 42 /l'on amène à nouveau l'ébauche à une température appropriée par tout moyen convenable que l'on a supposé dans l'exemple représenté être un four à résistance électrique dési- d'une manière générale gné/par la référence 44.
La forme d'ébauche représentée en fig. 1 présen- te un joint par aboutement entre spires voisines et comme il a été indiqué précédemment, il est avantageux, ce genre avec/de joint, de maintenir la portion d'ébauche se trouvant dans la zone de chauffage primitive sous une tension d'enveloppement qui tienne la ligne de joint fermée aussi étroitement que possible.
A cet effet il est prévu comme représenté en 46, une série de galets venant frotter contre l'ébauche pour la maintenir conve-
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nablement alignée; un ou plusieurs de ces galets sont commandés par des engrenages appropriés représentés en 48 de manière à tourner avec une vitesse périphérique au moins égale à la vitesse de rotation appliquée à l'ébau- che par le dispositif d'enroulement et même de préférence avec une vitesse périphérique qui soit légèrement supé- rieure à cette dernière, l'excès de vitesse lorsqu'elle existe étant équilibré par legLissement qui se produit entre le ou les galets commandés et l'ébauche.
Il est évi- dent que s'il y a un excès d'entraînement des galets, la tension d'enveloppement appliquée à l'ébauche par ces galets doit être très faible pour qu'il n'y ait pas de déformation de l'ébauche.
D'autresgaletsde support telsque ceux repré- sentés en 48 peuvent être disposés en des points désirés quelconques et l'on coupe l'ébauche après qu'elle a été soumise au stade final de l'opération, quel que soit ce stade, de manière à former des organes tubulaires unitai- res de longueur appropriée.
On a représenté avec plus de détail en fig. 2 @ 4 un appareil utilisé avec succès pour l'obtention de pièces tubulaires creuses brasées présentant une ligne de joint à aboutement. Comme on le voit sur ces figures, la bande d'acier 10 traverse d'abord des galets d'entraînement 12 qui tournent à la vitesse voulue sous l'action d'un méca- nisme non représenté et passe ensuite entre deux cylindres de formation 50 qui forment un rebor latéral 10a (fig. 4) le long d'un des bords de la bande.
Après la traversée des cylindres de formation la bande avec son rebord est amenée à traverser les mâchoires d'alimentation 52 et 54 pour se rendre à une matrice de formation 56 convenablement profilée /pour enrouler la bande et lui agissant en combinaison avec le galet 58 et la matrice 60 donner la forme désirée d'une ébauche hélicoïdaleprésentant la ligne de joint à aboutement représentée en 18a.
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La mâchoire d'alimentation 54 sur laquelle passe la bcnde présente une rainure longitudin le 62
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dont une extrémité est incurvée latérale:
.i?nt 64 vers le coté de la mâchoire. Le métal de lied son est amené par cette rainure sous la tome d'un l'il qui tend
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I<. être entrafnê a ic, vites;je Lte:ltr...RIIC.."'LG'iiû -a"e Li. bande contre laquelle frotte Ce fil ..léfalliue. Cette ..e-'Lbe àe 1.iétll peut être i'c..cilitée Tnt..'"3Usai.:ei.T.t i:..r l'action d'un ----!et z.io'ieté 3, le fil ijt.llime ssuxzt .eifre se jalet et le. bande; ce jjalet sut être v-nt'useneat entrafhd R. la vitesse voulue par des eu'reges ..propriés représentes en 68.
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Co:ie on le voit fig. 2, la Liftiers de liuisi. as.3nee de cette Llp-uiè--.e prend la for..3 -l'un nroulee.T.t hélicoïdal L. l'intérieur de l'ébauche tubulir, l3 -il fondan''; en =tt#1,znmnt i sone L haute to-.iper.tur:' 3t s'écoul-int dans la lijne de joint pour la L' #=.--=i à 'ux .manière étanche. Couine on le voit ég i e:.isnt ex l'ic' 2, la zone d'. chEu22,---e haute teuipértu." 3st t =:. =,ir#te bzz un four électrique du. type L induction dont la ooctruction est la 's que c el l oe i é J ri te 1. prop.,s lelL. -'1 -; . I . Go ..'jur comprend le serpentin 22 enroulé autour du tube 24 et
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parcouru par du courant sitematif a haute :'r;:ci¯'ï;ce provenant des conducteurs d'amenée xi.
On :¯,3Cj'...v 1.'e=L de uu serpentin 33 par l'.it'éo 7S, P.'e.u étant évacuée par la tubulure de sortie 74.
Dans ce dernier mode d'exécution, comme dans
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celui représenté sohéatiueuent en 1' l, l'hydrosne est introduit dans le four à l'extérieur de la portion d'ébauche qui trouve, par la tubulure 28 et est dmené à l'intérieur de l'ébauche par la tubulure 26.
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On a constaté qu'avec un appareil de ce genre, on peut obtenir une brasure parfaire de la ligne de joint d'une ébauche formée par une bande d'acier et l'on peut obtenir également, à condition de prendre certaines pré- cautions simples, un revêtement parfaitement fondu consti- tué par la matière servant à la fermeture de la ligne de joints.
Il est évident que la bande alimentant la machine à enrouler doit être suffisamment propre et débarrassée de rouille. On a constaté que les bandes ordinaires d'acier du commerce sont suffisamment propres pour l'usage considéré.
Lorsque le métal de liaison utilisé est du cuivre, on a également constaté que le fil de cuivre ordinaire du commerce est généralement suffisamment pur pour assurer une liaison satisfaisante. Dans certains cas, il peut être avantageux d'utiliser du cuivre désoxydé. Il est évident qu'un grand nombre d'alliages de cuivre sont appropriés à être utilisés comme métal de liaison et les termes "métal de liaison au cuivre" désigneront ci-après tous les ..étaux de liaison comprenant du cuivre cornue base.
ON a également découvert qu'en fondant un métal de liaison au contact d'une ébauche qui tourne en s'avon- L@ant à la manière décrite ci-dessus, on peut, si on le désire, obtenir une fourrure uniforme à peu -¯:ils parfaite
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fonlue ur 1:::.. surface interne de 11b,uche, 3n fournissant . ' i;
'2.LlCYle au point de fusion une quantité de J,1tc,1 à liaison on excès de celle nécessûir au remplissage dn 1 -- li@ue de joint. Lorsque le métal de liaison est amené a l'intérieur de l'ébauche, le métal en excès tend se distribuer d'une manière uniforme le long de la surface interne de l'ébauche et de plus, la traction due à l'action
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Si l'excès de métal de liaison ament dans la
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zone de fusion est su2"----isamLient L.1partc,ut, le uét""l Flor. seulement sera amené à traverser la ligue de joint 18 sous l'effet de l'action capillaire en formant une four-
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rure interne 76 .:..is il sera également eatraî'në le lon¯1 de la surface extérieure de l'ébaucha entre les spires voisines de la line de joint pour former un rveêtement extérieur 78 conne représenté en fig. 6. Il est ainsi possible d'obtenir très facilement das pièces bimétalliques à revêtement des types représentés en fig. 5 et 6, siple- ment en modifiant la vitesse d'amenée du Liftai de liaison dans la zone de fusion.
Il est évident qu'il n'est pas essentiel pour l'exécution du procédé d'amener le métal de liaison sous
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fOlIDe de fil ou de l'amener L l'intérieur de l'fauche.
Ainsi par exemple, si l'on veut revêtir la surface extérieure de l'ébauche, plutôt que sa surface intérieure,
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s..utr8.--±;J,t dit si l'on veut obtenir le :L'JVt9:.1ent opposé de celui représente en fig. 5, on doit amener le métal de liaison dans la zone de fusion de mani@re à venir
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d'abord au contact de la surface extérieure de l'éb@uche
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De r.lê'-.1', on comprendra W iC11Pa1'i1' qu'au lieu d'amener le métal de liaison sous la tome d'un fil,
on pourra l'amener en utilisant une ébauche métallique revêtu du métal qui pourra être utilisé cornue métal de liaison. Ainsi on pourra utiliser une ébauche on métal ferreux préalablement revêtue de cuivre, auquel/cas IL chaleur du four fera fondre le cuivre sur la surface de l'ébauche et le cuivre fondu pénétrera dans le joint en hélice de l'ébauche. On remarquera que, dans les cas ou on utilise une ébauche en métal revêtu de cuivre il n'est pas nécessaire d'utiliser de =il spécial ou de matière de liaison spéciale.
Bien que pour la commodité de l'explication on aitdécrit la fabrication de pièces tubulaires en acier brasé avec un métal de liaison au cuivre, il apparaîtra immédiatement à tout homme de l'art que l'invention n'est aucunement limitée à ces métaux parti- culiers et que l'on peut appliquer les principes de l'invention à la fabrication de pièces de même type obtenus à partir d'un grand nombre de matières y compris celles qui n'exigent pas la présence d'un') atmosphère réductrice pour obtenir l'effet de fusion désiré.
On doit également remarquer qu'alors que pour plus de clarté dans le dessin et dans la description, on @ supposé le procédé ap@liqué à la fabrication de pièces tubulaires do forme cylindrique constante, l'invention est applicable aussi bion à la fabrication de pièces tubulaires pouvant être entièrement ou en partie de forme tronconique. Lorsqu'on veut obtenir de telles pièces, on peut utiliser un dispositif d'enroulement qui forme une
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ébauche continue oonctH;uée par des l'I-:5:it= tisùc#i14>es de diL.l.iGrC successivement croissant et décroiss-ant.
Un peut àvi à> . à.i<J nt traiter une ±- -i < sii i .J # :- ti :: : ;r: ù -l1 ± ..i+. t'0''CO'T.iGU'S c.'* 1%1 1) e=2? ±Ù do 1 1.-i,.-T 1..#±Xà = L'k g UQ l t ébç..t:cte continue 311 2oiî-le de cylindre droit ,ue l'on r.cprésentée à titre dtax08pla.
Il est à =:ale#a#t1t évidsnt que l t G11 '}ut Litilisei d'M.ti'3S formes pe.rtio'...lier3E 1 à ' ai, p #-i .ii 1 o i;r ' le Ji' aul±#= ge , 1 '#-li:-int mtL oii E- :i - .à fi" à9 ' liaison, le tr3 pe etc... s<...ns que l'on sorte pour cela l=u do#=oii#e :le l'invention, suivant 1. nature et 2.;;.. :'01'l.1'3 :le l'ébauche il1si -,.Lue le, nature du produit fin.-..l :iésil->ê....ÍD.si pr exe:::;ple dans le eLs de l'euploi d'une Gbauciie tro:acoizîyue , il est b..vaD.t;eu..>: !la prévoir, si l'on utilisa un fjur L cbs1#±G#-i-* 1 e a ù ri r-. ue du. type L induction, un i-l ..?-- - de curt;::t oo....p3..j.t3ur puisque le. rapidité d= ali..-'-e d'en tel four dépend BltrG """,Ut"3.3S ls = iL it-:#ce -,...t..-e le ta! ohuffer et 1 tenzoulens#it de ohuffa';3.
Cette distance varie ildCGSSdsnt 7ec une Jb#ù L.> Ér5iicJiiLgue mesure ;'li3 celle-ci st""V<.....llC'3 dans Is ±=>t. et il faut Cc..:pllBe. cette variation. Toutefois ooi.e indiqué
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ci-dessus il n'est pas nécessaire d'utiliser un four
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de ce type particulier pour l'application d2 l 'i17e13#iGil ';r-'-3 sous son aspect le plus iénéi.=l.. Il -:;st ..JUt9- fois de :::.'[:..;:lde illPQrt&.1ce pour 1. ' e=Ié>##tLi#i de ±>15 ±fls en certaines ..::tièr9S n raison de = ;;rd =.--==ÀiJ.tl d.e oBau±311p re'il p::rl:3t et u.e 'a s,-#j;j;=osz->:i 1, == JL: ¯i#. 1S complète qui en résulte de 1'==cc-%aîsoea>at does dii.-ensions ,le --ra- qui, s'il se produisait, e;.i .c.#;tait un trait3.i'..it le normalisation du ustal avant le traitement .tii<;=.,..igue
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ultérieur.
En utilisant les caractéristiques calorifiques très rapides du four à induction, on peut avec à peu près toutes les matières magnétiques faire passer d@rec- tement l'ébauche de la zone de fusion dans les zones de traitement thermique, ce qui permet de produire d'une manière continue un produit fini à partir de l'ébauche sans interruption entre les différents stades de l'opération.
Un chauffage rapide est également important pour l'exécution optima du procédé pour une autre raison, surtout lorsque le procédé comprend des stades de traitement thermique en plus du .stade du fusion du métal de liaison. En se référant a, la fig. 1 on voit que la force nécessaire au déplacement de l'ébauche à travers l'appareil est transmise par le dispositif d'enroulement par l'intermédiaire de l'ébauche elle-même.
Le chauffage rapide produit par le four à induction a pour résultat que seule une longueur relativement faible de l'ébauche est haute température même quand l'ébauche est refoulée par le dispositif d'enroulement à vitesse relativement élevée et ce faitréduit à
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son tour sensiblement les risdues de jauchisseueni t G.e l'ébauche dans la zone de hautes températures sous l'action des poussées transmises par l'ébauche en cet endroi t.
On voit que si on le désire, le four - induc- tion peut être utilisé en combinaison avec un four à résistance ou d'autre type, le four à induction étant utilisé pour donner un préchauffage très rapide et le four suivant servant à amener le métal à une température
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finale déterminée.
De la description précédente, ll se fole que
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''-'on doive être convaincu que ¯8 prjcéd i.it#> '.ie ù# s avantages .:.l2r:lbl3U;= et importants étant ùo '.L:G u .rce L ce procédé, le produit fini peut être obtenu d'une manière coatiue à, t-ne allure Àii u'est liltëe U3 p.r lb. e i¯,a Jî t à .le Cab rl c-ti oi= de '. ' àb=i#sl ## ;¯.:. =. l, 1.# ¯ # ii .t±. d'ext,i>ule:.:e=a3.
De plus, 1# Cusion ±.u :=.lt:1 1* li-is%n u c>:;t;<Jt do :'0bucI1 iilS:' gue l'js td=s ;lli là.i iu=.= lTrenftuei s rle triite=1#:i'c ?termîgue sat tous appliqués une ébauche qui tour?ne e t ri ---V.3c uns ;=1t.#s.,e uni:form6 ce qui réduit au ;:ii:ii:.1tlùi toute tea.do.oe da ".'ébauche à. -,,uchir pondant les différents st;...,::es ::'11. procède, Par suite le produitfini nécessitera peu ou pas
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de pour pouvjir être utilisé cO:"11.:e élé:;ie#it de tige rectiligne.
On a constaté que l'invention est particulière- ment avantageuse en ce qui concerne la fabrication de pièces tubulaires minces en acier pour tiges de cannes de golf ou tiges analogues où la constance de la forme et de la solidité est essentielle. Il doit être entendu Que l'invention n'est aucunement limitée à la fabrication de pièces tubulaires utiliser comme tiges Lais qu'elle est
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';[ë.le:1nt applicable à la fabrication la =.iôce# 3uhil ;.i=,>s pour tous usages.
On a en outre trouvé que s'il a ume presaion suffisante entre les parois du joint le métal de liaison ne fond pas seulement dans le joint mais fond l'intérieur de manière à produire un joint sensiblement aussi résis- tant que le métal constitutif de la bande. Cn suppose que
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ce degré élevé de résistance du joint est la conséquence d'un alliage du métal de liaison et du mtal de 1¯'ébauche, cet alliage étant réalisé le long de la ligne de joint. La pression nécessaire à cet effet est avantageusement obtenue au moyen de la tension d'enveloppement produite par les galets 46 ou des dispositifs similaires.
Il est à remarquer, cependant, que lorsqu'on désire fabriquer un tube résistance élevée et que l'on utilise la pres- sion due à la tension d'enveloppement ou à toute autre cause, la pression entre les parois du joint, pression produite par les galets 46 ou dispositifs similaires,, ne doit pas être trop grande pour provoquer une déformation par torsion de la forme de l'ébauche à l'endroit chauffé dans le four.
La facilité et le bon marché de la fabrication de pièces titulaires établies conformément à l'invention sont évidents et ces caractères de l'invention en rendant l'utilisation particulièrement avantageuse pour l'obtention de tubes résistant à la corrosion puisque le revêtement désiré peut être obtenu sans autre supplément de dépense que celui correspondant à la matière supplémentaire utilisée.
Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées aux détails particuliers du procédé décrit ainsi qu'à 1''installation prévue pour son exécution sans que l'on sorte pour cela du domaine de l'invention et de plus certains caractères de l'invention pourront, dans ce domaine lui-même, être utilisés à l'exclusion de certains autres.
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Tubular parts and their method of manufacture by helical winding.
The present invention relates to parts obtained by helical winding - hollow tubulars / as well as the method of manufacturing these parts. More specifically, the invention relates to parts where the blank, consisting of turns helically wound of strip material, forms a unitary tubular part by sealing the joint line between the neighboring turns by means of 'a binding material that is melted in front of this line.
More precisely still, the invention covers
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vre tubular parts of the above type, of bimetallic constitution, comprising a continuous outer furring or covering or both a continuous furring and outer covering of metal different from the metal forming the helically wound blank.
The method of forming helically wound tubular blanks in a suitable device, on a mandrel or on what is called an air core is known, and hollow tubular pipe elements have already been made by closing the tubes. in a sealed manner the line of separation between the neighboring turns by welding, brazing or by a similar operation. However, until now, these operations have only been carried out on finished blanks, cut into determined lengths, which are treated in the desired manner in the state of distinct elements or sets.
The main object of the invention lies in an improvement of the previous methods and the invention is aimed at a new manufacturing process at the same time as a new apparatus for its execution, allowing the continuous formation of a part. hollow tubular unit starting from a strip wound in a helix, this part being obtained in the finished state with airtight closing of the separation line and moreover with a surface covering of the desired material, if such a coating - ment is to be expected.
Another object of the invention is to provide a method and apparatus by which not only the formation of a continuous unitary part from strip material is made possible, but also by which it is possible to employ. advantageously as part of the manufacturing process continues the heat treatment which may be necessary to obtain
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of a finished product from a metallurgical point of view.
the object of the invention is the production of a novel article consisting of a hollow bimetallic tubular part comprising a strip wound helically in a given material and a fur or a continuous outer covering or both a fur and a covering - Continuously integrated intimately by fusion with the strip and established in a different connecting material which also serves to close in a sealed manner the line separating the neighboring turns of the part.
According to another embodiment of the invention there is provided a method of manufacturing a tubular and hollow unitary part, consisting in helically winding a metal strip to form a hollow blank which advances along its entire axis. by being animated by a rotational movement from where. it is coiled and which has a continuous helical seal, to inductively heat the movable blank as it advances and to close this seal in a leaktight manner by melting a bonding metal in the seal of the heated part of the blank.
According to another variant, the advancing blank is maintained under the winding tension. Preferably, sufficient pressure is exerted between the walls of the seal of the blank so that the bond metal not only is melted in the seal to close it tightly but forms a kind of alloy of the metal of the bond. the long bran and metal of the blank / seal which provides a seal substantially as strong as the metal of the blank itself.
The invention further relates to an apparatus which comprises, on the one hand, a winding device intended
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in helically winding the material into a strip to form a hollow blank and in advancing this blank along its axis with a rotational movement from the place where the winding takes place and, on the other hand, a electric induction furnace capable of being traversed by 1 t blank as it advances from its point of coiling and intended to melt the bond metal in the joint of the part of the blank which is heated by this oven.
Finally, the present invention also relates to a hollow tubular unitary part which comprises a strip of ferrous metal wound in a helix to form a series of contiguous turns having between them a continuous helical joint, the copper-based bonding metal being melted in this seal to close it in a leaktight manner and to produce a seal substantially as strong as the metal which constitutes the strip wound in a helix. Other subjects of the invention referring to details will emerge during the description below at the same time as the advantages due to the application of said invention.
The description which will follow, with reference to the appended drawing given by way of example, will clearly understand how the invention can be implemented.
Fig. 1 is a schematic view, partly in elevation and partly in section, of an apparatus reduced to its essential elements for carrying out the invention.
Fig. 2 is a more or less schematic view partially in section and on a larger scale of a mode
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preferred embodiment of an apparatus intended for the execution of certain stages of the invention.
Fig. 3 is a view taken along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a view taken along line 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 is a sectional view on an even larger scale of a form of tubular part with its sleeve obtained in accordance with the invention.
Fig. 6 is a view similar to FIG. 5 showing another form of tubular part obtained in accordance with the invention.
To achieve the results sought by the invention, a strip of the chosen metal, generally a ferrous metal such as steel, is first wound in a winding device of known type to form a part. hollow tubular with contiguous turns separated by a continuous helical line. The winding device may use a mandrel, but it is preferably of the type where the web is bent by forming dies so as to wind on itself without the aid of a mandrel.
This winding method is generally called winding around an air core. When the metal has been wound in this way, the helically wound blank rotates about its longitudinal axis leaving the winding device while advancing along its axis following said axis towards the opposite of point d. 'winding.
According to the method according to the invention, the blank is heated while it rotates and as it advances to the desired temperature, the part of the blank which is heated remaining connected to the winding device
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and a suitable bonding metal is brought to the heated part of the blank while the latter is being forced out by
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the winding device undergoing 5sant 'a B; or' Fei, ', 3i: t fie rotation and advance.
The portion of the blank which is heated is preferably heated in a reducing atmosphere if the metal of the strip or the bond metal is such as to exhibit a tendency to oxidize at the melting temperature of the bond metal. It is obvious that in the case of a low melting point bonding metal, such as for example a solder, a suitable flux can be used in place of the reducing atmosphere as in some cases it can be advantageous to '' use a flux in addition to the reducing atmosphere.
When the bond metal is brought onto the strip under the conditions indicated, it is attracted by capillary action into the gap between the neighboring turns and it melts on the metal of the strip so as to close this gap in a sealed manner. by producing a continuous Unit part from the helical blank. Due to the continuous movement of the blank during operation, there is a uniform distribution of the bond metal along the parting line and experience shows that a joint can be easily obtained by this process. perfect continuous between neighboring turns.
To obtain the best results with this process, it is advantageous to carry out certain additional operations ------------- which will now be described.
In order to ensure proper flow of the bond metal over the parting line of the blank, it is
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It is important to keep the sides of the joint as close to each other as possible so as to ensure the flow of the bonding metal over the joint line under the action of its surface tension. The invention is applicable to tubular parts, the strip of which can be wound to form a joint by abutting between the edges of the neighboring turns or else by overlapping between said edges.
With a seal of either kind, the sealing of the seal must essentially take place while the blank is not yet detached from the winding device. Indeed the nature of the blank is such that the unwinding of the turns to the point of causing the opening of the parting line to an exaggerated degree is almost prevented as long as the blank is not detached from the web being wound up in the winding device. In the case of a lap joint, the tension produced by the winding device alone is more effective in keeping the joint line tightly closed than in a butt joint.
The reason is that with a recou type joint. Usually, the unwinding which might occur in a spare part occurs from the end of the part wound up last. Thus, with this type of joint, the joint line is maintained by construction at relatively small dimensions by the tension applied to the blank by the winding device. Where a butt joint line is obtained, the natural closure of the joint line under the action of the winding tension is not as pronounced as in the
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case of a lap joint, but the joint line nevertheless remains much better closed when the blank is still attached to the winding device than when it is detached from it.
Due to the possibility of a slight unwinding of the still attached blank, it is more advantageous to maintain the blank under sufficient enveloping tension to keep the parting line as closed as is practically possible. until the moment where. it is closed in a sealed manner by the connecting metal.
For the reasons stated above, the advantage of using such an additional wrapping tension is more important in the case of a blank having a joint between turns of the butt or butt type. another open type than in the case of a blank having a lap joint or of another more or less self-locking type.
Although the additional wrapping tension is greater in the case of a blank having a butt-type inter-turn seal, it will be understood that it may also be advantageous to use it with a seal. overlapping.
By way of example, there is shown and described below a lap joint line formed by elements of the material forming the strip which overlap one another and which have the entire thickness of the bay of herself. It must be understood, however, that when it is desired that the turns
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overlap while keeping the inner and outer wall surfaces smooth, a strip of beveled edge material can be used in a suitable manner to produce a bevel lap joint.
When the part is to be made of steel or other material the grain of which is liable to increase in size when heated, and to a degree which depends on the conditions of time and temperature, this growth of the grain can be reduced to a minimum. by passing the blank as it advances out of the winding device into an electric furnace of the high frequency induction type so as to bring the metal to the desired melting temperature of the bond metal in a minimum time. The melting of the bond metal in contact with the metal of the moving blank takes place fairly quickly and it has been found that using such a furnace, the metal can be brought to the desired temperature and melted without grain magnification ceases to be negligible.
In some cases, the physical characteristics required of the finished tubular part may be such that a heat treatment of the material is necessary after the preliminary heating of the blank and after sealing the parting line to give the part the desired physical characters.
To carry out this heat treatment, it is also possible to provide as additional stages of the process, the quenching of the heated blank following the tight closing of the joint line. This quenching is carried out by passing the blank through a zone
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quench while still attached to the winder, after which it is passed to a subsequent zone where the material is heated to the desired drawing temperature.
Having remembered the foregoing general description, reference will now be made to the schematic representation of FIG. 1 and a suitable apparatus for carrying out the entire process as described above will be described with reference thereto. In this figure, 10 denotes the continuous web of material of the desired composition advancing under the action of drive rollers 12 towards the jaws or forming dies 14 where the web is wound up to form the blank having Contiguous helical coils 16 separated by the parting line 18.
In the vicinity of the winding device comprising the forming dies 14 is the heating furnace designated by the reference 20 and which in the present case has been assumed to be of the high frequency induction type. A suitable form of furnace of this type comprises a helical coil 22 of copper tube forming a high frequency electric current terminator and through which circulating water for cooling passes. The tubular coil is preferably protected and kept out of contact with the metal of the blank by the cylindrical quartz screen 24.
In this type of oven, the elements of the oven itself
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are not at high temperature, but any magnetic material passing through the coil is rapidly brought to high temperature by the high frequency magnetic field produced by the current through the heating coil. Obviously, if the tubular blank is made of a non-magnetic material, it is necessary to use another type of heating furnace.
It can be said that by passing through an induction furnace, the blank passes through a zone of high temperatures since in this zone the blank is itself brought to high temperature without the furnace itself being hot. except that it can be heated by radiation from the hot blank.
As can be seen in the figure, the forming dies 14 are of the type intended for winding the blank on an air core and the absence of a mandrel allows the easy introduction of a gaseous medium into the interior. the blank from the end where the winding takes place, this gaseous medium having to maintain a reducing atmosphere inside the blank part which is in the heating furnace. For this purpose, hydrogen is preferably introduced into the inlet pipe shown at 26 and a hydrogen atmosphere is maintained around the preform part in the furnace by means of a hydrogen inlet. arriving through tubing 28.
The binding metal used is shown as introduced as a wire passing through the air core around which the blank is wound.
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and arriving at a determined speed by passing between the feed rollers shown at 32. As will be seen in more detail below, other modes of supplying metal bond can be used.
If, as already stated, the nature of the material forming the blank is such that heat treatment is desired, the advancing blank passes into the quenching zone shown generally at 34. and in this zone the heated blank cools at the desired speed. By way of example, this quenching zone has been shown as obtained by means of a perforated coil 36 to which a cooling fluid is supplied via the supply pipe 38 and from which it is sprayed onto the blank as shown. in 40.
The fluid used can be water, oil, air or any other desired fluid depending on the quenching speed that is desired.
If the material is to be subjected to stretch annealing, the advancing blank is passed through a second heating zone shown at 42 / the blank is again brought to a suitable temperature by any suitable means. it has been assumed in the example shown to be an electric resistance furnace generally designated by the reference 44.
The blank shape shown in FIG. 1 presents an abutting joint between neighboring turns and as indicated previously, it is advantageous, this type with / of joint, to maintain the preform portion located in the primary heating zone under a tension of wrap that holds the joint line closed as tightly as possible.
For this purpose, as shown at 46, there is provided a series of rollers rubbing against the blank to keep it suitable.
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nably aligned; one or more of these rollers are controlled by suitable gears shown at 48 so as to rotate with a peripheral speed at least equal to the speed of rotation applied to the blank by the winding device and even preferably with a peripheral speed which is slightly higher than the latter, the excess speed when it exists being balanced by the slippage which occurs between the controlled roller or rollers and the blank.
It is evident that if there is an excess driving of the rollers, the wrapping tension applied to the blank by these rollers must be very low so that there is no deformation of the roller. draft.
Other support rollers such as those shown at 48 can be arranged at any desired points and the blank is cut after it has been submitted to the final stage of the operation, at whatever stage, in such a manner. forming unitary tubular members of suitable length.
There is shown in more detail in FIG. 2 @ 4 an apparatus successfully used for obtaining brazed hollow tubular parts having a butt joint line. As can be seen in these figures, the steel strip 10 first passes through drive rollers 12 which rotate at the desired speed under the action of a mechanism not shown and then passes between two forming rolls. 50 which form a lateral rebor 10a (fig. 4) along one of the edges of the strip.
After passing through the forming rolls the web with its rim is passed through the feed jaws 52 and 54 to a suitably profiled forming die 56 / for winding up the web and acting in combination with the roller 58 and die 60 gives the desired shape of a helical blank having the butt joint line shown at 18a.
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The feed jaw 54 over which the bcnde passes has a longitudinal groove 62
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one end of which is curved sideways:
.i? nt 64 towards the side of the jaw. The metal of lied sound is brought by this groove under the tome of an eye which tends
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I <. be entrafnê here, quickly; I Lte: ltr ... RIIC .. "'LG'iiû -a" e Li. tape against which rubs This thread ..lefalliue. This ..e-'Lbe àe 1.ietll can be i'c..cilitée Tnt .. '"3Usai.:ei.Tt i: .. r the action of a ----! And z.io 'iete 3, the ijt.llime ssuxzt .eifre thread is jalet and the. band; this jjalet was able to be v-nt'useneat entrafhd R. the speed desired by appropriate .. eu'reges represented in 68.
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Co: ie we see it in fig. 2, the Liftiers de liuisi. as.3nee of this Llp-uiè -. e takes the for..3 -a helical nroulee.T.t L. the inside of the blank tubulir, l3 -il melted ''; en = tt # 1, znmnt i sone L high to-.iper.tur: '3t flows-int in the joint line for the L' # = .-- = i to 'ux .tight manner. Squeaks we see it also: .isnt ex ic '2, the area of. chEu22, --- e high teuipértu. "3st t = :. =, ir # te bzz an electric furnace of the L induction type, the ooctruction of which is the same as J ri te 1. prop. , s lelL. -'1 -;. I. Go .. 'jur comprises the coil 22 wound around the tube 24 and
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traversed by high sitemative current: 'r;: cī'ï; ce coming from the supply conductors xi.
We: ¯, 3Cj '... v 1.'e = L of uu coil 33 via the it'éo 7S, P.'e.u being evacuated via the outlet pipe 74.
In the latter mode of execution, as in
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that shown sohéatiueuent in 1 ', the hydrosne is introduced into the furnace outside the portion of the blank which finds, through the tube 28 and is led inside the blank through the tube 26.
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It has been found that with an apparatus of this type, it is possible to obtain a perfect solder of the joint line of a blank formed by a steel strip and it is also possible to obtain, provided certain precautions are taken. simple, a perfectly melted coating consisting of the material used to close the joint line.
Obviously, the web feeding the winding machine must be sufficiently clean and free of rust. It has been found that ordinary commercial steel strips are sufficiently clean for the intended use.
When the bond metal used is copper, it has also been found that ordinary commercial copper wire is generally sufficiently pure to provide a satisfactory bond. In some cases it may be advantageous to use deoxidized copper. It is evident that a large number of copper alloys are suitable for use as the bond metal and the term "copper bond metal" will hereafter refer to all bonding metals comprising retort copper base.
It has also been found that by melting a bond metal in contact with a blank which rotates in the manner described above, one can, if desired, obtain a uniform coat to little. -¯: they perfect
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fonlue ur 1 ::: .. internal surface of 11b, uche, 3n providing. 'i;
2.LlCYlates at the melting point an amount of J, 1 tc, 1 in excess of that required to fill the joint. As the bond metal is brought into the interior of the blank, the excess metal tends to distribute itself evenly along the inner surface of the blank and furthermore, the tension due to the action.
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C3.il:il-- '-. to 1.;. 11) F3, j.) He ':'; : '' 7vl: S =: t: 'L.3., .... ¯. , ¯. s J ..-- "11'3 tv. ^ ¯ ¯ t -'- ¯ ¯ = Ti ± * ¯. ¯. ¯ - z 1 -e-,, W t .u ta" '' "#" b .L '"E of t3i: iU3S separating the turns vcisic ... 3 la :: i .-. Li3 G.3 joint * I n ui,;. 3.t us. Oxc3s :: 3 --t¯. : ..¯? -L = Lia # -, .... il, 'la V vJ li .. 1 i Ulia: ic'J U (:. tu..Í.7J.
Jlt. ¯. llt¯r¯- ¯ ¯u-3 u bzz L'y .'c: 33: ¯'Gé eil laughed. 5 0 1 0 ri Roof in '' ¯ the '::'. Ji ::. ': .. the ta.î: ...' ¯iCÎ: 3 e 0 a'-: .. ': 3C 1' ... liyixe 1 D i7 1. '?, lz =' 1 1 fi t: .li: .leltal.on in 1.:ét i- de liaisS.I:.: Ó '. :: tt L;. J; lr; 1L 'eu Lietal 76. The eleation of i.:co.l of liai = 1on:; 10.: ..- rc; .il on the jaint line for the è #' 1. i * î. is r3és2né in 76 a.
If the excess bond metal ament in the
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fusion zone is su2 "---- isamLient L.1partc, ut, the uet" "l Flor. only will be caused to cross the joint league 18 under the effect of the capillary action forming a furnace
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internal groove 76.: .. is also dragged along the outer surface of the blank between the adjacent turns of the joint line to form an outer covering 78 as shown in fig. 6. It is thus possible to obtain very easily das coated bimetallic parts of the types shown in fig. 5 and 6, separately by modifying the rate of supply of the binding Liftai into the fusion zone.
It is evident that it is not essential for the execution of the process to bring the bond metal under
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Wire bead or bring it L inside the mower.
So for example, if we want to coat the outer surface of the blank, rather than its inner surface,
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s..utr8 .-- ±; J, t says if we want to obtain the: L'JVt9: .1ent opposite to that represented in fig. 5, the bond metal must be brought into the melting zone so as to come
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first in contact with the outer surface of the workpiece
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From r.lê '-. 1', we will understand W iC11Pa1'i1 'that instead of bringing the bonding metal under the volume of a wire,
it can be brought in using a metal blank coated with the metal which can be used as a bonding metal retort. Thus we can use a ferrous metal blank previously coated with copper, in which case the heat of the furnace will melt the copper on the surface of the blank and the molten copper will penetrate into the helical seal of the blank. Note that in cases where a copper coated metal blank is used it is not necessary to use special eye or special bonding material.
Although for the convenience of explanation the manufacture of tubular steel parts brazed with a copper bond metal has been described, it will immediately be apparent to any person skilled in the art that the invention is in no way limited to these metals. - culiers and that the principles of the invention can be applied to the manufacture of parts of the same type obtained from a large number of materials including those which do not require the presence of a ') reducing atmosphere to achieve the desired blending effect.
It should also be noted that while for the sake of clarity in the drawing and in the description, it is assumed that the process is suitable for the manufacture of tubular parts of constant cylindrical shape, the invention is also applicable to the manufacture of tubes. tubular parts which may be wholly or partly frustoconical in shape. When it is desired to obtain such parts, it is possible to use a winding device which forms a
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continuous blank oonctH; uée by I-: 5: it = tisùc # i14> es of diL.l.iGrC successively increasing and decreasing.
One can avi to>. à.i <J nt process a ± - -i <sii i .J #: - ti :::; r: ù -l1 ± ..i +. t'0''CO'T.iGU'S c. '* 1% 1 1) e = 2? ± Ù do 1 1.-i, .- T 1 .. # ± Xà = L'k g UQ lt ebç..t: continuous side 311 2oiî le of right cylinder, ue we r.crepresented as dtax08pla .
It is at =: ale # a # t1t evidsnt that lt G11 '} ut Litilisei d'M.ti'3S forms pe.rtio' ... lier3E 1 to 'ai, p # -i .ii 1 oi; r' the Ji 'aul ± # = ge, 1' # -li: -int mtL oii E-: i - .à fi "à9 'liaison, the tr3 pe etc ... s <... ns that we exit for that l = u do # = oii # e: the invention, according to 1. nature and 2. ;; ..: '01'l.1'3: the outline il1si - ,. Read it, nature of the end product .- .. l: isil-> ê .... ÍD.si pr exe :::; ple in the eLs of the euploi d'un Gbauciie tro: acoizîyue, it is b..vaD.t ; eu ..>:! predict it, if we used a fjur L cbs1 # ± G # -i- * 1 ea ù ri r. ue of. type L induction, an il ..? - - of curt ; :: t oo .... p3..j.t3ur since the. speed d = ali ..-'- e of such furnace depends on BltrG "" ", Ut" 3.3S ls = iL it -: # ce -, ... t ..- e le ta! ohuffer and 1 tenzoulens # it de ohuffa '; 3.
This distance varies ildCGSSdsnt 7ec a Jb # ù L.> Ér5iicJiiLgue measure; 'li3 this one st "" V <..... llC'3 in Is ± => t. and you need Cc ..: pllBe. this variation. However ooi.e indicated
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above it is not necessary to use an oven
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of this particular type for the application of i17e13 # iGil '; r -'- 3 in its most secluded aspect. = l .. Il - :; st ..JUt9- times of :::.' [: ..;: lde illPQrt & .1ce for 1. 'e = Ié> ## tLi # i of ±> 15 ± fls in some .. :: tièr9S n due to = ;; rd = .-- == ÀiJ.tl de oBau ± 311p re'il p :: rl: 3t and ue 'as, - # j; j; = osz ->: i 1, == JL: ¯i #. Complete 1S resulting from 1 '== cc-% eldersoea> at does dii.-ensions, the --ra- which, if it occurred, e; .i .c. #; Was a trait3.i' ..it the normalization of ustal before processing .tii <; =., .. igue
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ulterior.
By utilizing the very rapid heat characteristics of the induction furnace, with just about any magnetic material, the blank from the melting zone can be smoothly passed through the heat-treated zones, thereby producing heat-treated zones. 'continuously a finished product from the blank without interruption between the different stages of the operation.
Rapid heating is also important for optimum performance of the process for another reason, especially when the process includes heat treatment steps in addition to the bond metal smelting stage. Referring to, FIG. 1 it can be seen that the force necessary for the movement of the blank through the apparatus is transmitted by the winding device via the blank itself.
The rapid heating produced by the induction furnace results in that only a relatively short length of the blank is high temperature even when the blank is forced out by the winder at relatively high speed and this fact reduces to
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In turn, the jauchisseueni t G.e appreciably risdues the blank in the high temperature zone under the action of the thrusts transmitted by the blank in this location.
It can be seen that if desired, the induction furnace can be used in combination with a resistance furnace or other type, the induction furnace being used to give a very rapid preheating and the following furnace being used to bring the heat. metal at a temperature
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final determined.
From the previous description, it doesn't matter that
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'' -'we must be convinced that ¯8 prjcéd i.it #> '.ie ù # s advantages.:. l2r: lbl3U; = and important being ùo' .L: G u .rce L this process, the product finite can be obtained in a costly manner at, t-ne pace Àii u est liltëe U3 pr lb. e ī, a Jî t à .le Cab rl c-ti oi = de '. 'àb = i # sl ##; ¯.:. =. l, 1. # ¯ # ii .t ±. ext, i> ule:.: e = a3.
In addition, 1 # Cusion ± .u: =. Lt: 1 1 * li-is% nuc> :; t; <Jt do: '0bucI1 iilS:' gue l'js td = s; lli there.i iu = . = lTrenftuei s rle triite = 1 #: i'c? termîgue sat all applied a blank which turns and ri --- V.3c uns; = 1t. # s., e uni: formed which reduces to; : ii: ii: .1tlùi any tea.do.oe da ". 'draft at. - ,, uchir laying the various st; ..., :: es ::' 11. proceeds, Consequently the finished product will require little or not
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of to be able to be used cO: "11.:th element:; ie # it of straight rod.
The invention has been found to be particularly advantageous in the manufacture of thin tubular steel parts for golf club shanks or the like where consistency of shape and strength is essential. It should be understood that the invention is in no way limited to the manufacture of tubular parts used as Lais rods that it is
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'; [ë.le: 1nt applicable to the manufacture of the = .iôce # 3uhil; .i =,> s for all uses.
It has further been found that if there is sufficient pressure between the walls of the gasket the bonding metal not only melts in the gasket but melts the inside so as to produce a gasket substantially as strong as the constituent metal of the gasket. the band. Cn suppose that
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this high degree of joint strength is the consequence of an alloy of the bond metal and the metal of the blank, this alloy being produced along the joint line. The pressure necessary for this is advantageously obtained by means of the enveloping tension produced by the rollers 46 or similar devices.
It should be noted, however, that when it is desired to fabricate a high strength tube and use the pressure due to wrapping tension or some other cause, the pressure between the walls of the joint, pressure produced by the rollers 46 or similar devices, should not be too large to cause torsional deformation of the shape of the blank at the heated location in the oven.
The ease and inexpensiveness of the manufacture of titular parts made in accordance with the invention are evident and these features of the invention making the use particularly advantageous for obtaining corrosion resistant tubes since the desired coating can be obtained without any additional expense other than that corresponding to the additional material used.
Of course, many modifications can be made to the particular details of the method described as well as to the installation provided for its execution without going beyond the scope of the invention and moreover certain features of the invention. may, in this area itself, be used to the exclusion of certain others.