BE531590A - - Google Patents

Description

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   La présente invention se rapporte aux tubes et à la fabrication de tubes.   Particulièrement,   mais non exclusivement, elle concerne des récipients tubulaires soumis, en service, à des pressions internes élevées. 



   Il est connu de former des tubes métalliques en enroulant une feuille de métal autour d'un mandrin cylindrique rétractile, en soudant cette feuille par ses bords aboutés ou se recouvrant, selon le cas, et en retirant le mandrin. 



   Certains récipients tubulaires en métal destinés à résister à la pression doivent avoir une épaisseur de paroi pouvant atteindre 90 millièmes de pouce   (2,,2   mm) et un rapport diamètre/épaisseur relativement important combiné à un rapport résistance/poids, élevé dépassant par exemple 100. A cette fin, il y a lieu d'employer un métal présentant une grande résistance à la traction. Des métaux appropriés sont les alliages d'aluminium ou les alliages d'acier ayant subi un traitement   thermique.   



   Le procédé connu pour former les tubes métalliques mentionnés ci dessus ne convient pas pour fabriquer ces récipients tubulaires destinés   à   résister à une pression. Lorsqu'on utilise un alliage d'aluminium ou un alliage d'acier ayant subi un traitement thermique et propre à être soudé, on peut s'attendre non seulement à une réduction marquée de la résistance du métal dans la région du joint à souder, mais également à une déformation des parois minces sous l'effet de la chaleur. 



   Un des buts de l'invention est de procurer un récipient   tubulai-   re destiné à résister à la pression, à parois relativement minces et présentant un rapport résistance/poids élevé. 



   Un autre but de l'invention est de procurer un procédé de fabrication d'un récipient tubulaire destiné à résister à la pression, ayant des parois relativement minces et un rapport résistance/poids élevé. 



   Suivant   l'invention,   un tube comprend plusieurs couches de bande métallique enroulée en hélice, les bords aboutés du métal d'au moins une couche étant déplacés relativement aux bords aboutés du métal de la coucha précédente, pour qu'aucun trajet en ligne droite ne passe de l'intérieur du tube à l'extérieur du tube entre des bords aboutés des couches, le tout étant joint par une matière de jonction séparant une couche de la suivante. 



   Egalement suivant l'invention, dans un procédé de fabrication d' un tube, on enroule en hélice plusieurs couches de métal en bande autour d'un mandrin, les bords aboutés du métal d'au moins une couche étant déplacés re lativement aux bords aboutés du métal de la couche précédente, de façon qu' aucun trajet en ligne droite ne passe de l'intérieur du tube à l'extérieur du tube entre les bords aboutés des couches., on joint l'ensemble à l'aide d'une matière de jonction séparant une couche de la suivante, puis on retire le mandrin. 



   La matière de jonction peut être appliquée au métal en bande avant de l'enrouler en hélice autour du mandrin et/ou peut être appliquée au métal en bande pendant son enroulement autour du mandrin. 



   Lorsque le métal en bande n'est pas   indésirablement   affecté par la chaleur, la jonction peut être effectuée par une opération de brasage. 



  Dans le cas de l'aluminium, une matière de jonction appropriée peut être appliquée aux surfaces du métal avant de l'enrouler, et une opération de brasage à basse température peut être exécutée sur le tube après l'enroulement 
Lorsque la matière en bande est affectée par la chaleur, la jonction peut être réalisée par une soudure tendre ou par une matière adhésive à base de résine synthétique, par exemple la matière connue sous la marque 
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 ri9.raldite rr . 



   Pendant cette opération de jonction, une partie de la matière de jonction s'écoule dans les petits interstices entre les bords aboutés du métal et empêche toute fuite entre les bords aboutés de la bande formant une 

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 Cai. tTCI:I.P . 



   Un tube peut être formé de deux ou plusieurs couches. 



   L'angle de   l'hélice   peut être le même pour chacune des couches de matière en bande, mais la bande formant une couche est déplacée relativement à la bande formant la précédente pour que les bords aboutés de la couche précédente soient complètement couverts de métal. On évite ainsi la présence d'un trajet en ligne droite de l'intérieur du tube à l'extérieur du tube entre les bords aboutés des couches. De préférence, lorsqu'on utilise plus de deux couches et que l'angle de l'hélice est le même pour chaque couche, les bords en contact d'une couche sont déplacés relativement à ceux de toute autre couche. 



   D'autre part, l'angle de l'hélice de la seconde couche peut être égal à celui de la première mais de sens opposé et dans ce cas la bande formant la seconde couche croisera la bande formant la couche précédente. 



  Le métal de la seconde couche recouvre pratiquement les bords aboutés de la bande formant la première couche mais il reste de très petites zones séparées qui ne sont pas recouvertes par ce métal. Chacune de ces petites zones constitue un trajet en ligne droite de l'intérieur du tube   à l'exté-   rieur du tube entre des bords aboutés des couches. Pour éviter la présence d'un tel trajet en ligne droite de l'intérieur à l'extérieur du tube, il est nécessaire dans cette forme de l'invention d'utiliser au moins une troisième couche de matière en bande enroulée en hélice. Cette troisième couche peut être enroulée dans le même sens que la première mais avec un certain déplacement pour que le métal recouvre les petites zones séparées. 



   En variante, elle peut être enroulée dans le même sens que la seconde couche en étant déplacée par rapport à celle-ci pour que la bande métallique recouvre les petites zones séparées. 



   En outre, plusieurs couches peuvent être enroulées l'une sur l'autre, toutes dans le même sens avec leurs bords aboutés déplacés relativement à ceux de la couche suivante pour éviter la présence d'un trajet en ligne droite de l'intérieur du tube à l'extérieur du tube entre les bords aboutés des couches, puis un nombre égal de couches peut être enroulé sur ces premières couches, la seconde série de couches étant enroulée en sens inverse de la première et les couches étant convenablement déplacées l'une par rapport à l'autre. 



   Dans la mise enoeuvre de   l'invention   suivant une forme d'exécution indiquée à titre d'exemple, on enroule en hélice une matière en bande, par exemple en alliage d'aluminium ayant subi un traitement thermique, d'une épaisseur de 5 millièmes de pouce (0,13 mm) sur un mandrin rétractil qu'on fait tourner entre des centres de façon que la bande s'étende d'une extrémité à l'autre, ses bords adjacents étant aboutés. Un seconde couche d'une matière en bande est enroulée en hélice dans le même sens sur la première couche, le métal de cette seconde couche recouvrant complètement les bords adjacents aboutés de la bande formant la première couche. On évite ainsi la présence d'un trajet en ligne droite de l'intérieur à l'extérieur du tube entre des bords aboutés des couches. 



   A mesure que la bande est enroulée sur le mandrin, on la revêt (par exemple au pinceau) d'une matière adhésive à base de résine   synthéti-   que, par exemple d'   "Araldite".   On enroule encore six autres couches de matière en bande sur les deux couches, les bords aboutés de toutes ces couches étant déplacés relativement à ceux des autres couches et on retire   le man-   drin lorsque l'ensemble est lié pour former un tout. 



   Pour améliorer le mouillage de la bande par l'adhésif, on la traite au jet de grenaille sur les deux faces et on la dégraisse avant de commencer l'enroulement. 



   Avec un élément tubulaire de ce genre, on peut obtenir une grande exactitude du diamètre intérieur en conservant la résistance des joints. 



  Aussi, lorsqu'on a fixé des extrémités appropriées à chaque bout du tube, 

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 obtient-on un récipient tubulaire pouvant convenir comme récipient résistant à la pression. 



   Dans l'exécution de l'invention suivant une seconde forme donnée à titre d'exemple, on enroule en hélice une matière en bande, par exemple en alliage d'aluminium ayant subi un traitement thermique, d'une épaisseur de 5 millièmes de pouce , (0,13 mm) sur un mandrin rétractile, d'un bout   à   l'autre de ce mandrin, les bords adjacents de la bande étant aboutés. On enroule en hélice une seconde couche de la matière en bande sur lapremière couche de façon qu'elle croise la bande constituant la première couche en formant un angle, c'est-à-dire en sens inverse de la première. Les bords adjacents de la bande se touchent dans cette seconde couche.

   Une troisième couche analogue à la première est enroulée en hélice sur la seconde couche de façon à recouvrir les petites zones séparées entre les bords aboutés de la première couche qui ne sont pas recouvertes par la seconde. Une quatrième couche analogue à la seconde mais dont les bords aboutés sont déplacés relativement aux bords aboutés de la seconde est enroulée en hélice sur la troisième couche. 



     L'alliage   d'aluminium est recouvert d'une matière adhésive à base de résine synthétique, par exemple d'"Araldite", pendant l'enroulement des bandes et l'ensemble des quatre couches est joint par cette matière, puis le mandrin est retiré. L'élément tubulaire ainsi formé., qui ne présente pas de trajet en ligne droite de l'Intérieur de l'élément à l'extérieur de l'élément entre les bords aboutés des couches est alors muni de fermetures appropriées à ses deux bouts pour former un récipient résistant à la pression. 



   Dans l'exécution de l'invention suivant une troisième forme donnée à titre d'exemple, on enroule la première moitié du nombre total de couches sur un mandrin retractile dans un sens, les bords aboutés d'une couche étant déplacés relativement à ceux d'une couche précédente. La seconde moitié des couches est enroulée en sens inverse de la première moitié, avec leurs bords aboutés déplacés de façon appropriée. L'ensemble est joint soit par l'un des procédés précédemment décrits pour le cas d'un alliage   d'alumi-   nium ou d'un alliage d'acier, soit en plaçant une soudure tendre entre les couches adjacentes de l'ensemble si le métal employé se prête à ce traitement.

   Le mandrin est alors retiré et l'élément tubulaire, qui ne présente aucun trajet en ligne droite de l'intérieur de l'élément à l'extérieur entre les bords aboutés des couches, est muni de fermetures appropriées à ses extrémités. 



   REVENDICATIONS.      l) Tube caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs couches 'de mé- tal en bande enroulé en hélice, les bords aboutés du métal d'au moins une couche étant déplacés relativement aux bords aboutés du métal d'une couche précédente pour éviter qu'un trajet en ligne droite passe de l'intérieur du tube à l'extérieur du tube entre les bords aboutés des couches, le tout étant joint par une matière adhésive séparant une couche de la suivante. 



   2) Procédé de fabrication d'un tube caractérisé en ce   qu'on.. en-   roule en hélice plusieurs couches de métal en bande autour d'un mandrin, les bords aboutés du métal d'au moins une couche étant déplacés relativement aux. bords aboutés du métal d'une- couche précédente pour éviter la présence d'un trajet en ligne droite de l'intérieur du tube à l'extérieur du tube entre les bords aboutés des   couches;,   on joint l'ensemble par une matière de jonc- tion séparant une couche de la suivante, puis on retire le mandrin.

Claims (1)

1. @ 3) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une matière de jonction est appliquée au métal en bande avant de l'enrouler en hélice autour du mandrin.

   4) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, <Desc/Clms Page number 4> caractérisé en ce que la matière de jonction est appliquée au métal en bande pendant qu'on l'enroule sur le mandrin.

   5) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que la jonction est effectuée par une opération de brasage.

   6) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2, 3 ou caractérisé en ce que la jonction est effectuée par une soudure à la soudure tendre.

   7) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2,3 ou 4, caractérisé en ce que la matière de jonction est une substance résineuse synthétique.

   8) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'angle de l'hélice est le même pour chaque couche de matière en bande, mais la bande formant une couche est déplacée par rapport à la bande formant la couche précédente de fagon que les bords aboutés de la couche précédente soient complètement recouverts de métal.

   9) Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise plus de deux couches et que les bords aboutés d'une couche quelconque sont déplacés relativement aux bords aboutés de toute autre couche.

   10) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 7 caractérisé en ce qu'on utilise plus de deux couches et en ce que l'angle de l'hélice de la seconde couche est égal à celui de la première, mais de sens inverse, l'angle de l'hélice de la troisième couche étant le même que celui de la première, les bords aboutés de la troisième couche étant déplacés relativement aux bords aboutés de la première.

   Il) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications '2 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise plus de deux couches et en ce que l'angle de l'hélice de la seconde couche est égal à celui de la première, mais de sens inverse, l'angle de l'hélice de la troisième couche étant le même que celui de la seconde couche, les bords aboutés de la troisième couche étant déplacés relativement aux bords aboutés de la seconde.

   12) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on enroule plusieurs couches l'une sur l'autre, chaque couche étant enroulée dans .le même sens avec le même angle d'hélice et les bords aboutés d'une couche étant déplacés relativement à ceux d'une autre couche et en ce qu'un nombre égal de couches est enroulé sur les différentes couches avec un angle d'hélice égal mais inverse de celui des différentes couches.les bords aboutés d'une couche étant déplacés relativement aux bords aboutés d'une autre.

   13) Tube fabriqué par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 à 12.

   14) Tube, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la première forme d'exécution de l'intention.

   15) Tube, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la seconde forme d'exécution de l'invention.

   16) Tube, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la troisième forme d'exécution de l'invention.

   17) Procédé de fabrication d'un tube, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la première forme d'exécution de l'invention.

   18) Procédé de fabrication d'un tube, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la seconde forme d'exécution de l'invention.

   19) Procédé de fabrication d'un tube, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à la troisième forme d'exécution de l'invention.