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On sait que pour former des tubes par soudure, l'acier en bande est amené aux laminoirs, soit à la température ambiante, soit à la tempéra- ture du laminage à chaude Dans le parcours destiné à la formation du tube, la bande amenée est conformée de façon à former un tube fendu, ensuite, après chauffage des bords opposés de la bande de différentes manières, le tube définitif est réalisé par serrage desdits bords l'un contre l'autre à la température de soudureo Pour que l'opération de laminage et de soudure puisse s'effectuer d'une façon continue,
les extrémités des bandes sucoessi- ves doivent être soudées l'une à l'autre avant l'entrée dans une telle ins- tallationo Cette manière de procéder assure un bon résultat seulement à la condition que la résistance du joint des deux extrémités de bandes obtenu, corresponde environ à oelle de la bande elle-même
Les extrémités des bandes ont été soudées, jusqu'ici, l'une à l'au- tre, par soudure autogène ou électrique ou - tant que les sections le per- mettaient à l'aide du procédé dit soudure par étincelage.
Toutefois, tous ces procédés se sont avérés insuffisants pour l'assemblage par soudure de bandes en acier susceptibles d'être enroulées sur des dévidoirso Les joints étaient loin de remplir les conditions nécessaires au point de vue résis- tance ou fabrioationo Bien que la résistance fût parfois suffisante pour assurer le passage à travers un train de laminage et de soudure ou à travers un four disposé en amont de celui-ci, le joint n'était nullement suffisant pour permettre de réduire les dimensions du tube formé dans le train de la- minage et de soudure dans un train dégrossisseur et étireur subséquent ;
et ceci souvent même si la traction appliquée n'était que faibleo Les consé- quences de la rupture des soudures transversales se manifestent d'une façon gênante lors de la marche qui , - ,l'une telle installation et provoque de longues interruptions de marche.
La présente invention a pour but de réunir les extrémités des ban- des pendant la marche continue, par soudure, d'une façon telle que pratique- ment une bande sans fin ou un tube à souder sans fin soit amené au train de laminage et de soudure et au train réducteur qui lui fait suite, ladite bande ou ledit tube ayant pratiquement la même résistance à la déformation que la bande elle-même Ce résultat est obtenu par le fait que les extrémi- tés des bandes sont portées, d'une façon appropriée, à l'aide du chauffage par induction, à une température suffisante pour être ensuite assemblées par soudure par compression.
Cette manière de procéder se heurte à des dif- ficultés considérableso La mise en oeuvre pratique du procédé n'assure un résultat que si le dispositifde soudage nécessaire à cet effet, remplit un certain nombre de conditionso !lest nécessaire d'amener en très peu de temps les extrémités de la bande dans une position permettant une soudure par com- pression après ohauffageo A cet effet, les deux extrémités des bandes doi- vent être exactement l'une en regard de l'autre. Une mise en place approxi- mative est exclue à cause de la rapidité avec laquelle cette opération doit être effectuée.
Ensuite, les deux extrémités des bandes doivent être serrées aussi vite que possible et être maintenues dans la position relative établie, Ces opérations mécaniques doivent être commandées automatiquement, de pré- férence d'une façon simple et assurant un bon fonctionnement. Lorsque ces opérations sont terminées et que les bords des bandes sont en contact l'un avec l'autre, le chauffage doit être effectué également en peu de tempso Ce résultat peut alors être assuré à l'aide de la chaleur produite par induc- tiono Les inducteurs nécessaires doivent être agencés de façon à assurer un chauffage uniforme des bords de la bandeNotamment la pénétration en pro- fondeur de ce chauffage doit être très uniforme pour que la résistance à la déformation des bords soit la même sur toute la zone d'influence.
La construction des inducteurs doit être simple.
Lors du serrage subséquent, l'un contre l'autre, des bords de la
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bande chauffés de cette façon ceux-ci ne doivent pas fléchir par flambage La bavure de soudure produite lors de cette opération doit être enlevée ra- pidement des deux côtés de la bande et ceci de façon à éviter avec certitude une variation de la section.
Il est connu de conformer par laminage, en un tube dit "à fente", des tôles ou bandes de faible épaisseur, de chauffer ensuite par voie induc- tive les bords de la bande, et de les serrer, l'un contre l'autre, par une autre opération de laminage, de façon à obtenir un tube à soudure longitudi- nale parfait. Ce procédé est déjà appliqué dans la pratique. Il est beaucoup plus facile à mettre en oeuvre étant donné que les bords de la bande à réu- nir par soudure ne peuvent pas fléchir vers l'extérieur par flambage puis- qu'ils en sont empêchés par les galets dits de laminage et de soudure. Seul l'intérieur du tube n'est pas sous une contrainte assurant le maintien de la forme.
Or, lors du serrage l'un contre l'autre des bords de bandes planes, chauffés par voie inductive ou d'une autre manière, les conditions sont beau- coup plus défavorables notamment lorsque l'épaisseur de celles-ci est compa- rativement faible et d'une grandeur telle qu'elle permet encore la formation de tubes par laminageo
Les conditions de travail précitées sont remplies, suivant l'inven- tion, par la machine à souder décrite ci-après. Celle-ci est représentée schématiquement sur les fig. 1 à 3 du dessin annexé. Sur ce dessin ; la Fig. 1 montre une coupe longitudinale de cette machine, la Fig. 2 en est une vue en plan, et la Fig. 3 est une coupe transversale suivant l'axe A-A de la Fig.1.
Les autres fig. 4 à 7 montrent schématiquement différents disposi- tions et agencements d'inducteurs, l'allure correspondante des lignes du flux magnétique et l'allure des courants induits.
Sur ces figures : la Fige 4a montre un inducteur dit linéaire, l'allure des lignes du flux magnétique étant indiquée par des flèches. la Figo 4b montre l'allure des courants induits au joint des tôles, la Fige 4c montre l'allure de ces courants lors de la présence de pièce rapportées aux bords latéraux des bandes à proximité du 'joint, la.
Fig. 4d montre un tel inducteur en face duquel est disposé un inducteur transversal sur les bords des bandes, dans la région du joint, les Fig. 5a et 5b montrent un inducteur ayant une forme de boucle et possédant des noyaux de fer feuilleté, la fig. 5c est une vue en plan de cet inducteur, et la fige 5d montre l'allure des courants induits obtenus. les fig. 6a et 6b montrent un inducteur en deux pièces disposées en regard des deux larges faces des bandes, lesdites pièces pouvant être soit reliées entre elles par un élément conducteur, soit isolées l'une par rapport à l'autre, la fig.
6e montre l'allure des courants induits lors de la préser.- ce de pièces rapportées aux bords latéraux des bandes, la fige 7a montre deux inducteurs dont les branches embrassent légèrement les extrémités à chauffer des bandes, ainsi que l'allure des li- gnes du flux magnétique produit, la fig. 7b montre l'allure fies courants induits pour le cas où
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une pièce rapportée est dispqsée sur les bords latéraux des bandes, la fige 7c montre les mâchoires de serrage poussées l'une contre l'autre et la matrice formée par celles-ci et destinée à recevoir le cordon de soudure.
Après avoir coupé exactement d'équerre et d'une façon parfaite les bords des bandes à relier, à l'aide d'un dispositif non représenté, la bande
1 montrée à la fig. 1 est avancée, dans le sens de la flèche 2, vers la butée
3 levée à la hauteur désiréeo Après avoir amené la bande dans une position centrale à l'aide des leviers 4, la bande est maintenue dans la position voulue par la montée de mâchoires 5 contre la table de serrage 6. Ensuite, la butée 3 est descendue dans la position représentée sur la fig. 1 ce qui permet de faire avancer vers la gauche l'autre extrémité de bande 7 dans le sens de la flèche 8, jusqu'à ce qu'elle bute contre l'extrémité serrée de la bande 1.
A l'aide de leviers 9, identiques aux leviers 4, elle est égale- ment amenée dans la position médiane comme la bande en regard, et est en- suite serrée, par la montée de mâchoires 10, contre la table de serrage 11 disposée au-dessuso Les bords des bandes sont maintenant exactement en re- gard l'un de l'autre, En tenant compte des tolérances de largeur, il se peut que les bords de l'une des bandes fassent légèrement saillie latérale- ment par rapport aux bords de l'autre bande, ou inversemento Etant donné que ce dépassement est indésirable pour l'exécution des soudures, les extrémités des bandes amenées en contact l'une de l'autre sont amenées à une largeur déterminée désirée.
Ceci est effectué à l'aide d'outils 12 et 13 disposés sur un support 14, le dispositif 15 permettant, après un réglage approprié, de faire passer lesdits outils latéralement le long des bords desbandes de façon que ceux-ci soient amenés à la largeur désirée. Cet usinage des bords latéraux des bandes dans la région du joint peut aussi éventuellement, être effectué après la soudure seulement, Après finition de ces opérations prépa- ratoires et après le déplaoment transversal de la fourche 17, portant l'in- ducteur 16, ce dernier est descendu dès qu'il se trouve exactement au-dessus du joint des bords frontaux des bandes.
Après alimentation du circuit, les extrémités des bandes sont chauffées uniformément et ceci dans un temps plus court que celui susceptible d'être, obtenu à l'aide d'un autre procédé quel- conque. Lorsque la température désirée est atteinte, l'inducteur 16 est sou- levé rapidement, en même temps les dispositifs de serrage 10 et 11 sont pous- sés contre les mâchoires de serrage 5, 6 ce qui assure une compression des extrémités chauffées des bandeso Les cordons de soudure produits lors de la compression des extrémités chauffées des bandes sont supprimés par un mouve- ment transversal approprié des outils 18 fixés sur la fourehe 170 Ensuite, la soudure est laminée par le passage des galets 20,
21 disposés à l'arrière de celle-ci. Toutes les opérations sont effectuées, dans une large mesure, automatiquement.
A l'aide de la machine représentée sur les fige 1 à 3, il est pos- sible de souder des bandes relativement minces l'une à l'autre, d'une façon parfaite, lors de l'emploi d'une fréquence élevée appropriée. La valeur de la fréquence du flux magnétique est variable suivant l'épaisseur de la tôle.
Pour ce cas, l'allure des lignes de force magnétiques 22 est représentée schématiquement figo 4a, tandis que l'allure des courants induits 23 est représentée figo 4bo On voit clairement sur la fig. 4b que ces courantsin- duits 23 n'ont pas totalement accès à la zone marginale latérale de sorte que certaines zones " mortes " 24 se forment à cet endroit. Ceci aurait pour effet que le chauffage ne progresse pas, aux endroits 24, dans la même me- sure que dans le reste de la zone des bords des bandes à réunir par soudure.
Pour éliminer pratiquement ces zones mortes 24, une pièce rapportée 25 (éventuellement en une seule pièce, comme représenté, ou en deux pièces pour assurer une meilleure application) est appliquée sur chacun des deux
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bords latéraux des bandes se touchant par leurs:r--Icf:,>,'Ini:;.10' (.( ;;:J::taqueles courants induits 23 soient obligés de parcourir le trajet represence lig.4c.
Lesdites pièces rapportées 25 doivent être en une matière ayant à peu près la même résistance électrique que la tôle mais qui ne se soude pas aux tem- pératures utilisées. De préférence, comme représenté fig. 4a, elles sont re- liées entre elles par un élément conducteur. A l'aide des pièces rapportées 25, on peut aussi prévoir deux inducteurs transversaux 25', suivant fig. 4d.
Pour des bandes d'une épaisseur plus importante, l'expérience a montré qu'un inducteur suivant fig. 4a-4d est, suffisant avec un choix ap- proprié de la fréquence, mais que des différences de température indésira- bles peuvent se produire. La température sur la surface de la bande opposée à l'inducteur peut éventuellement être légèrement inférieure à celle de la surface de la bande en regard de l'inducteur. Ceci comporte le risque que les extrémités des bandes, lors de la compression, fléchissent par flambage vers le côté de la moindre résistance à la déformation et que le chauffage inégal provoque une mauvaise soudure Pour supprimer ce risque avec certitu-- de, on peut encore agencer selon l'invention, l'inducteur de la façon repré- sentée schématiquement fig. 5a-5d.
Comme il ressort de la fig. 5a, l'induc- teur 16 entoure le joint des bandes à la manière d'une boucle de sorte que le joint peut être chauffé rapidement de tous les côtés à la fois et très uniformément. Pour obtenir notamment une grande régularité du chauffage, l'inducteur 16 est muni de noyaux de fer feuilleté 26. L'allure du courant induit produit par cet inducteur ressort de la fig. 5d. Dans ce mode de réalisation, le courant induit, vu à partir des faces larges des bandes, circule en sens opposé, comme indiqué par des flèches 27 fig. 5d. Cette al- lure particulière du courant induit suppose l'emploi d'une fréquence détermi- née étant donné que, dans le cas contraire, son effet s'annule de sorte qu'on n'obtient pas un chauffage suffisant.
Suivant un autre mode de réalisation, un inducteur embrasse complè- tement le joint des bandes de même que représenté fige 5a-5d. Un tel induc- teur 16 qui est représenté fig. 6a-6c, peut être endeux moitiés qui sont serrées l'une contre l'autre d'une façon appropriée, et reliées entre elles par un conducteur métallique de sorte que seuls une amenée de courant 28 et un départ 29 sont nécessaires ; on peut aussi utiliser deux inducteurs oppo- sés isolés. Pour éviter les zones mortes précitées, on peut employer les mêmes mesures que dans le cas des fig. 4a et 4c. Grâce à cette disposition on obtient une allure similaire des courants induits 23, comme représenté schématiquement à la fig. 6c.
Le mode de réalisation représenté schématiquement fig. 7a-7c mon- tre une disposition des inducteurs nécessitant une légère modification pour leur montage dans la machine à souder. Cette disposition a pour but de créer des conditions identiques en ce qui concerne la pression de serrage néces- saire ou la déformation, et de supprimer le risque de flambage dans tous les cas. A cet effet, les extrémités des deux mâchoires de serrage sont agencées en matrices, suivant la fig. 7a. Contrairement aux modes de réalisation sus- visés, les inducteurs sont tournés de 90 , de sorte que leur axe sur champ est disposé dans le sens longitudinal des bandes. Dans ce cas, les deux ex- trémités des bandes 1 et 7 à réunir par soudure, sont à une certaine dis- tance l'une de l'autre.
Elles sont maintenues dans la position désirée par les mâchoires de serrage 30, 31, et 32, 33. Lesdites mâchoires de serrage correspondent respectivement au dispositifde serrage 5, 6 et 10, 11 de la figa 1.
Les inducteurs 34,35 avec leurs conducteurs 36, 37 sont disposés entre les deux extrémités des bandes. Les mâchoires de serrage en regard respectivement 30, 31 et 32, 33 ont leurs extrémités chanfreinées de sorte que les bords des bandes à réunir par soudure font saillie sur une certaine
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distance, et se trouvent dans le champ d'action des lignes de flux magnéti- que 38, 39 des deux inducteurs 34, 35. L'allure de ces lignes de flux est re- présentée à la fig. 7a et indiquée par des flèches. On obtient alors une al- lure des courants induits 40 tel que représenté fig. 7b. Les pièces rappor- tées 25 ont l'effet déjà indiqué et suppriment les zones mortes qui se pro- duiraient sans la présence de ces pièces rapportées.
Les deux inducteurs 34,
35 sont montés sur un chariot susceptible d'être déplacé transversalement par rapport au sens longitudinal des bandes et qui n'est pas représenté fig.
7a-7c. Dès que la température désirée est atteinte, les inducteurs 34, 35 sont retirés latéralement et les deux paires de mâchoires de serrage 30, 31 et 32, 33 serrant les extrémités des bandes sont rapprochées l'une de l'au- tre. Les opérations du retrait des inducteurs en dehors de la région des bandes de l'approche et de la compression de celles-ci s'effectuent en peu de temps de sorte que le refroidissement des bords chauffés des bandes est négligeable.
La fig. 7c montre 1 état final après l'application sous pression des bords des bandes l'un contre l'autre. Comme on le voit, la soudure des extrémités des bandes a été effectuée dans une petite matrice 41 formée par les deux paires de mâchoires de serrage 30,31 et 32, 33. On obtient de cette façon des conditions de déformation très uniformes.
Le dispositif représenté fig. 1 à 3 qui est destiné à la réalisa- tion de toutes ces opérations peut être agencé sans difficulté pour recevoir des inducteurs du genre représenté fig. 7a-7c. Lors de 1 emploi d'inducteurs du genre montré fig. 4a, on peut utiliser des générateurs rotatifs ayant une vitesse de rotation constante et une fréquence allant jusqu'à 8.000 Hz. Tou- tefois, lors de l'emploi d'inducteurs suivant les fige 5 à 7, il s'est avéré utile de prévoir la possibilité de faire varier la fréquence dans une plage assez étendue et d'utiliser, en général, une fréquence plus élevée. Ceci est possible par 1 emploi de générateurs à tubes.
Pour apprécier la machine à souder précitée, il faut tenir compte du fait que toutes les opérations nécessaires doivent être effectuées très rapidement les unes à la suite des autres.
REVENDICATIONS.
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It is known that in order to form tubes by welding, the strip steel is fed to the rolling mills, either at room temperature or at the temperature of hot rolling. In the path intended for the formation of the tube, the strip fed is shaped so as to form a split tube, then, after heating the opposite edges of the strip in different ways, the final tube is produced by clamping said edges against each other at the welding temperature so that the operation of rolling and welding can be carried out continuously,
the ends of the sucoessive strips must be welded to each other before entering such an installation. This procedure ensures a good result only on the condition that the resistance of the joint of the two ends of the strips obtained , roughly corresponds to that of the band itself
The ends of the strips have hitherto been welded to each other by autogenous or electric welding or - as long as the sections allow it by means of the process known as flash welding.
However, all these methods proved to be insufficient for the assembly by welding of steel strips capable of being wound on reels. The joints were far from fulfilling the necessary conditions from the point of view of resistance or fabricationo Although the resistance was sometimes sufficient to ensure passage through a rolling and welding train or through a furnace arranged upstream thereof, the seal was not at all sufficient to make it possible to reduce the dimensions of the tube formed in the train of the- mining and welding in a subsequent roughing and stretching train;
and this often even if the applied traction was only weak o The consequences of the rupture of the transverse welds are manifested in a troublesome way during the operation which, -, such an installation and causes long interruptions of operation .
The object of the present invention is to bring together the ends of the strips during continuous operation, by welding, in such a way that practically an endless belt or an endless weld tube is fed to the rolling train and weld and to the reduction train which follows it, said strip or said tube having practically the same resistance to deformation as the strip itself This result is obtained by the fact that the ends of the strips are carried in a manner suitable, using induction heating, at a temperature sufficient to then be assembled by compression welding.
This way of proceeding comes up against considerable difficulties. The practical implementation of the process ensures a result only if the welding device necessary for this purpose meets a certain number of conditions. It is necessary to bring in very little time the ends of the strip in a position allowing compression welding after heating. For this purpose, the two ends of the strips must be exactly opposite each other. Rough placement is excluded because of the speed with which this operation has to be carried out.
Then, the two ends of the bands must be tightened as quickly as possible and be kept in the established relative position. These mechanical operations must be controlled automatically, preferably in a simple manner and ensuring proper operation. When these operations are completed and the edges of the strips are in contact with each other, the heating must also be carried out in a short time. This result can then be ensured using the heat produced by induc- tiono The necessary inductors must be arranged in such a way as to ensure uniform heating of the edges of the strip, in particular the deep penetration of this heating must be very uniform so that the resistance to edge deformation is the same over the entire area of influence. .
The construction of the inductors must be simple.
During the subsequent tightening, one against the other, of the edges of the
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The strip heated in this way must not flex due to buckling. The solder burr produced during this operation must be removed quickly from both sides of the strip in order to avoid with certainty a variation of the section.
It is known to form by rolling, into a so-called "slot" tube, thin sheets or strips, then inductively heat the edges of the strip, and clamp them, one against the other. another, by another rolling operation, so as to obtain a perfect longitudinal welded tube. This process is already applied in practice. It is much easier to implement since the edges of the strip to be joined by welding cannot bend outwards by buckling since they are prevented from doing so by the so-called rolling and welding rollers. . Only the inside of the tube is not under a constraint ensuring the maintenance of the shape.
However, when the edges of flat strips, heated inductively or otherwise, are tightened against one another, the conditions are much more unfavorable, in particular when the thickness of the latter is comparatively. small and of such magnitude as to still allow the formation of tubes by rolling.
The aforementioned working conditions are met, according to the invention, by the welding machine described below. This is shown schematically in FIGS. 1 to 3 of the accompanying drawing. On this drawing ; Fig. 1 shows a longitudinal section of this machine, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a cross section along the axis A-A of Fig.1.
The other figs. 4 to 7 schematically show different arrangements and arrangements of inductors, the corresponding shape of the lines of the magnetic flux and the shape of the induced currents.
In these figures: Fig. 4a shows a so-called linear inductor, the shape of the lines of the magnetic flux being indicated by arrows. Figure 4b shows the shape of the currents induced at the joint of the sheets, Fig. 4c shows the shape of these currents when there is a piece attached to the lateral edges of the bands near the joint, the.
Fig. 4d shows such an inductor in front of which is disposed a transverse inductor on the edges of the strips, in the region of the joint, FIGS. 5a and 5b show an inductor having the shape of a loop and having cores of laminated iron, FIG. 5c is a plan view of this inductor, and figure 5d shows the shape of the induced currents obtained. figs. 6a and 6b show an inductor in two parts arranged opposite the two wide faces of the strips, said parts being able to be either connected to each other by a conductive element, or to be isolated from one another, FIG.
6th shows the shape of the induced currents during the preser.- this of parts attached to the lateral edges of the bands, the figure 7a shows two inductors whose branches slightly embrace the ends to be heated of the bands, as well as the shape of the li- genes of the magnetic flux produced, FIG. 7b shows the shape of the induced currents for the case where
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an added part is dispqsée on the lateral edges of the bands, the pin 7c shows the clamping jaws pushed against each other and the die formed by them and intended to receive the weld bead.
After having cut exactly square and in a perfect way the edges of the bands to be connected, using a device not shown, the band
1 shown in fig. 1 is advanced, in the direction of arrow 2, towards the stop
3 lifted to the desired height o After having brought the band to a central position using the levers 4, the band is held in the desired position by the rise of jaws 5 against the clamping table 6. Then, the stop 3 is lowered into the position shown in FIG. 1 which allows the other end of strip 7 to be advanced to the left in the direction of arrow 8, until it abuts against the tight end of strip 1.
Using levers 9, identical to levers 4, it is also brought into the middle position like the opposite strip, and is then clamped, by the rise of jaws 10, against the clamping table 11 arranged. above o The edges of the strips are now exactly facing each other, Taking into account the width tolerances, the edges of one of the strips may protrude slightly laterally from each other. at the edges of the other strip, or vice versa. Since this protrusion is undesirable for the execution of the welds, the ends of the strips brought into contact with one another are brought to a determined desired width.
This is carried out with the aid of tools 12 and 13 arranged on a support 14, the device 15 making it possible, after an appropriate adjustment, to pass said tools laterally along the edges of the strips so that they are brought to the bottom. desired width. This machining of the lateral edges of the bands in the region of the joint can also optionally be carried out after welding only, After finishing these preparatory operations and after the transverse displacement of the fork 17, carrying the inductor 16, this the latter is lowered as soon as it is exactly above the joint of the front edges of the strips.
After supplying the circuit, the ends of the strips are heated uniformly and this in a shorter time than that which can be obtained by means of any other process. When the desired temperature is reached, the inductor 16 is lifted quickly, at the same time the clamps 10 and 11 are pushed against the clamping jaws 5, 6 which ensures compression of the heated ends of the bands. weld beads produced during the compression of the heated ends of the strips are removed by a suitable transverse movement of the tools 18 fixed on the fork 170 Then the weld is rolled by the passage of the rollers 20,
21 arranged at the back of it. All operations are carried out, to a large extent, automatically.
Using the machine shown in Figs 1 to 3, it is possible to weld relatively thin strips to each other perfectly when using a high frequency. appropriate. The value of the frequency of the magnetic flux varies according to the thickness of the sheet.
For this case, the shape of the magnetic lines of force 22 is shown schematically in figo 4a, while the shape of the induced currents 23 is shown in figo 4bo. We can clearly see in fig. 4b that these indented streams 23 do not have full access to the lateral marginal zone so that certain "dead" zones 24 are formed there. This would have the effect that the heating does not progress, at locations 24, to the same extent as in the rest of the area of the edges of the strips to be joined by welding.
To practically eliminate these dead zones 24, an insert 25 (optionally in one piece, as shown, or in two pieces to ensure better application) is applied to each of the two.
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lateral edges of the bands touching each other by their: r - Icf:,>, 'Ini:;. 10' (. (;;: J :: where the induced currents 23 are forced to travel the path represented by lig.4c.
Said inserts 25 must be of a material having approximately the same electrical resistance as the sheet, but which does not weld at the temperatures used. Preferably, as shown in FIG. 4a, they are interconnected by a conductive element. Using the inserts 25, it is also possible to provide two transverse inductors 25 ', according to fig. 4d.
For strips of greater thickness, experience has shown that an inductor according to fig. 4a-4d is sufficient with an appropriate choice of frequency, but undesirable temperature differences can occur. The temperature on the surface of the strip opposite to the inductor can optionally be slightly lower than that of the surface of the strip opposite the inductor. This carries the risk that the ends of the strips, during compression, buckle towards the side of the least resistance to deformation and that the uneven heating causes a bad weld. To eliminate this risk with certainty, it is still possible to arrange according to the invention, the inductor in the manner shown schematically in FIG. 5a-5d.
As can be seen from FIG. 5a, the inductor 16 surrounds the joint of the bands in a loop fashion so that the joint can be heated quickly from all sides at once and very evenly. In order to obtain in particular great regularity of the heating, the inductor 16 is provided with cores of laminated iron 26. The shape of the induced current produced by this inductor emerges from FIG. 5d. In this embodiment, the induced current, seen from the wide faces of the strips, flows in the opposite direction, as indicated by arrows 27 fig. 5d. This particular shape of the induced current supposes the use of a determined frequency since, otherwise, its effect is canceled out so that sufficient heating is not obtained.
According to another embodiment, an inductor completely embraces the joint of the bands, as shown in Figs 5a-5d. Such an inductor 16 which is represented in FIG. 6a-6c, can be made of two halves which are clamped against each other in a suitable manner, and connected together by a metal conductor so that only a current lead 28 and a lead 29 are needed; it is also possible to use two isolated opposite inductors. To avoid the aforementioned dead zones, the same measures can be used as in the case of FIGS. 4a and 4c. Thanks to this arrangement, a similar shape of the induced currents 23 is obtained, as shown schematically in FIG. 6c.
The embodiment shown schematically in FIG. 7a-7c shows an arrangement of the inductors requiring a slight modification for their mounting in the welding machine. The purpose of this arrangement is to create identical conditions with regard to the necessary clamping pressure or deformation, and to eliminate the risk of buckling in all cases. For this purpose, the ends of the two clamping jaws are arranged in dies, according to FIG. 7a. Unlike the aforementioned embodiments, the inductors are rotated by 90, so that their axis on the field is arranged in the longitudinal direction of the bands. In this case, the two ends of the strips 1 and 7 to be joined by welding are at a certain distance from each other.
They are held in the desired position by the clamping jaws 30, 31, and 32, 33. Said clamping jaws correspond respectively to the clamping device 5, 6 and 10, 11 of fig 1.
The inductors 34, 35 with their conductors 36, 37 are arranged between the two ends of the strips. The opposite clamping jaws 30, 31 and 32, 33 respectively have their ends chamfered so that the edges of the strips to be joined by welding project over a certain distance.
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distance, and are in the field of action of the magnetic flux lines 38, 39 of the two inductors 34, 35. The shape of these flux lines is shown in FIG. 7a and indicated by arrows. An angle of the induced currents 40 is then obtained as shown in FIG. 7b. The inserts 25 have the effect already indicated and eliminate the dead zones which would occur without the presence of these inserts.
The two inductors 34,
35 are mounted on a carriage capable of being moved transversely with respect to the longitudinal direction of the strips and which is not shown in FIG.
7a-7c. As soon as the desired temperature is reached, the inductors 34, 35 are withdrawn laterally and the two pairs of clamping jaws 30, 31 and 32, 33 clamping the ends of the bands are brought together. The operations of removing the inductors out of the region of the approaching strips and compressing them take place in a short time so that the cooling of the heated edges of the strips is negligible.
Fig. 7c shows 1 final state after the application under pressure of the edges of the strips against each other. As can be seen, the welding of the ends of the strips was carried out in a small die 41 formed by the two pairs of clamping jaws 30, 31 and 32, 33. In this way, very uniform deformation conditions are obtained.
The device shown in fig. 1 to 3 which is intended for carrying out all these operations can be arranged without difficulty to receive inductors of the type shown in FIG. 7a-7c. When using inductors of the type shown in fig. 4a, rotary generators having a constant speed of rotation and a frequency of up to 8,000 Hz can be used. However, when using inductors according to Figs 5 to 7, it has been found useful to provide for the possibility of varying the frequency within a fairly wide range and of using, in general, a higher frequency. This is possible by 1 use of tube generators.
To appreciate the aforementioned welding machine, it must be taken into account that all the necessary operations must be carried out very quickly one after the other.
CLAIMS.