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La présente invention concerne des réservoirs métalliques à joints soudés, tels que chaudières de cuisine, réservoirs à eau chaude, réservoirs de compensation et analogues, et a pour but d'améliorer la fabrication de ces réservoirs et pour objet une construction de réservoir améliorée.
Les réservoirs métalliques devant contenir de l'eau, plus spécialement de l'eau chaude sont soumis à l'action, plus ou moins corrosive de l'eau, action dépendant, dans une jurande mesure, de la nature même de l'eau et des conditions dans les- quelles est employé le réservoir. Les surfaces intérieures du
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réservoir, exposées à l'eau, sent o:ï.."di1['irE::!.'CJ:r'G recouvertes d'une couche protectrice, par exemple du zinc. Plus particulière
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ment, les chaudières de cuisine et réservoirs à esu cL;u,,-e, fabriqués en acier, sont,en t=iJ.àri¯1 , irtcliei,.re::ent recouverts de zinc en versent ou en introduisant ce Gçor¯,ap-;rcpriée le zinc fondu dans le réservoir achevé.
Vu la difficulté que présente l'inspection de la couche protectrice de zinc à l'intérieur du réservoir, il est de prati- que générale.d'employer. peur le revêtement, plus de zinc ou'il n'est 'nécessaire, afin d'assurer un revêtement continu et suffi-
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sant de J! entièreté des surfaces intérieures du réservoir. Jusç'U 1 à. présent aucun procédé éconOl11iÇ:ue".lent acceptable n'a été mis au point permettant 1'électro-déposition d'une couche de zinc à l'intérieur d'un réservoir, par ailleurs entièrement termine.
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D'autre part, les réservoirs métalliques tels çii?e chau- dières de cuisine et réservoirs à eau chaude ont,jvsc?u'à présent, éte réalisés avec des joints soudes, généraleirent par .'-soudure à 1' é-1%c pr-r électrode en charbon ou par soudure au c1w11m....=,ti'etc. Le soudure des joints, par résistance élec- trique:-n'a c-. /encore été sdoptée dans la fabrication de ces réservoirs, attendu eue ce cenre de soudure exize eue les pièces à souder soient assemblées avec une pression considérable par les'électrodes de soudure. Ce moyen n'est pas pratique dans les types courants de construction de réservoirs.
La présente invention réalise une construction de réservoir
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permettant la soudure, par résistance électrique, éconoaioueMent acceptable, de tous les joints et permettant,en outre, le revêtement de toutes les surfaces intérieures du réservoir, avant assemblage définitif et drus des conditions permettant une in-
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spection aisée et une sérieuse économie dons la a....:ntité de matière utilisée pour Inexécution des ccuches protectrices requises.
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Suivant l'invention, les parties d'about sont solidarisées
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au corps creux du réservoir par soudure par résiitii'ice électri- que.. dont les phases successives sont telles eue 1:.' soudure finc1e s.près' es;3erûblcnge des pa<ties actevées, soit réa.lisée cams de tel-'-es conditions eue-les .surfaces exposées des pièces .souder soient placées à l'extérieur du réservoir et aisément accessibles pour une -soudure par résistance électrique donnant toute. satisfaction. A cet effet, les pièces d'about,telles que le.ciel et le fond d'une chaudière de cuisine ou d'un réservoir
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à eau..chaude,présentent une ceinture périphérique capable de s''appliquer hermétiquement centre les bouts opposés respectifs du corps du réservoir .
Une pièce d'about ainsi parfaitement ajustée à ,une extrémité du corps est reliée a celui-ci par soudure par résistance électrique, opération qui peut être effectuée sans difficulté. La ceinture périphérique de l'autre
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pièce d'about est ensuite ajustée étroiteuent sur l'autre extréjlité' du corps en sorte que les surfaces exposées de contact entré la ceinture et la partie correspondante du corps sont herméiCl1.1eI'Lent 1 jtlxta:!,:osées et diriéeswers l'extérieur du réservoir et aisément accessibles peur la scudv.re définitive, par résistance, électrique.
Une pièce d'about étant soudée au corps du réservoir, les surfaces intérieures de ces pièces peuvent être aisément recouvertes de toute couche appropriée, telle qu'une couche
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de zinc formée par immersion à chaud (gclva7-i-s.tior) ou par électro-déposition.
L'autre pièce d'about est également recouverte de la
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couche protectrice avant d'être ajustée z. l'autre extrérdté du corps du réservoir, de telle 'sorte que, lorsque ces pièces sont soudées, toutes les surfaces intérieures du réservoir sont re- couvertes par une couche protectrice dont les caractéristiques sont parfaitement connues. Lorsque la couche protectrice est
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formée par du zinc, celui-ci,par suite deL'opération de soudure,
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fond au. droit des surfaces de contact des parties, soumises à la soudure finale ; le zinc ainsi fondu forme -une couche efficace ., survie .joint soudé .
Les susdites caractéristiques et d'autres caractéristiques nouvelles résultant du procédé nouveau, objet,de l'invention, seront mieux comprises à l'aide de la description ci-après, 'laquelle se réfère aux dessins annexés dans lesquels : ..;la figure 1 est -une vue en élévation, avec coupe partielle, d'une chaudière de cuisine construite par application du procédé selon -.1-' invention; les figures 2 et 3 représentent des covpes à plus grande échelle, montrant des détails des joints soudés respecti- vement du ciel et du fond de la chaudière de la figure 1, représentant trois soudures de joints par résistance électrique au lieu de l'unique soudure. représentée dans la figure 1;
les figures 4 et 5 représentent des coupes, à plus grande échelle, montrant des détails de variantes respectivement des ciel*'et fond; permettant un accès facile pour la soudure à l'extérieur du'réservoir et la figurer-est une vue en élévation,avec coupe partielle, d'un réservoir à eau chaude construit par application du procédé selon 1''invention.
Le réservoir suivant l'invention est réalisé en métal soudable, c'est-à-dire en tout métal pouvant être solidarisé par soudure par résistance électrique, par exemple de l'acier, des alliages d'acier, plus généralement tous métaux ferreux, etc..
Etant donné que la chaleur requise pour la soudure par résistance et atteinte au cours de l'opération de soudure est produite par la résistance électrique des pièces à souder, ce procédé de soudure 'est 'particulièrement applicable aux métaux de résis- tance électrique,relativement élevée, tel que l'acier, par exemple.
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Les surfaces de contact des pièces à couder doivent être relativement propres et exemptes de substance;:; de souillure, particulièrement de substances adhérant librement, telles que
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graisse, sable, crasse, rou.ille,' bavI..lres et similaires. Dsns de but, il est d'usage de nettoyer au moins les surfaces de contact des pièces à souder, par exemple par immersion dans un acide
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.adéquat (décapage) ,suivie d'1.111 lavage et d'un séchage avant l'opération de soudure. De même, lorsou-Itine couche protectrice doit être appliquée sur les surfaces intérieures du réservoir, ces surfaces doivent être préalablement nettoyées et conditionnées . de façon appropriée pour l'application de ladite couche protectrice.
Dans la figure 1, la chaudière de cuisine est constituée par un corps creux cylindrique ou coquille 10, une pièce d'about
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circulaire ou ciel. 1-1 et une deuxiùm.e pièce d'ajout circulaire ou fond 12. :Le' ciel 11 est pourvu d'une ceinture périphérique 13 qui, dans l'assemblage initial de la chaudière, est engagé
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dans-un bout." du corps, avec un ajustage serré ou-forcé. La ceinture 13 .est ensvite reliée au corps par soudure par r,sistwJ- ce électrique circonférer.tiel1e représentée er:. 14..
En exécutant cette soudure, une électrode ou galet à souder appuie directe- ment contre la:surface extérieure du corps et l'électrode opposée
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ou le ,a1l:ï. à souder opposé est porté par un bras suffisamment long et rigide pour permettre d'introduire l'électrode dans l'autre bout ouvert du corps et d'appuyer contre la ceinture 13
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avec la pression nécessaire pour obtenir une soudure par 't'S1.SGî.T'7- ce donnant entière satisfaction. les électrodes disposées en sens opposé sont déplacées
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circer-:irex¯ tiellei7ext autour de la ceinture et du corps, étroite- ment ajustés, et.forcent ainsi la soudure de joints prr r6sist8.l1-' ce 14-.
Un simple joint soudé suffit b6:n0r8.le-r, nt ::,"ol;.r réaliser entre la bride et le corps, un joint étanche aux liquides et .aux
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gaz, mais simple soudure peut éventuellement être renforcer ou corrigée (si elle n'est pas parfaite), par un ou plusierus joints de soudure complémentaires.
-la figure 2 représente une soudure circonférentielle con- trale 14 et, de part et d'autre de celle-ci , une soudure de renfort 14'. Afin de prévoir ces soudures complémentaires, la . largeur du contact étroitement serré entre, la ceinture 13 et le corps est au moins égale à deux fois, et de préférence à trois fois, la largeur d'une soudure circonférentielle.
Si'l'intérieur du réservoir doit être pourvu d'une couche protectrice, cette couche s'applique sur les surfaces inté- rieures du corps 10 et du ciel 11 après que ces pièces aient été reliées par la soudure circonférentielle. Les surfaces à recou- vrir sont aisément accessibles pour le nettoyage et le condition- nement en vue de l'application de la couche et pour la vérification''de la couche appliquée.
Ainsi, après préparation adéquate,.les surfaces intérieures des corps et ciel solidarisés peuvent être revêtues de zinc soit par électro-déposition, soit par immersion à chaud, c' est-à-dire par immersion dans un bain de zinc fondu. La couche de zinc ainsi produite peut être soignet -sèment examinée aux fins d'y relever toutes imperfections éven- tuelles. En même temps, l'autre pièce d'about ou fond 12 reçoit sur au moins la face ou la surface qui se trouvera à l'inté- rieur'-du réservoir, lorsque ledit fond sera solidarisé au corps 10, une couche protectrice semblablement appliquée.
Le fond 12 est pourvu d'une ceinture périphérique 15 qui est engagée dans l'autre extrémité du corps 10 avec -Lui ajustage serré ou forcé. Les surfaces exposées en contact étroit entre la ceinture 15 et le corps se trouvent entièrement à l'extérieur du réservoir et sont donc facilement accessibles pour la soudure par résistance électrique. Les électrodes placées en sens opposé pressent la ceinture 15 contre la partie correspondante du corps
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et se déplacent circonférentiellement auteur de ces pièces en contact,
entre les bords intérieurs et extérieurs de la ceinture pour former la soudure circonférentielle 16.
-Dans la figure 3, le fond 12 est représenté solidarisé au corps 10 par une soudure circonférentielle centrale 16 et, de part et d'autre de celle-ci, par une soudure de renfort 16' .
-La largeur de la surface de contact entre la ceinture 15 et le corps.10 est égale deux fois, et de préférence trois fcis, la largeur d'une soudure circonférentielle afin de faciliter éventuel- lement le renforcement ou la correction des soudures complémen- t.aires 16', si désiré ou nécessaire.
La soudure par résistance électrique du ciel 11 au corps 10 est effectuée dans des conditions optima pour ce qui concerne les surfaces de contact des parties à souder. Ces surfaces auront donc été fraîchement nettoyées et préparées pour la soudure par résistance et ne sont séparées par aucune couche ni film où. revêtement protecteur quelconque. La pression néces- saire, entre.-les électrodes placées en sens opposé pour la soudure par résistance, peut donc être pratiquement obtenue mal- gré la longueur du bras de l'électrode, à l'intérieur du corps creux. - ,''.
D'autre part, une plus grande pression d'électrode est requise pour la soudure par résistance lorsque les surfaces des pièces à souder sont séparées par une couche ou un film ou tout autre revêtement protecteur mais, conformément à l'invention, cette plus grande pression est facilement obtenue car la soudure définitive est réalisée dans des conditions idéales, c'est-à-dire que les surfaces exposées des pièces à sou- der se trouvent à l'extérieur du réservoir et aisément accessi- bles pour être serrées entre les électrodes. Pour souder des surfaces ré vêtues de=zinc, il s'est avéré avantageux d'utiliser un mélange de graphite colloïdal sur les galets de soudure.
A la température de soudage, une couche de zinc entre des pièces
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soumises à l'opération de soudage se fond et forge un joint étanche de zinc sur les deux cotés de la soudure, ce qui em- pêche, effectivement, au voisinage du joint, toute action corrosive à l'intérieur du réservoir.
Dans le couvercle de la chaudière de cuisine représentée à la figure 1 sont prévus deux raccords 17 et, dans le corps, sont prévus deux raccords 18 pour permettre la fixation des conduits d'eau nécessaires pour la chaudière. Ces raccords sont pressés ou forcés dans des trous appropriés percés dans le ciel .et dans le corps avant assemblage des pièces par la soudure 14, ou après cet assemblage mais en tout cas avant application de la couche de zinc ou autre couche protectrice.
Les surfaces intérieures des raccords sont donc recouvertes de zinc ou d'une autre matière de protection en même temps que le ciel et le corps assemblés sont eux-mêmes recouverts, ce qui assure, dans le revêtement, les mêmes avantages que ceux mentionnés plus haut concernant le ciel et le corps.
'. Un avantage particulier de l'invention est qu'elle permet l'application, à l'intérieur du réservoir, d'une couche métallique de protection, elle que du zinc, par électro-déposition.
Les réservoirs de ce type tels que construits jusqu'à présent ne peuvent être revêtus préalable-Lient à l'assemblage avec la sécurité totale que la couche ne sera pas endommagée pendant l'assemblage. C'est pourquoi il est d'usage d'appliquer la couche protectrice à l'intérieur du réservoir après que celui-ci ait été assemblé et soudé, lorsqu'on emploie du zinc fondu, il faut un surplus de zinc pour assurer une ccuche adéquate et tout examen du revêtement se fait, le mieux, superficiellement.
Par rapport à la pratique courante,la présente invention permet de réaliser une économie d'environ 30% de zinc lorsque le revête- ment est effectué avec du netal fondu. Le sine appliqué par élect@o déposition constitue un revêtement de protection meilleur que celui produit par galvanisation et la présente invention permet
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l'application de la couche par électro-déposition., alors que, ...dans la pratique courante, l'électro-déposition de la couche de protection n'est'pas applicable.
,. La soudure par résistance'électrique est une soudure donnant 'de meilleurs résultats que la soudure à l'arc ou appliquant les électrodes utilisée à ce jour. Avec un métal . standard semblable, la soudure par résistance est plus solide et plus étan.che et est susceptible de résister à des pressions internes considérablement plus élevées que les types , de soudures connus à l'heure actuelle. En outre, la soudure par résistance est uniforme et de bel aspect; elle s'exécute facile- ment et rapidement sans les variations, les irrégularités et les imperfections qui se présentent souvent lors de l'exécution des soudures usuelles, par suite de manipulations non expertes ou négligées.
Le fond 12, dans les figures 1 et 3, est du type normal bombé avec une face convexe vers l'intérieur de la chaudière.
Dans.la figure. 4- est représenté, un fond bombé renversé avec face concave, vers 1,' intérieur de la chaudière et comportant une ceinture périphérique 15' . Quand elles sont efficacement serrées dans le 'fond.du corps 10, les pièces à souder se trouvent à l'extérieur du réservoir et sont facilement accessibles pour permettre-l'exécution des soudures de résistance 16 et 16'.
.Dans la figure 5 est représentée une exécution dans laquel- le le ciel bombé ou couvercle 11 de la'figure 1 est remplacé par renversé un ciel bombé/11' dent la concavité est dirigée vers l'intérieur de la chaudière et présente une ceinture périphérique 13' .
Le couvercle 11' est solidarisé au.! corps ou coquille 10 par les soudures par résistance 14 et 14'.
-Toute combinaison de pièces d'about peut être prévue dans la chaudière ou autre réservoir, à condition que les parties souder en dernierlieu soient placées à l'extérieur du réser-
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voir et aisément accessibles pour la soudure par résistance, comme représenté aux fibres 3, 4 et 5.-
Bien que la pratique préférentielle de la Demanderesse .soit'd'ajuster la ceinture des pièces d'about à l'intérieur du corps, en particulier quand,celui-ci est cylindrique, la cein- ture de la pièce d'about peut être ajustée étroitement sur le corps.
Le corps étant moins facilement- déformé vers l'extérieur que la ceinture de la pièce d'about, on peut dès lors, obtenir 'un ajustage plus ferme 'et meilleur avec la ceinture disposée à 1-'intérieur du corps.
Le réservoir à eau chaude représenté dans la figure G com- prend un corps cylindrique ou ce. aille 20, un ciel 21 avec une ceinture périphérique 22 et un fond 23 avec une ceinture pé- riphérique 24.. Le fond 23 est séparé/intérieurement depuis l' ex- trérait,é inférieure du corps pour y adapteur un appareil de chauffage (non représenté) dams l'espace se trouvant sous le fond, et le bord enveloprat 20' du corps. Ce bord 20' présente une' ouverture 25 pour l'accès à l'appareil de chauffage.
Un tuyau ou conduit 26 traverse la chaudière à partir du fond 23 jusqu\au.'ciel 21 afin de véhiculer, à travers la. chaudière, les produits chauds résiduaires de la combustion ou les gaz de chauffage produits de l'appareil de chauffage placé sous l'extrémité ouverte inférieure du tuyau 26. Les ciels et corps: ¯sont pourvus de raccords respectivement 27 et 28, fermement pressés afin d'être solidarisés aux parties adjacentes de l'appareil.
Dans la réalisation du réservoir à eau. chaude selon la figure 6, la ceinture 22 du ciel 21 est étroite; lent ajustée à - l'intérieur du corps 20 et soliderisée celui-ci par une ou plusieurs soudures par résistances électriques 29. Les raccords 27 et28 sont assujettis en position correcte, par pression avant ou après souduredu ciel et du corps. L'extrémité inférieure du tuyau 26 est étroitement ajustée à l'intérieur d'une bride tour-
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née ou redressée 30 du fond 23 et solidarisée à celle-ci par une ou... plusieurs soudures par résistance électrique 31.
Les pièces ainsi solidarisées sont ensuite pourvues d'une couche protectrice déterminée ,par exemple une couche de zinc appliquée par électro-déposition., comme décrit précédemment.
Le revêtement de la surface extérieure du tuau 26 protège celui-ci contre l'action corrosive de l'eau chaude dans la chaudière; le revêtement de la surface intérieure du tuyau est souhaitable pour protéger ce dernier contre l'action corrosive des gaz de chauffage circulant dans le tuyau.
Le'fond est engagé en force par le bord 20' dans sa posi- tion désirée, à l'intérieur de l'extrémité inférieure du corps 20, et en même temps l'extrémité supérieure du tuyau 26 est forcée à travers une bride tournée ou redressée 32 du ciel 21.
La ceinture 24 du fond 23 est ensuite solidarisée au corps 20 par une ou plusieurs soudures par résistance électrique 33 et, finalement, 1'extrémité supérieure du tuyau 26 est solidarisée à la ceinture 32 du ciel 21 par une ou plusieurs soudures par résistance électrique 34-.
Bien quedans le présent mémoire, l'invention a été parti- culièrement .décrite en application aux chaudières de cuisine et aux réservoirs à eau chaude, il est bien entendu que l'invention est également'applicable à n'importe quel réservoir fermé réalise en métal scudable, et particulièrement aux réservoirs à eau et autres liquides. Les soudures par résistance sont solides; étan- ches aux liquides et aux gaz et peuvent résister à des pressions hydrostatiques et autres pressions intérieures considérables s'ajoutant à toute pression rencontrée dans l'emploi normal du réservoir.
La couche protectrice appliquée sur les surfaces intérieures du réservoir et en particulier le zinc appliqué par électro-déposition est économiquement et efficacement appli- quée; elle permet également de déceler aisément les imperfections
Lorsque la couche de zinc, appliquée par l'électro-déposition
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ou par immersion à chaud,sert de base à une deuxième conçue' résistant à la corrosion, plus facilement appliquée sur le zinc que sur le métal soudable, comme par exemple les couches d'oxyde de chrome et similaires ou les couches ap liquées par électro- déposition de chrome, nickel etc., la seconde couche pouvant être .appliquée sur la couche de zinc avant l'assemblage final .,du réservoir terminé, comme précédemment décrit.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour exécuter un réservoir en métal soudable, caractérisé par les phases suivantes : la solidarisation au corps du réservoir, d'une pièce d'about comportant une cein- ture périphérique étroitement ajustée à une extrémité du corps; l'application d'une couche protectrice de zinc à l'intérieur du corps et de ladite pièce d'about;
l'ajustage étroit de la cein- ture périphérique d'une autre pièce d'about, dont la surface intérieure est revêtue d'une couche protectrice de zinc, dans l'autre extrémité du corps avec les surfaces exposées du contact étroit', entre la ceinture et le corps vers l'extérieur du réservoir, ét la solidarisation simultanée de la ceinture de ladite autre,pièce d'about au corps par soudure par résistance- électrique au travers de la couche protectrice de zinc, dans le contact étroit entre la ceinture de cette pièce d'about et le corps et la fusion de la couche de zinc dams ledit contact étroit adjacent à ladite soudure,
en sorte que lors de la re- solidification de ce zinc fondu il se formera un joint étanche en zinc entre le corps et la ceinture de ladite autre pièce d'a- bout qui assurera encore la formation d'un joint à l'épreuve des fuites.
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The present invention relates to metal tanks with welded joints, such as kitchen boilers, hot water tanks, compensating tanks and the like, and aims to improve the manufacture of such tanks and to provide improved tank construction.
Metal tanks which must contain water, more especially hot water, are subjected to the more or less corrosive action of water, an action depending, to a certain extent, on the nature of the water itself and the conditions under which the reservoir is used. The interior surfaces of the
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tank, exposed to water, smells o: ï .. "di1 ['irE ::!.' CJ: r'G covered with a protective layer, for example zinc.
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cL; u ,, - e kitchen boilers and esu tanks, made of steel, are, in t = iJ.àrī1, irtcliei, .re :: ent covered with zinc by pouring or introducing this Gçor ¯, after the molten zinc in the finished tank.
In view of the difficulty in inspecting the protective layer of zinc inside the tank, it is general practice to use. f the coating, no more zinc or 'needed, in order to ensure a continuous and sufficient coating.
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health of J! entire interior surfaces of the tank. Up to 1 to. Presently, no economically acceptable process has been developed allowing electroplating of a zinc layer inside an otherwise fully completed tank.
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On the other hand, metal tanks such as kitchen boilers and hot water tanks have now been made with welded joints, generally by welding. % c pre-r carbon electrode or by c1w11m welding .... =, ti'etc. Welding of joints, by electric resistance: -n'a c-. / still been adopted in the manufacture of these tanks, expected had this welding center exize had the parts to be welded are assembled with considerable pressure by the welding electrodes. This means is not practical in common types of tank construction.
The present invention provides a reservoir construction
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allowing welding, by electric resistance, economically acceptable, all joints and allowing, moreover, the coating of all interior surfaces of the tank, before final assembly and under conditions allowing an
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easy selection and serious economy given the a ....: ntity of material used for the non-execution of the required protective covers.
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According to the invention, the end parts are secured
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to the hollow body of the tank by welding by electric resistance .. the successive phases of which are such as 1 :. ' fine weld s.after; 3erûblcnge actevées parts, or realized cams under such conditions under the .exposed surfaces of the .welded parts are placed outside the tank and easily accessible for -soldering by electrical resistance giving any. satisfaction. For this purpose, end pieces, such as the sky and the bottom of a kitchen boiler or tank
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hot water, have a peripheral belt capable of applying hermetically to the respective opposite ends of the tank body.
An end piece thus perfectly adjusted to one end of the body is connected thereto by electric resistance welding, an operation which can be carried out without difficulty. The peripheral belt of the other
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end piece is then fitted tightly to the other end of the body so that the exposed contact surfaces between the belt and the corresponding part of the body are sealed off:!,: daring and directed towards the outside the tank and easily accessible fear the final scudv.re, resistance, electric.
Since an end piece is welded to the body of the tank, the interior surfaces of these pieces can easily be covered with any suitable layer, such as a layer.
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of zinc formed by hot immersion (gclva7-i-s.tior) or by electro-deposition.
The other end piece is also covered with the
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protective layer before being adjusted z. the other end of the tank body, so that when these parts are welded all interior surfaces of the tank are covered by a protective layer, the characteristics of which are well known. When the protective layer is
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formed by zinc, which, as a result of the welding operation,
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bottom at. right of the contact surfaces of the parts, subjected to final welding; the zinc thus melted forms an effective layer., survival. welded joint.
The aforesaid characteristics and other new characteristics resulting from the new process, object of the invention, will be better understood with the aid of the following description, which refers to the appended drawings in which: ..; 1 is an elevational view, in partial section, of a kitchen boiler constructed by applying the method according to the invention; Figures 2 and 3 represent larger scale covpes, showing details of the welded joints respectively of the top and bottom of the boiler of Figure 1, showing three welds of joints by electrical resistance instead of the single weld . shown in Figure 1;
FIGS. 4 and 5 represent sections, on a larger scale, showing details of variants respectively of the sky * 'and the background; allowing easy access for soldering to the exterior of the tank and showing it is an elevational view, partially in section, of a hot water tank constructed by applying the method according to the invention.
The tank according to the invention is made of weldable metal, that is to say of any metal that can be joined by welding by electrical resistance, for example steel, steel alloys, more generally all ferrous metals, etc ..
Since the heat required for resistance welding and achieved during the welding operation is produced by the electrical resistance of the parts to be welded, this welding process is particularly applicable to electrical resistance metals, relatively. high, such as steel, for example.
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The contact surfaces of the parts to be bent must be relatively clean and free of substance;:; dirt, especially loose adherents such as
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grease, sand, grime, rust, bavaria and the like. Therefore, it is customary to clean at least the contact surfaces of the parts to be welded, for example by immersion in an acid
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. adequate (pickling), followed by 1.111 washing and drying before the welding operation. Likewise, when a protective coating is to be applied to the interior surfaces of the tank, these surfaces must be cleaned and conditioned beforehand. suitably for the application of said protective layer.
In Figure 1, the kitchen boiler consists of a cylindrical hollow body or shell 10, an end piece
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circular or sky. 1-1 and a second circular addition piece or bottom 12.: The sky 11 is provided with a peripheral belt 13 which, in the initial assembly of the boiler, is engaged
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in-one end. "of the body, with a tight or-forced fit. The belt 13. is then connected to the body by welding by r, electric sistwJ- this circumfer.tiel1e shown er :. 14 ..
While performing this weld, an electrode or weld roller presses directly against the: outer surface of the body and the opposite electrode
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or the, a1l: ï. to be welded is carried by an arm sufficiently long and rigid to allow the electrode to be introduced into the other open end of the body and to press against the belt 13
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with the pressure necessary to obtain a weld by 't'S1.SGî.T'7- which gives complete satisfaction. the electrodes arranged in the opposite direction are moved
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circer-: irex¯ tiellei7ext around the waistband and the body, tightly adjusted, and. thus force the welding of joints prr r6sist8.l1- 'ce 14-.
A simple welded joint is sufficient b6: n0r8.le-r, nt ::, "ol; .r realize between the flange and the body, a seal tight to liquids and.
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gas, but simple welding can possibly be reinforced or corrected (if it is not perfect), by one or more complementary welding joints.
FIG. 2 shows a opposite circumferential weld 14 and, on either side of the latter, a reinforcing weld 14 '. In order to provide for these additional welds, the. width of the closely tight contact between the belt 13 and the body is at least twice, and preferably three times, the width of a circumferential weld.
If the interior of the tank is to be provided with a protective layer, this layer is applied to the interior surfaces of the body 10 and the cover 11 after these parts have been joined by the circumferential weld. The surfaces to be covered are easily accessible for cleaning and conditioning for the application of the coat and for checking the applied coat.
Thus, after adequate preparation, the interior surfaces of the joined bodies and sky can be coated with zinc either by electroplating or by hot immersion, that is to say by immersion in a bath of molten zinc. The zinc layer thus produced can be carefully examined for the purpose of identifying any imperfections. At the same time, the other end piece or bottom 12 receives on at least the face or the surface which will be inside the reservoir, when said bottom is secured to the body 10, a similar protective layer. applied.
The bottom 12 is provided with a peripheral belt 15 which is engaged in the other end of the body 10 with a tight or forced fit. The exposed surfaces in close contact between the belt 15 and the body lie entirely outside the tank and are therefore easily accessible for electric resistance welding. The electrodes placed in the opposite direction press the belt 15 against the corresponding part of the body
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and move circumferentially author of these parts in contact,
between the inner and outer edges of the belt to form the circumferential weld 16.
-In Figure 3, the bottom 12 is shown secured to the body 10 by a central circumferential weld 16 and, on either side thereof, by a reinforcing weld 16 '.
-The width of the contact surface between the belt 15 and the body 10 is equal to twice, and preferably three times, the width of a circumferential weld in order to possibly facilitate the reinforcement or the correction of the additional welds. 16 't.aires, if desired or necessary.
The electric resistance welding of the sky 11 to the body 10 is carried out under optimum conditions as regards the contact surfaces of the parts to be welded. These surfaces will therefore have been freshly cleaned and prepared for resistance welding and are not separated by any layer or film where. any protective coating. The necessary pressure, between the electrodes placed in the opposite direction for resistance welding, can therefore be practically obtained despite the length of the arm of the electrode, inside the hollow body. -, ''.
On the other hand, greater electrode pressure is required for resistance welding when the surfaces of the parts to be welded are separated by a layer or film or other protective coating but, according to the invention, this greater pressure is easily obtained because the final weld is carried out under ideal conditions, i.e. the exposed surfaces of the parts to be welded are outside the tank and easily accessible to be clamped between the parts. electrodes. In order to weld zinc coated surfaces it has been found advantageous to use a mixture of colloidal graphite on the weld rollers.
At welding temperature, a layer of zinc between parts
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subjected to the welding operation melts and forges a sealed zinc joint on both sides of the weld, which effectively prevents any corrosive action inside the tank in the vicinity of the joint.
In the cover of the kitchen boiler shown in FIG. 1, two connectors 17 are provided and, in the body, two connectors 18 are provided to allow the fixing of the water pipes necessary for the boiler. These fittings are pressed or forced into appropriate holes drilled in the sky. And in the body before assembly of the parts by welding 14, or after this assembly but in any case before application of the zinc layer or other protective layer.
The internal surfaces of the fittings are therefore covered with zinc or another protective material at the same time as the assembled head and body are themselves covered, which ensures, in the coating, the same advantages as those mentioned above. concerning the sky and the body.
'. A particular advantage of the invention is that it allows the application, inside the tank, of a protective metal layer, only zinc, by electro-deposition.
Tanks of this type as built heretofore cannot be pre-coated. Bond to assembly with complete security that the layer will not be damaged during assembly. This is why it is customary to apply the protective layer to the inside of the tank after it has been assembled and welded, when molten zinc is used, an excess of zinc is required to ensure a warmth. adequate and any examination of the coating is, best, superficially.
Compared to current practice, the present invention achieves a saving of about 30% zinc when the coating is performed with molten netal. The sine applied by electroplating constitutes a better protective coating than that produced by galvanization and the present invention allows
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the application of the layer by electro-deposition., whereas, ... in current practice, the electro-deposition of the protective layer is not applicable.
,. Resistance welding is a weld which gives better results than the arc welding or applying the electrodes used to date. With a metal. Similar standard, resistance welds are stronger and more waterproof and are capable of withstanding considerably higher internal pressures than the types of welds known today. In addition, the resistance weld is uniform and beautiful in appearance; it performs easily and quickly without the variations, irregularities and imperfections which often occur during the execution of usual welds, as a result of non-expert or neglected handling.
The bottom 12, in Figures 1 and 3, is of the normal convex type with a convex face towards the inside of the boiler.
In.the figure. 4- is shown an inverted convex bottom with concave face, towards 1, 'inside the boiler and comprising a peripheral belt 15'. When effectively clamped into the bottom of the body 10, the parts to be welded lie outside the tank and are readily accessible to allow resistance welds 16 and 16 to be made.
In Figure 5 is shown an embodiment in which the domed sky or cover 11 of figure 1 is replaced by a reversed domed sky / 11 ', the concavity is directed towards the inside of the boiler and has a belt. peripheral 13 '.
The cover 11 'is secured to the.! body or shell 10 by resistance welds 14 and 14 '.
-Any combination of end pieces may be provided in the boiler or other tank, provided that the last welded parts are placed outside the tank.
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view and easily accessible for resistance welding, as shown in fibers 3, 4 and 5.-
Although Applicant's preferred practice is to adjust the waistband of the end pieces to the interior of the body, particularly when the latter is cylindrical, the waistband of the end piece may be. fitted tightly to the body.
Since the body is less easily outwardly deformed than the waistband of the end piece, a 'firmer and better fit' can therefore be achieved with the waistband disposed within the body.
The hot water tank shown in figure G comprises a cylindrical body or this. wing 20, a sky 21 with a peripheral belt 22 and a bottom 23 with a peripheral belt 24 .. The bottom 23 is separated / internally from the lower extremity of the body to adapt a heater ( not shown) in the space under the bottom, and the 20 'enveloprat edge of the body. This edge 20 'has an opening 25 for access to the heater.
A pipe or conduit 26 passes through the boiler from the bottom 23 to the sky 21 in order to convey, through the. boiler, the hot residual combustion products or the heating gases produced by the heater placed under the lower open end of the pipe 26. The heads and bodies: ¯ are provided with fittings 27 and 28 respectively, firmly pressed in order to be secured to adjacent parts of the device.
In the realization of the water tank. hot according to Figure 6, the belt 22 of the sky 21 is narrow; slow adjusted inside the body 20 and solidified by one or more welds by electrical resistances 29. The connections 27 and 28 are secured in the correct position, by pressure before or after Souduredu sky and body. The lower end of the pipe 26 fits tightly inside a turn flange.
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born or raised 30 from the bottom 23 and secured thereto by one or ... more welds by electrical resistance 31.
The parts thus secured are then provided with a specific protective layer, for example a layer of zinc applied by electro-deposition, as described above.
The coating of the outer surface of the pipe 26 protects the latter against the corrosive action of hot water in the boiler; coating the interior surface of the pipe is desirable to protect the pipe from the corrosive action of heating gases flowing through the pipe.
The bottom is forcibly engaged by the edge 20 'in its desired position, inside the lower end of the body 20, and at the same time the upper end of the pipe 26 is forced through a turned flange. or raised 32 from the sky 21.
The bottom belt 24 23 is then secured to the body 20 by one or more electrical resistance welds 33 and, finally, the upper end of the pipe 26 is secured to the belt 32 of the sky 21 by one or more electrical resistance welds 34 -.
Although in this specification the invention has been particularly described in application to kitchen boilers and hot water tanks, it will be understood that the invention is equally applicable to any closed tank made in. scudable metal, and particularly to water and other liquid tanks. Resistance welds are strong; tight against liquids and gases and can withstand considerable hydrostatic and other internal pressures in addition to any pressure encountered in normal use of the tank.
The protective layer applied to the interior surfaces of the tank and in particular the zinc applied by electrodeposition is economically and efficiently applied; it also makes it easy to spot imperfections
When the zinc layer, applied by electro-deposition
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or by hot dipping, serves as the basis for a second designed 'corrosion resistant, more easily applied to zinc than to weldable metal, such as for example chromium oxide layers and the like or electro-coated layers. - deposition of chromium, nickel etc., the second layer being able to be applied to the zinc layer before the final assembly., of the finished tank, as previously described.
CLAIMS.
1.- A method of making a weldable metal tank, characterized by the following phases: securing to the body of the tank, an end piece comprising a peripheral belt tightly fitted to one end of the body; applying a protective layer of zinc to the interior of the body and said end piece;
the tight fit of the peripheral belt of another end piece, the inner surface of which is coated with a protective layer of zinc, in the other end of the body with the exposed surfaces of the close contact ', between the belt and the body to the outside of the tank, and the simultaneous securing of the belt of said other, end piece to the body by electrical resistance welding through the protective layer of zinc, in close contact between the girdle of this end piece and the body and the fusion of the zinc layer in said close contact adjacent to said weld,
so that during the re-solidification of this molten zinc, a sealed zinc seal will form between the body and the belt of said other end piece which will further ensure the formation of a seal resistant to leaks.