<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne un procédé de fabrication de profilés, en particulier da tubes et de profilés creux dans lequel on forme à partir de deux ou plusieurs bandes de tôle métallique des profilés préalables et où on assem- ble ensuite ces profilés préalables en réalisant la forme désirée pour le profilé. D'autre part, l'invention con- cerne des dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procé- dé.
Il est déjà connu de fabriquer des tubes à par- tir de deux profilés en gouttière semi-circulaire en cou- pe, à l'aide de la soudùre électrique par résistance. On assemblait par soudure les deux profilés semi-circulaires en les plaçant dans une position réciproque telle/que les deux joints soudés viennent se placer verticalement l'un au-dessus de l'autre. Pour pouvoir travailler alors.dtu- ne manière continue, il fallait utiliser un dispositif spécial pour le formage en un profilé préalable de chacu- ne des deux bandes. Une telle installation comprenait par exemple deux machines spéciales séparées de conformation par laminage avec des arbres perpendiculaires qu'il fal- lait synchroniser. Pour chaque section de tube, il fal- lait des jeux individuels d'outillage (cylindres de con- formation, galets électrodes etc...).
En cas de change- ment de programme, il fallait prévoir des périodes de transformation d'une durée considérable pour le changement de l'outillage, de sorte que la fabrication de quantités relativement faibles n'était pas économique et que le de- gré dtutilisation d'une telle installation était faible.
Dans ces conditions, la présente invention a pour but de parvenir à un procédé continu de fabrication de profilés, en particulier de tubes ou de profilés creux et aux dispositifs correspondants, afin d'éviter les in-
<Desc/Clms Page number 2>
convénients précités. Selon l'invention, ce sont surtout les frais de premier établissement et les dépenses d'ou- tillage qui doivent être abaissés et les périodes d'arrêt qui doivent être évitées.
D'après la présente invention, on parvient à ce résultat en premier lieu par le fait quton transforme de façon continue en des profilés préalables, les unes à côté des autres et dans un même plan, deux ou plusieurs bandes de tôle métallique, et que l'un au moins des profi lés préalables subit de façon progressivement continue une torsion qui l'écarté du plan dans lequel il repose, et qu'on le fait passer dans une position telle que les bords des profilés préalables se trouvent en regard les uns des autres pour former le profilé désiré, à la suite de quoi on assemble ces bords au moyen de deux ou plusieurs soudu res, tandis que, le cas échéant, on procède ensuite à une déformation supplémentaire.
Comme dispositifs de confor- mation sous la forme de profilés préalables des bandes de tôle métallique, on peut utiliser des machines d'étirage ou des machines qui donnent la forme par laminage. Con- formément à la présente invention, et par différence avec le mode opératoire connu, on obtient dans le même train de conformation ou de laminage tous les profilés préalables qui, après l'assemblage par soudure, fournissent le profi- ' lé désiré. Par comparaison avec le mode opératoire anté- rieur,'il y a dans chaque cage du train de laminoir deux cylindres supérieurs et deux cylindres inférieurs, de sor- te,qu'on parvient au résultat désiré avec la moitié du nombre d'étages.
Ce n'est qu'à la fin du train de confor. mation et de laminage qu'on fait subir aux profilés préa- lables, qui s'avancent les uns à côté des autres paral- lèlement et dans le même plan, une torsion mutuelle telle que les borde qui doivent être assemblés par soudure se
<Desc/Clms Page number 3>
rapprochent les uns des autres. Pour maintenir à une faible valeur les tensions qui éventuellement se produi- sent en pareil cas, on ne dispose pas immédiatement après les appareils de conformation des profilés préalables le dispositif de torsion, mais on prévoit au contraire entre eux une distance convenable.
L'invention peut être utilisée avec avantage à l'obtention de profilés creux, tels que des tubes ronds des tubes de section rectangulaire, triangulaire, hexago- nale, etc..., mais aussi à l'obtention de profilés ouverts par exemple de profilés en croix. Lors de la fabrication de tubes ronds ou de section rectangulaires, on fait subir en général, aux deux profilés préalables en forme de gout- tière ou de cornière, une torsion dans le sens des aiguil- les d'une montre à l'un d'eux et dans le sens contraire à l'autre, de telle sorte que leurs bords d'extrémité libres se trouvent en regard l'un de ltautre pour l'assem-' blage par soudage. Mais l'invention ne se limite pas à cela.
Ainsi que la suite de la description va le montrer, il n'est pas nécessaire de faire subir la torsion à tous les profilés préalables avant l'assemblage par soudage.
Il suffit simplement de faire subir à l'un au moins des profilés préalables une torsion telle que l'on réunisse par ce moyen les bords des profilés préalables qui doivent être assemblés par soudure. Il n'est pas nécessaire non plus que les bords à assembler par soudure soient des bords d'extrémité libres des profilés préalables. Dans la fabrication de profilés en croix, à partir de profilés préalables en forme de cornières, on peut également, selon l'invention, rapprocher des à dos les arêtes obtenues par le pliage sous un angle, puis les assembler par une soudu- re.
<Desc/Clms Page number 4>
L'un des domaines d'application les plus im- portants et préférés de l'invention est constitué par la fabrication de tubes ronds d'un diamètre pouvant être choisi de façon quelconque et à partir de bandes auxquelle on donne la forme de profilés préalables en gouttière.
Dans cette forme d'exécution de l'invention, les bandes prennent une forme qui, dans une coupe en travers, se com- pose de deux arcs de cercle en quart de rond avec, entre ces arcs, une partie plane d'une longueur, dont on peut choisir la valeur. A la fin du train de conformation, on écarte ces profilés préalables, par une torsion de 90 pour chacun d'eux, du plan dans lequel ils se trouvent, de telle sorte que leurs bords se trouvent en regard les uns des autres, et on les assemble par deux soudures, en obtenant un tube dont la section est celle d'un ovale plat.
Ensuite, on déforme ce tube en ovale plat pour parvenir à un tube rond. Cette forme d'exécution de l'invention a des avantages sensibles par comparaison avec le mode connu de fabrication des tubes ronds, Autrefois, on ne pouvait obtenir, pour les tubes, des diamètres différents que par utilisation de profilés préalables de section se- mi-circulaire ayant également des rayons de courbure dif- férents.
Lors du passage d'un type de tube dtun diamètre relativement grand à un type de tube d'un diamètre moin- dre ou inversement, il fallait par conséquent remplacer tous les cylindres supérieurs et inférieurs du disposi- tif de conformation des profilés préalables, ce qui en- traînait non seulement l'obligation de constituer une ré- serve énorme de jeux d'outillage, mais la mise en oeuvre également d'une importante main-d'oeuvre et des périodes considérables d'arrêt. En revanche, d'après 1& présente invention, on peut obtenir toutes les sections de tube avec les mêmes organes de conformation à section en quart
<Desc/Clms Page number 5>
de cercle, et cela en ne remplaçant que la partie plane comprise entre ces deux pièces de conformation en quart de cercle,
ce qui peut se faire avec la mise en jeu d'une main-d'oeuvre et de dépenses sensiblement moindres. On obtient les tubes du diamètre le plus faible pouvant être fabriqués de cette manière en supprimant la portion plane intermédiaire. Le diamètre dtun tel tube est égal à 2r, si r désigne le rayon des pièces de conformation à section en quart de cercle. On obtient les tubes du diamètre le plus grand pouvant être fabriqués de cette manière en in- troduisant les éléments intermédiaires plans les plus longs qui trouvent encore de la place sur l'arbre entre les deux pièces de conformation à section en quart de cer- cle.
Si 1 désigne la longueur des pièces intermédiaires planes, et r le rayon des pièces de conformation en quart de cercle, le diamètre du tube à fabriquer est égal à :
2 1
EMI5.1
r + ##I## . 1 Î T
La déformation d'un tube en oale plat obtenu par utilisation de pièces intermédiaires planes, pour par- venir à un tube rond peut se faire après la machine de soudage et au moyen d'un dispositif approprié de conforma- tion, par exemple au moyen d'une machine de calibrage à plusieurs cylindres. On peut toutefois assurer cette transformation en un tube rond à un instant qui peut être quelconque.
Dans bien des cas, il est bien avantageux de mettre les tubes en ovale plat en stock sous cette forme et de les expédier sous cette forme, parce que, dans cet état, ils occupent moins de place, et dé ne procéder à la transformation en un tube rond qu'avant l'utilisation définitive, par exemple à l'emplacement de la construc- tion.
Le procédé ci-dessus décrit pour l'obtention.
<Desc/Clms Page number 6>
de tubes ronds est applicable également,.sans modifica- tions sensibles, aux tubes de section rectangulaire, he- xagonale et analogues. Lors de la fabrication de tubes rectangulaires, on peut confectionner des profilés préa- lables en forme de U pour des rectangles de diverses sec- tions avec les mêmes outils, par exemple des cylindres de conformation si on modifie d'une menière correspondan- te leurs intervalles sur les arbres des machines de con- formation. Entre les cylindres de conformation, on peut disposer des.cylindres intermédiaires cylindriques.
Pour le montage de tels cylindres intermédiaires sur les ar- bres, il faut en général retirer tous les bâtis extérieurs des machines à cylindres de conformation et tous les cy- lindres préalables. Pour éviter cela, on prévoit des cy- lindres intermédiaires en deux pièces, dans une réalisa- tion particulière de l'invention qui sera décrite ci- après de façon plus détaillée. Ces cylindres intermédiai- res en deux pièces sont montés par exemple par un cône entre les cylindres proprement dits de conformation et sont tenus par eux. Lors de la transformation pour le passage à une taille différente, les montants ou cages ex- térieurs de la machine de conformation par laminage peu- vent rester en place.
Il suffit simplemeht de défaire la puis fixation de l'outillage/de le resserrer..
S'il s'agit de fabriquer selon la présente in- vention des tubas carrés ou des tubes d'une section à peu près carrée, en peut cenaidérer ces tubes comme des rec- tangles et les fabriqua par le procédé qui vient d'être indiqué. Cependant, une ure forme de réalisation de l'invention consiste à fabriquer les tubes c?rrés par as- semblage, par soudure, de deux profilés en cornière. On fait alors subir à deux cornières obtenues l'une à côté de l'autre unetorsion mutuelle de 90 , on les réunit par @
<Desc/Clms Page number 7>
les bords libres, et on assemble ensuite ces bords par soudure.
Par ce procédé, on peut fabriquer des tubes carrés de diverses dimensions -jans qu'on soit obligé de procéder à des transformations notsbles des outillages, par exemple des cylindres de conformation du profilé prés' lable. Après le soudage, les tubes carrés peuvent être ramenés à des tolérances de dimension étroites, par des outils de calibrage (filières, galets de conformation) qui ne demandent, lors d'un changement de programme, qu'uri changement de réglage, mais non pas un remplacement d'ou- tillage. Par conséquent, on peut, avec un jeu d'outilla-. ge universel, obtenir tous les tubes carrés qui tombent dans la gamme des dimensions de l'installation.
Avec des tubes carrés ayant des arêtes relativement vives (rayon de l'arête inférieur à deux fois l'épaisseur de la paroi); on prévoit selon l'invention que les profilés préalables en forme de cornière ne soient préparés pour le soudage que par l'abattage des arêtes (par laminage ou rabotage).
Dans la fabrication de tubes carrés avec arêtes plus ar- rondies, on peut égalernent commencer par courber d'environ 45 les bords de la bande plate dont on part et ensuite former les angles. Alors que, dans le premier cas, deux soudures d'angle assemblent les profilés préalables en un' tube carré, il s'agit dans le second ces dtun assemblage par soudures bout à bout.
Une autre forme de réalisation de l'invention consiste dans l'obtention de tubes triangulaires à partir de trois bandes. Dans cette forme d'exécution, on recour-' be sous un angle d'environ 60 les bords des trois bandes.
Tandis que la bande du milieu traverse l'installation sans subir de torsion, on fait subir une torsion mutuelle de 1200 aux deux bandes extérieures, de telle sorte qu'il @ y ait chaque fois deux bords des profilés préalables qui
<Desc/Clms Page number 8>
soient en regard. Si on exécute le soudage par résistan- ce,,on peut prévoit soit trois transformateurs de soudage alimentés chacun par une plase d'un réseau triphasé, soit brancher les trois emplacements de soudage en parallèle sur la même phase du courant alternatif.
Le soudage peut se faire par n'importe quel .'.procédé. La variante de soudage électrique par conduc- tion et la variante de soudage inductif à effet d'entaille se sont révélées comme convenant particulièrement. Les 'procédés de ce genre sont décrits par exemple dans les brevets autrichiens n 169.611 du 15 avril 1951 et n 169.915 du 15 janvier 1951, ou dans le brevet des Etats-
Unis d'Amérique n 2.647.981 du 4 août 1953.
,
Par ce procédé, on peut souder des matières métalliques quelconques comme des aciers alliés et non alliés,, des aciers en chrome, des alliages d'aluminium et de magnésium, le titane, le cuivre, etc...
Selon une forme d'exécution particulière de l'invention, on veille à ce que les différents cordons de soudure qu'on dépose pour la formation du profilé dé- siré soient équivalents les uns des autres. Selon l'in- vention, on peut, à cet effet, disposer les galets élec- trodes de façon qu'ils puissent pivoter, dans le soudage par conduction à effet d'entaille. Si le cordon supé- rieur par exemple est plus froid que le cordon inférieur, on fait pivoter les galets électrodes de façon que leur distance soit réduite du coté supérieur. Par ce moyen la résistance électrique diminue à l'emplacement de soudu- re supérieur (entaille plus courte). L'intensité et la température de soudure augmentent. Le pivotement peut se faire au moyen d'un mécanisme (actionné par le soudeur ou automatiquement).
<Desc/Clms Page number 9>
Sur le dessin joint sont représentés des exem- ples d'exécution pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, ainsi que des dispositifs correspondants. qui s'étend sur deux planches la figure l'représente, schématiquement en élévation, et qui s'étend également sur deux planches, montre/ - la figure 2,/en plan, une installation d'en- semble servant à la fabrication de tubes ronds; - la figure représente dix coupes en travers L à X des bandes, des profilés préalables et du tube et fait ressortir progressivement les différents stades ca- ractéristiques du processus de fabrication;
- la figure 4 représente d'une manière analogue à la figure 3, sept sections de bandes, de profilés préa- lables et d'un tube rectangulaire qui définissent les stades caractéristiques de la fabrication d'un tel tube rectahgulaire; - la figure 5 représente sept sections de la fabrication d'un tube carré, suivant le même schéma que la figure 4; - la figure 6 représente en détail l'assemblage par soudure de profilés préalables en forme de cornière, pour constituer un tube carré; - la figure 7 représente un détail après qu'à été effectué l'assemblage par soudure en un tube carré de profilés préalables en forme de cornières; - la figure 8 représente sept sections de la fabrication d'un tube carré selon une autre forme d'exé- cution de l'invention;
- la figure 9 représente six sections obtenues au cours de la fabrication d'un tube triangulaire et qui correspondent aux stades caractéristiques de fabrication du procédé ;
<Desc/Clms Page number 10>
- la figure 10 représente également six sec- tions caractéristiques obtenues au cours de la fabrica- tion d'un tube triangulaire selon une atre forme d'exé- cution du procédé; - la figure 11 représente six sections carac- téristiques obtenues au cours de la fabrication d'un pro- filé ouvert à partir de deux bandes; - la figure 12 est une coupe verticale schéma- tique d'un dispositif de conformation le long de la ligne XII-XII de la figure 2 ; - la figure 13 représente un cylindre intermé- diaire divisé, en une vue en élévation et en coupe;
- la figure 14 représente une coupe verticale schématique du dispositif de soudage, à peu près le long de la ligne XIV-XIV de la figure 2 ; - dans les figures 15 et 16 a été représenté de façon schématique, le principe de procédés de soudure à appliquer de préférence.
Dans l'exemple selon les figures 1 et 2, on utilise comme matière première, pour la fabrication con- tinue de tubes ronds, deux bandes aussi longues que pos- sible de tôles d'acier qu'on dispose en rouleaux 1 et 2 au début de l'installation. A l'aide d'un dispositif 3 de soudage bout à bout, on assemble les extrémités des rou- leaux consommés avec le début des nouveaux rouleaux sui- vants, pour former des bandes sans fin qu'on dirige sur l'installation par exemple par l'intermédiaire d'une bou- cle qui n'est pas représentée. Le jeu 4, à fonctionne- mant intermittent, de galets d'entratnement sert à faire subir le changement de direction et à la constitution de la boucle.
Le jeu 5 de galets fait subir aux bandes à nouveau un-changement de direction et les dirige de
<Desc/Clms Page number 11>
façon continue vers la suite de l'installation. On peut utiliser, pour détendre les bandes, un double galet 6 qu'on peut faire monter et descendre. S'il s'agit de bandes oxydées, donc laminées à chaud, on peut enlever l'oxyde, disloqué par les galets 4, 5 et 6, dans un dis- positif de nettoyage 7, par exemple par brossage. Dans les paires de galets $/9, 10/11, 12/13 et 14/15 du tra- jet de conformation qui sont disposées l'une derrière l'autre, on déforme les deux bandes progressivement de façon à leur donner la forme des demi-cuvettes 16, 17.
Au lieu des galets de conformation, on pourrait aussi utiliser des matrices d'étirage ou des organes analogues, mais il faut veiller à l'avancement des bandes, par exem- ple au moyen de galets d'entraînement.
Après la traversée des dispositifs de confor- mation, on fait alors subir aux profilés préalables qui s'avancent parallèlement l'un à côté de l'autre une tor- sion de 90 pour chacun, ce qui constitue' la caractéris- tique la plus importante de la présente invention. On fait tourner le profilé préalable 16 de droite en sens con' traire des aiguilles d'une montre, le profilé préalable de gauche 17 dans le sens des aiguilles d'une montre, et on réunit les deux de façon convergente de telle sorte que les bords des profilés préalables qui, jusqu'alors, étaient les bords extérieurs, d'une part, et les bords qui étaient, jusque là, des bords intérieurs, d'autre part, se trouvent en regard. Ensuite, s'effectue le sou- dage simultané et progressif des deux joints.
Ih convient pour cela, ainsi que cela a été indiqué ci-dessus, une série de procédés de soudage. Il est possible d'opérer par le procédé de,soudage autogène par fusion au gaz, par le procédé¯de¯¯soudage électrique à l'arc, par le procédé
<Desc/Clms Page number 12>
de soudage électrique par résistance (procédé Johnston) ou par d'autres procédés de soudure.
Dans 1''exemple d'exécution représenté, le soudage s'effectue avec la variante par conduction du procédé de soudage électrique à effet d'entaille. Mais on pourrait également prévoir sa variante inductive.
Dans les figures 15 et 16, ces deux variantes sont représentées schématiquement. Leur principe consis- te en ce que, le courant électrique arrivant par conduc- tion ou induction, ce courant est obligé de circuler au- tour de l'entaille formée par les pièces à assembler, et en ce qu'il se produit une concentration si élevée de l'intensité du courant qu'on atteint le chauffage néces- saire à la fusion du métal. Ainsi que cela a été dit ci- dessus, ce procédé de soudage a été décrit en détail dans les brevets.précités du demandeur. Ce mode de soudage s'est révélé particulièrement avantageux pour le procédé selon l'invention.
Dans l'exemple selon les figures 1 et 2, on guide les profilés préalables, après qu'ils ont subi la torsion, au moyen de deux paires de galets 18/19 et 20/21. Ces dernières peuvent être déplacées dans le sens transversal, comme cela est indiqué par les flèches doubles. Les galets intérieurs 19 et 20 agissent en ga- lets d'écartement et poussent, en commun avec le mandrin 22 qu'on peut déplacer dans le sens longitudinal, les profilés préalables 16 et 17 contre les galets 23 et 24 d'amenée dû courant de soudage. Au point 25, les bords des profilés préalables se rencontrent et se soudent.
Les deux galets amenant le courant de soudage sont ali- mentés, à partir d'une source de courant qui n'est pas représentée, en.un courant électrique intense de faible tension, qui est obligé, pour aller d'un galet à l'autre
<Desc/Clms Page number 13>
de faire le détour par les deux emplacements des profilés préalables où doit se faire la soudure, et qui, à cet endroit, donne naissance, en raison de l'effet dtentail- le, à une concentration élevée de l'intensité, avec un échauffement correspondant. Pour empêcher que (par dé- calage) les bords des profilés s'échappent par glissement l'un de ltautre et pour conformer à chaud le joint soudé; ,on a disposé, à l'arrière des pointes du joint soudé, des' galets de pression 26 et 27 (figure 1).
Deux'outils de coupe 28 et 29 enlèvent ensuite les parties saillantes extérieures de la soudure. On peut travailler d'une ma- nière analogue le côté intérieur des joints soudés, le dispositif selon la présente invention offrant, par com- paraison avec le dispositif servant pour des tubes à un seul joint, des avantages décisifs grâce à un meilleur accès et à des bras de leviers courts.
A la suite du dispositif de soudage est prévu un dispositif 30 de traitement thermique. Cela peut être soit un dispositif de refroidissement, soit un appareil de chauffage après coup. Il peut également reste inuti- lisé.
Le tube abandonne le dispositif de soudage sous la forme dtun tube dont la section est un ovale pla@ posé de champ. Dans les paires de galets 31/32, 33/34, 35/36e le tube en ovale plat est transformé par degrés en un tube rond et est calibré à ltaide des quatre galet 37 à 40 qui se trouvent dans un même plan.
La transformation des tubes en ovale plat en des tubes ronds peut également se faire par d'autres pro- cédés, comme l'étirage ou la dilatation. Quand il y a de graddes distances entre le lieu de la fabrication et le lieu d'utilisation, il est également possible de met-
<Desc/Clms Page number 14>
tre à profit la meilleure aptitude à l'empilage et le moindre encombrement des tubes en ovale plat, et de ne procéder à la modification de la forme qu'à proximité du lieu d'utilisation.
L'installation représentée peut comporter, à la suite, un dispositif de coupe à la longueur voulue, r qui suit le mouvement.
Les différents stades caractéristiques de la fabrication, conformément à la présente invention, de tu- bes ronds à partir de deux bandes plates sont représen- tés dans la figure 3. Cette dernière représente dans la coupe I (selon la ligne de coupe I-I de la figure 2) les bandes plates non déformées, dans les coupes II et III (selon les lignes de coupe II-II et III-III de la figure
2) des stades intermédiaires des profilés préalables, dans la coupe IV (selon la ligne de coupe IV-IV de la fi- gure 2) la forme définitive des profilés préalables, dans la coupe V (selon la ligne de coupe V-V de la figure 2) les profilés préalables qui ont chacun subi une torsion de 45 l'un en direction de l'autre, dans la coupe VI (se- lon la ligne de coupe VI-VI de la figure 2)
les profilés préalables qui ont chacun subi une torsion de 90 et à un court instant avant le soudage, dans la coupe VII (selon la ligne de coupe VII-VII de la figure 2) le tube en forme d'ovale plat dont la soudure est terminée, dans les coupes VIII et IX (selon les lignes de coupe VIII- VIII et IX-IX de la figure 2) des stades intermédiaires de la transformation qui les fait passer de la forme en ova- le plat à la forme ronde, et enfin dans la coupe X (selon la ligne de coupe X-X de la figure 2) le tube rond termi- né.
La figure 4 représente, suivant le schéma de
<Desc/Clms Page number 15>
la figure 3, les différents stades caractéristiques par- courus au cours de la fabrication de tubes de section rectangulaire à partir de deux bandes plates quton trans- forme tout d'abord en profilés en U et à qui on fait en- suite subir de façon progressive une torsion de 90 , à la. suite de quoi on les assemble par soudure.
La figure 5 représente de la même manière sché- matique les stades de fabrication de tubes carrés aux arêtes relativement vives, à partir de deux bandes plates, opération au cours de laquelle on transforme les bandes en profilés préalables, semblables à des cornières, à la suite de quoi on leur fait subir une torsion de 90 l'un en direction de l'autre. Quand il s'agit de fabriquer de tels tubes carrés à arêtes relativement vives, il faut prévoir un soudage d'angle, comme cela ressort du dessin.
La préparation des arêtes des profilés préalables en vue de ce soudage peut se faire par biseautage ou par abatage de l'arête en un endroit quelconque au cours du passage entre les galets de conformation. Dans la figure 6, on a représenté à une échelle plus grande deux profilés pré- alables en forme de cornière, dont les arêtes ont été abattues et tels qu'ils existent immédiatement avant leur assemblage par soudage. Les profilés préalables se tou- chent tout d'abord par les faces obtenues par l'abattage des arêtes intérieures. Au cours du soudage qui vient ensuite, on fait fondre le long des deux joints soudés la matière désignée par des hachures serrées, et on refoule cette matière par l'emploi dtune pression.
Selon l'inven- tion, le galet de pression qui se trouve à la suite de l'emplacement de soudage a le profil 43,-de sorte que les arêtes assemblées par soudure du tube carré prennent la même forme d'arrondi que les arêtes 44 et 45 non soudées,
<Desc/Clms Page number 16>
au cours de la conformation des profilés préalables. La figure 7 représente un tube carré avec des arêtes ainsi assemblées par soudure, après que ce tube a passé le ga- let de pression. L'arête vive intérieure 46 qui se forme alors peut soit être laissée en place, soit être enlevée.
La figure 8 représente de la même manière les stades earactéristiques de la fabrication d'un tube carré à arêtes arrondies, en partant de deux bandes plates que l'on transforme en profilés préalables semblables à des cornière et à qui on fait subir une torsion de 90 en direction'l'un de l'autre. Dans cette forme d'exécu- tion, on relève les bords des profilés préalables suivant une forme courbe par une exécution correspondante des rouleaux ou cylindres de conformation, de telle sorte qu'après la torsion des profilés préalables chacun de 90 , les bords se rencontrent les uns les autres bout à bout.
Dans ce cas, il n'est donc pas nécessaire d'abattre obli- quement les arêtes avant l'assemblage par soudure. Les tubes exécutés selon cette forme de réalisation ont des 'arêtes plus fortement arrondies que ceux qu'on fabrique selon la forme de réalisation des figures 5 à 7.
La figure 9 représente, d'une manière analogue aux précédentes, les stades caractéristiques de la fabri- cation d'un tube triangulaire à arêtes arrondies, en par- tant de trois bandes. Tout d'abord, on relève un peu les bords des bandes au moyen d'un dispositif de confor- mation, et on réalise trois profilés préalables qui ont en coupe la .forme, à peu près, d'une auge. Ensuite, on fait subir à chacun des deux profilés extérieurs une tor- sion de 1200 en direction ltun de l'autre, tandis que le profilé du milieu ne subit pas de torsion, et on assemble par trois soudures les bords qui se rencontrent.bout à
<Desc/Clms Page number 17>
bout.
La figure 10 représente de la même manière les stades caractéristiques de fabrication d'un tube trian, gulaire à arêtes relativement vives, en partant de trois bandes. Ainsi qu'on le voit, on commence par réaliser trois profilés préalables en forme de cornières ayant un angle d'ouverture de 60 , et on fait subir aux deux profit lés préalables extérieurs de nouveau une torsion de 120 pour chacun dteux, et en direction l'un de l'autre, tandis que le profilé du milieu ne subit pas de torsion. On as- semble par soudure les bords qui se rencontrent bout à bout. Par différence avec la forme d'exécution selon la figure 9, les joints soudés se trouvent non.pas sur les arêtes, mais à peu près dans le milieu des faces du.tube triangulaire.
La figure 11 représente une autre forme d'exé- cution du procédé selon l'invention, et cela d'une manière analogue aux manières précédentes, cette forme d'exécu- tion pouvant être utilisée à la réalisation de profilés 'ouverts. Dans cet exemple, on réalise un profilé en croix à partir de deux bandes planes. On commence par donner aux bandes la forme de profilés préalables en forme de cornière, puis on leur fait subir une torsion de 90 telle qu'ils viennent s'appliquer dos à dos l'un contre l'autre. A l'aide d'un cordon de soudure, on assemble en-' suite ces dos, ce qui donne un profilé eh croix.
Dans la figure 12 est représenté un dispositif de conformation qu'on peut utiliser avec avantage pour le procédé de la présente invention et qui sert à la con- formation de profilés en gouttière pour l'obtention de tu- bes ronds en passant par le stade intermédiaire d'un tube en ovale plat selon la figure 3. Le dispositif comprend
<Desc/Clms Page number 18>
un bâti qui n'est pas représenté, et dans lequel pivotent l'arbre supérieur 47 et l'arbre inférieur 48. A l'arbre supérieur 47 est relié de façon fixe le jeu de cylindres ou galets formant poinçon, et à l'arbre inférieur 48 le jeu de galets formant matrice. Le jeu de galets formant poinçon se compose des disques de travail 49 et 50, du ga let intermédiaire 51 et des bagues d'entretoise 52 et 53.
Le jeu de galets formant matrice se compose des ga- lets de travail 54 et 55 ainsi que d'un galet intermé- diaire 56.
Ainsi qu'on le voit, les disques de travail 49 et 50 et'les galets de travail 54 et 55 qui coopèrent avec eux présentent une surface de travail en forme de quart de rond en coupe, de sorte qu'on communique à la bande 58 dans les parties du bord un profil en quart de rond, dans une vue en coupe. Les galets intermédiaires cylindriques 51 et 56 peuvent être remplacés. Leur lon- gueur correspond à la longueur de la partie intermédiaire plane comprise entre les courbures en quart de rond du profilé préalable à réaliser.
Selon une forme d'exécution préférée, les
EMI18.1
'1 galets intermédiaires cylindriques peuvent être exécu- tés en deux pièces, comme cela est représenté dans la figure 13 pour le galet intermédiaire 56 du jeu des ga- lets formant'matrice. Le galet intermédiaire peut se composer de deux demi-coquilles 56 et 56' qui sont fixées sur l'arbre 48. Comme organes de fixation, on peut uti- liser des boulons ou des goujons de maintien (qui ne sont pas représentés). Cependant, le mode de fixation repré- senté dans les figures 12 et 13 est très avantageux.
Dans ce mode de fixation, les pièces 56 et 56' du galet intermédiaire sont taillées en biais et en orme de toit
<Desc/Clms Page number 19>
.aux deux extrémités (57 et 57'), et les 'galets de travail 54 et 55 sont également d'une forme conique correspon- dante. Les parties coniques des galets de travail 54 et 55 passent par-dessus les parties obliques en forme de toit du galet intermédiaire, ainsi qu'on le voit dans la figure 12, et maintiennent solidement les deux pièces 56 et 56' sur l'arbre 48. Cette forme d'exécution, en deux pièces, des galets intermédiaires offre un grand avantage lors du remplacement de ces galets intermédiaires, opéra- tion à laquelle on,est obligé de procéder en cas de chan- gement du diamètre du tube à fabriquer.
Car, pour cela, il n'y a rien d'autre à faire que de défaire la fixation des galets de travail 54 et 55 et dtécarter ces derniers, puis de monter sur l'arbre les deux demi-cuvettes du ga- let intermédiaire suivant, et de resserrer la fixation des pièces 54 et 55. Cependant, on ne remplace jamais les galets de travail 54 et 55 mêmes, et il n'est jamais nécessaire non plus, en cas de changement de programme, de retirer les organes du bâti dans lequel pivote ltarbre 48.
Le galet intermédiaire cylindrique 51 du jeu de galets faisant office de poinçon peut également être exécuté en pièces séparées, de la même manière que le galet intermédiaire 56 du je de galets faisant office de matrice, bien que cela ne soit pas représenté sur le dessin. Quand on doit modifier l'épaisseur de paroi du tube à fabriquer, il suffit simplement de remplacer les galets 49 et 50 faisant office de poinçon. Autrement, en cas de changement du diamètre du tube, on ne remplace que le galet intermédiaire 51, tout comme pour le jeu des galets faisant office de matrice.
Il y a lieu de faire ressortir en .tout cas que, quand on utilise ce dispositif,
<Desc/Clms Page number 20>
il ne faut qu'un outillage relativement réduit, par com- paraison avec les dispositifs connus, en même temps que les travaux démontage, nécessaires en cas de changement de programme, se trouvent réduits au minimum.
Ainsi que cela a déjà été brièvement indiqué, on veille, selon une forme d'exécution préférée de l'in- vention, à obtenir d'une manière certaine une qualité uniforme pour les joints soudés qu'on réalise pour la formation du profil désiré. On prend des mesures qui assurent des températures égales de soudage. Si on uti- lise par exemple la variante par conduction du procédé de soudage électrique à effet d'entaille pour la fabri- cation de tubes ronds selon le schéma de la figure 3, on dispose selon l'invention les deux galets amenant le courant de soudage de façon que l'on puisse modifier les distances parrapport aux joints soudés. Dans la figure 14, cela est représenté de façon plus détaillée par un exemple.
Les galets d'amenée du courant de soudage sont disposés dans ce cas de manière à pouvoir pivoter autour de deux'axes qui sont aussi rapprochés que possible de l'axe du tube.
On fait arriver le courant électrique, par l'intermédiaire d'un transformateur portant l'enroulement primaire 59, de l'enroulement secondaire 60 aux deux coulisseaux 61 et 62. Sur les axes 63 et 64 pivotent les supports 65 et 66 des galets d'amenée du courant.
Ces supports peuvent subir, par l'intermédiaire d'organes propres, par exemple des tibes 67 et 68, un mouvement de pivotement tel que les galets inférieurs 69 et 70 d'amenée du courant suivant des chemins plus courts que les galets supérieurs 71 et 72. Le courant de soudage peut être amené-aux-galets supérieurs soit par l'intermé-
<Desc/Clms Page number 21>
diaire d'un second transformateur (qui n'est pas repré- senté), soit au moyen des disques intermédiaires 73 et 74. On le fait arriver sur les parties voisines du joint à souder, des profilés préalables 75 et 76. Si l'on constate que le joint supérieur est plus froid que le joint mnférieur, il faut faire pivoter les galets amenant le courant de soudage ltun en direction de l'autre.
Si c'est le joint inférieur qui est plus froid que celui du haut, il faut faire pivoter les galets d'amenée du cou- rant de soudage de façon à les écarter. Si les deux joints sont trop froids, il faut accroître ltintensité.
Si la distance entre l'extrémité du joint soudé et les galets d'amenée du courant de soudage est trop grande, il faut rapprocher l'un de l'autre les coulisseaux 61 et 62, et par conséquent les galets amenant le courant de sou- dage.
L'invention offre une série d'avantages par comparaison avec les procédés et dispositifs en usage.
Comme les profilés préalables sont accessibles par les deux côtés aux outils, par exemple aux galets de confor- mation et qu'ils peuvent être entièrement entourés par les outils, la présente invention donne une liberté con- sidérablement plus grande en ce qui concerne les sections des tubes. Elle permet la fabrication directe de formes qu'il fallait jusqu'à présent fabriquer au moyen d'une opération consécutive dtétirage. La liberté porte égale- ment sur l'épaisseur relative des parois. En dehors des tubes usuels, 'on peut également réaliser des tubes à pa- roi relativement mince aussi bien que des tubes à paroi relativement épaisse.
Il est possible, de même, de fa- briquer des tubes présentant des gorges, des rainures ou des changements de"section, par assemblage, par soudage,.
<Desc/Clms Page number 22>
de profilés préalables conformés en conséquence. Un avantage économique très important de l'invention consista en ce que, pour une largeur maximum donnée des bandes, le diamètre maximum d'un tube rond se trouve doublé. Par ce moyen, on accroît le diamètre maximum dans la fabrica- tion continue des grands tubes.
Si le soudage s'effectue à l'aide de l'effet électrique d'entaille, l'invention offre également une grande liberté en ce qui concerne les matériaux. On peut mettre en oeuvre, en dehors des aciers du commerce, des aciers à haute résistance, ,réfractaires et résistant à la corrosion; tout comme l'aluminium, le cuivre ou leurs alliages.
L'invention demande des frais de premier éta- blissement qui sont faibles, en particulier dans les installations pour les tubes de gros diamètre. Elle con- duit à'des périodes d'arrêt plus courtes, à des dépenses d'outillage moindres et à la mise en oeuvre de moyens. moins importants en cas de changement de programme. Les tubes fabriqués selon l'invention peuvent par conséquent être vendus Meilleur marché ou avec un bénéfice.plus grand.
Les possibilités d'application de l'invention sont par conséquent multiples. Elle convient spécialement à la fabrication de tubes pour conduites de grand diamè- tre en acier ou en des alliages d'aluminium et à la fa- brication de tubes carrés et rectangulaires supportant des charges statiques, en particulier de ces tubes en des aciers à résistance supérieure.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.