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Procédé de fabrication en continu de tubes soudés.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication en continu de tubes soudés présentant un joint de soudure se développant en forme d'hélice, une bande étant introduite en continu dans un dispositif de déformation et étant déformée dans celui-ci sous la forme d'une hélice et le bord dirigé vers la bande entrante de la première spire du tube étant soudé, par un chauffage électrique, en continu au bord orienté de cette bande entrante.
Dans la plupart des procédés connus jusqu'à présent de ce type, les bords à relier sont réunis l'un à l'autre par un procédé de soudage, dans lequel une matière d'addition est introduite dans la fente de soudage. Pour améliorer la qualité du
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joint de soudure, on a déjà;essayé plusieurs fois d'utiliser un procédé de soudage avec chauffage par résistance. Ce procédé de soudage, par exemple le procédé haute fréquence, a donné de très bons résultats lors de la fabrication de tubes soudés présentant des joints de soudure longitudinaux et produit un très bon joint de soudure dont les propriétés sont comparables aux propriétés de la bande utilisée.
D'autre part, une série d'efforts ont déjà été consentis pour utiliser un procédé de soudage avec chauffage par résistance lors de la fabrication de tubes présentant un joint de soudure se développant en forme d'hélice. Puisque, dans ce procédé de soudage de ce type, une pression doit être présente entre les bords à relier, il a déjà été proposé de chanfreiner les bords à relier l'un à l'autre et d'appliquer la pression verticalement à la surface du tube ou de la bande.
Dès lors, un but de la présente invention est de réaliser un procédé du type mentionné ci-avant, dans lequel un soudage par chauffage par résistance peut être appliqué sans difficulté.
Plus en détail, un but de la présente invention est, dans un procédé du type précité, de réduire la distance le long de laquelle les deux bords doivent, pour la production d'un joint de soudure suffisamment bon, être maintenus à une valeur de température préalablement donnée.
Le procédé conforme à la présente invention est dès lors caractérisé en ce que les bords à relier l'un à l'autre sont chanfreinés et en ce que la bande est amenée avec une courbure qui est opposée à la courbure du tube.
Le procédé conforme à l'invention est décrit en détail subséquemment à titre d'exemple à l'aide des dessins annexés, dans lesquels :
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La figure 1 est un dispositif pour la fabrication de tubes avec un joint de soudure se développant en forme d'hélice, et ce selon une représentation schématique ;
La figure 2 représente le tube avec la bande entrante conformément à la figure 1, considéré à partir du côté frontal ;
La figure 3 montre des vues en coupe à travers le tube et la bande entrante de la figure 2 le long des lignes de coupe a-a, b-b, c-c, e-e.
Dans le dispositif représenté sur la figure pour la fabrication d'un tube avec un joint de soudure se développant en forme d'hélice, sont seuls montrés les éléments qui agissent directement sur la bande ou sur le tube déjà formé. Tous les organes d'appui et de retenue pour par exemple les cylindres de commande et de guidage ou les rouleaux agissant sur le tube et sur la bande ne sont pas représentés pour des raisons de concision. Les éléments non représentés sont toutefois conçus de la même façon que celle qui est usuelle en général dans les machines du type représenté.
Dans le dispositif montré sur la figure 1, la bande désignée par 1 est déroulée en continu d'une bobine 2 et introduite dans la direction des flèches dans un dispositif de déformation caractérisé en général par 5, par deux rouleaux désignés par 3, commandés d'une manière motrice, agissant de part et d'autre sur la bande. Pour le guidage latéral, on a prévu des rouleaux 6 et 7 s'engageant sur les bords de la bande 1. En outre, des organes mécaniques (non représentés) pour chanfreiner les bords 8 et 9 de la bande sont disposés avant ou après les rouleaux 3 commandés d'une manière motrice.
La bande est cintrée en forme d'hélice dans le dispositif de déformation 5, et ce de telle sorte que le bord 8 situé à l'avant dans l'exemple représenté soit, après formation d'une spire, en contact avec le bord 9 de la bande 1, situé à l'arrière dans l'exemple représenté. A l'endroit de contact, qui est désigné par C, les bords sont soudés l'un à l'autre par un chauffage par résistance. Par conséquent, il est visible que le bord @
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orienté vers la bande entrante de la première spire 10 du tube 11 déjà formé est soudé au bord orienté vers cette spire de la bande entrante.
Pour le guidage du tube 11, on a prévu par exemple quatre rouleaux 12 répartis à une distance régulière sur la circonférence: En outre, après trois spires par exemple, des rouleaux 14 peuvent être prévus sur le tube 11, lesquels sont fixés à un cadre (non représenté) qui peut effectuer un déplacement perpendiculairement à l'axe du tube 11. La direction de déplacement du cadre, sur lequel les rouleaux 14 sont fixés, est donnée par les flèches 15. Le cadre portant les rouleaux 14 est commandé de préférence automatiquement de telle sorte que la distance l'un de l'autre des deux bords à relier l'un à l'autre par soudage soit maintenue constante, indépendamment des variations de la largeur de la bande.
Pour l'absorption des forces axiales du tube, un rouleau 16 peut en outre être prévu sur le bord 8 de la bande ou à une courte distance derrière le dispositif de déformation 5.
Six rouleaux servent à la déformation, dont trois d'entre-eux sont disposés sur les deux bords de la bande 1. Sur le bord 8 de la bande situé à l'avant dans l'exemple représenté, des rouleaux 20 et 21 sont prévus extérieurement au tube qui se forme et un rouleau 22 est disposé intérieurement au tube qui se forme. Il est visible sans difficulté que la bande, lorsqu'elle parcourt ces trois rouleaux, est courbée dans le sens désiré.
Un groupe de rouleaux proportionnellement conçus sont prévus également sur le côté arrière 9 de la bande, les rouleaux représentés par des lignes pointillées /et situés à l'arrière de la bande dans l'exemple de réalisation étant désignés par 23 et 24 et le rouleau opposé situé dans le tube étant caractérisé par 25.
En s'écartant des machines de fabrication de tubes actuelles du type précité, on a prévu des organes qui confèrent à la bande entrante, avant qu'elle ne parvienne aux rouleaux
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déformants 20-25, une courbure opposée à la courbure du tube. Ces organes sont, dans l'exemple de réalisation représenté, conçus comme des cylindres 26-27 s'étendant transversalement sur la bande; dans la représentation de la figure 1, le cylindre 27 s'engage sur la surface supérieure de la bande 1 et le rouleau 26 sur la surface inférieure de cette bande. Tel que ceci est davantage expliqué en détail à l'aide de la figure 2 et de la figure 3, le but de cette mesure consiste en ce que les bords à relier l'un à l'autre se rapprochent l'un de l'autre plus rapidement, ce qui réduit également la distance de soudage.
Par distance de soudage, il faut entendre la distance le long de laquelle les deux bords à relierl'un à l'autre doivent être maintenus à une température préalablement donnée.
La figure 2 montre le dispositif de la figure 1 en vue latérale, dans laquelle une bande désignée par 1' est représentée en pointillée, celle-ci étant amenée dans le plan tangentiel du point de contact entre la bande et le tube. Dans les machines du type précité, les bandes étaient toujours amenées jusqu'à présent de la même façon que celle qui correspond à la bande 1'.
Dès lors, si l'on considère les conditions de l'opération à l'aide des coupes représentées sur la figure 3, il est visible que les bords se rapprochent l'un de l'autre dans les limites d'une distance fondamentalement plus courte lorsque la bande 1 entrante est amenée avec une courbure opposée, comme sur les figures 1 et 2, à la courbure du tube. Lorsque la bande est amenée dans le plan tangentiel, tel que ceci est représenté par la bande 1' en pointillés, le bord de la bande doit déjà avoir atteint la température de soudage dans la ligne de coupe c-c, tandis que ceci n'est le cas qu'à l'endroit de la ligne de coupe a-a lors d'une arrivée courbée de la bande 1.
En d'autres mots, ceci signifie que les points A et B, auxquels le courant de soudage
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est amené (figure 1), peuvent être situés, lors d'une arrivée courbée de la bande 1, fondamentalement plus près du point de soudage réel C que ceci est le cas lors d'une arrivée de la bande dans le plan tangentiel du point de soudage. Par conséquent, par l'arrivée courbée de la bande 1, la distance totale de soudage est plus courte, ce qui simplifie le procédé de soudage et améliore la qualité de la soudure conformément à l'invention. En outre, une commande du procédé de soudage par réglage des rouleaux latéraux 14 (figure 1) est réalisable d'une manière fondamentalement plus facile et plus précise dans le cas d'une distance de soudage plus courte que dans celui d'une distance de soudage plus longue.
D'après la figure 3, il est visible que les bords à relier l'un à l'autre sont inclinés suivant un angle par rapport aux normales à la surface de la bande. L'angle doit se situer entre 20 - 65 et de préférence entre 40 et 60 . De préférence, on chanfreine les bords de façon qu'aucun angle aigu ne soit produit au point 30, car autrement celui-ci fonderait et éventuellement brûlerait au cours du procédé de soudage.
Pour la production d'une pression de compression, des rouleaux (non représentés sur la figure 1) peuvent être prévus à l'endroit de soudage, lesquels pressent l'un contre l'autre les deux bords dans la direction de la flèche 31 (figure 3d).
Par conséquent, grâce aux mesures représentées, la formation d'un bon joint de soudure sur lequel on peut compter est rendue possible et celui-ci satisfait à toutes les exigences de la pratique.
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Continuous manufacturing process for welded tubes.
The present invention relates to a process for the continuous manufacture of welded tubes having a weld joint developing in the form of a helix, a strip being continuously introduced into a deformation device and being deformed therein in the form of a helix. 'a helix and the edge directed towards the incoming strip of the first turn of the tube being welded, by electric heating, continuously to the oriented edge of this incoming strip.
In most of the heretofore known methods of this type, the edges to be joined are joined together by a welding process, in which an additive material is introduced into the welding slot. To improve the quality of
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welding joint, we have already tried several times to use a welding process with resistance heating. This welding process, for example the high frequency process, has given very good results in the manufacture of welded tubes having longitudinal weld seams and produces a very good weld seam whose properties are comparable to the properties of the strip used. .
On the other hand, a series of efforts have already been made to use a welding process with resistance heating during the manufacture of tubes having a weld joint developing in the form of a helix. Since, in this welding process of this type, pressure must be present between the edges to be joined, it has already been proposed to chamfer the edges to be joined to each other and to apply the pressure vertically to the surface. tube or tape.
Therefore, an object of the present invention is to achieve a method of the type mentioned above, in which welding by resistance heating can be applied without difficulty.
In more detail, an object of the present invention is, in a method of the aforementioned type, to reduce the distance along which the two edges must, for the production of a sufficiently good solder joint, be maintained at a value of. previously given temperature.
The method according to the present invention is therefore characterized in that the edges to be connected to each other are chamfered and in that the strip is fed with a curvature which is opposite to the curvature of the tube.
The process according to the invention is described in detail subsequently by way of example with the aid of the accompanying drawings, in which:
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FIG. 1 is a device for the manufacture of tubes with a weld joint developing in the form of a helix, and this according to a schematic representation;
Fig. 2 shows the tube with the incoming web according to Fig. 1, viewed from the front side;
Figure 3 shows sectional views through the tube and incoming web of Figure 2 along section lines a-a, b-b, c-c, e-e.
In the device shown in the figure for the manufacture of a tube with a weld joint developing in the form of a helix, only those elements which act directly on the strip or on the tube already formed are shown. All the support and retaining members for, for example, the control and guide cylinders or the rollers acting on the tube and on the strip are not shown for reasons of brevity. The elements not shown are, however, designed in the same way as that which is generally usual in machines of the type shown.
In the device shown in Figure 1, the strip designated by 1 is unwound continuously from a reel 2 and introduced in the direction of the arrows into a deformation device characterized in general by 5, by two rollers designated by 3, controlled by 'a motor way, acting on both sides on the band. For lateral guidance, rollers 6 and 7 are provided which engage on the edges of the strip 1. In addition, mechanical members (not shown) for chamfering the edges 8 and 9 of the strip are arranged before or after the edges. 3 driven rollers.
The strip is bent in the form of a helix in the deformation device 5, in such a way that the edge 8 located at the front in the example shown is, after formation of a turn, in contact with the edge 9 of strip 1, located at the rear in the example shown. At the point of contact, which is denoted by C, the edges are welded to each other by resistance heating. Therefore, it is visible that the @ edge
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oriented towards the incoming strip of the first turn 10 of the tube 11 already formed is welded to the edge oriented towards this turn of the incoming strip.
For guiding the tube 11, for example four rollers 12 are provided, distributed at a regular distance around the circumference: In addition, after three turns for example, rollers 14 can be provided on the tube 11, which are fixed to a frame (not shown) which can perform a displacement perpendicular to the axis of the tube 11. The direction of displacement of the frame, on which the rollers 14 are fixed, is given by the arrows 15. The frame carrying the rollers 14 is preferably controlled automatically so that the distance from each other of the two edges to be joined to each other by welding is kept constant, regardless of variations in the width of the strip.
For the absorption of the axial forces of the tube, a roller 16 can additionally be provided on the edge 8 of the strip or a short distance behind the deformation device 5.
Six rollers are used for deformation, three of them are arranged on the two edges of the strip 1. On the edge 8 of the strip located at the front in the example shown, rollers 20 and 21 are provided. externally to the tube which forms and a roller 22 is disposed internally to the tube which forms. It is easily visible that the strip, when it travels through these three rollers, is bent in the desired direction.
A group of proportionally designed rollers are also provided on the rear side 9 of the web, the rollers shown by dotted lines / and located at the rear of the web in the exemplary embodiment being designated 23 and 24 and the roller opposite located in the tube being characterized by 25.
By deviating from current tube making machines of the aforementioned type, members have been provided which give the incoming strip before it reaches the rollers
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deformants 20-25, a curvature opposite to the curvature of the tube. These members are, in the illustrated embodiment, designed as cylinders 26-27 extending transversely on the strip; in the representation of FIG. 1, the cylinder 27 engages on the upper surface of the strip 1 and the roller 26 on the lower surface of this strip. As further explained in detail with the aid of Fig. 2 and Fig. 3, the purpose of this measurement is that the edges to be joined to each other come closer to each other. other more quickly, which also reduces the welding distance.
By welding distance is meant the distance along which the two edges to be connected to each other must be maintained at a previously given temperature.
Figure 2 shows the device of Figure 1 in side view, in which a strip designated by 1 'is shown in dotted lines, the latter being brought into the tangential plane of the point of contact between the strip and the tube. In machines of the aforementioned type, the bands were always fed until now in the same way as that which corresponds to the band 1 '.
Therefore, if we consider the conditions of the operation with the help of the cuts shown in Figure 3, it is visible that the edges approach each other within the limits of a distance fundamentally more short when the incoming strip 1 is fed with an opposite curvature, as in Figures 1 and 2, to the curvature of the tube. When the strip is brought into the tangential plane, as shown by the dotted strip 1 ', the edge of the strip should already have reached the welding temperature in the dc cut line, whereas this is not the case. case that at the location of the cutting line aa during a curved arrival of the strip 1.
In other words, this means that points A and B, at which the welding current
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is brought (figure 1), can be located, during a curved arrival of the strip 1, fundamentally closer to the actual welding point C than is the case during an arrival of the strip in the tangential plane of the point welding. Therefore, by the curved arrival of the strip 1, the total welding distance is shorter, which simplifies the welding process and improves the quality of the weld according to the invention. Further, control of the welding process by adjusting the side rollers 14 (Fig. 1) is fundamentally easier and more precise to be achieved in the case of a shorter welding distance than in that of a distance of longer welding.
From Figure 3, it is visible that the edges to be connected to each other are inclined at an angle to the normals to the surface of the strip. The angle should be between 20 - 65 and preferably between 40 and 60. Preferably, the edges are chamfered so that no acute angle is produced at point 30, otherwise this would melt and possibly burn out during the welding process.
For the production of a compressive pressure, rollers (not shown in figure 1) can be provided at the welding point, which press the two edges against each other in the direction of arrow 31 ( figure 3d).
Therefore, thanks to the measures shown, the formation of a good reliable weld joint is made possible and this satisfies all practical requirements.