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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.