CH349567A - Method of manufacturing a tube from a metal tape - Google Patents

Method of manufacturing a tube from a metal tape

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CH349567A
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CH
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curvature
longitudinal
tape
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French (fr)
Inventor
G Mally George
A Lalli Peter
H Gniadowski Zbigniew
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Bundy Tubing Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/09Making tubes with welded or soldered seams of coated strip material ; Making multi-wall tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

  

  Procédé de     fabrication    d'un     tube    à     partir    d'un ruban de     métal       La présente     invention        concerne    un procédé de  fabrication d'un tube à     partir    d'un     ruban    de métal.  



  On     connaît    déjà un procédé de     formation    d'un  ruban de métal     transversalement    à environ. 7200 pen  dant que le ruban se déplace dans le sens de la lon  gueur de     façon    à     former    un tube ayant des parois à  deux     couches.    Des     millions    de mètres     d'excellents     tubes     servant    aux conduites hydrauliques ou à     d7au-          tres    buts ont été fabriqués selon ce procédé.

   Toutefois,  ce procédé     connu    sous le nom de       procédé        Woeller    5>  donne lieu à     certaines    difficultés de fabrication que la  présente invention a pour but     d'éliminer.     



  Selon le     procédé        Woeller,    une partie de     ruban    de  métal au voisinage d'un bord est pliée     brusquement     vers le haut à     environ    900.

   L'autre bord du ruban  est ensuite roulé vers la portion repliée qui fournit un  guide pour le ruban lorsqu'il se     déplace    longitudina  lement et qui supporte le ruban     contre    la pression de  mise en forme latérale qui entre en jeu lors de l'en  roulement du     ruban.    Une fois que le ruban a été  enroulé d'environ 1 tour et demi, la partie de la  matière     contenant    le coude brusque en     forme    de L  est repassée pour     donner    à cette partie une courbure  environ égale à celle de la couche extérieure de la  paroi du tube.

   La dernière partie de la matière est  ensuite enroulée autour de la     portion    précédemment  enroulée de manière à achever le processus de for  mation d'un rouleau en soi.  



  Au cours de ce processus, les parties du ruban  qui sont enroulées les premières sur     environ    1 tour  et demi sont     considérablement    plus étirées que les  parties qui sont simplement enroulées d'environ le  demi-tour restant     autour    du tube extérieur. Ceci se  traduit par des tensions inégales qui tendent à mettre    le tube en spirale et à le tordre par rapport à son axe       longitudinal    au cours du traitement ultérieur auquel  le tube est     soumis    à l'action de la chaleur pour lier  entre elles les couches de la paroi.

   En outre, la partie  qui a été pliée la     première    en     forme    de L et qui a été  ensuite repassée est plus     écrouie    que les autres parties  du tube, ce qui rend     difficile        l'enroulement    de la partie  extérieure pour achever la formation du tube.

   En  outre, le bord du ruban voisin du coude brusque en       forme    de L est étiré     dans    une mesure telle     au.        cours     de la formation du L     qu'il    contient des     ondulations    en  aval des     cylindres        formant    le L, qui doivent être     mises     à     niveau    par un     laminage    ultérieur, en écrouissant  ainsi     cette        partie    marginale du ruban plus que les par  ties voisines.  



  Jusqu'à présent,     ces        facteurs    et des facteurs ana  logues ont rendu     nécessaire    de faire passer le tube  sur un mandrin et de le soumettre à des forces de       compression        importantes    pour     amener    les     couches    de  matière au     contact    les unes des autres de.

   façon à  empêcher le tube de se dérouler et à l'empêcher de  se mettre en spirale ou de se tordre     indûment    après  avoir quitté le     laminoir.    Le tube passe sur le     mandrin     à raison d'environ 90 à 120 mètres à la     minute.    Les  diverses parties périphériques du tube sont     écrouies     à des degrés sensiblement     différents.    En conséquence,  l'usure du mandrin est     importante    et     inégale    et le  mandrin doit être fréquemment remplacé,     ce    qui  nécessite l'arrêt fréquent du laminoir à tubes,

       arrêts     qui sont     coûteux    par les     pertes    de temps     qu'ils    appor  tent à la fabrication     et    par les heures de travail qu'ils       nécessitent        pour    changer le mandrin.  



  Le     procédé    de fabrication d'un tube objet de la  présente invention est     caractérisé    en     ce    qu'il     consiste         à faire déplacer un ruban de métal dans le sens lon  gitudinal et, pendant     ledit    mouvement du ruban, à  façonner transversalement à la fois les moitiés longi  tudinales dudit ruban situées sur les côtés opposés de  la partie     longitudinale    centrale de celui-ci, et à ame  ner les bords latéraux l'un vers l'autre de telle sorte  qu'ils     coupent    tous deux un plan commun lorsque le  ruban a été sensiblement mis en forme tubulaire, à  faire chevaucher l'un des bords latéraux dudit ruban  sur l'autre bord latéral,

   puis à mettre en     forme    les       parties    de la     moitié        longitudinale    dudit     ruban    se ter  minant sur le premier bord latéral transversalement  selon des rayons de     courbure    déterminés allant pro  gressivement en diminuant, et simultanément à     mettre     en forme les parties de l'autre moitié     longitudinale     transversalement selon des rayons de courbure allant  en     diminuant    progressivement d'une façon légèrement  moindre, de telle sorte que la     seconde    moitié mention:

         née    recouvre et s'adapte sensiblement à la courbure  de l'extérieur de la     première    moitié, et à continuer à  mettre en forme lesdites moitiés jusqu'à ce que les  bords latéraux soient adjacents aux faces opposées de  ladite partie centrale longitudinale.     e       Le dessin annexé illustre une mise en     oeuvre    du       procédé    objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est     une    représentation schématique d'un  laminoir pour appliquer le     procédé    de fabrication  d'un tube.  



  La     fig.    2 est une élévation composite     partiellement     schématique représentant la formation du ruban au  cours des premières étapes de sa formation.  



  Les     fig.    3, 4 et 5 sont des coupes représentant les  états du     ruban    de métal au cours des étapes progres  sives ultérieures de sa formation.  



  Les     fig.    6 et 7 sont des coupes représentant les  étapes finales de formation de tube et représentant le  tube lorsqu'il passe sur un mandrin.    A la     fig.    1, on a représenté un laminoir 10 qui  peut être du type général classique et qui étire un  ruban de métal plat 11 à     partir    d'une bobine 12 et  fait passer la matière à travers une série de cylindres  de mise en forme de     manière    à façonner la matière  transversalement pour former un tube 13 qui passe  ensuite à travers un four approprié 14 servant à  chauffer le tube et à joindre ou lier ses     couches    inter  médiaires.

   On peut ensuite passer le tube à travers un  réfrigérant tel qu'une chemise d'eau 15 à     partir    de  laquelle le tube émerge sous     forme    d'un tube terminé  16. Le     laminoir    10 est représenté     comme        comprenant     un certain nombre de jeux de cylindres de mise en  forme alignés verticalement 20 à 24, une série de  cylindres de     mise    en forme     alignés    horizontalement  25 à 31, et deux jeux de cylindres de     finition    32 et  33.

   On remarquera que cette disposition des cylindres  est donnée à titre simplement     illustratif    et que les  cylindres peuvent être disposés de n'importe quelle  manière voulue selon les exigences du tube particulier    à former. Dans certains cas, on utilise un mandrin 35  à l'intérieur du     tub,,    entre les cylindres de finition 32  et 33. Ce mandrin est     accroché    par l'intermédiaire  d'une longue tige 36 introduite dans le tube partielle  ment formé, comme en 37, avant que la forme tubu  laire ne soit fermée.  



  Le     premier    jeu des cylindres 20 découpe en biseau  les parties     marginales    de la matière en sens opposés  comme en 39 et 40 dans un but qui sera décrit     ci-          après.    Les     parties    41 et 42 des bords opposés voisins  du ruban sont ensuite mises en forme transversale  ment dans le sens contraire des aiguilles d'une montre  et dans le sens des aiguilles d'une montre respective  ment, en observant les dessins, sur environ     901)    de  rayon de courbure qui correspond sensiblement au  rayon du tube à former.

   Dans certains cas, les rayons  de courbure des     parties    41 et 42 peuvent être les  mêmes, dans d'autres cas ils peuvent être légèrement  différents pour faciliter l'enroulement d'une moitié  longitudinale du ruban autour de l'autre moitié lon  gitudinale et pour faciliter les derniers stades de for  mation lors de la fabrication du tube. Ce stade peut  être effectué au niveau des cylindres     verticaux    21 et  l'on remarquera que les     parties    43 et 44 du ruban  se trouvant entre la     partie    centrale longitudinale 45  et les bords recourbés restent sensiblement planes.  



  Lorsque le ruban passe à travers les cylindres ver  ticaux 22, 23 et 24, les     parties    intermédiaires 43 et 44  du ruban sont mises en forme transversalement selon  des rayons de     courbure    qui vont progressivement en  diminuant et qui sont plus grands que le rayon des  parties initiales 41 et 42.

   Les parties 43 et 44 sont  formées respectivement dans le sens inverse des aiguil  les d'une montre et dans le sens des aiguilles d'une  montre pour amener les bords latéraux du     ruban    l'un  vers l'autre et les changements de rayons de courbure  de     ces        parties    de la matière sont représentés à la     fig.    2  dans leur ensemble en     43a-c    et     44a-c.    Les rayons des       parties    41 et 42 restent sensiblement non modifiés au       cours    de la formation des     parties    43 et 44 bien qu'il  puisse se produire une     certaine    variation de la forme  provenant 

  des contraintes engendrées dans le     ruban     par cette mise en forma du     ruban.     



  On fait ensuite passer le ruban à travers les cylin  dres horizontaux 25 et 26, les parties intermédiaires  43 et 44 du     ruban    étant davantage mises en forme  transversalement de telle sorte que le ruban prend une  forme sensiblement tubulaire avec les bords latéraux  du     ruban        intersectant    un plan commun P tel que  représenté à la     fig.    2.

   Les     parties    intermédiaires 43  et 44 sont formées avec des rayons de courbures qui  sont suffisamment inégaux pour que la     partie    42 se  trouve     radialement    à l'extérieur de la partie 41 d'au  moins l'épaisseur d'un bord latéral du     ruban    de telle       sorte    que la     partie    de l'enroulement 42 recouvre la  partie 41.  



  Lorsqu'on enroule la matière à     partir    de son état  plan jusqu'à son état sensiblement tubulaire représenté  par le dernier stade de la     fig.    2, les parties recourbées  du     ruban    se trouvant sur les côtés opposés des     parties         centrales longitudinales 45 constituent des butées pour  supporter le ruban contre les pressions latérales appli  quées à la moitié opposée du ruban.  



  On fait ensuite passer le ruban à travers les cylin  dres horizontaux 27 et 28 dans lesquels la partie 42  de la matière est enroulée par-dessus l'extérieur de la  partie 41 et les     parties    intermédiaires, 43 et 44 de la  matière sont davantage mises en forme transversale  ment de telle sorte que les moitiés longitudinales de la  matière sur les. côtés opposés de la partie centrale lon  gitudinale 45     commencent    à s'enrouler mutuellement  l'une autour de l'autre. La moitié contenant les par  ties 41 et 43 de la matière s'adapte sensiblement à  l'intérieur de la moitié contenant les parties 42 et 44,  tandis que la dernière moitié s'adapte sensiblement  aux     surfaces    extérieures de la moitié qui comprend  les parties 41 et 43.

   L'état de la matière à ce moment  est représenté dans son ensemble à la     fig.    3. On re  marquera que la matière présente au voisinage de sa  partie centrale longitudinale un cran 46 dans un but  qui sera décrit ci-après. Ce cran peut être prévu à  n'importe quel stade approprié de la     formation    du  tube, par exemple dans les cylindres verticaux 22.  



  Lorsque le tube partiellement formé passe à tra  vers les cylindres horizontaux 29 et 30, les rayons de  courbure des, moitiés intérieure et extérieure vont pro  gressivement en diminuant de telle     sorte    que ces moi  tiés continuent à s'enrouler mutuellement l'une sur  l'autre comme on l'a représenté aux     fig.    4 et 5. On  fait ensuite passer le tube à travers le cylindre hori  zontal 31 dans lequel les moitiés sont davantage  enroulées et leur rayon diminué pour amener les  biseaux 39 et 40 à proximité des faces opposées de la       partie    46 présentant un cran.

   On fait ensuite passer  le tube à travers les cylindres de     finition    32 et 33 qui  compriment davantage les moitiés enroulées. pour  amener les biseaux sur le cran comme représenté à  la     fig.    7. Comme on l'a déjà dit, il peut être avanta  geux d'utiliser un mandrin intérieur en combinaison  avec les cylindres de finition, bien qu'un tel mandrin  puisse n'être pas. nécessaire dans tous les cas.  



  Dans les stades représentés aux     fig.    3 à 5, les par  ties 41 et 42 tendent à garder leur rayon de courbure  initial mais peuvent changer quelque peu de     forme    du  fait de     contraintes    dans la matière provenant de l'en  roulement. En particulier, la     partie    extérieure 42 peut  être amenée à prendre un état quelque peu plus plat  dans les stades intermédiaires     (fig.    4), mais, cette par  tie fait     ressort    et tend à reprendre son rayon initial au  cours des derniers stades     (fig.    6) de façon à faciliter  un enroulement relativement étroit de la couche exté  rieure autour de la couche intérieure.  



  Au cours des derniers stades de formation de  même qu'au cours des premiers stades de formation,  les     parties    recourbées de la matière d'un côté de la  forme tubulaire constituent des butées servant à sou  tenir la matière contre les pressions latérales de mise  en forme qui sont appliquées sur le côté opposé. A  la fois la moitié intérieure et la moitié extérieure de  la matière sont enroulées sur environ     360,)    et l'enrou-         lement    est si proche de la symétrie que les contrain  tes engendrées, dans les moitiés     longitudinales    de la  matière sont sensiblement analogues.

   Le fait que la  couche intérieure soit formée avec un rayon de cour  bure légèrement plus petit que la couche extérieure  ne donne pas lieu à des différences sensibles dans les       contraintes.    La tendance de la couche intérieure à  faire ressort     radialement    vers l'extérieur et la résis  tance opposée à     cette    action par la couche extérieure  tendent à maintenir les couches en     contact        uniforme     étroit face contre face lorsque le tube sort du lami  noir 10. Le tube n'a que peu ou pas de tendance à se  dérouler.

   La couture sur les faces en regard des  biseaux 39, 40 et le cran 46 sont sensiblement uni  formes. sur toute la longueur du tube.     Etant    donné  que les contraintes dans toute l'étendue de la     partie     périphérique du tube sont     uniformes,    le tube n'a pas  tendance (ou faiblement seulement) à se tordre ou à  se mettre en spirale.  



  Ces facteurs réduisent au     minimum    les pressions  qui sont nécessaires, dans la zone des cylindres de  finition 32 et 33 et si l'on utilise un mandrin 35, ce  mandrin a une vie très, longue, ce qui réduit au mini  mum les heures. de     main-d'#uvre    et les pertes horaires  de non-fonctionnement du laminoir lors du     remplace-          ment    du mandrin. En, outre, étant donné que les par  ties du tube qui. viennent en contact avec le mandrin  sont écrouies à peu près uniformément, il n'y a que  peu ou pas d'usure sur le mandrin.

   D'une façon plus  générale, l'enroulement symétrique des     différentes     parties périphériques, du tube     facilite    une déformation  progressive sensiblement égale de toutes les     parties     périphériques du tube et rend la     formation    de l'en  roulement du tube relativement exempte de pertur  bation.  



  On décrira ci-après un tube     réalisé    selon le pré  sent procédé : la matière du ruban est un acier au  carbone à teneur relativement faible en carbone ayant  une épaisseur de 0,35 mm et une largeur de 6,85 cm.  Cette matière est enroulée sur une     forme    tubulaire à  deux couches ayant un diamètre extérieur de 9 mm  et une épaisseur de paroi de 0,08     mm.    On a trouvé  par expérience que, en formant un tube de 9 mm  en appliquant le présent procédé, la matière s'étire       circonférentiellement    sur environ 1,25     mm.    de moins  qu'elle ne s'étire lorsqu'on utilise le     procédé        Woeller     décrit ci-dessus.  



  Le présent procédé permet au tube enroulé  d'avoir des parois plus épaisses que cela n'était pos  sible par les procédés antérieurs. L'une des raisons  tient au fait que le procédé décrit ne demande aucune  courbure brusque de la matière au cours de l'enroule  ment, qui doive être ensuite repassée. Des, procédés  utilisant des courbures     brusques    et un repassage ne  peuvent pas être utilisés pratiquement pour enrouler  des matières épaisses et former des tubes à paroi  épaisse, étant donné qu'il est pratiquement trop diffi  cile de repasser ces courbures     brusques    et d'enrouler  ensuite des parties écrouies repassées autour de la  couche intérieure.

        Un autre avantage du procédé décrit tient au fait  que l'on peut utiliser un laminoir qui peut traiter une  matière ayant des tolérances plus grandes d'épaisseur  et la recuire plus qu'il n'était possible dans les lami  noirs utilisés par les procédés antérieurs. Ceci réduit  les coûts en machine et en     main-d'oeuvre    nécessaire  pour effectuer des réglages     corrects    pour traiter les  différents lots de matière.



  Method of manufacturing a tube from a metal tape The present invention relates to a method of manufacturing a tube from a metal tape.



  A method of forming a strip of metal transversely approximately is already known. 7200 while the tape moves lengthwise to form a tube having two-layered walls. Millions of meters of excellent tubing for hydraulic lines or other purposes have been manufactured using this process.

   However, this process known as the Woeller process gives rise to certain manufacturing difficulties which the present invention aims to eliminate.



  According to the Woeller process, a portion of metal tape near one edge is bent sharply upward at about 900.

   The other edge of the tape is then rolled to the folded portion which provides a guide for the tape as it travels longitudinally and which supports the tape against the lateral shaping pressure that comes into play during rolling. tape. After the tape has been wound about 1.5 turns, the part of the material containing the L-shaped sharp bend is ironed to give that part a curvature about equal to that of the outer layer of the wall of the tape. tube.

   The last part of the material is then wrapped around the previously wrapped portion so as to complete the process of forming a roll per se.



  In this process, the parts of the tape that are wound about 1.5 turns first are stretched considerably more than the parts that are simply wound about the remaining half turn around the outer tube. This results in unequal tensions which tend to spiral the tube and twist it relative to its longitudinal axis during the subsequent processing in which the tube is subjected to the action of heat to bind the layers of the tube together. wall.

   In addition, the part which was first bent into an L-shape and which was then ironed is more work hardened than the other parts of the tube, which makes it difficult to wind the outer part to complete the formation of the tube.

   In addition, the edge of the tape adjacent to the L-shaped sharp bend is stretched to such an extent. during the formation of the L that it contains corrugations downstream of the rolls forming the L, which must be leveled by subsequent rolling, thus straining this marginal part of the strip more than the neighboring parts.



  Heretofore, these and like factors have made it necessary to run the tube over a mandrel and subject it to significant compressive forces to bring the layers of material into contact with each other.

   so as to prevent the tube from unwinding and preventing it from spiraling or twisting unduly after leaving the rolling mill. The tube passes over the mandrel at a rate of approximately 90 to 120 meters per minute. The various peripheral parts of the tube are work hardened to significantly different degrees. As a result, the mandrel wear is large and uneven, and the mandrel has to be replaced frequently, which requires frequent stopping of the tube rolling mill,

       stoppages which are costly by the loss of time which they bring to the manufacture and by the hours of work which they require to change the mandrel.



  The method of manufacturing a tube which is the object of the present invention is characterized in that it consists in causing a metal strip to move in the longitudinal direction and, during said movement of the strip, in transversely shaping both the long halves. of said ribbon located on the opposite sides of the central longitudinal part thereof, and to bring the side edges towards each other so that they both intersect a common plane when the ribbon has been substantially put into tubular shape, to overlap one of the side edges of said tape on the other side edge,

   then in shaping the parts of the longitudinal half of said tape terminating on the first lateral edge transversely according to determined radii of curvature going progressively while decreasing, and simultaneously in shaping the parts of the other longitudinal half transversely according to radii of curvature gradually decreasing in a slightly smaller way, so that the second half mentions:

         born overlaps and substantially conforms to the curvature of the exterior of the first half, and continues to shape said halves until the side edges are adjacent to opposite faces of said central longitudinal portion. e The appended drawing illustrates an implementation of the method which is the subject of the invention.



  Fig. 1 is a schematic representation of a rolling mill for applying the method of manufacturing a tube.



  Fig. 2 is a partially schematic composite elevation showing the formation of the ribbon during the early stages of its formation.



  Figs. 3, 4 and 5 are cross sections showing the states of the metal strip during the subsequent progressive stages of its formation.



  Figs. 6 and 7 are sections showing the final tube forming steps and showing the tube as it passes over a mandrel. In fig. 1, there is shown a rolling mill 10 which may be of the general conventional type and which stretches a strip of flat metal 11 from a spool 12 and passes the material through a series of forming rolls so as to form the material transversely to form a tube 13 which then passes through a suitable furnace 14 for heating the tube and joining or bonding its intermediate layers.

   The tube can then be passed through a condenser such as a water jacket 15 from which the tube emerges as a completed tube 16. The rolling mill 10 is shown as comprising a number of sets of rollers. vertically aligned shaping rolls 20-24, a series of horizontally aligned shaping rolls 25-31, and two sets of finishing rolls 32 and 33.

   It will be appreciated that this arrangement of the cylinders is given for illustrative purposes only and that the cylinders can be arranged in any desired manner according to the requirements of the particular tube to be formed. In some cases, a mandrel 35 is used inside the tube, between the finishing rolls 32 and 33. This mandrel is hooked by means of a long rod 36 introduced into the partially formed tube, as in 37, before the tubular form is closed.



  The first set of rolls 20 bevels the marginal portions of the material in opposite directions as at 39 and 40 for a purpose which will be described below. The portions 41 and 42 of the adjoining opposite edges of the tape are then formed transversely counterclockwise and clockwise respectively, observing the drawings, over about 901) of radius of curvature which substantially corresponds to the radius of the tube to be formed.

   In some cases the radii of curvature of parts 41 and 42 may be the same, in other cases they may be slightly different to facilitate winding of one longitudinal half of the tape around the other longitudinal half and for to facilitate the last stages of formation during the manufacture of the tube. This stage can be carried out at the level of the vertical cylinders 21 and it will be noted that the parts 43 and 44 of the tape located between the longitudinal central part 45 and the curved edges remain substantially flat.



  When the tape passes through the vertical cylinders 22, 23 and 24, the intermediate parts 43 and 44 of the tape are shaped transversely according to radii of curvature which gradually decrease and which are greater than the radius of the initial parts. 41 and 42.

   Portions 43 and 44 are formed counterclockwise and clockwise, respectively, to bring the side edges of the tape toward each other and changes in radii of curvature. of these parts of the material are shown in fig. 2 as a whole in 43a-c and 44a-c. The radii of parts 41 and 42 remain substantially unaltered during the formation of parts 43 and 44 although some variation in shape may occur from

  of the stresses generated in the ribbon by this shaping of the ribbon.



  The tape is then passed through the horizontal rolls 25 and 26, the intermediate portions 43 and 44 of the tape being further shaped transversely such that the tape assumes a substantially tubular shape with the side edges of the tape intersecting a plane. common P as shown in FIG. 2.

   Intermediate portions 43 and 44 are formed with radii of curvature which are sufficiently unequal that portion 42 lies radially outside portion 41 by at least the thickness of a side edge of the tape such that that the part of the winding 42 covers the part 41.



  When the material is wound from its planar state to its substantially tubular state represented by the last stage of FIG. 2, the curved portions of the tape on the opposite sides of the longitudinal central portions 45 constitute stops to support the tape against lateral pressures applied to the opposite half of the tape.



  The tape is then passed through the horizontal cylinders 27 and 28 in which the portion 42 of the material is wound over the exterior of the portion 41 and the intermediate portions 43 and 44 of the material are further placed. crosswise form so that the longitudinal halves of the material on them. opposite sides of the longitudinal central portion 45 begin to wrap around each other. The half containing the parts 41 and 43 of the material fits substantially inside the half containing the parts 42 and 44, while the latter half substantially fits the outer surfaces of the half which includes the parts 41 and 43.

   The state of matter at this time is shown as a whole in fig. 3. It will be noted that the material has in the vicinity of its longitudinal central part a notch 46 for a purpose which will be described below. This notch can be provided at any suitable stage in the formation of the tube, for example in the vertical cylinders 22.



  As the partially formed tube passes through the horizontal cylinders 29 and 30, the radii of curvature of the inner and outer halves will progressively decrease so that these halves continue to wrap around each other. other as shown in FIGS. 4 and 5. The tube is then passed through the horizontal cylinder 31 in which the halves are further wound up and their radius reduced to bring the bevels 39 and 40 near the opposite faces of the part 46 having a notch.

   The tube is then passed through finishing rolls 32 and 33 which further compress the coiled halves. to bring the bevels on the notch as shown in fig. 7. As already stated, it may be advantageous to use an inner mandrel in combination with the finishing rolls, although such a mandrel may not be. necessary in all cases.



  In the stages shown in fig. 3 to 5, parts 41 and 42 tend to keep their original radius of curvature but may change shape somewhat due to stresses in the material from the rolling. In particular, the outer part 42 can be made to assume a somewhat flatter state in the intermediate stages (fig. 4), but this part makes spring and tends to resume its initial radius during the later stages (fig. 4). 6) so as to facilitate relatively narrow winding of the outer layer around the inner layer.



  In the later stages of formation as well as in the early stages of formation, the curved portions of the material on one side of the tubular form provide stoppers to hold the material against lateral forming pressures. which are applied on the opposite side. Both the inner half and the outer half of the material are wound about 360, and the winding is so close to symmetry that the stresses generated in the longitudinal halves of the material are substantially similar.

   The fact that the inner layer is formed with a slightly smaller radius of curvature than the outer layer does not give rise to substantial differences in stresses. The tendency of the inner layer to spring radially outward and the resistance against this action by the outer layer tends to keep the layers in close uniform contact face to face as the tube exits the black laminate 10. The tube n has little or no tendency to unfold.

   The seam on the opposite sides of the bevels 39, 40 and the notch 46 are substantially uniform. along the entire length of the tube. Since the stresses throughout the peripheral portion of the tube are uniform, the tube has no tendency (or only slightly) to twist or spiral.



  These factors minimize the pressures that are required in the area of the finishing rolls 32 and 33 and if a mandrel 35 is used, this mandrel has a very, long life, reducing the hours to a minimum. of labor and the hourly losses of non-functioning of the rolling mill when replacing the mandrel. In addition, since the parts of the tube which. come in contact with the mandrel are work hardened roughly evenly, there is little or no wear on the mandrel.

   More generally, the symmetrical winding of the various peripheral parts of the tube facilitates a substantially equal progressive deformation of all the peripheral parts of the tube and makes the formation of the rolling of the tube relatively free from disturbance.



  A tube made according to the present method will be described below: the tape material is a relatively low carbon carbon steel having a thickness of 0.35 mm and a width of 6.85 cm. This material is wound into a two-layered tubular form having an outside diameter of 9mm and a wall thickness of 0.08mm. It has been found by experience that by forming a 9mm tube by applying the present process, the material stretches circumferentially about 1.25mm. unless it stretches when using the Woeller process described above.



  The present method allows the coiled tube to have thicker walls than was possible by prior methods. One of the reasons is that the method described does not require any abrupt bending of the material during winding, which then has to be ironed. Methods using sharp bends and ironing cannot be practically used to wind thick materials and form thick-walled tubes, since it is practically too difficult to iron these sharp bends and then wind up tubes. hardened parts ironed around the inner layer.

        Another advantage of the described process is that one can use a rolling mill which can process a material having larger thickness tolerances and anneal it more than was possible in the black rolls used by the prior processes. . This cuts down on the machine and labor costs required to make the correct settings to process the different batches of material.

 

Claims (1)

REVENDICATION Procédé de fabrication d'un tube, à partir d'un ruban de métal, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer le ruban de métal dans le sens longitudinal et, pendant ledit mouvement du ruban, à façonner transversalement à la fois les moitiés longitudinales dudit ruban situées sur les côtés opposés de la partie longitudinale centrale de celui-ci, et à amener les bords latéraux l'un vers l'autre de telle sorte qu'ils coupent tous deux un plan commun lorsque le ruban a été sensiblement mis en forme tubulaire, CLAIM A method of manufacturing a tube, from a metal strip, characterized in that it consists in moving the metal strip in the longitudinal direction and, during said movement of the strip, in transversely shaping both the longitudinal halves of said tape lying on the opposite sides of the central longitudinal part thereof, and bringing the side edges towards each other so that they both intersect a common plane when the tape has been substantially tubular shaped, à faire chevaucher l'un des bords latéraux dudit ruban sur l'autre bord latéral, puis à mettre en forme les parties de la moitié longitudinale dudit ruban se terminant sur le premier bord latéral transversalement selon des rayons de courbure déterminés allant progressivement en diminuant, et simultanément à mettre en forme les parties de l'autre moitié longitudinale transversale ment selon des rayons de courbure allant en dimi nuant progressivement d'une façon légèrement moin dre, in overlapping one of the side edges of said tape on the other side edge, then in shaping the parts of the longitudinal half of said tape ending on the first side edge transversely according to determined radii of curvature gradually decreasing, and simultaneously in shaping the parts of the other transverse longitudinal half according to radii of curvature gradually decreasing in a slightly smaller way, de telle sorte que la seconde moitié mentionnée recouvre et s'adapte sensiblement à la courbure de l'extérieur de la première moitié, et à continuer à mettre en forme lesdites moitiés jusqu'à ce que les bords latéraux soient adjacents aux faces opposées de ladite partie centrale longitudinale. SOUS-REVENDICATIONS 1. such that the mentioned second half covers and substantially conforms to the curvature of the exterior of the first half, and continues to shape said halves until the side edges are adjacent to the opposite faces of said longitudinal central part. SUB-CLAIMS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on façonne la première moitié longitudinale du ruban située d'un côté de la partie centrale longitu- dinale transversalement dans le sens des aiguilles d'une montre et l'on façonne l'autre moitié transver salement dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et l'on utilise les portions recourbées de cha que moitié comme soutien contre la pression latérale de mise en forme appliquée à l'autre moitié, A method according to claim, characterized in that the first longitudinal half of the strip located on one side of the longitudinal central part transversely clockwise is formed and the other half is shaped transversely. dirtily counterclockwise and the curved portions of each half are used as support against the lateral shaping pressure applied to the other half, puis on met davantage en forme les parties des deux moitiés transversalement selon. les rayons de courbure pré déterminés de telle sorte que les bords latéraux dudit ruban coupent un plan commun lorsque ledit ruban a été mis sensiblement en forme tubulaire. then the parts of the two halves are further shaped transversely according to. the radii of curvature pre-determined such that the lateral edges of said tape intersect a common plane when said tape has been made substantially tubular. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on met en forme transversalement selon des rayons de courbure déterminés par rapport au rayon du tube à former les parties du ruban qui sont espa cées dans les sens opposés à partir de la partie cen trale longitudinale dudit ruban et l'on amène les bords dudit ruban l'un vers l'autre, on met en forme les autres parties selon des rayons de courbure différents des premiers rayons de courbure mentionnés et suf fisamment inégaux pour que, lorsque les moitiés lon gitudinales du ruban ont été mises sensiblement en forme tubulaire, 2. Method according to claim, characterized in that shaped transversely according to radii of curvature determined with respect to the radius of the tube to form the parts of the tape which are spaced in opposite directions from the central part. longitudinal said strip and the edges of said strip are brought towards each other, the other parts are shaped according to radii of curvature different from the first radii of curvature mentioned and sufficiently unequal so that, when the halves are longitudinal sections of the tape have been put into a substantially tubular shape, le bord latéral libre de l'autre moi tié dudit ruban se trouve radialement vers l'extérieur du bord latéral libre de l'autre moitié à une distance au moins aussi grande que l'épaisseur d'un bord laté ral, on met davantage en forme les moitiés longitudi nales transversalement, le rayon de courbure de la première moitié étant légèrement plus grand que le rayon de courbure de la seconde moitié de telle sorte qu'une moitié recouvre l'autre et se conforme sensi blement à la courbure de l'extérieur de l'autre moitié et l'on continue à mettre en forme lesdites moitiés jusqu'à ce que les bords latéraux soient adjacents aux faces opposées de la portion centrale longitudinale. 3. the free side edge of the other half of said tape is radially outward from the free side edge of the other half at a distance at least as great as the thickness of a side edge, more emphasis is placed on forms the longitudinal halves transversely, the radius of curvature of the first half being slightly larger than the radius of curvature of the second half such that one half overlaps the other and conforms substantially to the curvature of the exterior of the other half and the shaping of said halves is continued until the side edges are adjacent to the opposite faces of the longitudinal central portion. 3. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on met en forme les parties de la première moitié longitudinale selon le rayon de courbure pré déterminé allant progressivement en diminuant et simultanément on met en forme les parties de l'autre partie longitudinale transversalement selon des rayons de courbure légèrement inférieurs allant progressive ment en diminuant de telle sorte que la première moitié recouvre l'autre et se conforme sensiblement à la courbure de cette autre moitié. 4. Method according to claim, characterized in that the parts of the first longitudinal half are shaped according to the predetermined radius of curvature going progressively while decreasing and simultaneously the parts of the other longitudinal part are shaped transversely along radii of slightly lower curvature going progressively by decreasing so that the first half covers the other and conforms substantially to the curvature of this other half. 4. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on met en forme une partie de la moitié longi tudinale qui se trouve sensiblement à égale distance transversale du bord opposé de ladite partie centrale du ruban dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et selon un rayon de courbure sensiblement égal au rayon du tube à former, Method according to claim, characterized in that a part of the longitudinal half which is located substantially at an equal transverse distance from the opposite edge of said central part of the tape is shaped in an anti-clockwise direction and according to a radius of curvature substantially equal to the radius of the tube to be formed, on met en forme les parties desdites moitiés qui se trouvent entre les pre mières parties mentionnées respectivement dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens con traire et selon des rayons de courbure qui sont diffé rents des rayons de courbure de la première partie mentionnée et qui sont différents l'un de l'autre, on amène les bords latéraux l'un vers l'autre de telle sorte que lorsque le ruban a été mis en forme sensi blement tubulaire les bords latéraux coupent un, plan commun, the parts of said halves which are located between the first parts mentioned respectively in the direction of clockwise and in the opposite direction and according to radii of curvature which are different from the radii of curvature of the first mentioned part and which are different from each other, the side edges are brought towards each other so that when the tape has been formed into a substantially tubular shape the side edges intersect a common plane, le dernier rayon de courbure mentionné étant suffisamment inégal pour que le bord latéral de l'une des moitiés se trouve radialement à l'extérieur du bord latéral de l'autre moitié. 5. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on applique aux moitiés longitudinales du ruban sur les côtés opposés de la partie centrale longitudi nale de celui-ci des pressions latérales de mise en forme, on règle ladite pression de telle sorte que les moitiés soient transversalement mises en forme dans des sens, the last mentioned radius of curvature being sufficiently uneven that the side edge of one of the halves lies radially outside the side edge of the other half. 5. Method according to claim, characterized in that applying to the longitudinal halves of the tape on the opposite sides of the central longitudinal part thereof lateral shaping pressures, said pressure is adjusted so that the halves are transversely shaped in one direction, opposés selon des rayons de courbure moyens qui sont suffisamment inégaux pour que le bord latéral de l'une des moitiés passe à l'extérieur du bord latéral de l'autre moitié lorsque le ruban a été sensiblement mis en forme du tube, on applique simultanément une pression latérale de mise en forme aux autres moitiés longitudinales pour diminuer pro gressivement les rayons de courbure de celle-ci, on règle ladite dernière pression de telle sorte que lesdites moitiés s'enroulent mutuellement l'une sur l'autre, opposed at mean radii of curvature which are unequal enough so that the side edge of one of the halves passes outside the side edge of the other half when the tape has been substantially shaped from the tube, simultaneously applying a lateral shaping pressure on the other longitudinal halves to progressively reduce the radii of curvature of the latter, said last pressure is adjusted so that said halves mutually wind one on the other, la première moitié se conformant sensiblement à la sur face extérieure de l'autre moitié et cette autre moitié se conformant sensiblement à la surface intérieure de la première moitié. 6. the first half conforming substantially to the outer surface of the other half and this other half conforming substantially to the inner surface of the first half. 6. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on met en forme transversalement les parties du ruban voisines de ses bords latéraux sur environ un rayon de courbure de 901, sensiblement égal au rayon du tube à former, puis on met en forme trans- versalement les parties. Process according to claim, characterized in that the parts of the strip adjacent to its lateral edges are shaped transversely over approximately a radius of curvature of 901, substantially equal to the radius of the tube to be formed, then shaped transversely. the parts. intermédiaires du ruban selon des rayons de courbures qui sont initialement plus grands que le premier rayon de courbure mentionné, puis on, amène les bords latéraux l'un vers, l'autre, on fait se recouvrir le premier bord latéral par l'autre, et l'on met en forme les parties intermédiaires trans versalement selon des rayons de courbure allant pro gressivement en diminuant jusqu'à ce que lesdits bords latéraux se trouvent au voisinage des faces opposées de la partie longitudinale centrale de la matière. intermediates of the tape according to radii of curvature which are initially greater than the first mentioned radius of curvature, then the side edges are brought towards one another, the first side edge is made to overlap with the other, and the intermediate parts are shaped transversely according to radii of curvature progressively decreasing until said lateral edges are located in the vicinity of the opposite faces of the central longitudinal part of the material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216811A (en) * 1990-09-10 1993-06-08 Steel Parts Corporation Method for forming a bushing

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