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Procédé et dispositif pour la fabrication de tubes soudés à l'autogène.
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La présente invention concerne un procédé et un mode de réalisation de oe procédé,pour la fabrica- tion de tubes soudés à l'autogène, à partir d'une bande métallique de longueur illimitée, et en une passe de travail ininterrompue..7
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Le prooédé permet pour la première fois de souder des tubes à parois particulièrement minaes, d'épais- seur inférieure à 0,8 m/m, tels que ceux que l'on emploie par exemple pour la fabrication des tubes pliés, qui peu- vent être fabriqués d'une manière connue en ondulant pré- alablement le tube, et en aplatissant ensuite les ondula- tions ainsi produites,suivant la direction axiale du tube.
D'autre part le procédé convient également à la fabrica- tion de tubes ayant une épaisseur de paroi plus grande , mais dans ce cas le mode de réalisation doit subir cer- taines modifications*
On va décrire en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple un mode de réalisation du procédé, objet de la présente invention, concernant la fabrication de tubes à parois minaes et de tubes à parois plus épaisses.
La fig.l est une vue latérale illustrant le procédé de fabrication de tubes à parois minces,soudés àl'autogène,tandis que les figs.1a,1b,1c représentent des détails à plus grande échelle.
La fig. 2 illustre le même procédé pour la fabrication de tubes plus épais soudés à l'autogène,et les figs.2a et 2b représentent à plus grande échelle les détails de ce dispositif.
Dans les deux cas, le procédé consiste essenè tiellement à donner tout d'abord à la bande à transformer , qui se déroule d'un treuil, une courbure perpendiculaire à sa direction longitudinale,après quoi on la fait passer dans une filière de @alibrage,puis, immédiatement à sa sor- tie de cette filière de calibrage, on la soumet l'action d'un chalumeau de soudage,qui transforme le tube fendu en un tube soudé, complètement étanche,sans trous et suscep- tible d'être employé directement dans le commerce.
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Sur la fig.l, a désigne le treuil sur lequel est enroulée la bande b et d'où elle est dirigée vers l'appa- reil c, pour être convenablement arrondie. La bande pas- se ensuite dans une filière de calibrage d d'où. elle sort sous forme de tube fendu b1.La lettre désigne un dis- positif qui sera décrit plus complètement , pour assurer un guidage correct dut tube fendu b1, et ! désigne le chalumeau de soudage.
Derrière ce chalumeau sont dispo- sées par paires des rouleaux g qui délivrent le tube b1, oomplètement soudé et prêt à être utilisé dans le com- meroe. l'appareil ± ayant pour but d'incurver le tube,est constitué de préférence d'un morceau de forte tôle de fer, qui n'est que faiblement arrondi à l'entrée de la bande b ,mais qui par contre est déj complètement fermé en forme de tube, à l'endroit où elle débouche dans la filière d .Des barreaux de jonction ± en fer plat, ont pour but de presser vers le bas la bande à incurver dans la partie arrondie du canal d'introduction, et en même temps de comprimer la bande qui se déplace, dans le canal, et plus tard de la oentrer dans la filière,de façon que la fente à souder se déplace toujours aveo exactitude.
La pièce c est, comme on peut le voir sur la fig.l, em- manchée solidement dans la filière d, qui est formée d'un tube conique, en aoier trempé, et refroidi par une oircu- lation d'eau. A sa partie la plus étr@ite,c'est-à-dire à l'endroit où le tube fendu b1 sort de la filière, la largeur de l'ouverture de la filière est ohoisie de ma- nière que la bande b .arrondie de façon à former le tube b1,sorte de la filière aveo une fente complètement fermée.
L'ori@ice de sortie (la plus petite ouverture de la fi- lière) est de préférence légèrement plus petit que le périmètre du tube fendu, de manière que le tube soit déjà
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comprimé/ /dans la filière sous forte pression, et qu'il soit arrondi de façon préoise,avant d'être soudé.
On utilise de préférence au moins trois paires de rouleaux à tubes (fig.lo) chacun d'eux, à par- tir de l'endroit où le tube sort est légèrement plus petit en oe qui concerne le profil du tube, que le préoédent , si bien que chaque rouleau peut agir avec une pression suffisante sur le tube.
On assure ainsi également un frottement suffisant pour pouvoir surmonter la résistance qui se pro- duit,dans l'appareil e servant à arrondir la bande et dans la filière d lors de l'incurvation ou de l'étirage de la bande, en vue d'assurer un transport régulier et sûr du tube.Si les rouleaux glissaient sur le tube, au lieu de le transporter toujours à la même vitesse, la soudure ne serait pas réua@ie d'une façon parfaite.Les dimensions particulières indiquées des rouleaux g sont en outre importantes en ce sens qu'elles permettent de mieux ar- rondir le tube ,,oar par suite du soudage,il y a possi- bilité d'une certaine déformation du tube.
Cette disposi- tion des rouleaux a également pour but, en particulier oelle de la paire de rouleaux, qui avoisinent le chalu- meau de soudage f d'aplanir la soudure, qui est encore très chaude à son passage dans les rouleaux et de fermer le cas échéant les pores du tube.
Quand par exemple le diamètre final d'un tube doit être de 30 m/m , on donnera de préférence à l'ouverture de sortie la plus étroite de la filière un diamètre de 31,2 m/m par exemple; la première paire de rouleaux a alors un profil correspondant à un tube de 30,9 m/m de diamètre,c'est-à-dire plus étroit de 3/10 de m/m;la deuxième paire de rouleaux un profil de 30,6 m/m la troisième un profil de 30,3 et la quatrième paire @de
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rouleaux un profil de 30,0 m/m, si l'on utilise quatre paires de rouleaux,
Il est préférable d'employer au moins trois paires de rouleaux, oar le tube sort alors de la, machine tout à fait reotiligne.
La chaleur déve- loppée par le soudage a pour effet de plier le tube, et oelui-oi doit être ensuite rectifié, oe qui peut se faire par l'emploi d'au moins trois paires de rouleaux lors de la fabrication du tube,
Le dispositif représenté sur la fig.2, et qui sert à la fabrication de tubes plus forts se distingue de celui, qui vient d'être déorit, par le fait que l'appareil c pour arrondir la plaque est rem- placé par des paires de rouleaux c1.
Les rouleaux de transport et de calibrage g sont indiqués à nouveau sur la fig.2a.
Comme par suitede la chaleur du chalumeau de soudage, le tube fendu a tendance à se dé- former, et que les bords de la bande ont tendanoe à s'é- carter le long de la fente, il est néoesaaire,dans les deux cas (fig.l et 2) de maintenir le tube, par des orga- nes appropriés, à l'endroit même où il est soudé , de façon que la soudure reste complètement fermée lorsqu'elle passe sous le chalumeau de soudage.
On utilise a cet effet, dans le cas de la fabrication de tubes à parois minoes repré- senté fig.lb, des mâchoires de pinces e refroidies,per- mettant le passage de la flamme du chalumeau.
Dans les tubes à parois épaisses, il suffit d'empêcher le tube de se déformer,pendant le soudage, au moyen de rouleaux de guidage latéraux el (fig.2b) qui sont refroidis de manière connue.Ces rou-
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les= de guidage e1 ont principalement un profil tubu- laire et ne sont ouverts que vers le haut pour permettre le passage suffisant de la flamme de soudage.
Par suite du profil de oes rouleaux ils ne s'appliquent que suivant une ligne étroite, sur le tube,et deviennent insuffisants au oas où, le tube est fabriqué en une matière très mince. Il est par suite préférable de chercher à ohtenir que la ligne de soudure, @u la fente ,quand elle passesous le chalumeau,soit gui- dée de façon à rester fermée le plus parallèlement pos- sible, sur un tronçon plus long,oe qui a conduit à em- ployer les mâchoires e, en deux parties refroidies oi- dessus indiquées, qui s'adaptent convenablement au profil du tube, et dans lesquelles glisse le tube fendu. La pression sur le tube de ces mâchoires,on deux parties refroidies, peut être réglée à volonté.
Le dispositif décrit peut encore être oomplété en combinant d'une manière connue la machine à former les tubes avec une machine à découper ces tubes.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé de fabrication de tubes / sondés à ltautogène, à partir d'une bande de métal,con- tt sistant à arrondir la bande transversalement à sa di- \ reation longitudinale,et à souder ensuite à l'autogène le tube fendu ainsi tbtenu, caractérisé par le fait que R 'uir.' / le tube fendu passe, en une passe de travail ininter- rompue, à travers une filière de oalibrage, et est con. duit à sa sortie de oette filière à un chalumeau de sou- dage puis, après avoir été soumis à Inaction de rouleaux de transport et de calibrage,est transformé en un tube soudé prêt 9. être utilisé dans le commerce...
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2. - Mode de réalisation du procédé spécifié sous 1 , dans le cas de tubes à paroi mince, caractéri- sé parla disposition d'un appareil pour arrondir la bande,aboutissant à une filière de calibrage , à la suite de laquelle sont placés le dispositif de soudage composé de mâchoires de serrage ou autres, permettant le passage de la flamme de soudage, et d'un chalumeau fixe, enfin les rouleaux de transport et de calibrage final.
3.- Une variante de oe mode de réali- sation,dans le cas de la fabrication de tubes à parois plus épaisses,caractérisée par le fait que des rouleaux sont utilisés pour transformer la bande en un tube fen- du, et que l'on emploie comme organes de guidage des rou- leaux, disposés derrière la filière de calibrage et per- mettant le passage du ohalumeau de soudage.
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Method and device for the manufacture of autogenous welded tubes.
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The present invention relates to a method and an embodiment of such method, for the manufacture of autogenous welded tubes, from a metal strip of unlimited length, and in an uninterrupted working pass.
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The process makes it possible for the first time to weld tubes with particularly thin walls, with a thickness of less than 0.8 m / m, such as those used for example for the manufacture of bent tubes, which can can be manufactured in a known manner by previously corrugating the tube, and then flattening the corrugations thus produced, in the axial direction of the tube.
On the other hand the method is also suitable for the manufacture of tubes having a greater wall thickness, but in this case the embodiment has to undergo certain modifications *
With reference to the accompanying drawing, given by way of example, an embodiment of the method, object of the present invention, relating to the manufacture of tubes with thin walls and of tubes with thicker walls will be described.
Fig.l is a side view illustrating the manufacturing process of thin-walled tubes, autogenously welded, while figs.1a, 1b, 1c show details on a larger scale.
Fig. 2 illustrates the same process for the manufacture of thicker tubes welded to autogenous, and figs.2a and 2b show on a larger scale the details of this device.
In both cases, the process essentially consists of first giving the strip to be transformed, which unwinds from a winch, a curvature perpendicular to its longitudinal direction, after which it is passed through a calibration die. , then, immediately on leaving this calibration die, it is subjected to the action of a welding torch, which transforms the split tube into a welded tube, completely sealed, without holes and liable to be directly employed in the trade.
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In fig.l, a designates the winch on which the strip b is wound and from which it is directed towards the apparatus c, in order to be suitably rounded. The strip then passes through a calibration die from where. it comes out in the form of a split tube b1. The letter designates a device which will be described more completely, to ensure correct guidance of the split tube b1, and! designates the welding torch.
Behind this torch are arranged in pairs of rollers g which deliver the tube b1, completely welded and ready to be used in the trade. the apparatus ± intended to bend the tube, preferably consists of a piece of strong sheet iron, which is only slightly rounded at the entrance of the strip b, but which on the other hand is already completely closed in the form of a tube, where it emerges into the die d. Flat iron junction bars ± aim to press down the band to be curved into the rounded part of the introduction channel, and at the same time to compress the band which moves, in the channel, and later to enter it in the die, so that the weld slot always moves with exactitude.
The part c is, as can be seen in fig.l, firmly fitted into the die d, which is formed of a conical tube, made of hardened steel, and cooled by an oirculation of water. At its narrowest part, that is to say where the split tube b1 exits the die, the width of the die opening is chosen such that the strip b. rounded so as to form the tube b1, leaving the die with a completely closed slot.
The exit orifice (the smallest opening in the line) is preferably slightly smaller than the perimeter of the split tube, so that the tube is already
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compressed / / in the die under high pressure, and that it is rounded in a preoise way, before being welded.
Preferably at least three pairs of tube rollers are used (fig.lo) each of them, starting from where the tube exits is slightly smaller in relation to the profile of the tube, than the previous one. , so that each roller can act with sufficient pressure on the tube.
Sufficient friction is thus also ensured to be able to overcome the resistance which arises in the apparatus e serving to round the strip and in the die d during the bending or stretching of the strip, with a view to '' ensure regular and safe transport of the tube. If the rollers slipped on the tube, instead of always transporting it at the same speed, the weld would not be carried out perfectly. The particular dimensions indicated of the rollers g are further important in that they allow the tube to be rounded off better, since as a result of welding there is the possibility of some deformation of the tube.
This arrangement of the rollers also has the aim, in particular of the pair of rollers, which adjoin the welding heat f to level the weld, which is still very hot as it passes through the rollers and to close the if necessary the pores of the tube.
When, for example, the final diameter of a tube must be 30 m / m, the narrowest outlet opening of the die will preferably be given a diameter of 31.2 m / m for example; the first pair of rollers then have a profile corresponding to a tube of 30.9 m / m in diameter, that is to say narrower by 3/10 of m / m; the second pair of rollers a profile of 30 , 6 m / m the third a profile of 30.3 and the fourth pair @de
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rolls a profile of 30.0 m / m, if four pairs of rollers are used,
It is preferable to use at least three pairs of rollers, since the tube then comes out of the machine completely reotilinear.
The heat developed by welding has the effect of bending the tube, and it must then be rectified, which can be done by the use of at least three pairs of rollers during the manufacture of the tube,
The device shown in fig. 2, and which is used for the manufacture of stronger tubes, differs from that, which has just been deorit, by the fact that the apparatus c for rounding the plate is replaced by pairs of rollers c1.
The transport and calibration rollers g are shown again in fig. 2a.
As a result of the heat of the welding torch, the slit tube tends to deform, and as the edges of the strip tend to split along the slit, it is neous, in both cases (fig. 1 and 2) to keep the tube, by suitable means, in the same place where it is welded, so that the weld remains completely closed when it passes under the welding torch.
For this purpose, in the case of the manufacture of tubes with thin walls shown in fig.lb, chilled jaws of clamps are used, allowing the passage of the flame of the torch.
In thick-walled tubes, it suffices to prevent the tube from deforming during welding by means of lateral guide rollers el (fig.2b) which are cooled in a known manner.
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the guide = e1 mainly has a tubular profile and is only open upwards to allow sufficient passage of the welding flame.
As a result of the profile of the rollers they are applied only along a narrow line on the tube, and become insufficient where the tube is made of a very thin material. It is therefore preferable to try to obtain that the weld line, @ or the slot, when it passes under the torch, is guided so as to remain closed as parallel as possible, over a longer section, oe which has led to the use of the jaws e, in two cooled parts indicated above, which suitably adapt to the profile of the tube, and in which the split tube slides. The pressure on the tube of these two-part cooled jaws can be adjusted at will.
The device described can also be completed by combining in a known manner the machine for forming the tubes with a machine for cutting these tubes.
CLAIMS.
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1.- A method of manufacturing autogenous tubes / probes, from a strip of metal, consisting in rounding the strip transversely to its longitudinal direction, and then in autogenously welding the split tube. thus tbtenu, characterized by the fact that R 'uir.' / the split tube passes, in an uninterrupted working pass, through an oalibration die, and is con. when it leaves this die with a welding torch and then, after having been subjected to the inaction of transport and calibration rollers, is transformed into a welded tube ready to be used in commerce ...
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2. - Embodiment of the method specified under 1, in the case of thin-walled tubes, characterized by the provision of an apparatus for rounding the strip, resulting in a sizing die, after which the welding device made up of clamping jaws or others, allowing the passage of the welding flame, and a fixed torch, finally the transport and final calibration rollers.
3.- A variant of this embodiment, in the case of the manufacture of tubes with thicker walls, characterized in that rollers are used to transform the strip into a slit tube, and that the rollers are used as guiding members, arranged behind the calibration die and allowing the passage of the welding torch.