<Desc/Clms Page number 1>
''PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA SOUDURE ELECTRIQUE LONGITUDINALE DES TUBES" . La présente invention a pour objet un procédé de soudure électrique longitudinale des tubes et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Les machines de ce genre connues jusqu'ici sont basées généralement sur le principe de faire passer le courant électrique d'un bord à l'autre au moyen de deux rouleaux qui sont en contact avec les bordes du tube.
Suivant un autre système, on dispose un seul rouleau constituant l'un des pôles en regard de la jonction, tandis que l'autre pôle est constitué par deux rouleaux qui sont placés un de châ= que côté du tube et qui l'enserrent.
Les systèmes actuellement connus présentent plusieurs in= convénients. La soudure est plutôt superficielle et n'arrive point à intéresser en profondeur l'épaisseur du.tube. Cela s'explique
<Desc/Clms Page number 2>
facilement si l'on considère que, quand les rouleaux touchent les bords à souder dans le voisinage immédiat de l'ouverture, le chemin le plus court et électriquement le moins résistant pour le flux sa trouve être précisément le chemin le long de la surface extérieure.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé essentiellement par le fait que la soudure est effectuée au moyen d'au moins deux flux distincts qui traversent l'épaisseur des bords à souder et qui sont orientés de façon à se rencontrer dans la zone de soudure.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ainsi défini est Caractérisé par le fait qu'il comporte des organes conducteurs pour l'énergie électrique, disposés à proximité de la zone de soudu. re, ainsi que d'autres organes conducteurs dûment écartés des précédents et disposés sur des cotés opposés par rapport à la zone de sou= dure, de telle sorte qu'à travers la partie du tube à souder, s'é= tablissent au moins deux flux distincts d'énergie de chauffage capa= bles d'intéresser sur une partie importante de l'épaisseur, les dits flux étant orientés de manière à se rencontrer dans la zone de soudure où leure intensités s'additionnent.
Dans une forme d'exécution préférée, les organes disposés sur les cotés du tube par rapport à la zone de soudure, et constituant des pôles conjugués aux pôles représentés par les organes dis. posés à proximité des bords du. tube, fonctionnent aussi comme orgam nes de pression latérale sur le tube et fournissent l'action mécanique nécessaire à l'opération de soudure.
On va maintenant décrire l'invention en se rapportant au dessin ci-joint, qui illustre, schématiquement et purement à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent le dispositif respectivement en élévation et en piano
La figure 3 est une coupe longitudinale partielle du tube illustré et montre l'enchaînement des aires de soudure.
Le dispositif comporte les rouleaux 1 et 2, à axe horizontal, qui constituent les organes conducteurs de l'énergie électrique, disposés à proximité des bords à souder du tube T; le dispositif com= porte aussi les rouleaux 3 et 4 qui constituent les organes conduc.
<Desc/Clms Page number 3>
teurs conjugués et exerçant en môme temps la pression mécanique né= cessaire pour la soudure,
Les rouleuax 1 et 4 font partie du circuit secondaire C1d'un transformateur 6, tandis que les rouleaux 2 et 3 font partie du circuit secondaire C2 d'un autre transformateur 5.
.Apres la mise en circuit du primaire du transformateur 5, le: courant va du rouleau 2 au rouleau 3 et met en circuit le primaire du transformateur 6 ; le courant passe du rouleau t au rouleau 4. On obtient ainsi le croisement des deux courants e1 - e dans la sec= tion à souder et un échauffement convenable et bien localisé dans la zone à souder. La soudure est déterminée par l'effet de pression que les rouleaux 3 et 4, dont l'écartement est réglable, exercent sur le tube T.
Sur la figure 2, on voit que, même dans la direction sensiblement horizontale, lea courants e1 - e se croisent. Outre une plus grande pénétration de la soudure, l'invention réalise les avantages suivants!
Les flux de courant e1 - e2sont, comme intensité, approxima= tivement la moitié de ce qu'il faudrait s'il y avait deux rouleaux seulement; de ce fait on obtient que toute la zone proche de la sondure eat moins chaude que dans le cas de deux rouleaux seulement, tandis que la concentration de la chaleur est maxima dans le point à souder.
On peut donc comprimer plus fortement le tube none danger de le déformer à proximité de la soudureo
Par rapport au cas mentionné au commencement, d'un dispositif comportant un rouleau unique placé en regard de la soudure et formant l'un des pôles du courant, et deux rouleaux placés aux côtés du tube et formant l'autre pôle, le dispositif selon l'invention présente l'avantage évident d'une concentration de la chaleur, d'autant plus que dans le système à rouleau unique l'énergie ne traverse pas la section à unir, mais chauffe seulement les bords.
En outre la zone de chauffage maximum, grâce au croisement des deux flux, est plus proche des rouleaux de pression 3 et 4 que dans le Cas déjà connu du rouleau unique ou des deux rouleaux montés sur le môme circuit: cela contribue considérablement à la bonne réussite de la soudure et per-
<Desc/Clms Page number 4>
met de réaliser une économie sensible d'énergie.
En second lieu, il faut observer que, l'énergie nécessaire pour la soudure étant appliquée par quatre rouleaux de contact, les points de contact correspondants sont moins sollicités électriquement que s'il n'y avait que deux rouleaux.
Il est évident que dans le cas de deux rouleaux seulement, proches des bords à souder, on a un circuit en dérivation constitué par la partie du tube non soudée, ce circuit dérivé étant d'autant plus intense que l'épaisseur du tube est plus grande et que son diamètre est plus petit. Par conséquent une partie de l'énergie est dépensée en pure perte, voire môme avec l'effet de chauffer inutilement la partie inférieure du tube et de provoquer ainsi des déformations de celui-ci.
Par contre, suivant l'invention on peut, par des mésures ap= propriées, annuler réciproquement et d'une manière parfaite les deux flux dérivés en les rendant égux et opposés
Dès que l'on a obtenu un trait élémentaire a de soudure, (figure 3), il suffit que le trait suivant b soit enchaîné avec le précédent en s'y superposant sur une petite partie seulement. A cet effet, il suffira d'appliquer d'abord l'énergie en régard du trait IL$ de l'en retirer et de l'appliquer en regard du trait b après avoir fait avancer le tube de la position a à la position b.
Pour produi- re cette intermittence de l'alimentation, on peut utiliser un pul= sateur synchronisé de telle manière que l'interruption et l'admission du courant se produisent toujours dans le @ne point de la sinusoïde représentant la tension afin d'avoir toujours les mômes conditions et, par conséquent, d'éviter tout déchet.
Il est, toutefois, évident que l'on peut également réaliser la dite intermittence de l'alimentation par d'autres moyens par exemple avec des dispositifs d'impédance variables; susceptibles de fournir des maxima et des minima. de tension.
Il demeure entendu que les détails de réalisation de l'invention pourront en pratique varier d'une manière quelconque sans sortir du domaine de l'invention.
<Desc / Clms Page number 1>
“METHOD AND DEVICE FOR LONGITUDINAL ELECTRICAL WELDING OF TUBES.” The present invention relates to a method for longitudinal electric welding of tubes and a device for implementing this method.
Machines of this type known hitherto are generally based on the principle of passing the electric current from one edge to the other by means of two rollers which are in contact with the edges of the tube.
According to another system, there is a single roller constituting one of the poles facing the junction, while the other pole consists of two rollers which are placed one side of the tube and which enclose it.
The currently known systems present several disadvantages. The weld is rather superficial and does not manage to interest in depth the thickness of the tube. This explains
<Desc / Clms Page number 2>
easily when one considers that, when the rollers touch the edges to be welded in the immediate vicinity of the opening, the shortest and electrically least resistant path for the flux sa happens to be precisely the path along the outer surface .
The method according to the invention is characterized essentially by the fact that the welding is carried out by means of at least two distinct flows which pass through the thickness of the edges to be welded and which are oriented so as to meet in the weld zone.
The device for implementing the method thus defined is characterized by the fact that it comprises conductive members for electrical energy, arranged near the weld area. re, as well as other conductive members duly separated from the previous ones and arranged on opposite sides with respect to the weld zone = hard, so that through the part of the tube to be welded, are established at least two distinct flows of heating energy capable of being of interest over a large part of the thickness, said flows being oriented so as to meet in the weld zone where their intensities are added.
In a preferred embodiment, the members arranged on the sides of the tube relative to the weld zone, and constituting poles conjugate to the poles represented by the dis members. placed near the edges of the. tube, also function as an organ of lateral pressure on the tube and provide the mechanical action necessary for the welding operation.
The invention will now be described with reference to the accompanying drawing, which illustrates, schematically and purely by way of example, one embodiment of the invention.
Figures 1 and 2 show the device respectively in elevation and in piano
FIG. 3 is a partial longitudinal section of the illustrated tube and shows the sequence of the welding areas.
The device comprises the rollers 1 and 2, with a horizontal axis, which constitute the electric energy conducting members, arranged near the edges to be welded of the tube T; the device com = also carries the rollers 3 and 4 which constitute the conduc members.
<Desc / Clms Page number 3>
conjugates and at the same time exerting the mechanical pressure necessary for welding,
Rollers 1 and 4 are part of the secondary circuit C1 of a transformer 6, while rollers 2 and 3 are part of the secondary circuit C2 of another transformer 5.
.After switching on the primary of transformer 5, the: current goes from roller 2 to roller 3 and switches on the primary of transformer 6; the current passes from the roller t to the roller 4. The crossing of the two currents e1 - e in the section to be welded is thus obtained and a suitable and well localized heating is obtained in the zone to be welded. The weld is determined by the pressure effect that the rollers 3 and 4, whose spacing is adjustable, exert on the tube T.
In FIG. 2, it can be seen that, even in the substantially horizontal direction, the currents e1 - e cross each other. Besides a greater penetration of the weld, the invention achieves the following advantages!
The current flows e1 - e2 are, as intensity, approximately half of what it would take if there were only two rollers; as a result, the whole area close to the probe is obtained less hot than in the case of two rolls only, while the concentration of heat is maximum in the point to be welded.
We can therefore compress the tube more strongly none danger of deforming it near the weld.
Compared to the case mentioned at the beginning, of a device comprising a single roller placed opposite the weld and forming one of the poles of the current, and two rollers placed at the sides of the tube and forming the other pole, the device according to the invention has the obvious advantage of a concentration of heat, especially since in the single roller system the energy does not pass through the section to be joined, but only heats the edges.
In addition, the maximum heating zone, thanks to the crossing of the two flows, is closer to the pressure rollers 3 and 4 than in the already known case of the single roll or of the two rollers mounted on the same circuit: this contributes considerably to the good successful welding and per-
<Desc / Clms Page number 4>
saves energy significantly.
Secondly, it should be observed that, the energy required for the welding being applied by four contact rollers, the corresponding contact points are less electrically stressed than if there were only two rollers.
It is obvious that in the case of two rollers only, close to the edges to be welded, there is a branch circuit formed by the part of the tube that is not welded, this branch circuit being all the more intense as the thickness of the tube is greater. large and its diameter is smaller. Consequently, part of the energy is spent in pure waste, or even with the effect of unnecessarily heating the lower part of the tube and thus causing deformation of the latter.
On the other hand, according to the invention it is possible, by appropriate measurements, to cancel reciprocally and in a perfect manner the two derivative flows by making them equal and opposite.
As soon as an elementary weld line a has been obtained (FIG. 3), it suffices for the following line b to be chained with the previous one, being superimposed on it over only a small part. For this purpose, it will suffice to first apply the energy in relation to the line IL $, to withdraw it and to apply it opposite the line b after having moved the tube from position a to position b .
To produce this intermittence of the power supply, a synchronized pulse generator can be used in such a way that the interruption and the admission of the current always occur in the point of the sinusoid representing the voltage in order to have always the same conditions and, consequently, to avoid any waste.
It is, however, obvious that it is also possible to achieve the said intermittence of the power supply by other means, for example with variable impedance devices; likely to provide maxima and minima. Of voltage.
It remains understood that the details of the embodiment of the invention may in practice vary in any way without departing from the scope of the invention.