BE417133A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements à la fabrication de tuyaux en acier. 



   La présente invention concerne la production, à partir d'une plaque d'acier de forte épaisseur, d'un tuyau du genre dans lequel la plaque est enroulée en hélice avec les bords des spires se recouvrant pour former unjoint en hélice continu à recouvrement, qui est fermé par soudure. 



   Jusqu'à présent, on a proposé de produire ce genre de tuyaux au moyen de rouleaux de recourbement et la soudure du joint à recouvrement a été effectuée pendant que la formation du tuyau a lieu. 



   Il a également été proposé de former des objets tubulaires par enroulement en hélice de métal en bande avec les bords des spires rattachés par bourrelets ou emboîtement, la bande étant   fagonnée   au préalable sur les bords en vue de l'assemblage sub- 

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 séquent, après l'opération d'enroulement en hélice dans une boite d'enroulement. 



   Suivant la présente invention, le genre de tuyau mentionné est formé par l'avancement d'une bande de plaque d'acier tangentiellement dans un anneau cylindrique de façonnage, à travers une embouchure d'entrée disposée longitudinalement dans ce dernier, pour mettre la plaque sous la forme d'un tuyau continu à recouvrement en hélice, Le tuyau ainsi formé est alors déplacé avec progression en hélice en face d'une tête de soudure ou de têtes de soudure qui soudent continûment et complètement le joint à recouvrement du tube. Des rouleaux à avancement par force motrice sont employés pour faire avancer la plaque vers l'anneau de façonnage et à travers celui-ci et coopérent avec des plaques de guidage et des rouleaux marginaux pour commander la plaque. 



   L'anneau de fagonnage est monté sur une   plateforme   ou un logement susceptible de réglage par rotation autour d'un pivot vertical central de telle sorte que le pas de l'hélice produite par l'anneau de façonnage peut être varié pour répondre aux exigences de diamètres différents des tuyaux produits   à     p artir   d'une plaque de même largeur ou de plaques de largeurs différentes. 



   L'axe de pivotement de la   plateforme   ou du logement coïncidera avec le plan diamétral vertical de l'axe de l'anneau de   fa-   gonnage. Pour obtenir un   façonnage   régulier de la plaque dans l'anneau de   façonnage   et pour empêcher la formation de parties plates, un rouleau peut être prévu   à   l'intérieur de l'anneau de façonnage pour supporter la surface intérieure de la plaque en un point approximatif où la courbure de cette dernière commence dans l'anneau de fagonnage.

   Comme la plaque qui est façonnée en hélice tend à se dérouler et à provoquer ainsi un degré intense de résistance par frottement au passage à travers l'anneau de façonnage et une forte usure sur toute la surface intérieure de ce dernier, l'anneau de fagonnage est établi de façon à obliger 

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 la plaque qui y pénètre à être initialement recourbée sous un arc ayant un rayon moindre que le rayon final de la courbure de la forme hélicoïdale finie,
La mesure dans laquelle la courbure initiale mentionnée est incurvée dépend de l'élasticité ou de la force de ressort de la plaque, et de sa capacité, après qu'une courbure initiale a été exécutée, de se dilater jusqu'à la courbure requise pour la forme achevée. 



   Les dessins annexés montrent entre autres choses une application pratique des différentes caractéristiques constituant les perfectionnements mentionnés ci-dessus dans la fabrication de tuyaux d'acier de la classe spécifiée. 



   Dans ces dessins, les mêmes pièces portent les mêmes chiffres de référence. 



   Fig. 1 est une vue en plan de la partie complète de façonnage du tube en hélice suivant l'invention. 



   FIG. 2 est une coupe verticale par la ligne II-II de la   Fig.l.   



   Fig. 3 est une vue en élévation   à   plus grande échelle de rouleaux actionnés par force motrice avec une conformation fagonnant l'extrémité d'emboîtement en faucet et. mortaise. 



   Pige, 4 et 5 montrent des coupes longitudinales de tuyaux montrant deux formes d'emboîtement en faucet et mortaise dans le recouvrement de l'hélice. 



   Fig.6 est une vue en élévation en bout à plus grande échelle de l'embouchure d'entrée de l'anneau de façonnage. fig. 7 est une coupe transversale de cette dernière. 



     Fige,   8 et 9 sont respectivement un plan et une coupe verticale du mécanisme de support et d'avancement en hélice pour le tuyau façonné, pendant   l'opération   de soudure continue du recouvrements
Fig. 10 est une coupe longitudinale à plus grande échelle 

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 d'un détail d'un mécanisme de support à rouleau réglable verticalement. 



   La. plaque ou l'ébauche B à   façonner   en un tube en hélice est supportée sur une table T disposée de façon appropriée et avant de passer entre des rouleaux de guidage marginaux 12 et sous une plaque de guidage supérieure   13,   elle peut avoir sa surface extérieure raclée, par exemple par une série de plaques de raclage inclinées, en 14, traînées rigidement et maintenues en position par un support lourd 15 auquel les plaques de raclage sont attachées. 



   En continuant au-delà des rouleaux de guidage marginaux 12 et de la plaque de guidage supérieure 13, la plaque vient en prise avec les rouleaux d'avancement par force motrice 16 (voir   Fig.3)   dont les extrémités sont conformées de façon   à   produire sur les bords de la plaque une formation en gradins de faucet et mortaise. Cette dernière formation peut produire un recouvrement 0 comme le montre la fig.4. ou comme le montre la Fig.5 ce dernier ayant un plus grand degré d'emboîtement du recouvrement que le premier.   .   



   Les surfaces des rouleaux 16 peuvent être meulées ou rendues légèrement rugueuses pour produire une surface de prise accrue sur la plaque B. Les rouleaux d'avancement 16 sont actionnés par un mécanisme de commande appropriée, tel que les engrenages représentés en G, et la pression d'avancement est appliquée par exemple par des pistons hydrauliques supérieurs R, installés dans la partie supérieure des organes latéraux 17, comme le montre la   Fig.2,  
Après avoir été refoulée à travers les rouleaux d'alimentation 16 la plaque est empêchée de se soulever ou de se boucler par une autre plaque de guidage supérieure 18 et une série de rouleaux de guidage marginaux 18a. 



   En arrivant à l'anneau de façonnage cylindrique FR disposé 

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 tangentiellement, la plaque B pénètre dans l'embouchure 19 et pendant son passage dans cet anneau elle vient en contact avec la périphérie intérieure de ce dernier et est recourbée en hélice avec recouvrement pour constituer le tuyau P. Par suite de la grande résistance de la plaque à la courbure en hélice dans l'anneau de façonnage FR, ce dernier doit être solidement ancré et dans ce but'il est boulonné solidement au moyen d'une bride 20 à la face interne d'un organe du logement 21, comme le montrent les   Pige*   1 et 2. 



   Le logement 21 possède une plaqué de base solidement maintenue dans une assise 22 par une broche d'ancrage importante 23 (Fig.2). 



   En outre, le logement 21 est solidement étangonné à son extrémité supérieure par des étrésillons 24 disposés sous un angle par rapport aux organes latéraux 17 mentionnés plus haut. 



   Le logement 21 portant l'anneau de façonnage FR a une position réglable par rotation autour de la broche d'ancrage 23, par le réglage de la longueur des étrésillons au moyen des écrous terminaux 26 (voir Fig.1). Ce réglage par rotation produit la variation du pas de l'hélice produite par l'anneau de façonnage FR porté dans le logement 21, pour répondre aux exigences de diamètres différents de tuyaux fabriqués à partir d'une plaque de la même largeur ou de plaques de largeurs différentes, l'axe vertical du pivot d'ancrage 23 coïncidant avec le plan diamétral vertical de l'axe longitudinal de l'anneau de façonnage FR. 



   Pour ancrer davantage l'anneau de façonnage FR tout en permettant sa rotation avec son logement 21 autour de la broche d'ancrage 23, un étrésillon 25 partant d'une barre transversale 27 rigidement fixée aux organes latéraux 17 déjà mentionnés est relié par pivot à l'anneau de façonnage (voir Fige, 1 et 2) en un point situé dans l'alignement vertical de l'axe central vertical de la broche d'ancrage 23, coïncidant avec le plan diamétral ver- 

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 tical de l'axe longitudinal de l'anneau de façonnage FR. 



   A l'embouchure d'entrée de l'anneau de tagonnage FR. une partie initiale du diamètre intérieur de ce dernier a un diamètre réduit par l'introduction d'une courte doublure 28 correspondant en courbure à cette partie d'entrée et fixée à celle-ci, de telle sorte qu'une courbure initiale plus forte que la courbure finale du tube achevé est appliquée à la plaque à l'entrée dans l'anneau, dans le but spécifié ci-dessus. 



   Le degré de courbure initial ainsi spécifié dépend du facteur d'élasticité de la plaque pour se détendre jusqu'à la courbure voulue pour le diamètre extérieur final de la forme   hélicoï-   dale, lequel correspond au diamètre intérieur de l'anneau de fa-   gonnage   FR en avant de la doublure 28. 



   Par exemple si le tuyau formé et constitué d'une épaisseur de plaque de 3/16 à 5/16 de pouce doit avoir un diamètre extérieur final de 18 pouces, on peut employer une doublure 28 qui s'approche d'un pouce en épaisseur, mais celle-ci variera suivant le degré de dureté et d'élasticité de la plaque. 



   A une petite distance en avant du bord intérieur de la doublure 28, une lame de raclage 29 est disposée (voir Fig. 6 et 7) pour nettoyer la surface incurvée de la plaque venant en contact avec la surface intérieure de l'anneau de façonnage et contribuer à réduire le frottement sur cette dernière. 



   Par le fait qu'on a adapté la lame de raclage 29 en avant de la doublure 28, comme on l'a indiqué, il se forme une poche 30 pour recueillir les copeaux de raclage, poche qui peut être nettoyée lorsque c'est nécessaire sans arrêter les opérations. 



   Le rouleau 31 placé dans l'embouchure d'entrée de l'anneau de façonnage FR supporte la plaque pendant sa courbure initiale (voir Fig.2) et est porté par un arbre 32 (voir Fig.1) monté sur la face supérieure du logement 21. 



   Le tuyau sortant en progression   hélicoïdale   de l'anneau de faconnage FR est supporté sur une   plateforme   à rails 33 compor-   @   

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 tant des plaques parallèles 34 disposées angulairement sur la surface supérieure et portant des paires de rouleaux 35 alignées longitudinalement, qui viennent en contact avec la surface extérieure inférieure du tuyau. 



   Lorsque la longueur requise du tuyau sort de l'anneau de façonnage, elle est coupée et déplacée en hélice en face d'une ou de plusieurs têtes de soudure (non représentées). 



   Pour produire cet avancement, le tuyau est supporté sur des rouleaux 36 actionnés (semblables aux rouleaux 35),montés sur des   plateformes   37 disposées de facon réglable sous un angle par rapport aux plateformes 38 supportées par rails (voir fig.8 et 9), portant ces plateformes. 



   Les   plateformes   37 sont chacune montées à pivot, à une extrémité, sur une barre d'accouplement 37a, le mouvement de va-etvient de cette dernière étant employé pour régler la disposition angulaire des plateformes et des rouleaux 36 portés par celles-ci, par rapport au tuyau supporté par ces dernières. Les broches 39 de certains des rouleaux 36 sont accouplées par joints universels au moyen de tiges de liaison 40, et ces broches sont   relias   par une commande par chaîne, comme le montre la Fig.8, aux broches des rouleaux restants 36. Une commande par force motrice est appliquée à ces broches 39 par un arbre 41 relié par joint universel à l'une de ces broches. 



   Pour abaisser le tuyau en contact avec ces rouleaux commandés 36 pour le soulever en l'écartant de ceux-ci, on a prévu des séries de paires de rouleaux 42 entre les plateformes 37, et les broches 43 de ces rouleaux sont libres d'être soulevées et abaissées dans des fentes 44 de consoles de support 45. L'abaissement et le soulèvement simultanés de ces broches est représenté comme réalisé avantageusement par des bielles 46 reliées à des leviers coudés 47 reliés à une tige de commande commune 48. 



   Les rouleaux 42 sont dans la position soulevée lorsqu'un 

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 tuyau à soumettre aux opérations de soudures atteint la première des   plateformes   38 supportées par rails, et lorsque la soudure doit commencer au moyen d'une tête ou de têtes de soudure convenablement disposées à la partie supérieure, les rouleaux 42 sont abaissés pour obliger le tuyau à venir en contact avec les rouleaux commandés 36 et à être supporté et mis en rotation avec un avancement en hélice. 



   Comme on l'a décrit précédemment, les rouleaux 36 sont disposés et leur vitesse de rotation est déterminée suivant le pas de l'hélice du tuyau et la vitesse de soudure. 



   R é s u m é . 



   En résumé l'invention concerne :   1,   Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque tangentiellement dans un anneau de façonnage par une embouchure d'entrée disposée longitudinalement dans celui-ci. 



   2. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée ci-dessus, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque, par un orifice d'entrée disposé longitudinalement, dans un anneau de   façonnage   cylindrique dans lequel la plaque est initialement recourbée à un rayon moindre que le rayon requis pour le tuyau fini, et est autorisée à se dilater jusqu'à ce dernier rayon tandis qu'elle est encore dans l'anneau et supportée par la paroi de cet anneau. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 3, Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à supporter les bord de la plaque par des rouleaux et à prévoir des plaques de guidage supérieures disposées en arrière de l'embouchure d'entrée dans l'anneau de façonnage dans lequel la plaque est soumise à la courbure initiale et à la dilatation subséquente spécifiée selon 2, <Desc/Clms Page number 9> 4. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à racler la surface supérieure de la plaque par des moyens de raclage s'appuyant sur cette surface et précédant les rouleaux marginaux et les plaques de guidage spécifiés selon 3.

   5. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque à travers un anneau de fagonnage selon 2, cet anneau de fa- gonnage étant destiné à recevoir un réglage rotatif autour d'un pivot vertical central coïncidant avec le plan diamétral vertical de l'axe de l'anneau de fagonnage, dans le but spécifié.

   6. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque à travers un anneau de façonnage selon 2, cet anneau étant fixé rigidement dans un logement comportant un réglage rotatif de sa position autour d'une broche d'ancrage, sur un axe vertical dans le plan vertical de l'axe longitudinal de l'anneau de façonnage, avec des moyens d'ancrer ce logement contre tout mouvement autour de cette broche tout en permettant ce réglage.

   7, Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque tangentiellement, par une embouchure d'entrée disposée longitudinalement, dans un anneau de façonnage cylindrique pourvu d'une doublure dans la partie d'entrée de celui-ci pour donner à la plaque une courbure initiale de rayon moindre que le rayon requis du tuyau fini, le tuyau étant autorisé à se dilater jus- qu'à ce dernier rayon dans l'anneau de fagonnage tandis qu'il est supporté par la paroi de ce dernier, dans le but spécifié.

   8,, Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque dans un anneau de fagonnage pourvu d'une doublure selon 7, et à supporter la plaque au moyen d'un rouleau situé dans la <Desc/Clms Page number 10> partie d'entrée de l'anneau de façonnage, dans le but spécifié.

   9. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, une doublure placée dans l'anneau de façonnage selon 7, en combinaison avec un dispositif de raclage situé dans l'anneau de façonnage en avant de l'extrémité interne de cette doublure, comme décrit ci-dessus.

   10. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, dans laquelle le joint à recouvrement en hélice est fermé par soudure, la caractéristique consistant à faire avancer la plaque à travers un anneau de façonnage, le tuyau sortant de celui-ci étant envoyé en face d'une tête de soudure par des séries de rouleaux actionnés, disposés sous un angle par rapport à l'axe du tuyau, ces rouleaux supportant le tuyau et lui donnant une progression en hélice.

   il. Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, la caractéristique consistant à fagonner le tuyau en faisant avancer la plaque dans et à travers un anneau de façonnage, le tuyau sortant de celui-ci étant déplacé en face d'une tête de soudure par des séries de rouleaux selon 10, ces rouleaux étant montés sur des plaques pivotantes horizontales parallèles accouplées ensemble en vue du réglage simultané de la position relative angulaire des rouleaux par rapport à l'axe longitudinal du tuyau.

   12, Dans la fabrication de tuyaux en acier de la catégorie spécifiée, dans laquelle le joint à recouvrement en hélice est fermé par soudure, la combinaison avec des rouleaux selon 10, de séries de rouleaux en alignement longitudinal avec les tuyaux et montés sur des broches dans des guides verticaux, ces broches étant reliées à des moyens de soulèvement et d'abaissement, comme spécifié ci-dessus et dans le but indiqué,,