Brevet FR2234088A1 — publié le 19750117

L'invention concerne d'une part, un dispositif pour la soudure continue en cordon longitudinal des bords en regard l'un de l'autre de la fente d'un tube fendu formé dans du métal en bande, en particulier pour un tube continu qui doit ensuite passer par une installation de réduction pour le rétreindre, ledit dispositif présentant une électrode bipolaire en forme de poulie, tournant de préférence dans un plan vertical et constamment appuyée sur le tube continu soutenu par des galets, qui comporte une gorge périphérique de profil adapté à celui du tube et subdivisée par une saignée médiane en deux portions de surface disposées symétriquement par rapport au plan médian de cette saignée. Elle concerne,d'autre part, un procédé pour retoucher pendant l'opération de soudage la gorge périphérique, la saignée de séparation et le diamètre extérieur dtune électrode bipolaire en forme de poulie pour la soudure de tubes en cordon longitudinal. L'utilisation d'une électrode en forme de poulie,ali mentée en courant continu pour la soudure continue en cordon longitudinal des bords en regard l'un de l'autre d'un tube fendu continu, a donné de bons résultats dans les cas où l'on produit des tubes de qualité en faisant passer le tube après soudure par une installation de réduction qui fonctionne en continu pour le rétreindre. Malgré les avantages incontestables que présente cette solution, on peut cependant y trouver un défaut dans le fait qu'au bout d'un certain temps de fonctionnement, il faut arrêter tout l'ensemble de l'équipement, c'est-à-dire le dispositif de soudure et l'installation de réduction. La raison de ceci réside dans l'usure de l'électrode qui entraine la nécessité de retoucher le profil de l'électrode en forme de poulie. Une retouche est nécessaire pour assurer une qualité régulière du cordon de soudure et éviter par là des défauts dans le produit fini. L'arrêt de l'installation qui a lieu à intervalles de 3 à 4 heures environ a pour conséquence des pertes de production et des pertes de matière à la remise en marche. La qualité du cordon de soudure laisse aussi à désirer en particulier si l'installation n'est pas arrêtée-en temps utile et que l'on continue à travailler avec une électrode usée. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif et de concevoir un procédé pour la soudure continue de tubes fendus au moyen d'une électrode en forme de poulie avec lesquels la continuité de l'opération de soudure demeure assurée pendant tout le temps. de travail dont on dispose. Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait qu'il est associé à l'electrode en forme de poulie, dans le secteur de sa périphérie qui se trouve à l'opposé de ltemplace- ment de la soudure, décalés les uns par rapport aux autres dans le sens périphérique, des moyens correcteurs non conducteurs de l'électricité qui retouchent, au moins de temps en temps pendant l'opération de soudage, le profil de la gorge périphérique, la profondeur de la saignée médiane de séparation et le diamètre extérieur de l'électrode en forme de oulie.1 Suivant un mode de réalisation préféré, les moyens correcteurs prévus pour retoucher la gorge périphérique, la saignée de séparation et le diamètre extérieur sont constitués par des appareils de rectification qui sont équipés d'outils de meulage en forme de disques ou de cylindres adaptés aux divers profilages à réaliser. Du fait qu'on associe à l'électrode, pendant l'opération de soudage, des appareils destinés à retoucher son profil, il est désormais possible grâce à l'invention de maintenir constamment ces profils dans l'état désiré sans interrompre le soudage,c'està-dire sans arrêter l'ensemble de l'installation. On évite ainsi toute perte de temps et de production. En particulier, la qualité du cordon de soudure se trouve considérablement améliorée puisque, grâce à la retouche qui, conformément à l'invention, s'effectue parallèlement à l'opération de soudage, le profilage de l'électro- de est constamment impeccable. On évite absolument les pertes de matière du tube qui, lors de l'arrêt de l'installation pour la retouche de l'électrode ainsi que lors de la remise en marche qui suivait, étaient jusqu'à présent inévitables.La rentabilité du procédé se trouve considérablement augmentée du fait qu'on peut obtenir un meilleur produit fini dans un temps plus court et avec un meilleur rendement. Il est possible d'amener à la main les appareils de rectification à attaquer séparément où simultanément l'électrode en forme de poulie lorsque ceci apparaît nécessaire en raison du degré d'usure de cette électrode. Un mode de réalisation préféré de l'objet de l'invention réside cependant dans le fait que des dispositifs palpeurs qui contrôlent en permanence les profilages de l'électrode en forme de poulie sont associés aux appareils de rectification. Dans ce cas, il est en outre avantageux que le réglage des appareils de rectification puisse être corrigé, à intervalles de temps déterminés ou en permanence, en fonction de l'état des--profilages relevé par les dispositifs palpeurs. A cet effet, les dispositifs palpeurs peuvent être associés à des dispositifs de régulation qui réglent la plongée des appareils de rectification en fonction des valeurs mesurées de temps à autre ou d'une manière continue. En liaison avec ceci, une autre caractéristique préférée de l'invention réside dans- le fait que le réglage de l'appareil de rectification qui retouche la gorge périphérique peut être corrigé en permanence en fonction de l'usure de ltélectrode en forme de poulie. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention consiste dans le fait que le positionnement de 11 électrode par rapport à l'emplacement de soudure peut être corrigé automatiquement en fonction des dimensions de l'électrode modifiées par les appareils de rectification. Ceci garantit que l'électrode en forme de poulie coopère constamment de la façon désirée avec le tube continu. Ici également, on peut prévoir des dispositifs de mesure et de régulation supplémentaires qui relèvent en permanence l'importance des modifications dimensionnelles subies par l'électrode et assurent, en conséquence de ces modifications, une correction de la position de l'électrode en forme de poulie en la rapprochant du tube continu. Pour compléter l'idée à la base de l'invention, il est opportun que des dispositifs d'aspiration de la poussière de meulage soient associés aux appareils de rectification. Suivant une autre spécification de l'invention, un procédé pour retoucher la gorge périphérique, la saignée de séparation et le diamètre extérieur d'une électrode bipolaire en forme de poulie pour la soudure de tubes en cordon longitudinal est caractérisé par le fait que, sur le secteur de la périphérie de l'électrode en forme de poulie, qui se trouve diamétralement opposé de l'emplacement de la soudure, on commence,parallèlement à l'opération de soudage qui se poursuit, par approfondir la saignée de séparation au moyen d'une meule étroite non conductrice et qu'à la suite, on exécute, dans le même temps mais avec un décalage dans le sens périphérique, d'abord la réduction du diamètre extérieur à l'aide d'une meule cylindrique puis la rectification de la gorge périphérique au moyen d'une meule de forme. Le procédé suivant l'invention assure d'une façon avantageuse, avec une surveillance permanente et une retouche corres pondante du profilage de ltélectróde en forme de poulie, un cordon de soudure impeccable en conséquence de quoi le tube continu qu'on fait passer après soudure par une installation de réduction, en particulier Une installation à étirages multiples, présente une qualité considérablement améliorée. Il peut être opportun suivant l'invention que les trois opérations prévues se déroulent simultanément, mais dans un ordre différent. 4 le procédé suivant l'invention est caractérisé suivant un mode de réalisation préféré par le fait que la saignée de séparation n'est approfondie qu'à des intervalles de temps assez longs tandis qu'au contraire la réduction du diamètre extérieur au moyen d'une meule cylindrique se fait plus fréquemment dans le temps et que la rectification de la gorge périphérique au moyen d'une meule de forme s'effectue en permanence ou à de brefs intervalles de temps. Une autre caractéristique avantageuse du procédé suivant l'invention consiste dans le fait que même pendant la rectifia tion de la gorge périphérique au moyen d'une meule de forme, l'électrode en forme de poulie est constamment appuyée vers l'em- placement de la soudure sous une pression fixée à l'avance. On comprendra mieux l'invention à partir de la description détaillée ci-après d'un de ses modes de réalisation donné ici uniquement à titre illustratif et sans aucun caractère limitatif, qui en sera faite à l'aide des dessins annexés sur lesquels: -la figure 1 est une vue latérale schématique d'une électrode en forme de poulie et de son support, avec un tube continu soutenu parades galets, vu en coupe verticale, -la figure 2 est une vue de face, également schématique d'une électrode en forme de poulie et des moyens correcteurs qui retouchent le profilagè de l'électrode, ainsi qu'une vue en élévation d'une portion de la longueur d'un tube continu; -la figure 3 est une vue latérale d'une électrode en forme de poulie avec un appareil de rectification pour la retouche de sa gorge périphérique;; -la figure 4 est une vue latérale -d'une électrode en forme de poulie avec un appareil de rectification pour la retouche de la saignée médiane de séparation; et la figure 5 est une vue latérale d'une électrode en forme de poulie avec un appareil de rectification pour la retouche de son diamètre extérieur. Sur les figures 1 et 2, le repère 1 désigne un bâti de machine qui porte,d'une part, un support 2 pour une électrode en forme de poulie 3 et,d'autre part, une console 4 portant des galets 6 pour l'appui et le guidage d'un tube continu 5. Les dispositifs électriques nécessaires à la production de courant continu et à l'alimentation de l'électrode en forme de poulie 3 avec ce courant sont loges dans le support 2. Dans le secteur de la périphérie de l'électrode en forme de poulie 3 qui se trouve diamétralement opposé à l'emplacement de la soudure 7, divers appareils de rectification décalés les uns par rapport aux autres sur la périphérie sont associés à cette électrode en forme de poulie pour la retouche de son profil L'appareil de rectification 8 qui se trouve, par rapport à la périphérie de-ltélectrode en forme de poulie 3, dans la position la plus élevée (cf.également figure 3) porte une meule 9 qui sert à la retouche de la gorge périphérique en forme-de gouttière 10 de l'électrode en forme de poulie. La gorge périphérique en forme de gouttière a un profil qui correspond à la forme extérieure du tube à souder. Décalé vers le bas d'un côté de l'appareil de rectification 8 dans le sens périphérique, est disposé un autre appareil de rectification 11 (cf.également figure 4) qui porte une meule étroite 12 non conductrice de l'électricité servant à retoucher une saignée de séparation 13 qui subdivise la gorge périphérique en forme de gouttière 10 en deux portions de surfaces égales 14 et 15. Egalement en position décalée vers le bas mais de l'autre côté de l'appareil de rectification 8, il y a un autre appareil de rectification 16 (cf.également figure 5) qui porte une meule cylindrique 17 servant à la retouche du pourtour extérieur 18 de l'électrode en forme de poulie 3. La succession des opérations de retouche des profilages 10, 13 et 18 de l'électrode en forme de poulie 3 peut s'effectuer, parallèlement à l'opération de soudage qui se poursuit, dans ltor- dre suivant. Si, en conséquence de mesures effectuées de temps en temps ou en permanence, il apparaît nécessaire d'effectuer une retouche des profilages de l'électrode en forme de poulie, c'est d'abord la meule 12 qui approfondit la saignée de séparation 13. Ensuite, les meules 9 et 17 retouchent, dans le même temps il est vrai mais avec un décalage sur la périphérie de l'électrode en forme de poulie, d'abord le diamètre extérieur-18, puis le profil de la gorge périphérique 10, On peut cependant choisir un ordre de succession différent des opérations de retouche du profil. La retouche des diverses parties du profil de l'électrode en forme de poulie 3 peut se faire de temps en temps ou en permanence. La détermination du degré d'usure des profilages 10, 13 ou 18 peut également se faire en permanence ou de temps en temps. Le contrôle de l'état des profilages peut par exemple être effectué par des dispositifs palpeurs, non représentés sur le dessin qui, en permanence ou à des intervalles de temps déterminés, transmettent l'état constaté à des appareils de commande ( non représentés, eux non plus, sur les dessins) qui sont associés aux appareils de rectification 8, Il et 16 et qui corrigent alors de la quantité nécessaire le réglage de la plongée de leurs meules respectives 9, 12 et 17. Pour assurer en permanence une pression continue de l'électrode en forme de poulie 3 sur le tube continu 5, le support 2 peut se déplacer par rapport au bâti 1 en fonction de l'usure de l'électrode en forme de poulie provoquée par les appareils de rectification. En outre, il est possible d'associer aux appareils de rectification 8, 11 et 16 des dispositifs d'aspiration de poussières. On a également renoncé à représenter ces dispositifs d'aspiration afin de conserver la clarté des dessins. -REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la soudure continue en cordon longitudinal des bords en regard l'un de l'autre de la fente d'un tube fendu formé dans du métal en bande, en particulier pour un tube coninu qui doit ensuite passer par une installation de réduction pour le rétreindre, ledit dispositif présentant une électrode bipolaire en forme de poulie, tournant de préférence dans un plan vertical et constamment appuyée sur le tube continu soutenu par des galets, qui comporte une gorge périphérique de profil adapté à celui du tube et subdivisée par une saignée médiane en deux portions de surface disposées symétriquement par rapport au plan médian de cette saignée, lequel dispositif est caractérisé par le fait qu'il est associé à l'électrode en forme de poulie (3), dans le secteur de sa périphérie qui se trouve à l'opposé de l'emplacement de la soudure (7), décalés les uns par rapport aux autres dans le sens périphérique, des moyens correcteurs (8, ll, 16) non conducteurs de l'électricité qui retouchent, au moins de temps en temps pendant l'opération de soudage, le profil de la gorge périphérique (10), la profondeur de la saignée médiane de séparation (13) et le diamètre extérieur (l8) de l'électrode en forme de poulie (3). 2.- Dispositif suivant la revendication l, caractérisé par le fait que les moyens correcteurs prévus pour retoucher la gorge périphérique (10), la saignée de séparation (13) et le diamètre extérieur (18) sont constitués par des appareils de rectification (8, li, 16) qui sont équipés d'outils de meulage (9, 12, 17) en forme de disques ou de cylindres adaptés aux divers profilages (10, 13, 18) à réaliser. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que des dispositifs palpeurs qui contrôlent en permanence les profilages (10, 13, 18) de l'électrode en forme de poulie (3) sont associés aux appareils de rectification (8, ll, 16). 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le réglage des appareils de rectification (8, ll, 16) peut être corrigé, à intervalles de temps déterminés ou en permanence, en fonction de l'état des profilages (10, 13, 18) relevé par les dispositifs palpeurs. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le réglage de l'appareil de rectification (8) qui retouche la gorge périphérique (lO) peut être corrigé en permanence en fonction de l'usure-de l'électrode en forme de poulie (3). 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le positionnement de l'électrode (3) par rapport à l'emplacement de soudure (7) peut être corrigé automatiquement en fonction des dimensions de l'électrode modifiées par les appareils de rectification (8, 16). 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que des dispositifs d'aspiration de la poussière de meulage sont associés aux appareils de rectification (8, ll, 16). 8.- Procédé pour retoucher la gorge périphérique, la saignée de séparation et le diamètre extérieur d'une électrode bipolaire en forme de poulie pour la soudure de tubes en cordon -longitudi- nal suivant l'une quelconque des revendications l à 7, caractérisé par le fait que, sur le secteur de la périphérie de l'électrode en forme de poulie (3) qui se trouve diamétralement opposé de l'emplacement de la soudure (7),on- commence, parallèlement à l'opération de soudage qui se poursuit, par approfondir la saignée de séparation (13) au moyen d'une meule étroite non conductrice (12) et qu'à la suite on exécute, dans le même temps mais avec un décalage dans le sens périphérique,d'abord la réduction du diamètre extérieur (18) à l'aide d'une meule cylindrique (17) puis la rectification de la gorge périphérique (10) au moyen d'une meule de forme (9). 9.- Procédé pour la retouche de la gorge périphérique suivant la revendication 8, car-actérisé par le fait que les trois opéra tions prévues se déroulent simultanément, mais dans un ordre différent. 10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé -par le fait que la saignée de séparation (13) n'est approfondie qu'à des intervalles de temps assez longs tandis qu'au contraire la réduction du diamètre extérieur(18) au moyen d'une meule cylindrique (17) se fait plus fréquemment dans le temps et que la rectification de la gorge périphérique (10) au moyen d'une meule de forme (9) s'effectue en permanence ou à de brefs intervalles de temps. 11.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que même pendant la rectification de la gorge périphérique (10) au moyen d'une meule de forme (9), l'électrode en forme de poulie est constamment appuyée vers l'emplacement de la soudure (7) sous une pression fixée à l'avance.