Brevet FR2401712A1 — publié le 19790330

L'invention concerne un procédé pour la fabrication de tubes à deux canaux à paroi mince en métal, de préférence en cuivre ou en un alliage de cuivre, dont l'espace intérieur est divisé par une paroi du genre traverse. Le brevet français 773 584 indique un procédé permet tant de fabriquer des tubes à plusieurs canaux. D'après ce brevet, ces tubes à plusieurs canaux sont fabriqués par filage et étirage. L'inconvénient de ce procédé est que les tubes à deux canaux en question ne peuvent être fabriqués que dans des longueurs limitées par le poids du lingot. Pour des raisons de technique de construc tion de la filière, les tubes ne peuvent être filés qu'avec des épaisseurs de paroi relativement grandes, de sorte qu'ils doivent. être étirÉ8 à travers un grand nombre de bancs d'étirage jusqu'à l'épaisseur de paroi désirée. Ceci augmente nécessairement le coût du procédé. Un autre inconvénient décisif réside dans le fait que le filage des tubes à deux canaux de précision n'est pas possible dans d'étroites limites de tolérance. L'invention a pour but de créer un procédé avec lequel il soit possible de fabriquer d'une manière économique dans des longueurs relativement grandes des tubes à deux canaux avec des tolérances étroites et des épaisseurs de paroi minces. La solution de ce problème consiste en ce que deux bandes métalliques sont formées de telle sorte qu'elles constituent un tube commun, en ce que les bandes métalliques formées sont mises en contact par leurs bords longitudinaux avec une bande métallique plane et les bords longitudinaux des trois pièces à travailler sont assemblés l'un à l'autre par soudage par fusion. On parvient à une méthode de fabrication particulière ment économique quand les bandes métalliques sont tirées en continu dans le sens horizontal de trois bobines d'alimentation disposées parallèlement à l'axe à distance l'une de l'autre, de telle sorte que la distance entre les bandes métalliques diminue par rapprochement de ces bandes métalliques se développant en haut et en bas et que celles-ci se forment en continu en un demi tube, les bords longitudinaux des trois bandes métalliques étant soudés en continu sous gaz de protection par soudage à l'arc électrique. I1 s'est avéré approprié d'égaliser et de dégraisser les bandes métalliques avant le soudage Ces mesures sont garantes d'une soudure propre.Etant donné que le produit désiré doit avoir une épaisseur de paroi de l'ordre de grandeur de 0,8 à 1 mm, il s'est avéré avantageux d'utiliser des bandes métalliques d'une épaisseur identique inférieure à 1 mm. Le tube à canaux soudé est calibré exactement au mieux après le soudage par tirage sur un mandrin et à travers une matrice I1 est possible, de cette maniere, de fabriquer un tube avec des tolérances dimensionnelles étroites, en même temps que l'on obtient par le travail à froid un renforcement du matériau Lors du calibrage, les chambres doivent etre élargies dans le sens de la traverse de telle sorte que les parois extérieures des canaux se développent à peu près parallèlement à la traverse et que les zones incurvées de la paroi extérieure s'étendent au-delà du cordon de soudure.On peut ainsi fabriquer des tubes à deux canaux dDnt les joints de soudure sont disposés à l'intérieur des extrémités de l'enveloppe. Le formage des bandes métalliques est réalisé au mieux de telle sorte que les bords des bandes métalliques formées se situent contre la traverse pendant le processus de soudage. Grâce à ce moyen, on obtient que le matériau de la traverse entre dans chaque cas dans le joint de soudure. Aussitôt après le calibrage, le tube est étiré à froid. Cette opération fait en sorte que le tube est dressé et se présente à l'état droit. La mise à la longueur des éléments de tube nécessaires est faite à partir de cette longueur de tube. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant schématiquement des exemples de réalisation de l'invention (figures 1 à 4). Des bandes de cuivre 3 et 4 d'une épaisseur de 0,8 mm sont tirées en continu des tambours d'alimentation 1 et 2 et sont forméesdans un outil de formage approprié 5, 6, en demi-tubes 7 et 8. Ces demi-tubes 7 et 8 sont amenés l'un contre l'autre au moyen d'outils non représentés de plus près. Avant la réunion des demitubes 7 et 8, une bande de cuivre 10 se déroulant à partir d'une bobine d'alimentation 9 est introduite entre ceux-ci, de telle sorte que les bords de la bande formant les demi-tubes 7 et 8 viennent s'appliquer sur la bande 10. Les bords longitudinaux des demi-tubes 7 et 8 sont soudés en commun avec la bande métallique 10 au moyen d'un dispositif de soudage à l'arc-représenté par l'une des électrodes Il - travaillant sous gaz de protection. Immédiatement après le processus de soudage, le tube à deux canaux 12 est calibré au mieux dans la meme opération que le soudage au moyen d'une matrice 13 et d'un mandrin, non représenté de plus près, fixé à une tige ou à un câble, Un dispositif de tirage à bandes 14 est utilisé pour l'introduction des forces de traction nécessaires. La figure 2 représente une coupe à travers un tube à deux canaux après le soudage. I1 ressort clairement de cette figure que la bande de cuivre 10 formant la traverse est entrée en commun avec les bords des bandes des demi-tubes 7 et 8 dans le cordon de soudure et établit ainsi une séparation étanche aux liquides des canaux 15 et 16. I1 peut être indiqué dans de nombreux cas d'exécuter séparément le processus de calibrage. Le tube 12 est alors mis à la longueur après le soudage dans des longueurs par exemple de 15 à 20 mètres, puis est calibré dans une opération qui suit. Ce processus est schématisé sur la figure 3. Un mandrin 17 est introduit dans le tube 12 et détermine le contour intérieur des canaux 15 et 16. Le mandrin 17 est fixé par l'intermédiaire d'un câble ou d'une tige 18 sur un porte-tige 19.Les deux canaux 15 et 16 sont avantageusement calibrés simultanément, c'est-à-dire qu'il se trouve dans chaque canal un mandrin distinct 17, fixé séparément par l'intermédiaire d'une tige ou d'un câble 18 sur le dispositif de fixation 19. Au début du processus de calibrage, un dispositif de serrage 20 à l'extrémité du tube 12 attaque et tire celui-ci à travers la matrice 13, le mandrin étant maintenu en position dans la zone de la matrice par le câble ou la tige 180 Les figures 4 et 5 montrent des coupes à travers la zone de la matrice 13 pour deux formes de réalisation différentes des tubes à deux canaux. Sur la figure 5 est représenté le calibrage d'un tube à deux canaux qui ne peut être fabriqué sans déformation par soudage a' l'arc électrique. La largeur des bandes métalliques 7 et 8 est nettement plus grande que celle de la bande métallique 10. Les zones incurvées des demi-tubes 7 et 8 peuvent ainsi s'étendre dans le sens de la bande métallique 10 au-delà des cordons de soudure 21 et 22. Les tubes à deux canaux formés finalement trouvent de préférence leur emploi dans les échangeurs de température. Après le calibrage, les tubes peuvent être étirés à froid, ce qui fait qu'ils sont dressés d'une manière parfaite. A la suite de cette opération, ils peuvent être tronçonnés dans les longueurs désirées. R E VE N D~IC~A T I~O NS 10) Procédé pour la fabrication de tubes àdeux canaux à paroi mince en métal, de préférence en cuivre ou en un alliage de cuivre, dont l'espace intérieur est divisé par une paroi du genre traverse, caractérisé en ce que deux bandes métalliques sont formées de telle sorte qu'elles constituent un tube commun, les bandes métalliques formées étant mises en contact par leurs bords longitudinaux avec une bande métallique plane et les bords longitudinaux des trois pièces à travailler étant assemblés l'un à l'autre par soudage par fusion. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes métalliques sont tirées en continu dans le sens horizontal de trois bobines d'alimentation disposées parallèlement à l'axe à distance l'une de l'autre, de telle sorte que la distance entre les bandes métalliques diminue par rapprochement de ces bandes métalliques se développant en haut et en bas et que celles-ci se forment en continu en un demi-tube, les bords longi- tudinaux des trois bandes métalliques étant soudés en continu sous gaz de protection par soudage à l'arc électrique. 30) Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les bandes métalliques sont égalisées et dégraissées avant le soudage. 40) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise des bandes métalliques d'une épaisseur identique inférieure à 1 mm. 50) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube à canaux soudé est calibré exactement, après le soudage, par tirage sur un mandrin et à travers une matrice. 60) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lors du calibrage les chambres sont élargies dans le sens de la traverse de telle sorte que les parois extérieures des canaux se développent à peu près parallèlement à la traverse et que les zones incurvées de la paroi extérieure s'étendent au-delà du cordon de soudure 70) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bords des bandes métalliques formées se situent pendant le soudage contre la traverse. 80) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les bandes métalliques sont amenées au dispositif de soudage fixe en se développant dans le sens vertical et les deux cordons de soudure sont exécutés simultanément. 90) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube calibré est étiré à froid.