Brevet FR2012368A1 — publié le 19700320

Dans un brevet antérieur de la déposante, on a décrit un procédé pour l'exécution de corps de boites soudés, où les extrémités d'une feuille de tôle plane sont pliées à vive arête en sens opposés, la feuille est pliée sensiblement en forme de corps de 5 boite, les extrémités de la feuille sont amenées à se chevaucher mutuellement et leurs rebords formés par le pliage sont pressés l'un contre l'autre, après quoi le joint de soudure est formé à l'aide de deux électrodes en forme de barres, pressées dans le sens des rebords de pliage. 10 la présente invention vise à établir un procédé (ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre) à l'aide duquel, et dans le but d'obtenir un joint de soudure parfait, on détermine une application ferme et intime sous pression des surfaces tournées l'une vers l'autre des rebords formés par pliage, de même que la position, 15 perpendiculaire par rapport aux extrémités de la feuille et orientée dans le sens de la pression des électrodes, des rebords précités, préalablement à l'opération de soudage. Pour atteindre ce but, on adopte, suivant l'invention, dans le procédé décrit plus haut, une disposition consistant en ce 20 que les deux extrémités de la feuille de tôle sont pliées à vive arête suivant un angle supérieur à 90 0 et en ce que, après le pliage de la feuille et le recouvrement mutuel des extrémités de celle-ci, on exerce sur ces extrémités des efforts de traction tels que les deux rebords formés par le pliage à vive arête se déplient 25 jusqu'à un angle de 90° environ, après quoi a lieu le soudage dans cette position. L'invention sera exposée ci-après d'une manière plus détaillée, en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels : Les Figures 1 et 2 représentent, à une échelle agrandie et 30 dans différentes positions de travail, deux extrémités d'une feuille de tôle pliées à vive arête, cette vue servant à mettre en évidence le procédé suivant l'invention. Les Figures 3 à 7 représentent un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant les- Figures 1 et 2, à savoir : 35 La Figure 3 est une vue antérieure d'un dispositif à plier, à écarter et à souder, destiné à exécuter des corps de boites. La Figure 4 est une vue latérale correspondant à la Figure 3. f COPY 69 22528 2 2012368 les Figures 5 à 7 représentent différentes phases de travail des organes de la Figure 3» La Figure 5a représente la position des extrémités de la feuille dans la phase de travail représentée dans la Figure 5. 5 la Figure 6a représente la position des extrémités de la feuille dans la phase de travail de la Figure 6» La Figure 8 représente la position des extrémités de la feuille dans la phase de travail de la Figure 6, l'électrode de soudage supérieure étant d'une forme particulière. 10 La Figure 9 représente une exécution particulière des électrodes de soudage. On décrira ci-après une autre forme d'exécution favorable du procédé suivant l'invention. Conformément à cette forme de réalisation, les extrémités 1 et 2 de la feuille sont d'abord pliées à 15 vive arête suivant un angle o( supérieur à 90° et qui est, par exemple, de 11$. Ainsi qu'on le voit dans la Figure 1, on fait ensuite chevaucher les deux extrémités de la feuille, soit, on accroche l'un à l'autre les deux rebords 3 et 4 formés par le pliage, après quoi on soumet les extrémités 1 et 2 de la feuille à des efforts de trac-20 tion Z tels que les deux rebords 3 et 4 se déplient, pour former un angle ç>( ^ de 90® environ, ainsi qu'on le voit dans la Figure 2, puis on exécute le soudage avec les deux électrodes de soudage 25 et 26 en forme de barres, la disposition étant telle que les deux électrodes exercent, dans le sens "V, une pression de contact pour 25 l'impulsion de courant et, ensuite la pression de soudage. Lorsque les deux extrémités 1 et 2 de la feuille forment les extrémités d'un corps de boite, les efforts de traetion Z peuvent être engendrés d'une manière simple en étendant le corps de boite, ainsi qu'il sera encore exposé dans la suite. 30 la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention d'après les Figures 1 et 2 comporte plusieurs avantages ou fonctions î lorsque, comme il est indiqué dans la Figure 1, les rebords 3 et 4 formés par pliage à vive' arête sont établis suivant un angle ^ dépassant 90°,• le chevauchement des extrémités de la feuille est sui-35 vi d'un accrochage automatique, sous l'effet des forcés"dè traction Z des rebords- 3 et 4# ' ainsi qu'on le - voit diuks là Figure t. Cet accrochage a pour- effet-que les rebords 3 et 4 âont toujours appliqués l'un contre 1*àu4re': sur toute la hauteur h, c(est-à-dire avec toute 69 22526 3 2012368 la surface 5* Or, une surface de contact 5 de grandeur constante est une condition essentielle pour le passage constant du courant et donc une condition pour l'obtention d'un joint de soudure adéquat et toujours uniforme. 5 En outre, grâce aux efforts de traction Z, on obtient en 5 la pression surfacique uniforme dans toute la longueur et toute la hauteur des rebords 3 et 4, pression requise pour le passage du courant. En outre, les efforts de traction Z provoquent un dépliement des rebords 3 et 4 jusqu'à l'angle ^ de 90°, c'est-à-10 dire, sont amenés dans la position de soudage correcte, ainsi qu'on le voit dans la Figure 2, position où. les deux rebords 3 et 4 sont orientés suivant une direction qui correspond exactement à la direction V de la pression d'électrodes, lorsque les deux rebords 3 et 4 sont orientés obliquement par rapport au sens V de cette pres-15 sion d'électrodes, c'est-à-dire, lorsque l'angle 0^ .j, diffère de 90°, on court le risque de voir les deux rebords 3 et 4 basculer vers l'un ou l'autre e£té sous l'effet de la pression d'électrodes 7 ce qui est indésirable, parce que, pour obtenir un joint de soudure adéquat, il faut que les rebords 3 et 4 soient refoulés dans le 20 sens Y. I«a hauteur h des rebords 3 et 4 représente à peu .près le double au triple de l'épaisseur s de la tôle. Si l'on adopté une hauteur moindre, l'exécution des pliures à vive arête est malaisée en raison de la grande usure des outils. Par contre, si l'on adopte 25 une hauteur plus grande, il en résulte non seulement un joint de soudure trop épais, mais aussi le risque de basculement, mentionné plus haut, des rebords 3 et 4» relativement longs, sous l'effet de la pression de soudage V. Le dispositif suivant les Figures 3 et 4 qui sert à la 30 mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus et à l'exécution de corps de boites soudés (par exemple de corps de boites à conserves) comprend les éléments essentiels suivants : un mandrin cylindrique! horizontal fixe 27» qui présente sur sa périphérie des joues d'é-cartement 28, mobiles dans le sens radial j un dispositif d'avance-35 ment, par exemple une tige d'avancement 29, qui amène au-dessus du mandrin 27 une feuille plane 30, pliée à vive arête à ses deux extrémités, dans une position horizontale ; deux mâchoires de pliage courbes 33 pivotant autour d'un arbre commun 32 situé au-dessus du 69 22526 4 2012368 mandrin, le rayon de courbure de ces mâchoires correspondant à celui du mandrin 27 ; une électrode de soudage supérieure 25 située dans la partie inférieure du mandrin et orientée dans le sens longitudinal de celui-ci ; et une électrode de soudage inférieure 26 située 5 au-dessous de l'électrode 25» orientée dans le même sens que celle-ci et montée à déplacement vertical. Les deux: électrodes de soudage 25» 26 s'étendent au moins sur toute la largeur de la feuille 30, soit sur toute la hauteur du corps de boite à exécuter» La feuille plane 30» dont les deux extrémités ont été préa-10 lablement pliées à vive arête suivant un angle o( supérieur à 90®, ainsi qu'on le voit dans la Figure 1, est avancée au moyen d'une tige d'avancement 29» dans le sens de l'axe du mandrin 27» jusqu'à ce qu'elle occupe la position représentée dans la Figure 1 au-dessus de ce mandrin. Au cours de cet avancement, la feuille est guidée par 15 ses deux extrémités dans des rails de guidage 31 profilés en ïï. Les deux mâchoires de pliage 33 sont ensuite amenéegfe, pivoter vers le bas, dans le sens des flèches, autour de l'arbre 32» de sorte que la feuille 30 se plie autour du mandrin 27» ainsi qu'on le voit dans la Figure 5. A la fin de ce processus de pliage, les extrémités de 20 la feuille formant le corps de boite 34 se chevauchent mutuellement comme représenté dans la Figure 5» de sorte que les deux rebords 3 et 4 occupent la position représentée. Le corps de boite 34 est ensuite soumis à une extension à la suite du déplacement radial des deux mâchoires d'écartement 28 dans le sens R (Figure 6). Sous 25 l'effet de cet écartement, les deux rebords 3 et 4 s'accrochent l'un à l'autre (Figure 1), après quoi. (Figure 2) des forces de traction Z s'exercent sur les extrémités de la feuille, forées qui déterminent un dépliage des rebords 3 et 4 jusqu'à un angle 0^ ^ * 90° (voir Figure 6a)« Pour produire 1'écartement des mâchoires 28 30 on peut prévoir dans le mandrin 27 une tige 35 à coulissement longitudinal (voir Figure 3)» pourvue d'éléments 36 en forme de coins qui, lors du déplacement de la tige 35» repoussent les deux mâchoires 28 en les écartant dans le sens R. Lorsque la phase de travail suivant la Figure 6 et la Fi-35 gure 6a est atteinte, l'électrode de soudage inférieure 26 se déplace vers le haut dans le sens V, par exemple sous l'action d'un piston 37, après quoi le soudage s'effectue par l'application d'une impulsion de courant et de la pression» .On peut adopter, ainsi qu'an 69 22S28 5 2012368 le voit dans la Figure 8, une "barrette d'appui 37 en matière isolante qui fait saillie sur la surface de contact sur un côté de l'électrode 25 et dont la hauteur h| correspond à peu près à la hauteur h des rebords 3, 4. On obtient ainsi que, après l'accrochage, les 5 deux rebords 3 et 4 sont mis en contact de telle manière qu'ils s'appliquent l'un contre l'autre par toute la surface 5 (Figure 8) et sont ensuite dépliés, sous l'effet des forces de traction Z, jusque 90° et amenés à la position de soudage exacte, suivant la Figure 2, 10 Après pliage du corps de boite et mise en chevauchement des extrémités de la feuille suivant les Figures 5 et 5a, l'électrode inférieure 26 est d'abord amenée à se déplacer très rapidement dans le sens V, mais ensuite avec une vitesse moindre, afin d'éviter un choc trop intense contre les extrémités chevauchante s de la 15 feuille (Figure 5a)» L'électrode 26 est ensuite appliquée d'en bas, avec une pressa-ion relativement réduite, contre ces extrémitéaschevauchantes de la feuille, après quoi seulement le corps de boite est soumigè. un effort d'extension sous l'action des mâchoires 28, ainsi qu'on le voit dans la Figure 6, de sorte que c'est alors . seulement 20 qu'a lieu l'accrochage des rebords 3, 4, le dépliage de ceux-ci et leur serrage mutuel, la phase de travail, suivant la Figure 8, étant ainsi atteinte» C'est alors seulement que le soudage est effectué grâce à une pression accrue de l'électrode 26 et à l'impulsion de courant, le passage du courant s'effectuant sur les surfaces 5, qui 25 s'appliquent l'une contre l'autre sur toute leur longueur et leur largeur, des rebords, où se développe la plus forte chaleur de soudage, de sorte que les rebords 3, 4 sont refoulés l'un contre l'autre dans le sens V sous l'effet de la pression des électrodes» Pour obtenir ce mouvement, d'abord rapide et ensuite lent, 30 de l'électrode 26, on peut adopter avantageusement un moteur électrique à arbre excentrique, dont la vitesseide rotation peut varier dans de larges limites. Pour réaliser le pliage à vive arête suivant l'invention, des extrémités de la feuille, avec tua angle de pliage de 110° environ, 35 il est utile de produire ce pliage en plusieurs phases. On peut employer à cet effet un "seul ouiil plieur, qui présente plusieurs becs de pliage consécutifs qui interviennent successivement et produisent en deux ou trois passes, le pliage exact à 110° environ. 69 22528 6 2012368 La Figure 9 représente une forme d'exécution favorable des deux électrodes de soudage 25 et 26« Sur les faces mutuellement opposées des électrodes sont prévues deux barrettes de butée 38 en matière isolante, de hauteur égale» Lorsque les deux élec-5 trodes 25» 26 sont pressées l'une contre l'autre, les barrettes de bâtée 38 limitent la course des électrodes, de sorte que le joint de soudure ne peut pas être comprimé au point de ne pas atteindre l'épaisseur désirée» l'épaisseur d du joint de soudure est égale à s + hg. Lorsque la tôle présente une épaisseur s de 0,15 mm et 10 une hauteur hg des barrettes isolantes de 0,18 mm, l'épaisseur du joint de soudure sera de 0,33 mm» *9 22528 7 2012368 gBVBHDICATIOHS 1 - Procédé pour l'exécution de corps de boftes soudés, où les extrémités d'une feuille de tôle plane sont pliées à vive arête en sens opposés, la feuille est pliée sensiblement en forme 5 de corps de boite, les extrémités de la feuille sont amenées à se chevaucher mutuellement et leurs rebords formés par le pliage sont pressés l'un contre l'autre, après quoi le joint de soudure est formé à l'aide de deux électrodes en forme de barres, pressées dans le sens des rebords de pliage, caractérisé en ce que les deux extré-10 mités (1,2) de la feuille de tôle sont pliées à vive arête suivant un angle ( ^ ) supérieur à 90° et en ce que, après le pliage de la feuille et le recouvrement mutuel des extrémités de celle-ci, on exerce sur ces extrémités des efforts de traction (Z) tels que les deux rebords (3»4) formés par le pliage à vive arête se déplient 15 jusqu'à un angle ( 0^ ^) de 90° environ, après quoi a lieu le s ou-dage dans cette position. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour produire les efforts de traction (Z), on soumet le corps de boite (34) à une extension. 20 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux extrémités (1,2) de la feuille de tôle sont pliées à vive arête suivant un angle ( ) de 110° environ. 4 — Dispositif pour la mise enoeuvre du procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend : un 25 mandrin cylindrique horizontal fixe (27) qui présente sur sa périphérie des joues d'écartement (28) mobiles dans le sens radial ; un dispositif d'avancement (29), qui amène au-dessus du mandrin (27) une feuille plane (30), pliée à vive arête à ses deux extrémités, Js, dans une position horizontale j deux mâchoires de pliage courbes 30 (33) pivotant autour d'un arbre commun. (32) situé au-dessus du mandrin, le rayon de courbure de ces mâchoires correspondant à celui du mandrin ; une électrode de soudage supérieure (25) située dans la partie inférieure du mandrin et orientée dans le sens longitudinal de celui-ci ; et une électrode de soudage inférieure (26) située 35 au-dessous de l'électrode (25)» orientée dans le même sens que celle-ci et montée à déplacement vertical. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que une barrette d'appui (37) en matière isolante, qui fait sail 69 22528 8 2012368 lie sur la surface de contact, est prévue sur un côté de l'électrode de soudage supérieure (25), la hauteur (h^) de cette barrette correspondant approximativement à celle des rebords (3,4) formés par le pliage à vive arête. 5 6 - Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que deux barrettes de butée (38) de hauteur (h^), en matière isolante, sont prévues sur les faces mutuellement opposées des électrodes.