Brevet FR2028593A1 — publié le 19701009

Actuellement différents procédés connus permettent d'obtenir de grands tubes de section carrée ou rectangulaire qui sont utilisables comme éléments de structure de grande résistance. Un procédé connu consiste à partir de deux profils ouverts en U, à les 5 juxtaposer par les bords de leurs branches libres et à effectuer leur union en soudant manuellement les bords en question, pour obtenir finalement une section fermée. On voit immédiatement que ce système est très lent et qu'il ne présente aucune sécurité puisque la résistance mécanique du produit fini dépend en grande partie des ouvriers qui réalisent les soudures. 10 Un autre procédé, beaucoup plus parfait, sur le plan technique, con siste à former le tube en partant d'une bande d'acier plate que l'on travaille à froid et que l'on soude le long de ses bords libres. Cependant ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter pour sa réalisation une installation extrêmement coûteuse, qui utilise des machines dont l'entretien est difficile. T5 Un troisième procédé est celui de l'extrusion, mais il est vraiment pro hibitif en raison de son prix de revient, particulièrement lorsqu'on désire obtenir des petites séries de tubes de dimensions différentes. On peut voir d'après ce qui précède, que le procédé idéal serait de partir de profils ouverts qui seraient soudés pour constituer un tube, au moyen 20 d'une installation automatique dans laquelle les soudures seraient réalisées de façon régulière sans que l'habilité plus ou moins grande de l'opérateur constitue un facteur important. On connaît actuellement des installations de ce type, mais elles ne sont pas d'un emploi souple. 25 En effet, ces installations sont prévues pour la fabrication de séries relativement importantes, de sorte qu'elles ne sont pas économiques pour la fabrication de petites séries de tubes de dimensions différentes, surtout si ces dimensions sont relativement importantes. Les installations connues de ce type sont généralement associées à des 30 trains de laminoirs dans lesquels en partant d'une plaque ou bande plate, on forme à froid le profil. Comme ces trains de laminoirs sont ceux qui alimentent directement l'installation de soudage, tout changement dans les dimensions du tube que l'on désirerait réaliser, implique un réglage préalable des trains de laminoirs qui donne lieu à d'importantes pertes de temps, surtout s'il s'agit de fa 70 01759 2 2028593 briquer des séries relativement réduites. Ces installations ne peuvent pas être alimentées à partir de profils préalablement mis en forme, en évitant l'emploi des trains de laminoirs, car le glissement ou le déplacement des profils le longs de l'installation s'obtient sous l'effet 5 de la poussée du train de laminoirs lui-même. L'objet de la présente invention consiste en un procédé qui, en partant de profils ouverts, dont les ouvertures sont placées face à face, et qui sont soudés automatiquement, permet la fabrication de tubes de dimensions comprises entre ( en millimètres ) 120 x 120 x 4 et 400 x 400 x 8 en petites séries de 20 à 25 10 Tm. Par conséquent, le procédé part de profils déjà fabriqués, lesquels au moyen de dispositifs appropriés sont successivement disposés de manière adéquate placés face à face, soudés et déplacés. Pour faciliter la compréhension de l'invention, on décrira maintenant 15 un exemple d'exécution d'un dispositif proposé en référence aux dessins annexés dans lesquels : - Les figures 1 et 2, sont des vues en élévation et en plan, respectivement, de la première section de l'installation au moyen de laquelle on met en pratique le procédé, 20 - Les figures 3 et 4, sont des vues en élévation et en plan, respective ment de la seconde section de l'installation dans lesquelles certains éléments ont été représentés également dans la première section des figures 1 et 2 dans le but de faciliter la compréhension de la continuité qui existe entre les deux sections. - la figure 5, est une vue en coupe schématique du premier des appa-25 reils soudeurs-tracteurs., selon la ligne c-c de la figure 1, - les figures 6 et 7 sont des schémas du fonctionnement de chacun des groupes de rouleaux que comporte le dispositif chargeur ; - les figures 6a et 7a représentent des coupes transversales pratiquées respectivement selon les lignes A-A et B-B des figures 6 et 7 ; 30 - les figures 8 et 9, représentent une variante du dispositif de l'inven tion, dans laquelle la deuxième section de l'installation a été modifiée, sans que ceci suppose une modification dans le principe de l'invention décrite. La première section de l'installation représentée aux figures 1 et 2 comporte : 35 a) - Une table de charge 1 dans laquelle est prévue une file de rou- 70 01759 3 2028S93 leaux 2qui.servent pour le glissement aisé d'une suite de profils à section en U, qui sont déposés sur cette table, leur ouverture étant orientée vers le haut. b) Un dispositif de retournement 3, qui agit sur chacun des profils déposés sur la table, et qui travaille de la façon suivante : 5 Le premier profil est transporté parallèlement à lui-même, et est dépo sé sur un chargeur qui le conduit à l'appareil de soudage. Le profil suivant est transporté également parallèlement à lui-même, jusqu'au dispositif de charge qui le retourne de 180° pour le placer en face du précédent profil. 10 Cette opération se répète indéfiniment. c) - Des dispositifs d'orientation composés par une pluralité de rouleaux, libres ou actionnés par un moteur 4 et 5 qui se trouvent divisés en deux groupes, parmi lesquels les uns 5 sont alignés selon une pente ascendante et reçoivent les profils 30 dont l'ouverture est orientée vers le haut, tandis que les 15 autres rouleaux 4 sont alignés selon une pente descendante et sont conçus pour recevoir les profils 18 dont l'ouverture est orientée vers le bas. Les dits groupes de rouleaux 4 et 5 sont susceptibles d'être placés de telle façon que les profils 18 et 30 qu'ils portent se déplacent dans un sens qui les fait converger vers l'appareil de soudage. 20 La seconde section représentée aux figures 3 et 4, est composée par les éléments suivants : a) Un dispositif de guidage, constitué par deux rouleaux 6 dont les axes sont verticaux et parallèles, qui servent pour entraîner, sans déviation possible, les profils déjà placés face à face et en position convergente, vers l'ap- 25 pareil à souder. b) Un dispositif conventionnel 7 pour souder sans apport de matière, de capacité réglable pour qu'il puisse s'adapter à tous les types de profils. c) Un appareil 10 actionné par un élément moteur 8 au moyen de transmissions adéquates 9 qui réalise les soudures et tire le tube en cours de formation, 30 les caractéristiques de cet appareil étant détaillées plus loin. d) Un dispositif 17 d'égalisation des soudures, qui peut être constitué par des outils tranchants, fixes ou motorisés, indistinctement. e) Un autre appareil 15 soudeur-tracteur, actionné au moyen d'un élément moteur indépendant 11 et des transmissions convenables 12, cet appareil 70 01759 4 2028593 collaborant à l'effet de traction de l'élément antérieur. f) Une tête redresseuse 14 prévue poor corriger toute déformation que pourrait présenter le tube formé 19. g) Un système d'évacuation classique qui comporte deux files parallèles 5 de rouleaux 15 et 16 par lesquels se produit la sortie des tubes de l'installation citée et leur transport à un poste de coupe à longueur fixe. A la figure 5, on peut voir que l'appareil comporte deux rouleaux 20, à axes horizontaux, qui sont entraînés par un élément moteur 8 au moyen de transmissions convenables 9 et qui travaillent en combinaison avec deux autres 10 rouleaux 25 dont les axes sont verticaux. On peut voir également que, tandis que les axes 26 de ces derniers rouleaux sont montés sur un des supports 27 capables de s'éloigner ou de se rapprocher l'un de l'autre grâce à l'action de deux vis 28 reliées à ces supports et dotées d'une tête 29 d'entrafnement, l'axe 21 du rouleau supérieur de l'autre 15 paire est monté sur des appuis 22 capables de monter ou de descendre sous l'effet d'autres vis 23 actionnées par un dispositif automatique 24. Aux figures 6 et 7 qui schématisent le fonctionnement de chacun des groupes de rouleaux, on a représenté par les numéros 4' et 51 les positions initiales dans lesquelles sont reçus les profils et par les numéros 4 et 5 les positions 20 dans lesquelles ils sont disposés pour la charge. Les profils ont été indiqués par les numéros 18' et 30' dans la position initiale et par les numéros 18 et 30 dans les positions de charge. Une variante du dispositif de l'invention est représentée aux figures 8 et 9 et dans cette variante, ainsi qu'on peut le voir, le tirage du tube, qui au-25 paravant se faisait par l'action conjuguée de deux groupes ou appareils soudeurs-tracteurs, est maintenant réalisé au moyen d'un banc d'étirage conventionnel 31, dont le chariot mobile est pourvu d'une griffe spéciale 33 destinée à s'accrocher sur la tête du tube. On peut ainsi supprimer l'un des deux groupes soudeurs-tracteurs et 30 transformer l'autre en un simple groupe soudeur puisqu'il devient inutile de le doter d'un système d'entrafhement. Ce dispositif en variante élimine également, la tête redresseuse en raison de la tension à laquelle le banc d'étirage soumet le tube. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description 70 01759 5 2028593 qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. 70 01759 6 2028593 REVENDICATIONS î°) Procédé pour la fabrication de tubes de structure de grandes dimensions, en séries relativement réduites, en partant de profils ouverts, de préférence en U, qui sont placés face à face et juxtaposés le long des bords longitudinaux de leurs branches libres et sont soudés automatiquement , le procédé étant caractérisé en ce que : on utilise des moyens propres et particuliers pour le tirage des profils et du tube formé, on emploie un dispositif spécial pour la réception et le transport des profils, on utilise un dispositif de retournement qui déplace les profils alignés jusqu'à leurs dispositifs d'orientation respectifs en situant deux profils consécutifs face à face et on prévoit des dispositifs qui orientent chaque paire de profils situés face à face, vers l'appareil de soudure. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de tirage du tube en cours de formation sont constitués par un dispositif de deux rouleaux moteurs dont les axes sont horizontaux et parallèles et susceptibles de s'écarter l'un de l'autre, ces rouleaux coopérant avec des rouleaux de soudage qui sont situés de telle manière que leurs axes soient disposés dans le même plan que les axes des rouleaux moteurs. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de tirage du tube en cours de formation ont la forme d'un banc d'étirage classique a 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de retournement agît sur tous les profils alignés, de telle manière qu'il déplace un profil jusqu'à son dispositif d'orientation, tandis qu'il retourne le profil suivant de 180 degrés en même temps qu'il le déplace jusqu'à son dispositif d'orientation ; cette opération se réalisant successivement et de façon ininterrompue. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs d'orientation sont constitués par deux groupes de rouleaux qui tournent librement ou qui sont actionnés par un moteur, -les rouleaux qui correspondent à un groupe étant prévus pour recevoir les profils dont l'ouverture est orientée vers le haut et sont dotés d'un mouvement ascendant, tandis que les rouleaux qui correspondent au deuxième groupe sont prévus pour recevoir les profils disposés de façon que leur ouverture soit orientée vers le bas, et sont dotés d'un mouvement descendant. 6°) Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'in- 70 01759 7 2028593 clinaîson de chacun des groupes de rouleaux des dispositifs d'orientation peut être réglée de façon que les profils déjà situés face à face soient orientés de manière qu'ils convergent vers l'appareil de soudage.