Brevet FR2067246A1 — publié le 19710820

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour le gnnflage d'articles métalliques comportant au moins un canal de passage gonflable. Ces articles se présentent généralement sous la forme de plaque ou bande et comportent au moins une ouverture préformée communiquant avec 5 au moins un des canaux de passage. Ceux-ci sont gonflés dans la plaq.ue ou bande par un procédé consistant à serrer l'ouverture préformée dans un appareil comportant une chambre de pression pour diriger un fluide sous pression dans l'ouverture préfirmée. Celle-ci est serrée mais n'est pas complètement obturée lorsque la plaque ou-bande est maintenue par l'appareil. Parmi les avantages 10 offerts par cette technique, on peut noter que ce procédé est pbs rapide que les procédés classiques et qu'il se prête mieux à l'automatisation des opérations. Dans les procédés connus, une plaque ou bande comportant des canaux de passage gonflables est gonflée, en préformant d'abord une ouverture, 15 puis en plaçant cette ouverture sur une aiguille de gonflage et en resserrant 1'ouverture préformée sur cette aiguille pour assurer 1'étanchéité. Ce procédé ne donne pas entière satisfaction car la plaque ou bande doit être placée avèc précision pour que l'aiguille de gonflage soit introduite à l'intérieur de l'ouverture préformée et que l'ensemble soit 20 resserré pour assurer l'étanchéité comme on l'a vu précédemment. En conséquence, ce procédé classique n'est pas rapide et ne permet pas d'effectuer des opérations automatiques. En outre, la plaque ou bande doit être alignée très soigneusement avec l'aiguille de gonflage, tandis qu'au contraire, dans le procédé de l'invention, cette orientation précise n'est pas nécessaire. 25 L'invention a donc pour objets un procédé et un appareil pour le gonflage de plaques ou bandes métalliques comportant des canaux de passage gonflables sans qu'il soit nécessaire d'insérer un élément quelconque à l'intérieur de ces canaux de passage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 30 plus clairement de la description détaillée qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels : - les figures 1A, 1B et 1C sont des vues en perspective à différents stades d'une bande métallique devant être gonflée grâce au procédé et à l'appareil de l'invention ; 35 - la figure 2 est une vue explosée en perspective d'un appareil manuel de l'invention pour gonfler les canaux de bandes ou plaques métalliques ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un appareil de gonflage de l'invention destiné à effectuer des opérations automatiques ; et 70 40438 2 2067246 - la figure 4 est une vue de dessous du plateau supérieur de l'appareil de la figure 3. Les figures 1A à 1C représentent un type de plaque ou bande métallique dont les canaux intérieurs peuvent être gonflés par le système 5 de l'invention, à différents stades de leur fabrication. La bande 1 peut être, par exemple, fabriquée par le procédé décrit dans le brevet Grenell des E.U.A. n° 2.690.002 du 28 Septembre 1954. Comme on le voit sur la figure 1A, un produit inhibiteur de soudure est appliqué, selon un motif déterminés sur la surface nettoyée d'une bande de métal 3. Une seconde bande 10 de métal 4, dont la surface est également nettoyée, est superposée à la surface de la.première bande 3, et les deux bandes 3 et 4 sont fixées l'une à l'autre pour empêcher leur déplacement relatif. Les deux bandes superposées 3 et 4 sont ensuite soudées ensemble par pression de laminage, de manière que les surfaces en contact des bandes 3 15 et 4, qui ne sont pas séparées par le revêtement 2 inhibiteur de soudure, soient solidarisées. Le laminage des bandes 3 et 4 provoque une réduction de l'épaisseur des bandes superposées 3 et 4 et un allongement de la bande résultante 1 dans le sens du laminage, tandis que sa largeur demeure sensiblement égale à la largeur initiale des bandes 3 et 4. Après laminage, la bande 20 résultante 1 est en général recuite pour qu'elle soit plus malléable. Eventuellement, la bande résultante 1 peut être laminée à nouveau pour la calibrer à son épaisseur finale puis recuite une seconde fois. La couche inhibitrice 2 réserve des zones non soudées 5 qui correspondent au motif de la couche de matière 2 qui a été appliquée, et ces zones non soudées sont ainsi 25 ménagées entre les surfaces extérieures de la bande 1. Après le recuit de la bande 1, les zones non soudées 5 sont dilatées ou gonflées comme on le voit figure 1B pour constituer des canaux de passage 6. Cette dilatation est obtenue en injectant un fluide sous une pression suffisante entre.les parois des zones non soudées 5 pour provoquer une déformation permanente de la 30 bande 1 et constituer les canaux de passage 6. Bien entendu, d'autres procédés peuvent être utilisés pour la fabrication de la bande, ou plaque 1 , destinée à être traitée par le procédé et l'appareil de l'invention. D'autre part, bien que l'application du procédé classique décrit ci-dessus concerne la fabrication d'une bande, il est également applicable à la 35 formation de plaques. Jusqu'ici, pour gonfler ces bandes ou plaques comportant des canaux de passage intérieurs, il était nécessaire de préformer des ouvertures 7 reliées à un ou plusieurs des canaux de passage gonflables de la manière 70 40438 3 2067246 représentée figure 1C. Ces ouvertures préformées 7 recevaient ensuite une aiguille de gonflage (non représentée) et étaient serrées autour de cette dernière pour assurer 11étanchéité. Au contraire, l'invention simplifie le gonflage des plaques ou des bandes 1 en éliminant complètement l'obligation 5 d'insérer une aiguille de gonflage ou autre dispositif semblable dans l'ouverture préformée 7 de la plaque ou de la bande 1. Dans le procédé de l'invention, les ouvertures préformées 7 des plaques ou bandes 1 sont réalisées comme dans les procédés classiques, par exemple au moyen d'un outil tel un poinçon vibrant ou un mandrin introduit 10 à force dans 1'extrémité de là bande composite et dans une zone non soudée délimitée par la couche inhibitrice. En général, la longueur de l'ouverture préformée varie entre 12 et 50 mm, mais de préférence cette longueur est voisine de 25 mm. La figure 2 représente un appareil A de l'invention. Celui-ci 15 comprend un premier bloc ou plateau 10, un joint élastique d'étanchéité 11 disposé dans une gorge 12 ménagée dans la face 13 du plateau 10, un second plateau ou bloc 14, et un second joint élastique d'étanchéité 15 disposé dans une gorge 16 d'une face 17 du second plateau 14. Une chambre de pression 18 est ménagée dans au moins un des plateaux 10 et 14, cette 20 chambre 18 pouvant être alimentée en fluide sous pression par un canal 19. Le premier plateau 10 peut être fixé au second plateau 14 par. un dispositif 20 de manière que les. joints élastiques d'étanchéité 11 et 15 de chaque plateau viennent s'appliqueren contact étanche contre les surfaces opposées de la bande ou plaque à gonfler. 25 Le contact est effectué dans la zone de la bande ou plaque 1 qui comporte les ouvertures préformées 7. Lorsque le premier et le second plateau sont fixés l'un à l'autre, l'ouverture préformée 7 est pincée au point où elle est en contact avec les joints d'étanchéité 11 et 15, mais n'est pas complètement refermée de manière qu'il soit possible de gonfler les 30 canaux de la bande ou de la plaque. Dans l'exemple de la figure 2, les joints 11 et 12 sont des joints toriques. Le dispositif d'assemblage 20 des plateaux se compose d'un boulon traversant un trou 21 du second plateau 14 et est vissé dans un trou taraudé 22 du premier plateau 10. Dans l'exemple représenté, chacun des plateaux 10 et 14 comporte 35 une chambre de pression 18. En outre, chaque plateau comporte des zones dégagées 23 dont la surface correspond aux contours des ouvertures préformées de la bande ou de la plaque 1 qui doit être serrée. Le canal 19 permettant la circulation du fluide sous pression est constitué par le trou vertical 19 70 40438 4 2067246 qui communique avec un trou taraudé 24 dans lequel est vissé un raccord normal de tuyauterie. L'appareil A fonctionne de la manière suisnte. La plaque ou bande 1 est placée sur le premier plateau 10 de manière que ses ouvertures préformées 7 5 débouchent dans la chambre 18 au-delà du joint torique 11. Le second plateau 14 avec son joint torique 15 est alors appliqué sur la surface supérieure de la bande 1 et serré énergiquement au moyen du boulon 20. Un fluide convenable sous pression est alors envoyé par le canal 19 dans la chambre de pression 18, et, de là, il s'introduit dans l'ouverture préformée 7 de la plaque ou de la 10 bande 1 pour gonfler ses canaux de passage qui, jusqu'alors, étaient plats et non déformés. Un agencement de dégagements 23 des plateaux facilitant l'alignement de la plaque ou bande 1 n'est pas obligatoire, et il est préférable, au contraire, d'utiliser des plateaux ne comportant pas ces dégagements pour que 15 l'appareil puisse recevoir n'importe quel type de bande ou plaque. Dans ce procédé préféré, les ouvertures préformées sont écrasées, mais toutefois restent suffisamment ouvertes pour que le fluide puisse les traverser et gonfler les canaux de passage. En général, les organes assurant l'étanchéité entourent complètement la chambre de pression, mais d'autres systèmes 20 assurant l'étanchéité peuvent être utilisés. Les joints d'étanchéité peuvent être des joints toriques en une seule pièce ou être composés de joints en plusieurs sections. Bien que l'appareil décrit utilise des joints toriques, n'importe quel joint de forme appropriée et en matière élastique convenable peut 25 être utilisé. Il est essentiel que les éléments de joints d'étanchéité soient élastiques et dépassent à l'extérieur des faces des plateaux pour que ces derniers ne viennent pas en contact l'un avec l'autre écrasant et obturant complètement les ouvertures préformées des plaques ou des bandes. En outre, ces éléments de joints doivent être suffisamment élastiques pour assurer 30 une étanchéité convenable aux pressions d'utilisation sans écraser en les obturant complètement les ouvertures préformées du panneau ou bande. La figure 3 représente une forme de réalisation préférée de l'appareil B de l'invention pouvant être utilisée pour effectuer automatiquement les opérations. Le premier plateau 30 est monté sur une embase convenable 31. 35 II comporte une chambre de pression 32 entourée par un joint 33 en cordon disposé dans une gorge de forme appropriée. Le premier plateau 30 est muni de deux colonnes de guidage 34 du second plateau 35 lorsque ce dernier se déplace vers le haut ou vers le bas. Ce second plateau 35 comporte également 70 40438 5 2067246 une chambre de pression 36 (figure 4) et également un joint analogue 37 disposé dans une gorge entourant sa chambre de pression 36. Ce second plateau comporte des t-rous 38 qui reçoivent les colonnes de guidage 34 montées sur le premier plateau 30, ce qui lui permet de coulisser vers le haut et vers le 5 bas et de venir en contact avec le premier plateau 30 ou de s'en écarter. Le second plateau 35 comporte également un conduit 39 qui permet d'envoyer « un fluide sous pression dans les chambres 32 et 36. Un arbre 40 est fixé au-dessus du second plateau 35 et est relié à un vérin hydraulique ou autre élément d'une presse (non représentée). Un contacteur électrique 41 monté sur 10 le second plateau 35 peut venir en contact avec une saillie 42 du premier plateau 30 pour arrêter la course de descente du second plateau 35 lorsque celui-ci arrive au contact du premier plateau 30 et que l'étanchéité est assurée. Le fonctionnement de cet appareil est le suivant. Des plaques ou 15 bandes 1 comportant des ouvertures préformées 7 sont mises en place, de manière que ces ouvertures 7 s'étendent vers l'intérieur au-delà des joints et débouchent dans la chambre de pression délimitée par les chambres 32 et 36. Le second plateau 35 est alors descendu jusqu'à ce que l'étanchéité soit assurée entre les joints 33 et 37 et les plaques ou bandes 1. Un fluide 20 sous pression est introduit dans les chambres 32 et 36 et, de là, passe à l'intérieur des plaques ou bandes 1, en traversant les ouvertures préformées 7. Ce type d'appareil B est préféré car il n'exige pas une mise en place précise de la plaque ou bande 1 avant son gonflage.^Le seul impératif est que la paroi extérieure des ouvertures préformées 7 soit placée entre les 25 zones de contact des joints toriques 37 et 33. L'appareil B peut être automatisé et effectuer des opérations-programmées. Par exemple, la bande 1 est amenée à une position pour laquelle ses ouvertures préformées 7 sont en travers du joint 33 et débouchent à. l'intérieur de la chambre 32. La second plateau-35 descend alors pour 30 assurer l'étanchéité entre les bandes 1 et les joints 33 et 37. La descente et la remontée du second plateau 35 peuvent être commandées par un vérin hydraulique non représenté dont le mouvement de va-et-vient est déterminé par un circuit extérieur de commande convenablement programmé. Le contacteur 41 arrête la descente du second plateau lorsque celui-ci est appuyé de manière 35 étanche, crontre le premier plateau. Le fluide sous pression est alors envoyé dans la chambre pendant un temps préréglé suffisant à gonfler la plaque ou bande 1. Le second plateau remonte ensuite, la bande est dégagée de l'appareil et le cycle recommence avec une nouvelle bande.Ce fonctionnement automatique est effectué selon des techniques et des circuits convenables classiques. 70 40438 6 2067246 Le procédé et l'appareil de l'invention peuvent être utilisés pour gonfler des plaques ou bandes comportant un ou plusieurs canaux de passage. Ces canaux de passage peuvent suivre n'importe quel trajet désiré pour autant qu'ils communiquent avec au moins une ouverture préformée, 5 En outre, les plaques ou bandes elles-mêmes peuvent être constituées par plus de deux feuilles de métal superposées. L'invention peut s'appliquer aux plaques ou bandes métalliques du type décrit ci-deœus ainsi qu'aux autres types d'articles métalliques plats comportant des canaux de passage gonflables, par exemple des tubes sans 10 soudures aplatis ou autres tubes plats dont les canaux de passage ne sont pas gonflés lorsqu'ils sont à plat. Toutefois, l'invention; est plus particulièrement destinée au gonflage d'articles en feuilles métalliques du type décrit ci-dessus. Ces feuilles peuvent être des feuilles d'aluminium, alliage d'aluminium, cuivre, alliage de cuivre, acier ou autre métal convenable. 15 Le gonflage des canaux de passage s'effectue au moyen d'un agent fluide convenable, par exemple l'air ou l'eau>utilisé à une pression comprise dans une plage-de 7 à 210 bars. Il va de soi\ que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite en détail, car diverses modifications 20 peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. 70 40438 7 2067246 REVENDICATIONS 1, Appareil de gonflage pour gnnfler au moins une bande ou plaque de métal comportant au moins un canal de passage e et au moins une 5 ouverture préformée communiquant avec le ou les canaux de passage gonflables, 10 joint d'étanchéité élastique monté sur une surface du second plateau et venant s'appliquer sur une seconde surface de la bande ou plaque métallique également dans la zone de l'ouverture préformée, cette seconde surface étant opposée à la première surface, le premier et le second joint venant s'appliquer contre la bande ou plaque pour serrer, mais sans- obturer complètement 15 l'ouverture préformée, au moins un des plateaux comportant une chambre pour envoyer un fluide sous pression dans l'ouverture préformée de la bande ou plaque, et des éléments pouvant faire communiquer la ou les chambres des plateaux avec une source de fluide sous pression. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 20 premier et le second joint d'étanchéité élastiques sont des joints à section circulaire. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier et le second plateau comportent chacun une chambre pour diriger le fluide sous pression. 25 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les joints à section circulaire entourent complètement les chambres des deux plateaux. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier plateau et le second plateau sont d'une forme permettant à l'appareil de 30 recevoir simultanément plusieurs plaques ou bandes. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif pour serrer le premier plateau et le second plateau l'un contre l'autre et assurer leur étanchéité avec la bande ou plaque de métal. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif 35 de serrage des plateaux l'un contre l'autre est une presse hydraulique. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif détecteur du-contact étanche du premier joint et du second joint avec h bande ou plaque métallique. cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un premier plateau, un premier joint d'étanchéité élastique monté sur une surface du premier plateau et venant en contact avec une surface de la bande ou plaque métallique à gonfler, dans la zone de l'ouverture préformée, un second plateau, un second 70 40438 8 2067246 9. Procédé de gonflage d'au moins une bande ou d'une plaque métallique comportant au moins un canal de passage gonflable communiquant avec au moins une ouverture préformée, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer au moins une bande ou plaque métallique comportant au moins un 5 canal de passage gonflable, à préformer une ouverture communiquant avec au moins un des canaux de passage gonflables de la bande ou de la plaque, à appliquer en contact étanche une chambre de pression sur l'ouverture préformée pour serrer celle-ci sans l'obturer complètement, à appliquer un fluide sous une pression suffisante pour gonfler au moins un des canaux de 10 passage, à supprimer ensuite la;pression dans la chambre et à séparer celle-ci de la bande ou de la plaque métallique. 10; * Procédé selon la revend, cation 9, caractérisé en ce que la pression de gonflage est comprise entre 7 et 210 bars. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que plusieurs 15 bandes ou plaques métalliques sont gonflées simultanément.