Brevet FR2056925A1 — publié le 19710507

I 2056925 La présente invention est relative â un joint d'assemblage d'au moins deux bords de feuilles dans lequel au moins aa des dits bords est replié d'environ 360° ou plus. Des joints d'assemblage de cette sorte sont de façon générale connus. On peut citer le brevet 5 britannique n° 1.153.872. La présente invention est également relative à un procédé de fabrication de joints selon l'invention, pour lequel les mêmes références peuvent être considérée® cornue dâe£i.vanb L'état de la technique. 10 Des joints sont obtenus selon le procédé connu en roulant les bords de feuilles qui doivent être reliés au moyen d'un rou3.eau de jointage profilé, dans lequel le bord de la feuille qui doit constituer la couche externe du joint est munie d'une partie dépassante par rapport à l'autre bord de feuille, le bord externe de'ladi 15 te partie étant quelque peu recourbé en direction du joint avant que ne commence l'opération de jointage proprement dite, un produit de collage étant appliqué pendant la fabrication du joint. Lorsque 1'opération .de roulage est terminée les bords de feuille s'agrafent les uns dans les autres, avec cependant un jeu 20 important. Pour éliminer ledit jeu et obtenir un joint qui soit serré les bords roulés de feuille, dans une dernière opération, sont aplatis par roulage de telle manière qu'un joint soit obtenu dans lequel les bords de feuille, grâce à des plis fortement marqués s'agrafent les uns dans les autres. Dans un joint double ordinaire, 25 tel que connu de façon générale, au moins un des bords de feuille est replié deux fois de 180°. Dans le joint selon la figure 6 du brevet britannique ci-dessus mentionné au moins un des bords de feuille est replié trois fois de 180°. Plus le nombre des plis est grand, plus il est difficile de disposer les bords de feuille à l'in 30térieur du joint à leur place appropriée les uns par rapport aux autres. Lesdits bords doivent se superposer les uns les autres autant que possible. Dans la pratique, il est difficile d'obtenir que lesdits bords se placent convenablement les uns par rapport aux autres du fait qu'il y a toujours des différences dans les qualités du ma-35tériau et les épaisseurs des feuilles qui limitent également la longueur des feuilles à relier et il est impossible de changer constamment ladite longueur et les rouleaux de jointage. L'invention a pour premier objet de fournir un joint qui ne comporte pas lesdits inconvénients. 40 Ceci est obtenu selon l'invention par le fait que les bords 70 27972 2 2056925 de feuille sont roulés en un mironl&imnt an forma de spirale appropriée qui est sensiblement fermé Si le joint est utilisé pour relier la paroi et la base d'un cylindre tel qu'un tambour, cela signifie qu'au moins en direction radiale, on aura un plus grand moment d'inertie du joint selon l'in-15 vention, comparé aux joints connus, à partir de la même quantité de matériau, et, de façon correspondante, une plus grande force dans la direction-même où elle est le plus nécessaire. Un autre avantage complémentaire consiste dans le fait que le risque dit de sur—jointage, qui signifie que pendant l'aplatisse-20 ment du joint le matériau est pressé vers l'intérieur par dessus l'élément de contre-pression ou le mandrin de jointage, n'existe pas du fait que l'opération d1 aplatissement a complètement disparu. Dans la fabrication des tambours cela signifie une opération en moins.Un autre avantage de la forme spirale réside dans le fait 25 que le nombre d'enroulements peut être modifié pour donner au joint la solidité nécessaire pour une utilisation donnée. Il est en outre important que lorsqu'il y a une pression interne dans un joint, c'est-à-dire quand le tambour tombe, les joints connus antérieurement ont tendance à s'ouvrir en se déroulant par-30 tiellement, ce qui occasionne une fuite. Ce déroulement partiel est dû au fait que la section plus ou moins rectangulaire du joint a une résistance différente à la courbure dans des directions différentes, de sorte que la déformation par chutes le tord et le déroule. Le joint enroulé en spirale serrée a une résistance à la courbure à 35 peu près égale dans toutes les directions,ne se déforme pas par courbage et donc ne se déroule pas. L'aplatissement du joint connu a pour effet de raidir le matériau, en particulier dans la région des plis relativement îaarqués. Sous une charge le joint peut éclater à cet endroit. Ceci n'ar-40' rive pas avec le joint selon l'invention. Ce joint forme pour ainsi dire une ceinture compacte circulaire autour du cyliaâra. bad original r copy 70 27972 3 2056925 On remarque que des essais ont été faits pour la fabrication d'un joint circulaire. Cependant,dans ce but,on a tout d'abord soudé ensemble les bords de feuilles et on les a ensuite repliés en un rouleau ouvert. 5 II est bien connu, pour la fabrication d'un joint, d'utiliser des rouleaux de jointage. Le brevet britannique ci-dessus mentionné décrit un procédé pour fabriquer un joint triple dans lequel avant tout au moyen d'un premier rouleau le bord de feuille dépassant est replié en arrière sur l'autre bord de feuille, après quoi au moyen 10 d'un autre rouleau de jointage les deux bords sont roulés en forme de spirale encore ouverte, laquelle ensuite, au moyen d'un troisième rouleau est aplatie pour former le joint triple bien connu contenant sept couches. Lesdites sept couches peuvent être comparées à sept cylindres s'adaptant les uns dans les autres. 15 En général, un produit de collage est injecté pendant lesdi tes opérations, ledit produit de collage étant par exemple une émulsion de gomme dans l'eau. Ledit procédé connu exige qu'après assemblage des parties préformées trois rouleaux de jointage différents entrent en contact 20 avec les bords de feuille pour la fabrication du joint fermé.Ceci est vrai aussi lorsqu'au lieu d'un joint triple, le joint double, plus usuel,est réalisé.Le joint obtenu,qu'il soit double ou triple, a l'inconvénient que la partie cylindrique du joint présente des moments d'inertie différents par rapport aux divers axes de courbure 25 du fait que la section sensiblement rectangulaire est plus longue en direction axiale qu'en direction radiale dans le cas d'un joint de tambour.Lorsque pendant le transport une déformation a lieu,la torsion qui en résulte produit l'ouverture sus-mentionnée du joint. De plus, les parties cylindriques du joint, provoquant une ré-30 sistance à la courbure inégale indésirable,le joint exige un matériau supplémentaire par rapport à un joint roulé en spirale,de sorte que pour un même nombre de plis un joint roulé en spirale consomme moins de matériau qu'un joint selon le brevet britannique précité. De plus, il est à peu près impossible d'obtenir une liaison é-35 tanche à l'air et trè3 souvent impossible d'obtenir une liaiscm é-tanche aux liquides avec des joints doubles,tout autant qu'avec des joints triples.Le produit de collage, qui pendant l'opération de jointage est injecté,est dispersé au hasard entre les couches de feuilles du fait de l'opération de jointage,et par conséquent nefor-40 me pas une couche cohérente,laquelle couche,de plus,perd du volume en séchant de sorte que de petites ouvertures se forment. Dans le COPY 70 27972 4 2056925 cas où l'on applique le produit de collage avant l'opération de jointage pour éviter ledit inconvénient, les bords de feuille qui pendant les opérations de jointage se déplacent les uns sur les autres ont pour effet de cisailler le produit de collage, de le 5 déplacer par ripage et il s'effrite en morceaux. Un.autre but de l'invention est de fournir un procédé au moyen duquel il est possible de fabriquer un joint selon l'invention sans les inconvénients inhérents aux procédés connus de fabrication de joints. 0 Ceci est obtenu selon l'invention tout d'abord en recourbant le bord externe ci-dessus mentionné, au moyen d'un rouleau de jointage séparé, selon un rayon très petit, d'un angle d'environ 180° sans toucher ou faire obstacle à l'assemblage de la partie avec l'autre bord de feuille, après quoi, dans l'espace creux ainsi for-5 mé, un moyen ou produit de collage est appliqué et se prend, après quoi les deux bords de feuille sont roulés serrés l'un sur l'autre pour former une section en forme de spirale fermée,au moyen d'un seul rouleau de jointage- Doncr tout d'abord le bord de feuille de la portion dépassante est muni d'une partie creuse ou en for-0 me de canal dans laquelle le moyen de collage est appliqué. Cette partie recourbée a un rayon si petit qu'il constitue le noyau pour l'opération de repliage ou d'enroulement ultérieur, l'orifice dudit bord creux, replié et rempli d'un moyen de collage étant tourné vers le bord adjacent de 1'autre feuille. Pendant 1'opéra-5 tion de jointage ultérieure ledit autre bord est logé dans ledit bord creux replié, c'est-à-dire dans le produit de collage, ou moyen de collage, qui s'y trouve, mais .ne peut cependant pas glisser par rapport audit bord de sorte que le matériau de collage, bien que comprimé et assurant le collage, ne peut être déplacé ou en-0 dommagé. Du fait que l'enroulement ou le pliage a lieu au moyen d'un seul'rouleau de jointage, deux rouleaux seulement sont nécessaires pour effectuer le joint fermé. Par conséquent , le nombre d'opérations est réduit d'une opération,- avec pour résultat final un joint compact fermé ayant des moments d'inertie qui sont égaux, 5 ou presque, respectivement en directions axiale et radiale. En cas de liaison d'un rebord de dessus de tambour avec le le rebord de l'extrémité du corps d'un tambour,ce qui signifie la liaison de deux bords de feuilles s'étendant perpendiculairement â l'axe des parties cylindriques du dessus et du corps de tambour, 0 il est donc nécessaire, conformément à l'invention, pour permettre l'assemblage du corps du tambour et du dessus, que le 70 27972 5 205692S bord du tambour, à 1'endroit de transition vers le rebord, soit d'un rayon considérablement plus grand que le rayon de courbure à l'endroit de transition du rebord du couvercle vers la partie cylindrique du couvercle, tandis que, de plus, le diamètre inter-5 ne du rebord du couvercle recourbé d'à peu près 180°, pendant la première opération, soit un petit peu plus grand que le diamètre externe du rebord du tambour. Ceci est nécessaire pour permettre de placer le couvercle par dessus le corps du tambour après l'application du matériau de collage au bord recourbé du couvercle.Ce 10 rayon plus grand est nécessaire pour permettre à la couche interne d'être enroulée avec la couche externe en une spirale fermée sans déformations ou déplacements indésirables. Ceux-ci pourraient se produire si les rebords du corps du tambour et du couvercle aux endroits de transition avaient des rayons qui s'adaptaient cor-15 rectement l'un à l'autre. Les parties à enrouler ou replier les unes autour des autres ont des longueurs d'arc différentes.Dans le procédé connu décrit par le brevet britannique ci-dessus, les parties cylindriques du couvercle et du corps du tambour portent l'une sur l'autre pendant l'opération de jointage et, en conséquaa-20 ce, les bords doivent se déplacer l'un par rapport à l'autre,tandis que selon le procédé de l'invention les bords ne peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre, de sorte que le mouvement relatif pendant l'opération de jointage doit s'effectuer en arrière,ce qui signifie dans la direction des parties cylindriques. En raison du 25 fait que lesdites parties cylindriques ne peuvent pas se déplacer, l'une par rapport à l'autre, la longueur d'arc nécessaire est obtenue au moyen d'un rayon plus grand. Selon l'invention,, il est préférable que les moyens de collage aient atteint leur état final avant l'opération de jointage. Ce qui 30 signifie qu'en cas d'application d'un liquide,ledit liquide doit êtXB séché pour obtenir un film ininterrompu adhérant bien. Il est également possible d'appliquer un anneau rapporté de résine synthétique ou de caoutchouc qui s'adapte dans l'espace ereux.Conformément à 1'invention,on utilise de préférence du polyuréthane ou un compo-35 sé à base de caoutchouc projeté dans l'espace creux et qui est amené à se prendre. L'invention sera maintenant plus clairement décrite en se référant au dessin dans lequel : La figure 1 représente un joint connu en coupe, après l'opé-40 ration de jointage et avant 1*opérâtion d'aplatissement. La figure 2 est une coupe à travers le joint de la figure 1 70 27972 6 2056925 sous sa forme aplatie terminée. La figure 3 est une coupe à travers un joint selon l'invention, figure 4 représente un mode â 5 Les figures 5a à 5d incluse représentent schématiquement la fabrication d'un joint triple selon le procédé connu par le brevet n° britannique/I.153.872. La figure 6 Te présente la forme de couvercle selon l'invention. La figure 7 Représenta le mâme couvercle après que le rebord 10 ait été recourbé de 180°. La fiçurg. 8 représente de façon schématique la position des partie? à relier atfant que .n'ait commencé l'opération de jointage. figure 1 montre clairement comment, après l'opération connue de roulage, les bords de la feuille courbée prennent contact les 15 uns avec les autres avec un jeu important. Pour fermer le joint, afin d'obtenir la Corme représentée dans la figure 2, une opération d'aplatissement au moyen de rouleaux doit avoir lieu. Le joint atteint alors une hauteur qui est plus grande que son épaisseur . 20 Dans la figure 3, une forme de réalisation de l'invention est représentée par un enroulement en spirale ininterrompue. La figure 4 représente une autre forme de joint selon l'invention, différente de celle selon la figure 3 en ce que les bords de la feuille sont roulés selon un angle plus petit. 25 Tandis que,selon la forme de réalisation de la figure 3, le plateau extérieur 1 a été roulé de plus de 540° et la feuille intérieure de plus de 360°, dans la forme de réalisation de la figure 4, la feuille extérieure la a été repliée d'un peu plus de 450° et la feuille intérieure 2a d'un peu plus de 270°. 30 Les figures 3 et 4 montrent respectivement un couvercle 1 et un couvercle la et respectivement une paroi 2 et une paroi 2a d'un tambour et lesdites deux parties sont reliées l'une à l'autre-au moyen d'un joint 3 ayant la forme d'un enroulement en spirale fermé. Du fait que l'exemple représenté montre un joint circulaire, 35 les bords dé la feuille pendant l'opération de jointage doivent être défermés vers le plus petit diamètre, ce qui provoque un accroissement de l'épaisseur de la feuille de métal. Ceci apparait dans tous les jointages et en conséquence également dans le joint /Selon l'invention. Cet accroissement d'épaisseur, cependant, est 40 favorable au remplissage du centre du joint, tandis qu'il ne bad original1 COPY 70 27972 7 20S692S présente aucun avantage particulier pour les joints aplatis. Tandis que pour la fabrication du joint connu on utilise un rouleau de jointage ayant une rainure dont le diamètre est tel qu'un enroulement ouvert presque en spirale se forme,, qui peut être 5 aplati, il est nécessaire pour la fabrication de l'enroulement en forme de spirale selon l'invention d'utiliser un rouleau de jointage dont la rainure -x des dimensions en hauteur et en profondeur qui correspondent aux dimensions il et d indiquées dans la figure 3 du dessin. 10 Les figures 5a à 5d incluse sont relatives à. la fabrication d'un joint connu. La figure 5a représente un couvercle 5 avec le rebord 6 et la partie dépassante 7, de même qu'un corps de tambour 9 avec le rebord 10. 15 La figure 5b montre comment au moyen d'une première opéra tion de roulage à l'aide du rouleau 11, la partie dépassante 7 est repliée en arrière sur le rebord 10. La figure 5c. montre- comment au moyen d'un autre rouleau 12 l'opération de jointage est accomplie au cours de laquelle le 20 rebord 6 est retourné trois fois de sorte qu'en coupe transversale sept couches sont formées? ce joint, cependant, n'est pas fermé. La figure 5d représente comment au moyen du rouleau 13 le joint ouvert est fermé pour obtenir le joint presque rectangulaire en coupe transversale en aplatissant le joint ouvert de la figure 25 5ç. La forme finale obtenue est similaire à celle représentée dans la figure 2. Pendant ladite opération d'aplatissement, il est en pratique très difficile de définir convenablement le degré d'aplatisse-30 ment. Les tolérances d'épaisseur et de dureté du plateau, ainsi que le degré d'usure de la machine conduisent à régler la force de pression à une valeur relativement élevée. Ceci cependant signifie que des feuilles plus épaisses et plus molles sont trop comprimées et ledit excès de déformation réduit la faculté de dé-35 formation du matériau très souvent à un degré tel que si pendant le transport d'autres déformations se produisent elles se traduiront par ■'.es craquelures de la feuille. Pour le procédé selon l'invention, on commence à partir d'un couvercle c^lon la figure 6, dont la forme, en principe, ne diffère 40 pas de celle représentée dans la figure 5a. Ledit couvercle est bad original1 COPY 70 27972 8 2056925 estampé dans une feuille plate et possède un bord extérieur 13 sur le rebord 14 qui est déjà un peu replié vers 1'intérieur.Dans cette zone il est déjà possible d'appliquer le matériau de collage tel que du polyuréthane ou un composé à base de caoutchouc indiqué 5 en 15. L'opération suivante représentée dans la figure 7 est celle ci-après : le bord 13 muni ou non du matériau de collage 15 est incurvé au moyen du rouleau 16 en un bord creux de très petit rayon Si le matériau de collage n'a pas été appliqué avant ladite opé-10 ration, il doit l'être maintenant et si nécessaire amené dans son état final, par exemple par séchage, durcissement, vulcanisation, collage d'un anneau de caoutchouc ou analogue. Ensuite, le couvercle 17 et le tambour 18 sont assemblés. La figure 8 montre que le bord du tambour a été ntuni d'un rebord 15 19, la zone de transition entre la limite extérieure du rebord et le corps du tambour ayant un grand rayon de courbure 20. Le diamètre externe du rebord 19 est plus petit que le diamètre interne de la partie de bord incurvée remplie du moyen de collage. L'opération de jointage consécutive est effectuée au moyen du 20 rouleau 21. Ceci est effectué à partir de la position représentée dans la figure 8 au moyen d'un seul rouleau 21 donnant aux bords de la feuille la forme d'une spiral'e fermée complètement dont les rebords indépendamment de leur largeur sont roulés les uns dans les autres de plus de deux fois 180°, par exemple de trois fois 25 180°, le centre ou coeur étant formé par la section circulaire du bord creux 13 réalisé à l'aide du rouleau 16. Le rayon de la rainure dans le rouleau 21 est déterminé par l'épaisseur de la feuille et le nombre des enroulements à effectuer Si l'enroulement spiral est de 2,5 fois 180° le côté extérieur du 30 joint est,en principe circulaire. Si l'enroulement est continué, par exemple, de trois fois 180°, la moitié supérieure du joint pourra alors avoir une forme circulaire un petit peu différente de celle de la moitié inférieure. Le résultat de la dernière possibilité est représenté dans la figure 3. La figure 4 représen-35 te un joint de forme spirale, de 2,5 fois 180® et une formé extérieure qui est généralement circulaire. 70 27972 9 056925 R E V B N D I C A I I O H 'S 1. Joint d'assemblage d'au ïaoins deux bords de feuilles dans lequel au moins un des bords est recourbé d'environ 3 60° ou plus, caractérisé par le fait que les bords de la feuille sont rou- 5 lés en un enroulement spiral approprié qui est sensiblement clos jusqu'en son centre. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le centre de 1'enroulement spiral est rempli d'un produit de collage adhérant au côté intérieur du bord de la feuille extêrieu- 10 re, ledit produit étant en contact avec le bord de 1 * autre feuille„ 3. Procédé de fabrication d'un joint en roulant simultanément les bords de feuilles qui doivent être assemblés au moyen d'un rouleau de jointage profilé comprenant le formage sur le bord de la feuille qui doit constituer la couche extérieure'du 15 joint d'une partie dépassante par rapport à l'autre bord de feuille et le recourbage, quelque peu en direction du joint, du bord extérieur de ladite partie dépassante, avant le commencement de l'opération d'enroulement du joint, un produit de collage étant appliqué pendant la fabrication, caractérisé par le fait qu'au 20 moyen d'un rouleau de jointage séparé ledit bord extérieur est recourbé d'environ 180° selon un très petit rayon, sans toucher ou faire obstacle à 15 assemblage de ladite partie avec 11 autre bord de feuille, un produit de collage étant ensuite appliqué, qui se prend dans l'espace creux formé de cette manière,après quoi 25 les deux bords de feuille sont,à l'aide d'un seul rouleau de jointage, roulés serrés l'un dans l'autre jusqu'à l'obtention d'une coupe transversale en forme de spirale fermée. 4. Procédé selon la revendication 3, pour assembler le rebord d'un couvercle ou dessus de tambour et celui du bord d'un 30 corps de tambour, caractérisé par le fait que, avant que le corps de tambour et son dessus soient assemblés, le bord du corps de tambour dont la paroi latérale s'intègre dans les rebords,possède un rayon qui est considérablement plus grand que le rayon de courbure à la jonction entre le rebord du dessus de tambour et la por-35 tion cylindrique du dessus, et le diamètre interne du bord du dessus de tambour, qui pendant la première opération a été recourbé d'environ 180°, est maintenu un petit peu plus grand que le diamètre extérieur du rebord du corps de tambour. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 40 caractérisé parle fait que le produit de collage est amené dans son 70 27972 10 2056925 état final avant"que les .parties à selie&« a® soient assemblées. 6. Proeédê selon la revendication 5„. caractérisé par le fait que le produit de collage est un polyarëthane.