Brevet FR2067344A1 — publié le 19710820

206734^ La présente invention est relative à un appareil de soudage destiné à souder ensemble au moins deux rebords en tôle qui sont en contact de butée l'un contre l'autre et dont au moins l'un est fixé sur un dispositif d'ancrage se trouvant derrière lui. 5 L'appareil de soudage suivant l'invention est du type compre nant un plateau mobile pouvant se déplacer le long des rebords et comportant des organes de pincement qui peuvent être disposés en contact avec les faces opposées des rebords et espacés dans le sens de déplacement prévu du plateau le long des rebords, lesdits organes 10 de pincement étant constitués par des galets de pincement utilisés pour la soudure électrique en continu ou par points, ces galets étant adaptés pour venir en contact en fonctionnement, avec les rebords afin de mouvoir le plateau le long de ces rebords, des galets de soutien étant prévus sur le plateau et étant adaptés 15 pour reposer contre les feuilles de métal des deux côtés des rebords. Les appareils de soudage de ce type sont utilisés pour souder des ensembles de panneaux en tôle constitués par un certain nombre de tôles qui sont reliées entre-elles par des rebords marginaux 20 verticaux, le plateau étant déplacé le long de ces rebords de façon concordante au fur et à mesure que les rebords sont soudés. Une grande quantité d'appareils de soudage différents du type indiqué ci-dessus ont déjà été proposés dans ce but. Dans quelques uns des appareils de soudage de la technique antérieure, des rails spé-25 ciaux de guidage ou autres moyens de guidage doivent être montés afin de soutenir et de guider un chariot qui por^e à son tour les dispositifs de soudage, auquel cas les moyens de support peuvent être d'un type tel que les dispositifs de soudage ont une mobilité limitée par rapport au chariot afin d'absorber les déviations 30 mineures dans la position relative entre les moyens de guidage et le dispositif de soudage. Ces appareils de soudage sont pour la plus grande partie des ensembles lourds qui sont difficiles à manipuler et nécessitent un travail de montage important avant de pouvoir être mis en service, ce qui entraîne des inconvénients con-35 sidérables, par exemple lorsque l'on soude des réservoirs dans des enveloppes. Dans d'autres appareils de soudage de la technique antérieure, le plateau roule ou glisse sur les tôles de métal ou sur la largeur des rebords marginaux et est guidé par ceux-ci, grâce 70 41189 2 2067344 à quoi on évite la nécessité de monter des moyens de guidage spéciaux. Cependant, dans certains appareils de soudage de la technique antérieure de ce type, il est nécessaire que les rebords soient soigneusement rectifiés et que les tôles soient maintenues bien 5 appliquées contre un support ou un organe d'appui, les rebords étant maintenus dans la position appropriée les uns par rapport aux autres et, dans certains cas, ces appareils sont conçus de telle façon qu'ils peuvent fonctionner seulement s'ils reposent debout sur des surfaces de support horizontales ; et ils ne peuvent 10 fonctionner lorsqu'ils sont suspendus ou qu'ils sont disposés sur des surfaces verticales. Pour le soudage des ensembles en tôles métalliques particulièrement minces, par exemple pour des réservoirs utilisés pour le transport des gaz, aucun des appareils de soudage de la technique 15 antérieure ne s'est révélé satisfaire à tous les impératifs nécessaires pour un appareil pouvant effectuer de telles soudures, les ensembles de panneaux sont constitués par un certain nombre de tôles de métal minces comportant des rebords marginaux qui sont dirigés vers l'intérieur du réservoir et doivent être soudés ensemble 20 avec une cale constituée par une bande de tôle pour ancrer les rebords et, par suite l'ensemble de panneaux en tôle au bâti du réservoir de gaz. Dans de tels cas, il peut cependant se produire que les rebords en tôle situés des deux côtés de la bande en tôle ne se trouvent pas dans la position voulue par rapport à la bande 25 de tôle mais dépassent de celle-ci par suite d'une incurvation ou d'un renflement des panneaux. lorsque l'on utilise un appareil de soudage de la technique antérieure il est par conséquent nécessaire, avant d'effectuer la soudure, de redresser les panneaux au voisinage des rebords devant être soudés ensemble afin d'obtenir la 50 disposition relative appropriée entre la bande de tôle et les rebords, et en régie générale, il est nécessaire dans un tel cas de fixer la bande de tôle et les rebords les uns par rapport aux autres par une soudure par points. L'invention vise à éliminer les inconvénients décrits ci-35 dessus et à fournir un appareil de soudage qui soit bien approprié pour effectuer des soudures sur des rebords marginaux verticaux sur des surfaces horizontales et verticales, en position suspendue ou debout, cet appareil étant particulièrement approprié 70 41189 3 2067344 pour effectuer le soudage d'ensembles de panneaux en tôle mince destinés à des réservoirs à gaz utilisés dans le transport des gaz, et dans ce but l'appareil de soudage du type ci-dessus est caractérisé en ce que le plateau est agencé pour former un ensem-5 ble séparé des transformateurs de soudage associés et est réglable afin de pouvoir régler la position des galets de pincement par rapport à un axe transversal et à un axe longitudinal afin de fournir une force s'appliquant contre les tôles de part et d'autre des rebords, cette force étant fournie par le contact des galets de pin-10 cernent avec les rebords, en coopération avec des galets de soutien. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et dans les-15 quels : - la Fig. 1 est une vue latérale d'un appareil de soudage suivant l'invention ; - la Fig. 2 est une vue en plan de dessous de l'appareil de soudage ; 20 - la Fig. 3 est une vue partielle en bout de l'appareil de soudage dans une position de fonctionnement, lorsqu'il est utilisé pour souder des rebords marginaux verticaux ; - la Fig. 4 est une vue en coupe axiale par l'un des galets formant électrode et son roulement ; 25 - la Fig. 5 est une vue axiale en coupe des moyens de montage d'un galet de support. L'appareil de soudage représenté comprend un plateau ou plateforme 10 formant un bâti et quatre galets de support 11 tourillon-nant dans des chapes 12, chacune de ces chapes pouvant être reliée 30 au plateau 10 au moyen d'une vis afin de pouvoir être réglée verticalement ou en hauteur par rapport au plateau. Comme on l'a représenté à la Fig. 5, une vis 12' peut être fixée à la chape correspondante 12 et peut être vissée dans des trous filetés prévus dans le plateau 10. Un écrou 12" vissé sur la vis peut être serré contre 35 le plateau afin de bloquer la vis dans la position de réglage choisie,, De tels dispositifs de réglage à vis sont connus en eux-mêmes. Le plateau porte un moteur d'entraînement 13 électrique ou pneumatique, ce moteur étant fixé sur une traverse 14 du plateau 10o 70 41189 4 2067344 Deux galets de pincement 15 A sont montés rotatifs sur le plateau, l'un de ces galets étant monté sur un coulisseau 16 A qui peut être déplacé manuellement sur le plateau au moyen d'un dispositif à vis 17 A afin de permettre de déplacer ledit galet de pin-5 cernent par rapport à l'autre, un ressort de sollicitation pouvant être prévu dans le dispositif à vis ou dans le roulement de l'un ou l'autre des galets de pincement afin que les deux galets de pincement puissent céder élastiquement lorsqu'ils sont appliqués en appui l'un contre l'autre. Deux autres galets de pincement 15B, es-10 pacés des galets de pincement 1 5A dans le sens longitudinal de 1' appareil de soudage, sont prévus et sont montés chacun sur un coulisseau 1 6B qui peut être déplacé manuellement sur le. plateau au moyen d'un dispositif à vis~17B de la même façon que le coulis-seau 16A, chaque dispositif à vis 1?A comprenant un. ressort de sol-15 licitation élastique. Deux galets 18 formant électrodes, pour effectuer une soudure électrique continue, sont prévus espacés des galets de pincement 15B dans le sens longitudinal de l'appareil de soudage du côté opposé par rapport aux galets de pincement 15A. En considérant la 20 Fig. 4, chacun de ces galets 18 formant électrode est monté rotatif dans un palier 19 au moyen d'un arbre creux 20 fixé de façon non rotative sur le galet, l'extrémité inférieure dudit arbre creux étant reçue dans une cavité prévue dans le galet formant électrode et l'extrémité supérieure de cet arbre comportant un capuchon 21 25 monté non rotatif sur l'arbre et comportant une couronne dentée 22. Le capuchon et la couronne dentée sont réalisés en une matière électriquement isolante, de préférence en polytétrafluoroéthylène. Un tube 23 passe à travers l'arbre creux 20 et le capuchon 21 et se termine approximativement à mi-distance à l'intérieur de l'arbre 30 creux 20 et dépasse à la partie supérieure du capuchon 21 afin de permettre d'adapter sur lui un tuyau 24. Un tuyau supplémentaire 25 s'étend à travers le tube 23, un intervalle étant ménagé entre les deux tubes, cet intervalle étant fermé à la partie supérieure au moyen d'une douille 27, le tuyau 25 dépassant du tuyau 23 à 1' 35 extrémité supérieure de celui-ci à travers la douille 27. L'intervalle 26 communique par l'intermédiaire de l'arbre creux 20 et d'un passage axial 28 prévu dans le galet 18 avec une cavité 29 prévue dans le galet 18., cette cavité consistant en un creux axial 70 41189 5 2067344 prévu dans le galet 18, cette cavité étant fermée au moyen d'une rondelle 30 soudée ou vissée sur le galet, le tube 25 s'étend vers le bas dans ladite cavité et se termine à une certaine distance de la rondelle 30. A l'extrémité du tube 25 qui dépasse dans la 5 cavité, il est prévu un croisillon 31 comportant un certain nombre d'aubes inclinées, le trou de l'arbre creux 20 est fermé au dessous de façon étanche au moyen d'une bague torique 32 qui est disposée entre l'arbre creux 20 et le galet 18. A sa partie supérieure, le trou de l'arbre est fermé de façon étanche d'une part 10 au moyen d'une douille 33 qui est de préférence en polytétrafluo-roéthylène et qui sert également de manchon de portée entre l'arbre creux rotatif 20 et le tube stationnaire 23 et forme une isolation électrique entre ces deux éléments, et d'autre part au moyen d'un manchon d'étanchéité 34 qui est prévu entre l'arbre 20 et le tube 15 23. l'agencement décrit ci-dessus est destiné à refroidir le galet 18 formant électrode et l'arbre creux 20 et en conséquence le palier 19, un agent de refroidissement (liquide ou air) étant fourni par le tube 25 à la cavité 29 afin d'être amené à l'état turbulent au moyen du croisillon 31 et à être renvoyé ensuite à travers l'in-20 tervalle 26 et le tuyau 24. la surface d'électrode proprement dite sur le galet 18 est formée par un rebord annulaire externe 35 qui peut être monté de façon amovible sur le galet 18. Le palier de chaque galet 18 formant électrode est relié de façon stationnaire avec un organe de montage 36A et 36B respecti-25 vement mais est électriquement isolé dudit organe de montage» Un organe de montage 36A est relié de façon stationnaire avec le plateau au moyen d'un rebord 37 soudé sur lui tandis que l'autre organe de montage 36B est relié à l'organe de montage 36A qui est ainsi fixé par rapport au plateau, dans un joint 38 permettant à l'organe 30 de montage 36B d'osciller en se rapprochant et en s*éloignant de l'organe de montage 36A. Une languette 39 électriquement isolante fait saillie à partir de chaque palier 19. Une vis de réglage 40 pouvant être réglée manuellement s'étend à travers lesdites languettes et permet de déplacer les deux galets 18 l'un par rapporta 35 l'autre, un ressort 41 constituant une partie du dispositif à vis, afin que les galets 18 formant électrodes puissent céder élastique-ment lorsqu'ils sont pressés l'un contre l'autre» Les couronnes dentées 22 sur les deux capuchons 21 reliées chacune avec un galet 70 41189 6 2067344 18 sont en liaison au moyen d'une chaîne 42 avec un pignon d'entraînement prévu sur le moteur 13 afin d'entraîner les deux galets 18 dans des sens de rotation opposés. la chaîne d'entraînement 42 peut dans ce cas être guidée par des moyens non représentés de 5 façon détaillée afin d'être maintenue tendue indépendamment de la position de l'organe de montage 36B» Un transformateur agencé de façon à constituer un ensemble séparé mobile ou transportable pour fournir le courant de soudage aux deux galets 18 peut être relié aux deux paliers 19 au moyen 10 de conducteurs flexibles de préférence refroidis par un liquide ou par de l'air, ces conducteurs étant de longueur variable. Ces conducteurs peuvent consister en un certain nombre de fils métalliques disposés chacun dans une gaine conduisant l'agent de refroidissement qui s'écoule autour des brins individuels et les refroidit. 15 II résulte du refroidissement efficace des organes qui tournent les uns par rapport aux autres dans le palier de chaque galet 18 et qui est obtenu par l'intermédiaire du dispositif de refroidissement décrit en référence à la Fig. 4, qu'on obtient que des tolérances très étroites et en conséquence un bon courant de trans-20 fert passent entre les roulements 19 et l'arbre 20. Sur le plateau 10 peut être disposé un grattoir électriquement isolé du plateau pour chaque galet 18 formant électrode, ce grattoir reposant contre le rebord annulaire 35 afin de le maintenir propre au cours de la rotation du galet formant électrode. 25 Lorsque l'on utilise l'appareil de soudage décrit (Fig. 3) pour souder ensemble des rebords marginaux 43 et 44 de tôles 45 et 46 respectivement, formant un ensemble interne de panneaux en tôle par exemple pour un réservoir comportant une isolation 47 disposée entre les tôles et un bâti 48, avec une bande de tôle 49 lui 30 est fixée sur le bâti 48 entre les deux rebords 43 et 44, le plateau est monté de façon à chevaucher les rebords redressés et la bande de tôle intermédiaire, les galets pinceurs 15A et 15B et les galets 18 formant électrodes étant disposés en contact avec les faces opposées des rebords comme représenté à la Fig. 3. En raison 35 du fait que les galets de pincement 15B sont tous deux réglables, 1'intervalle entre eux peut être réglé latéralement par rapport à ime droite passant entre les galets de pincement 15A et les galets 18 formant électrodes afin de compenser les déviations possibles de 70 41189 7 2067344 la linéarité des rebords. Dans ce cas, les galets de support 11 reposent contre les tôles 45 et 46 et, en réglant le niveau desdits galets de support par rapport au plateau 10, on commande la position du plateau par rapport à un axe transversal de façon à 5 donner au plateau une position inclinée telle que l'appareil de soudage, lorsque les galets 18 sont entraînés en rotation et que l'appareil de soudage se déplace de façon correspondante le long des rebords, est maintenu appliqué contre les deux tôles. Il est bien entendu possible d'obtenir la position nécessaire des galets 10 de pincement et des galets formant électrodes par rapport à un axe transversal, en disposant les axes de rotation des galets formant électrodes obliquement par rapport au plateau au lieu d'obtenir la position oblique en inclinant le plateau. Le plateau est sensé se déplacer dans le sens de la flèche 50 de la Fig. 1 et, dans ce 15 cas, le plateau reçoit une inclinaison vers le bas, de la gauche vers la droite en considérant la Fig. 1 . Lorsque le courant de soudage est fourni aux galets 18 pendant le déplacement.du plateau, les rebords 43 et 44 et la bande de tôle intermédiaire 49 sont soudés en continu dans la position appropriée en raison du fait que 20 les galets de support, par suite de l'inclinaison des galets de pincement et des galets formant électrodes, sont appliqués contre les tôles 45 et 46 qui sont par conséquent pressées contre l'ossature disposée derrière elles, grâce à quoi les rebords 43 et 44 sont maintenus dans la position appropriée par rapport à la bande 25 de tôle 49, pendant l'opération de soudage, au moyen des deux galets de support avant 11 qui sont disposés adjacents aux galets 18 par rapport à l'axe longitudinal du plateau et au voisinage du plan central de ce dernier, c'est-à-dire immédiatement au voisinage des rebords de part et d'autre de ceux-ci. Les galets de sup-30 port arrière 11 sont cependant disposés à une distance relativement plus grande afin de stabiliser le plateau autour de son axe longitudinal en permettant un réglage de la position du plateau aussi bien que des galets de pincement et des galets formant électrodes autour de l'axe longitudinal du plateau» Pendant le soudage, les 35 deux galets formant électrodes et leurs arbres et leurs paliers sont refroidis en continu par circulation d'un agent de refroidissement dans les galets formant électrodes, ce qui est important pour obtenir une bonne soudure en continu. 70 41189 8 2067344 A l'extrémité avant du plateau par rapport au sens de son déplacement sont montés rotatifs deux galets de pincement 51 dont la surface est molletée, l'un au moins de ces galets étant disposé sur un coulisseau réglable au moyen d'un dispositif à vis 52. Ce dispositif de réglage à vis peut comprendre un ressort de sollici-5 tation de la façon décrite plus haut. Ces galets de pincement sont adaptés pour venir en contact avec une portion de la bande de tôle 49 dépassant des rebords 43 et 44, cette portion est représentée en traits mixtes en 53 à la Fig. 3, lesdits galets étant inclinés dans une direction telle que 10 lorsque le plateau se déplace le long des rebords, ils excercent une traction sur la bande de tôle 49 vers l'extérieur en s'éloignant du bâti 48. Cette traction est nécessaire dans le cas de certaines ossatures de panneaux de réservoirs afin d'assurer un ancrage de la bande de tôle 49 sur le bâti du corps, afin d'éviter tout 15 jeu intempestif. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté. L'appareil de soudage peut également être utilisé pour effectuer des soudures par points en appliquant des impulsions de courant aux galets formant électrodes. 20 L'appareil de soudage fonctionne également aussi bien en po sition verticale ou en position suspendue, au-dessous de surfaces horizontales et sur des surfaces verticales, du fait qu'il est retenu sur les rebords par l'action de pincement exercée par les galets de pincement et par les galets formant électrodes, et il 25 est maintenu appliqué de façon continue contre les tôles formant les rebords. Par un réglage approprié de la position des galets de support par rapport au plateau 10 on peut obtenir une certaine position du plateau autour d'un axe transversal, appropriée pour obtenir une pression sur les tôles. Bien entendu, les galets de support 30 déterminent également la position du plateau autour d'un axe longitudinal, ce qui est essentiel pour une opération de soudage de rebords horizontaux d'une paroi verticale. Il n'est pas nécessaire que les deux rebords 43 et 44 soient soudés ensemble avec une bande de tôle 49, 'une telle bande devant être considérée comme un rebord 35 ancré de façon stationnaire„ Il est également possible de souder ensemble l'un ou l'autre des rebords 43 et 44 avec la bande de tôle 49» ou encore de souder ensemble les rebords 43 et 44 directe 70 41189 9 2067344 ment, la tôle 45 ou la tôle 46 étant ancrées au voisinage du rebord qu'elles comportent, par exemple au moyen de clous ou de toute autre façon appropriée. 70 41189 10 2067344 REVEKDICATIOKS 1 - Appareil de soudage pour relier ensemble au moins deux rebords de tôle en butée l'un contre 11 autre, dont au moins l'un 5 est fixé sur des moyens d'ancrage disposés derrière lui et du type comprenant un plateau pouvant se déplacer le long desdits rebords et comportant des organes de pincement qui peuvent être disposés contre les faces opposées des rebords et sont espacés dans le sens de déplacement prévu du plateau le long des rebords, lesdits orga-•j g nés de pincement étant constituées par des galets de pincement pour effectuer une soudure électrique continue ou par points et pour venir en contact en fonctionnement avec les rebords pour entraîner le plateau le long de ces rebords, et des galets de support prévus sur le plateau, qui sont adaptés pour reposer contre les 15 tôles de pârt et d'autre des rebords, appareil caractérisé en ce que le plateau est agencé de façon à constituer un ensemble séparé d'un transformateur de soudage associé et pouvant être réglé afin de déterminer la position des galets de pincement par rapport à des axes transversaux et longitudinaux afin de fournir une force appli-20 quée contre les tôles de part et d'autre des rebords, cette force étant fournie par la venue en contact des galets de pincement avec les rebords et étant transmise aux tôles par les galets de support. 2 - Appareil de soudage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux galets formant électrodes qui cons- 25 tituent les galets d'entraînement dudit plateau, ces galets étant reliés auxdits moyens d'entraînement afin d'être entraînés en synchronisme . 3 - Appareil de soudage suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux paires de ga- 30 lets de support, lesdits galets de support de l'une desdites paires étant disposés adjacents aux galets formant électrodes et en avant de ceux-ci dans le sens désiré de déplacement du plateau et s'é-tendant axialement l'un vers l'autre au-delà des centres des galets formant électrodes afin de reposer contre les tôles au voisi-35 nage des rebords à souder. 4 - Appareil de soudage suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend des organes de montage desdits galets formant électrodes permettant à ceux-ci de 70 41189 n 2067344 venir en contact avec les rebords et de pouvoir osciller autour d'un axe transversal au plan de contact déterminé par lesdits galets de support. 5 - Appareil de soudage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de montage fixe pour l'un des deux galets de pincement et un organe de montage réglable pour l'autre galet de pincement permettant de déplacer ce dernier en le rapporchant et en l'éloignant du galet de pincement stationnaire. 6 - Appareil de soudage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que deux galets de pincement sont agencés pour fonctionner à uil niveau plus élevé que les galets d'au moins l'une des autres paires de galets de pincement afin devenir en contact avec un rebord de tôle qui dépasse d'un autre rebord de tôle, lesdits galets de pincement étant inclinés afin d'excercer une force de traction dirigée vers l'extérieur sur lesdits rebords de tôle en saillie»