Brevet FR2106548A1 — publié le 19720505

L'invention concerne la fabrication de "bouteilles en acier devant résister à la pression, à partir de tronçons tubulaires cylindriques dont le goulot et le fond sont obtenus par rétreinte des extrémités. Elle concerne notamment la fermeture du fond par 5 soudage à pression. Les éléments de matrices utilisés pour la rétreinte sont adaptés à la forme sensiblement hémi sphé r ique du fond et ouverts d'un côté pour l'introduction du tronçon de tube tournant sur lui même. A l'opposé du côté d'introduction, on a ménagé dans ces 10 éléments tm passage de bavure sous forme d'un trou, par lequel la matière en excédent est forgée en forme de carotte. Cette dernière est ensuite coupée et éliminée comme rebut. Afin d'obtenir une soudure par pression impeccable, il est nécessaire d'arriver dans le passage précité à un effet de refou-15 lement de matière. On ne peut cependant pas rétrécir ce passage à volonté, sinon l'on retirerait trop de chaleur au centre du fond que l'on doit fermer. Des expériences ont montré qu'on ne réussit que rarement à fermer les fonds sans inclusions non métalliques. Une demande de 20 brevet allemand non publiée propose d'utiliser pendant le soudage à pression des flux désoxydants, à basse température de fusion et qui apportent une certaine amélioration pour chasser les inclusions vers l'extérieur et permettre la fabrication de bouteilles à paroi mince destinées à résister à la pression. Les conditions 25 de soudage ne sont pas influencées par ces dispositions, de sorte que la production de la pression de soudage adaptée à la température opératoire existante continue à rester problématique et insuffisante comme on a pu le constater depuis. L'invention cherche à éviter les inconvénients sus-indiqués 50 et vise une fabrication dans laquelle le centre du fond, dépourvu de toute retassure, est soudé impeccaolement dans toute son épais seur. L'invention se base sur un procédé de fabrication de bouteil les en acier, suivant lequel on fabrique les fonds de celles-ci 35 par rétreinte et soudage à pression de l'extrémité chauffée d'un tronçon de tube par matriçage, ce tronçon étant avancé tout en tournant sur lui-même. Elle est caractérisée en ce que, peu avant d'opérer la fermeture du fond, on interrompt l'avancement du tron çon, on ouvre les éléments de matrice et on réchauffe la partie 4-0 située autour de l'ouverture qui existe encore dans le fond jus 71 29289 2106548 qu'au début de fusion» Immédiatement après, on ferme le fond par un matriçage ultérieur,, Cette disposition seule permet d'adapter la température de soudage à la pression qu'on, peut atteindre par la formation de la 5 carotte» Elle est contraire aux tentatives précédemment effectuées d'adapter les conditions de soudage par des modifications du passage de la carotte et de la pression de soudage. De nombreuses expériences ont démontré que l'on pouvait fabriquer des fonds sans inclusion centrale, notamment sans inclusion filiforme si re-10 doutable pour l'attaque par la corrosion. On peut en outre rétrécir le passage prévu pour la carotte, ce qui permet non seulement de diminuer la perte de matière par celle-ci, mais aussi de réduire le travail de séparation et de finition. On a constaté qu'il était particulièrement avantageux de pur-15 ger l'ouverture du fond pendant le réchauffage, ce que l'on obtient par un jet d'oxygène indépendant du réchauffage proprement dit0 L'ouverture du fond peut être légèrement élargie pendant sa purge. Immédiatement après le réchauffage et la purge de l'ouverture du fond, celui-ci est fermé par matriçage après éloignement du dispo-20 sitif chauffant» La mise en oeuvre du procédé est plus simple, elle peut être aisément mécanisée et rendue automatique lorsqu'on prévoit sur la machine à rétreindre, c8té fermé de la matrice, un brûleur séparé coulissant en direction de l'axe de celle-ci et éventuellement 25 susceptible d'osciller autour de cet axe. Le brûleur est constitué par une buse d'oxygène prévue sensiblement dans l'axe de la matrice et par au moins une buse de gaz; de chauffage désaxée par rapport à elle» Le dessin schématique annexé, donné à titre d'exemple, per-30 mettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu* elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: La figure unique de ce dessin montre la machine à rétreindre en coupe selon l'axe 1 de la matrice0 Des éléments de matrice de rétreinte prévus par paires, on a seulement représenté 35 ceux 2 et 3 co-agissant dans le plan du dessin et qui sont maintenus dans des guides respectifs 4-, 5 e"t 6» 7» En général, il est prévu une paire supplémentaire de matrices agissant perpendiculairement par rapport à la paire précédente» L'empreinte des éléments de matrices, respectivement 8 et 9» 40 correspond à la forme du fond de la bouteille# Sur le côté fermé, 71 29289 5 2106548 il est prévu, pour servir de passage de carotte, un trou dont seul un secteur 10, 11 intéresse chaque élément 2 et 3 de la matrice. Le tronçon tubulaire 12 est maintenu par des mâchoires de 5 serrage 13, 14- co-axialement pair rapport à l'axe de la matrice. Ces mâchoires assurent son avancement vers l'intérieur de la matrice ainsi que sa rotation sur lui-même. L'extrémité du tronçon tubulaire est montrée conformée en un fond 16 qui comporte encore une ouverture centrale 15» Sur le 10 dessin les éléments 2 et 3 de la matrice sont montrés ouverts, l'avancement du tronçon est interrompu, mais il continue à être entraîné en rotation sur lui-même autour de son axe longitudinal. Un brûleur 17 est amené en face de l'ouverture 15 subsistant encore dans le fond. Ce brûleur comporte dans l'axe de matriçage 1 15 une buse d'oxygène 18 et des buses de chauffage décentrées par rapport à cet axe, telles que montrées par exemple en 19. Du fait que le tronçon tubulaire tourne sur lui-même, les ouses de chauffage assurent le réchauffage de toute la zone périphérique de l'ouverture 15» Après une ou deux révolutions du tron-20 çon tubulaire, on fait faillir le d'oxygène 20 pour purger cette ouverture qui peut être légèrement élargie pendant cette opération. La purge est terminée après environ une révolution supplémentaire. Le brûleur 17 est alors retiré et le fond fermé par matriçage. 25 II doit d'ailleurs être entendu que la description qui pré cède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents . 30 11 29289 4 2106548 - REVENDICATIONS - 1. Procédé pour la fabrication de bouteilles en acier par rétreinte et soudage à pression de l'extrémité cliauffée d'un tronçon tubulaire en vue de former le fond de la bouteille, ce tron- 5 çon étant avancé en tournant sur lui-même, caractérisé en ce que, peu avant la fermeture du fond, l'avancement du tronçon est interrompu, la matrice ouverte et la zone située autour de l'ouverture subsistant encore dans le fond réchauffée jusqu'au déuut de sa fusion en purgeant cette ouverture par soufflage, et qu'ensui- 10 te le fond est immédiatement fermé par matriçage. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la purge de l'ouverture du fond est obtenue par un jet d'oxygène indépendant du réchauffage proprement dit. 3. Brûleur pour la mise en oeuvre du procédé suivant la 15 revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une buse d'oxygène, au moins approximativement co-axiale à la matrice, et une buse de chauffage désaxée par rapport à elle. 4. Brûleur suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu1 il est agencé de manière à pouvoir être déplacé co-axialement 20 par rapport à la matrice du côté fermé de celle-ci. 5. Brûleur suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il est agencé de manière à pouvoir osciller co-axialement par rapport à la matrice. 25