Brevet FR2076017A1 — publié le 19711015

La présente invention concerne les techniques de fabrication de structures soudées et plus particulièremen#t les techniques de fabrication, à partir d'une bande métallique, de récipients clos soudés, ainsi que les installations pour la mise en oeuvre de ces procédés. Cette invention peut être utilisée avec le plus de succès pour la fabrication d'échangeurs thermiques plats emboutis et soudés, par exemple de radiateurs, ce réfrigérateurs ménager, des panneaux de refroidissement des transformateurs électriques. L'invention peut être utilisée aussi bien pour la fabrication d'autres genres de récipients soudés, par exemple de réservoirs à essence pour automobiles, de couvercles de trappes de wagons de marchandises, etc. On connaît actuellement des procédés de fabrication, à partir d'une bande métallique, de récipients clos soudés, procédés qui comprennent les opérations suivantes: déroulement des bandes métalliques, formage des différentes parties du récipient séparément dans chaque ruban, réunion des parties de récipient ainsi obtenues, cisaillement de la bande comportant les parties de récipient ainsi réunies, de manière à obtenir des ébauches séparées, soudage le long du périmètre de ces parties formant les ébauches ainsi découpées, en vue d'obtenir des récipients finis. L'installation pour la réalisation de ces procédés comprend un dispositif de formage des parties de récipient dans chaque bande, ledit dispositif de formage se présentant par exemple sous forme d'une matrice à deux positions, un dispositif pour rapprocher les bandes afiide réunir les parties embouties de ces bandes en vue de l'obtention du futur récipient, un moyen pour sectionner la bande pour obtenir des ébauches séparées,et une machine pour souder ladite ébauche le long de son périmètre (soudage des joints longitlldinaux et ti#tnsversaux).Dan ces installations, en cas de nécessité de souder une armature au récipient, les dispositifs pour souder cette armature se trouvaient à l'extrémité de la chaîne de fabrication après lesmachines effectuant le soudage de ces parties le long de but périmètre pour l'obtention du récipient. Ces procédés et installations connus ne peuvent pas assurer la production des récipients en continu, car lors du formage au moyen de matrices, il faut arrêter la bande pendant toute la durée du matriçage entre les organes de travail de la matrice. Il en résulte que la bande est toujours sectionnée avant le soudage des joints longitudinaux, car la bande doit etre débitée pour le soudage à une vitesse constante. Une telle séquence des opérations a pour effet une baisse de rendement, car elle implique des temps morts pour l'équipement technologique pendant le déplacement de l'ébauche d'un dispositif à l'autre. Elle nécessite en outre l'emploi de dispositifs complémentaires réalisant le déplacement des ébauches sectionnées au cours de leur fabrication. L'invention vise un procédé de fabrication à partir d'une bande métallique, de récipients clos soudés et à créer un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, lesdits procédé et dispositif étant conçus de manière à assurer la fabrication de récipients en continu. Ce problème est résolu. du fait que dans le procédé de fabric#;ion, à partir d'une bande métallique, de récipients clos soudés, procédé du type comprenantles opérations suivantes déroulement des bandes métalliques, formage des parties de récipient séparées dans chaque bande et réunion des parties ainsi obtenues en vue de leur soudage pour l'obtention du récipient désiré, selon l'invention le formage des parties de récipient, leur réunion et leur soudage sont réalisés directement sur les bandes se déroulant et se déplaçant à une vitesse constante, après quoi les récipients finis sont séparés de la bande par sectionnement de cette dernière.Dans l'installation pour la mise en oeuvre de procédé conforme à l'invention, le dispositif pour le formage des parties de récipient et le dispositif pour le soudage-des joints transversaux sont montés sur des supports mobiles indépendants animés d'un mouvement rectiligne alernatif le long de la bande, ledit dispositif de soudagides joints transversaux étant en outre monté sur un autre support mobile lui permettant de se déplacer suivant la largeur du ruban En cas de nécessité de sonder au récipient différents genres d'armature, par exemple des tubulures il s est a-Jar+Jageux de réaliser cette opération avant de réunffir lesdites parties de récipient, ce qui permet de se servir, pour le soudage de ladite armature d'une machine de soudage par nontacts assurant un haut rendement de soudage de l'armature. Afin d'éliminer la courbure d'une bande en forme de faucille et d'exclure l'accumulation des erreurs dues à l'imprécisinn des dimensions des ébauches formées, il est rationnel, lors de la fabrication de récipients à partir de deux bandes, de former sur chaque ruban, entre les deux futurs récipients, des gaufres transversaux dont les sommets sont orientés dans le même sens. Il est également rationnel, pour accorder la vitesse de déplacement djdispositif de soudage des joints transversaux et la vitesse de défilement de la bande, d'utiliser comme moyen d'entraînement du support mobile sur lequel est monté ledit dispositif, la bande se déplaçant en continu qui sert ensuite à la fabrication du récipient à obtenir. Pour une meilleure compréhension de l'invention, celle-ci est décrite ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation concret et non limitatif, avec renvois aux dessins annexés qui représentent - la figure 1, le schéma de principe de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé proposé; - la figure 2, une bande comportant les ébauches destinées à la fabrications d'un radiateur sur l'lntallation représentée sur la figure 1; - la figure 3, une bande sur laquelle est formées des gaufres (vue latérale); - la figure 4, une bande comportant des découpures (vue d'en haut). Le procédé propos consiste en ce qui suit. Les parties correspondantes du récipient sont embouties sur les rubans se déplaçant en continu à une vitesse constante. Les bandes sont ensuite réunies pour former les futurs récipients, les parties réunies sont soudées le long de leur périmètre, après quoi le récipient fini est sectionné de la bande enmouvement. le procédé conforme à 19invention est décrit-ci-dessus à l'aide d'un exemple de fabrication de radiateurs de chauffage à panneaux en acier soudés, ainsi que d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Les bandes d'acier 1 et 2 (figure 1) sont déroulées respectivement des rouleaux 7,4 montés dans le dérouleur 5. Ces bandes passent ensuite dans un dispositif 6 d'emboutissage des bandes pour l'obtention des parties correspondantes du futur radiateur. Les parties ainsi obtenues se présentent sous la forme représentée sur la figure 2a. On peut adopter comme dispositif d'emboutissage tout dispositif de type connu, par exemple une presse à deux positions. Pour que le processus de fabrication des radiateurs soit continu, cette presse est montée sur un support mobile réalisé par exemple sous forme d'un chariot 7 animé d'un mouvement rectiligne-alternatif le long des bandes 1 et 2 en mouvement. La vitesse de déplacement des bandes doit correspondre à la vitesse de soudage des joints longitudinaux. S'il s'agit de souder des tubulures au radiateur, on prévoit après la presse une machine à souder 8 montée sur un chariot 9 animé d'un mouvement rectiligne-alternatif le long des bandes. Cette machine soude les tubulures 9' à chaque partie de radiateur, comme indiqué sur la figure 2b. les bandes passent ensuite dans un dispositif 10 qui les rapproche en faisant colncider les parties de radiateur obtenues. Ce dispositif peut etre constitué par exemple par des rouleaux tournants. les bandes ainsi rapprochées passent ensuite dans un dispositif 11 pour le soudage des parties de radiateur par points séparés; dans ce dispositif, les parties de radiateur acquièrent la forme indiquée sur la figure 2c. La bande comportant les parties de radiateur soudées par points séparés arrive ensuite dans un dispositif 12 pour le soudage des deux joints longitudinaux, ce qui confère aux parties de radiateur la forme indiquée sur la figure 2d. Pour le soudage des joints on utilise de préférence de-s machines à souder les joints par contacts. les rouleaux de soudage de ces machines tournent sous l'effet de leur friction sur la bande en mouvement. La bande passe ensuite dans un dispositif 13 pour le soudage des joints transversaux, ce dispositif étant constitué par une machine à souder les joints par contacts, montée sur un support mobile réalisé sous forme d'un chariot 14 animé d'un mouvement rectiligne-alternatif le long de la bande. La machine à souder est montée sur le chariot de manière à pouvoir se déplacer aussi suivant la largeur du ruban pour le soudage des joints transversaux.A cet effet la machine est montée sur un chariot 15 se déplaçant au moyen de galets 16 sur le chariot 14. les joints transversaux une fois soudés, la bande comportant les parties de radiateur soudées sur tout le périmètre, comme indiqué sur la figure 2e, passe dans un dispositif 17 qui le sectionne en récipients finis, comme indiqué sur la figure 2f. Ce dispositif est un dispositif de type connu, tel que celui utilisé dans les laminoirs destinés au sectionnement de bandes d'acier pour l'obtention de tôles. Les récipients finis sont ensuite transmis, par un transporteur 18, aux dispositifs de traitement suivants qui peuvent comprendre, par exemple, un dispositif 19 dans lequel lesdits récipients sont soumis à des essais de résistance et d'étanchéité des joints soudés. Le défilement de la bande à une vitesse constante dans tous les dispositifs précités est réalisé par des rouleaux moteurs de traction 20 disposés en plusieurs endroits le long de la bande. Pour assurer une correspondance précise entre la vitesse de déplacement du dispositif 13 et la vitesse de défilement de la bande au cours du soudage, le support 14 est entraîné par la bande elle-même; à cet effet, un organe de préhension 21, rigidement fixé au support 14, rend le dispositif 13 solidaire de la bande. En cas d'utilisation pour la fabrication des récipients, de bandes en forme de faucille, on forme sur is bandes, avant leur réunion, des gaufres 22 (figure 3) dont les sommets sont dirigés dans le même sens, ou bien des découpures ou échancrures 23 (figure 4). On forme ces gaufres ou ces échancrures entre deux futurs radiateurs à l'endroit où ils seront séparés l'un de l'autre. les gaufres permettent d'éviter les erreurs pouvant se produire lors de la réunion des bandes par suite des défauts de précision Sans les dimensions des ébauches mises en forme, ou par suite des différences de vitesse de déplacement des bandes dans les dispositifs de formage, ou pour tout autre raison. Ainsi, le procédé etlinstallation conformes à l'invention permettant de fabriquer des récipients à partir d'une bande en mouvement continu, d'où une amélioration du rendement en comparaison des installations connues. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier , elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1- Procédé de fabrication a partir d'une bande métallique de récipients clos soudés, du type comprenant les opérations suivantes : déroulement des bandes métalliques, formage des parties de récipient séparées dans chaque bande, réunion des parties ainsi obtenues, en vue de leur soudage pour l'obtention du futur récipient, caractérisé en ce que le formage desdites parties de récipient, leur réunion et leur soudage sont réalisés directement sur lesdites bandes se déroulant et se déplaçant à une vitesse constante, après quoi les récipients finis sont séparés de la bande par sectionnement de celle-ci. 2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les différents genres d'armature, en particulier les tubulures, devant etre fixés au récipient sont au préalable soudées auxdites parties de récipient avant la réunion de ces dernières. 3- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que, lors de la fabrication d'un récipient à partir de deux bandes, on forme sur chaque bande entre les deux futurs récipients, des gaufres transversales dont les sommets sont orientés dans un même sens. 4- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, du type comprenant un dispositif pour le formage de parties de récipient dans chaque bande , un dispositif pour rapprocher les bandes afin de réunir les parties embouties desdites bandes en vue de l'obtention du récipient désiré, et un dispositif pour le soudage desdites parties de récipient entre elles, caractérisé en ce que ledit dispositif pour le formage des parties de récipient et ledit dispositif pour le soudage des joints transversaux sont montés sur des supports mobiles indépendants animés d'un mouvement rectiligne-alternatif le long de la bande, ledit dispositif pour le soudage des joints transversaux étant monté en outre sur un deuxième support mobile lui permettant de se déplacer en outre suivant la largeur de la bande. 5- Installation selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit deuxième support mobile sur lequel est monté ledit dispositif pour le soudage des joints transversaux est mis en mouvement par ladite bande se déplaçant en continu et qui sert ensuite à la fabrication du récipient à obtenir.