Brevet FR2142594A1 — publié le 19730202

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de ceintures et d'éléments de ceintures pour réservoirs et citernes. Les réservoirs et notamment les citernes pour véhicules, de section circulaire ou ovotide, doivent etre renforcés au moyen de ceintures qui sont disposées autour de la virole constituant les réservoirs ou les citernes, de manière à les rendre indéformables sous l'effet de la pression du liquide sur les parois et sous l'effet des différentes contraintes mécaniques s'exerçant en charge et à vide, en cours de roulage. De façon connue, ces ceintures sont réalisées à partir d'un profilé plat, d'un profilé en U ou de tout autre profilé laminé, cintré à froid au rayon désiré sur une cintreuse et elles sont ensuite soudées sur le corps de la virole. Toutefois ce procédé présente plusieurs inconvénients notamment en ce qui concerne l'écrouissage du métal ainsi usiné et qui risque de provoquer dés criques ou des cassures dans la zône de rétreint. Par ailleurs, il entraîne un prix de revient élevé, car le manque de malléabilité de certains métaux ainsi que les faibles épaisseurs des profilés utilisés, rendent l'opé- ration de cintrage et de calibrage difficile et nécessitent un outillage lourd et coûteux. Conformément à la présente invention, on utilise un procédé de fabrication de ceintures et d'éléments de ceintures pour réservoirs et citernes constitués de profilés cintrés et soudés sur le corps de la virole, caractérisé en ce que le cintrage du profilé est obtenu par un emboutissage latéral d'au moins l'un des bords du profilé au cours duquel est effectuée, sur au moins l'un desdits bords, une ondulation constituée par des empreintes coniques. Ce procédé présente un double avantage. Tout d'abord dans son utilisation, il permet de cintrer à froid le profilé sans chauffage ni recuit de stabilisation et, par consé quent, sans diminuer les propriétés mécaniques des métaux. Ceci permet l'utilisation de profilés en U de faible épaisseur à larges ailes, autorisant un moment d'inertie important et une plus grande résistance de l'organe de renforcement. Ce procédé permet un choix de matériaux à hautes performances mécaniques. Enfin, l'absence d'angles vifs sur les ceintures obtenues assure une présentation satisfaisante de l'ensemble. Le second avantage au niveau de la fabrication réside dans le fait que le procédé est relativement facile à mettre en oeuvre. Les opérations de rétreint peuvent être effectuées sur les machines de chaudronnerie classiques, à l'aide d'outillages simples, soit une presse plieuse mécanique ou hydraulique, soit une presse à arcades ou à col de cygne. Les ceintures peuvent entre exécutées par secteurs, assemblés les uns aux autres par soudure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemple#s de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue en perspective d'une citerne munie de ceintures obtenues suivant le procédé de l'invention. - La figure 2 est une vue en perspective d'un élément de ceinture à empreintes intérieures. - La figure 3 est une vue en perspective d'un élément de ceinture à empreintes extérieures. - La figure 4 est une vue en élévation d'un dispositif monté sur une presse pour la réalisation d'empreintes extérieures sur un profilé en U. - La figure 5 est une vue en élévation latérale du meme dispositif représenté à la figure 4. - La figure 6 est une vue en plan du meme dispositif représenté à la figure 4. - La figure 7 est une vue en élévation d'un dispositif monté sur une presse pour la réalisation d'emprein tes intérieures sur un profilé en U. - La figure 8 est une vue en élévation latérale du mêne dispositif représenté à la figure 7. - La figure 9 est une vue en plan du metne dispositif représenté à la figure 7. A la figure 1, on a représenté un réservoir ou une citerne destinés à être montés sur un véhicule qui comprend une virole 1 et deux fonds 2, 2a. Sur la virole 1 sont montées et soudées des ceintures 3, 3a, -3b, dont le cintrage est réalisé suivant le procédé de l'invention qui sera décrit ci-dessous. Bien que l'on puisse utiliser n'importe quel profilé pour la réalisation des ceintures, on a représenté aux figures 2 et 3 une ceinture réalisée à partir d'un profilé à froid en U, ou d'une bande de tdle de largeur et d'épaisseur appropriée, plié en forme d'U. Conformément à l'invention, le cintrage du profilé est obtenu par un emboutissage latéral des ailes ou bords 4, 4a, du profilé, au cours duquel est effectuée une ondulation constituée par des empreintes coniques intérieures 5, Sa, dans le cas de la figure 2 et des empreintes coniques extérieures 6, 6a dans le cas de la figure 3. Ces empreintes 5, Sa et 6, 6a, sont séparées entre elles suivant un pas a déterminé qui peut Entre modifié à la demande, ainsi que la profondeur b des empreintes. Le pas a et la profondeur b des empreintes coniques sont réalisés en fonction du rayon de cintrage que l'on désire obtenir. Pour obtenir un rayon plus court, on utilise des empreintes plus profondes et plus rapprochées. Par ailleurs, le mode de réalisation de la figure 2, à empreintes 5, Sa intérieures, permet la~ soudure automatique par rotation de la virole 1 positionnée sur vireurs. Ces ceintures peuvent être exécutées par secteurs qui sont assemblés ensuite bout à bout par soudure. Les opérations de rétreint peuvent etre effectuées sur des machines de chaudronnerie classiques à l'aide de dispositifs simples dont deux modes de réalisation sont représentés aux figures 4 à 9 et qui seront décrits ultérieurement. Ces dispositifs peuvent être montés soit sur une presse mécanique ou hydraulique, soit sur une presse à arcade ou à col de cygne. Aux figures 4 à 6 on a représenté un dispositif d'outillage utilisé pour l'obtention du profilé 3 à empreintes extérieures représenté à la figure 3. Ce dispositif comprend une plaque d'appui 7 du profilé à travailler 3, fixée par un moyen connu notamment par des boulons sur la table inférieure 8 de la presse. Sur la plaque d'appui 7 sont fixées, au moyen de vis 11, deux paires de matrices 9, 9a et 10, 10a entre lesquelles est disposé le profilé 3, chaque paire de matrices étant disposée de manière à laisser entre deux matrices 9 et 9a ou 10 et 10a un espace c correspondant à la largeur d'une empreinte 6, 6a. Le coulisseau 12 de la presse est muni d'un porteoutil 13 sur lequel est fixé par des vis 14 un poinçon 15 dont la forme correspond à deux empreintes coniques 6, 6a.De part et d'autre du poinçon 15 sont fixés par des boulons 16 des outils de forme 17, 17a, qui coopèrent avec les deux paires de matrices 9, 9a et 10, 10a, afin d'emprisonner les ailes ou bords 4, 4a du profilé pendant l'opération d'emboutissage. Sur le porte-outil 13 sont fixés deux cables de relevage 18 qui assurent le dé- gagement du profilé 3 lors du relevage du coulisseau 12. Enfin deux butées 19, 19a fixées sur la plaque d'appui 7 permettent de contrôler un pas a prédéterminé entre deux empreintes 6, 6a. Le dispositif représenté aux figures 4 à 6 fonctionne de la manière suivante Le profilé 3 étant engagé entre les paires de matrices 9, 9a et 10, 10a, on actionne la presse pour l'abaissement du coulisseau 12, de telle sorte que les outils de forme 17, 17a pénètrent à l'intérieur du profilé, et viennent s'appliquer sur la plaque d'appui 7 et sur les matrices 9, 9a et 10, 10a, maintenant ainsi les ailes 4, 4a du profilé 3. Au cours de la descente du coulisseau 12, les cOtés du poinçon 15 forment les empreintes 6, 6a sur les ailes du profilé 3. Le réglage en profondeur du point mort bas du coulisseau de la presse détermine la profondeur b des empreintes 6, 6a. Lors de la remontée du coulisseau de la presse, les deux outils de forme 17, 17a et le poinçon 15 sont dégagés du profilé qui peut être avancé d'une distance correspondant au pas a pour l'emboutissage d'une nouvelle paire d'empreintes. Aux figures 7 à 9, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif d'outillage utilisé pour l'obtention du profilé à empreintes intérieures 5, Sa représenté à la figure 2. Ce dispositif comprend un bloc 20 sur lequel est placé le profilé à usiner 3 et qui est solidaire d'une plaque d'-appui 21, fixée notamment par des boulons sur la table inférieure 8 de la presse. De part et d'autre du bloc 20 et de la pièce à usiner 3 sont fixées sur la plaque d'appui 21 deux paires de matrices 22, 22a et 23, 23a. Chaque paire de matrices étant disposée de manière à laisser entre deux matrices 22 et 22a ou 23 et 23a un espace c correspondant à la largeur d'une empreinte 5, Sa. Dans cet espace c, entre chaque paire de matrices sont montées oscillantes autour d'axes 24, 25, des cames oscillantes 26, 27, qui sont soumises à l'action de ressorts 28, 29, qui tendent à maintenir en appui les cames 26, 27, contre les butées 30, 31, c'est-à-dire en position de repos.Les cames 26 et 27 sont destinées à coopérer avec des organes de guidage 32, 33 fixés sur le porte-outil 36 et qui présentent un plan incliné 34 susceptible de venir en contact avec un plan incliné 35 correspondant sur les cames 26 et 27, pour faire tourner cellesci suivant les flèches F et Fl. Lesdits organes de guidage 32, 33, sont disposés de part et d'autre d'un outil de forme également fixé sur le porte-outil 36 et constitué de deux éléments 37, 37a, entre lesquels est ménagé un espace pour le passage des cames 26, 27. Le dispositif représenté aux figures 7 à 9 fonctionne de la manière suivante Le profilé 3 éta#nt engagé entre les paires de matrices 22, 22a et 23, 23a, on actionne la presse pour l'abaissement du coulisseau 12, de telle sorte que les outils de forme 37, 37a pénètrent à l'intérieur du profilé et viennent s'appliquer contre les matrices 26, 26a et 27, 27a, maintenant ainsi les ailes 4, 4a du profilé 3. Au cours de la descente du coulisseau, les faces inclinées 34 des organes de guidage 32, 33 viennent en contact avec les faces inclinées 35 des cames 26 et 27 qui provoquent les empreintes 5, Sa dans le profilé 3. Le réglage en profondeur du point mort bas du coulisseau de la presse détermine la profondeur des empreintes. Lors de la remontée du coulisseau de la presse, les deux outils de forme 37, 37a sont dégagés du profilé 3 et les organes de guidage 32, 33 libèrent les cames 26, 27 qui sont rappelées en position de repos contre les butées 30, 31, sous l'action des organes élastiques 28, 29. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication de ceintures et d'éléments de ceintures pour réservoirs et citernes constituées de profilés cintrés et soudés sur le corps de la virole, caractérisé en ce que le cintrage du profilé est obtenu par un emboutissage latéral d'au moins l'un des bords du profilé au cours duquel est effectuée, sur au moins l'un desdits bords, une ondulation constituée par des empreintes coniques. 2) Procédé de fabrication de ceintures, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un profilé en U dont les deux ailes reçoivent des empreintes coniques intérieures. 3) Procédé de fabrication de ceintures, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux ailes du profilé en U reçoivent des empreintes coniques extérieures. 4) Procédé de fabrication de ceintures, suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le pas entre deux empreintes et leur profondeur sont réalisés en fonction d'un cintrage déterminé. 5) Dispositif pour la fabrication sur une presse de ceintures à empreintes extérieures, suivant le procédé des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que sur la plaque d'appui de la presse sont fixées deux paires de matrices entre lesquelles est susceptible d'être déplacé pas à pas un profilé en U, lesdites paires de matrices coopérant avec deux outils de forme fixés sur le porte-outil de la presse de part et d'autre d'un poinçon dont la forme correspond à deux empreintes. 6) Dispositif pour la fabrication sur une presse de ceintures à empreintes intérieures, suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sur la plaque d'appui de la presse est fixé un bloc sur lequel est disposé , entre deux paires de matrices, le profil en U à usiner, chaque paire de matrices portant un axe sur lequel est montée oscillante une came disposée entre deux matrices et susceptible de venir conformer une empreinte sur l'une des ailes du profil sous l'action d'un organe de guidage à plan incliné fixé sur le porteoutil de la presse, lesdits organes de guidage étant situés de part et d'autre d'un outil de forme également solidaire du porte-outil et susceptible d'être engagé entre les ailes du profilé en U. 7) Dispositif pour la fabrication sur une presse de ceintures à empreintes intérieures, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les cames oscillantes sont susceptibles de venir en appui sous l'action d'organes élastiques contre des butées solidaires des matrices.