Brevet FR2166290A1 — publié le 19730817

La présente invention concerne les machines pour le soudage en bout, par résistance, d'éléments tubulaires, par exemple de raccords et de tubulures, sur des ébauches en forme de tôles, utilisés pour la fabrication d'échangeurs de température, de réservoirs à essence, etc..., lesdites machines pouvant être montées soit dans une chaîne de fabrication d'échangeurs de température ou de réservoirs à essence, soit en tant qu'unités indépendantes. On connaît actuellement des machines pour le soudage en bout, par résistance, d'éléments tubulaires sur des ébauches en forme de tôles, par exemple de tubes sur des plaques tubulaires, en vue de la fabrication de radiateurs pour transformateurs électriques de puissance. Ces machines connues comportent une tête de soudage montée sur un bâti et dotée de transformateurs de soudage raccordés, par des conducteurs de courant, à des électrodes supérieures enveloppant les éléments à souder et à des électrodes inférieures se trouvant en contact avec l'ébauche en forme de tôle, ainsi que d'une poutre mobile dans un plan vertical et sur laquelle sont montées les électrodes supérieures et un dispositif pour l'application de l'ébauche en forme de tôle sur les électrodes inférieures. Cependant, ces machines connues n'effectuent pas le poinçonnage d'orifices dans l'ébauche en forme de tôle, destinés par la suite à livrer passage à l'agent caloporteur et qui sont réalisés sur des dispositifs indépendants de la machine à souder, avant ou après le soudage des éléments tubulaires. A cet effet, des dispositifs supplémentaires sont prévus, ainsi que des aires de production et un personnel additionnels. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention vise une machine pour le soudage en bout, par résistance, d'éléments tubulaires sur des ébauches en forme de tôles, dans laquelle le poinçonnage des orifices dans l'ébauche en forme de tôle serait réalisé dans la machine à souder elle-même, directement en position de soudage. Cet objectif est atteint du fait que dans une machine pour le soudage en bout, par résistance, d'éléments tubulaires sur des ébauches en forme de tôles, comportant une tête de soudage montée sur un bâti et dotée de transformateurs de soudage raccordés par des conducteurs électriques à des électrodes supérieures enveloppant les éléments tubulaires à souder, et à des électrodes inférieures se trouvant en contact avec l'ébauche en forme de tôle, ainsi que d'une poutre mobile dans un plan vertical et portant les électrodes supérieures et un dispositif pour l'application de l'ébauche en forme de tôle sur les électrodes inférieures, selon l'invention la tête de soudage est dotée de poinçons pouvant être animés d'un mouvement rectiligne alternatif dans un plan vertical pour le découpage, dans l'ébauche en forme de tôle, d'orifices disposés coaxialement par rapport à l'enceinte intérieure des éléments tubulaires soudés, chacune des électrodes inférieures comportant un canal vertical débouchant, disposé coaxialement par rapport à l'électrode supérieure et dans lequel est placé l'un desdits poinçons. De cette façon, la machine proposée pour le soudage en bout, par résistance, de tiges creuses sur des ébauches en forme de tôles permet d'améliorer considérablement la productivité du travail, car le soudage et le poinçonnage des orifices sont effectués par un seul opérateur; elle permet en outre d'améliorer la qualité des pièces soudées, en éliminant toute possibilité de décalage des éléments tubulaires à souder par rapport aux orifices de l'ébauche en forme de tôle, et ce grâce au fait que le poinçon pour le découpage des orifices dans l'ébauche en forme de tôle est disposé directement dans le canal de l'électrode inférieure, c'est-à-dire dans la zone de soudage. Dans l'exposé qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple concret mais non limitatif d'exécution d'une machine pour le soudage en bout, par résistance, de pièces tubulaires sur des ébauches en forme de tôles, avec références aux dessins annexés qui représentent - la figure 1, le schéma de principe de la machine conforme à l'invention, vue de profil - la figure 2, une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1; - la figure 3, la position du poinçon avant le découpage de l'orifice dans l'ébauche en forme de tôle; - la figure 4, la position du poinçon après le découpage de l'orifice dans l'ébauche en forme de tôle. La machine pour le soudage en bout, par résistance d'éléments tubulaires, par exemple de raccords, sur une ébauche en forme de tôle, comporte un bâti 1 (figure 1) sur lequel est soudée la tête de soudage 2. La tête de soudage 2 est constituée par une carcasse 3 sur laquelle sont montés deux transformateurs de soudage 4 (figure 2), un vérin hydraulique 5 et une poutre fixe 6. Sur la tige du vérin hydraulique 5 est rigidement montée une poutre mobile 7 pouvant être animée d'un mouvement rectiligne alternatif dans un plan vertical. Sur la poutre mobile 7 sont montésles électrodes supérieures 8, du type à pinces servant à serrer les tiges creuses à souder, ainsi qu'un dispositif 9 pour l'application de l'ébauche en forme de tôle sur les électrodes inférieures 10 qui sont rigidement montées sur la poutre fixe 6. Dans les électrodes inférieures 10, coaxialement aux électrodes supérieures 8, sont ménagés des canaux verticaux débouchants 11 (figure 3). Pans ces canaux 11 sont disposés des poinçons 12 prévus pour découper dans les ébauches à souder des orifices disposés coaxialement par rapport à l'enceinte intérieure des tiges à souder tes poinçons 12 sont fixés rigidement sur les tiges 13 (figure 2) des vérins hydrauliques 14 et sont animés par ceux-ci d'un mouvement rectiligne alternatif dans un plan vertical. tes transformateurs de soudage 4 sont raccordés par des conducteurs de courant rigides 15 aux électrodes inférieures 10, et par des conducteurs de courant souples 16 aux électrodes supérieures 8. te dispositif 9 pour l'application de l'ébauche en forme de tôle sur les électrodes inférieures est constitué par des doigts à ressort engagés dans la poutre mobile 7. La machine peut être utilisée aussi bien pour le soudage unitaire de pièces que pour la fabrication à la chaîne, au cours de laquelle l'ébauche sous forme d'une tôle de longueur infinie se déplace d'une façon continue à une vitesse donnée. A cet effet, la tête de soudage 2 (figure 1) est montée sur des rouleaux 17 et peut se déplacer librement sur des guidages 18 ménagés sur le bâti 1. La tête de soudage 2 se déplace alors sous l'action de l'ébauche en mouvement, grâce à l'application de celle-ci sur les électrodes inférieures 10 par le dispositif 9. Pour le rappel de la tête de soudage 2 à sa position initiale après le soudage, sur le bâti 1 est prévu un vérin hydraulique 19 dont le corps est articulé au bâti 1, tandis que sa tige 20 est articulée à la carcasse 3 de la tête de soudage 2. La machine proposée fonctionne de la façon suivante. L'ébauche en forme de tôle 21 (figure 3) est posée sur les électrodes inférieures 10, tandis que les tiges creuses 22 à souder sont serrées par les électrodes supérieures 8 à pinces. La tige du vérin hydraulique 5 (figure 2) déplace vers le bas, à une vitesse déterminée, la poutre 7 sur laquelle sont fixés le dispositif 9 et les électrodes supérieures 8. Le dispositif 9 applique l'ébauche en forme de tôle 21 sur les électrodes inférieures 10. Au moment où la tige à souder 22 entre en contact, par son bord inférieur avec l'ébauche en forme de tôle 21, les transformateurs de soudage 4 fournissent le courant de soudage et celui-ci circule en passant par les éléments à souder et en les chauffant. La tige du vérin hydraulique 5 continue à abaisser les tiges creuses 22 serrées par les électrodes supérieures 8, et le soudage s'opère. Après le soudage, un relais de temporisation disposé dans l'armoire de commande de la machine fournit un signal de fonctionnement des vérins hydrauliques 14, dont les pistons se déplacent vers le haut tandis que les poinçons 12 fixés sur les tiges 13 desdits vérins découpent chacun un orifice dans l'ébauche en forme de tôle 21, pendant que les bords de l'ébauche 21 sont pliés du côté de la tige creuse 22 comme représenté sur la figure 4. Ensuite, les tiges 13 s'abaissent, les électrodes supérieures 8 se desserrent en dégageant les tiges soudées 22, et le vérin hydraulique 5 ramène en position initiale la poutre 7 portant les dispositifs 9 et les électrodes supérieures 8. En cas de fonctionnement de la machine dans une chaîne de fabrication continue, pendant que l'ébauche 21 se déplace d'une façon continue et à une vitesse donnée, la tête de soudage 2, entraînée par l'ébauche en mouvement grâce à son application sur les électrodes inférieures 10 par le dispositif 9; se déplace, pendant le soudage et le poinçonnage des orifices dans l'ébauche en forme de tôle, par l'intermédiaire des rouleaux 17 (figure 1) sur les guidages 18 ménagés sur le bâti 1. Ainsi, l'ébauche à souder 21 elle-même sert d'élément moteur pour la translation de la tête de soudage 2. Après le soudage et le poinçonnage des orifices, les électrodes à pince 8 se desserrent en libérant les tiges soudées 22. ta poutre 7, sur laquelle se trouve le dispositif 9, est déplacée par le vérin hydraulique 5 vers le haut en dégageant l'ébauche en forme de tôle, tandis que le vérin hydraulique 19 ramène la tête de soudage 2 à sa position initiale. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné 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 et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. -REVENPICATI0N- 1.- Machine pour le soudage en bout, par résistance, d'éléments tubulaires sur une ébauche en forme de tôle, comportant une tête de soudage montée sur un bâti et comportant des transformateurs de soudage raccordés par des conducteurs de courant à des électrodes supérieures enveloppant les éléments tubulaires à souder, et à des électrodes inférieures se trouvant en contact avec l'ébauche à souder, ainsi qu'une poutre mobile dans un plan vertical et portant les électrodes supérieures à un dispositif pour l'application de l'ébauche à souder sur les électrodes inférieures, caractérisé en ce que la tête de soudage est équipée de poinçons pouvant être animés d'un mouvement rectiligne alternatif dans un plan vertical pour le découpage, dans l'ébauche à souder, d'orifices disposés coaxialement par rapport à l'enceinte intérieure des éléments à souder, chacune des électrodes inférieures comportant un canal vertical débouchant, disposé coaxialement par rapport à l'électrode supérieure correspondante et dans lequel est logé l'un desdits poinçons.