Brevet FR2255975A1 — publié le 19750725

La présente invention est relative aux procédés et installations de soudage et, plus particulièrement aux procédés et installations d'assemblages de nappes par soudage fort utilisés en chaudronnerie pour la fabrication de réservoir. Dans le procédé suivant l'invention pour fabriquer un réservoir à fond bombe, on relève le bord d'une nappe devant constituer le fond, on découpe le bord de cette nappe dès la sortie de la courbure du relevé, on assemble tête bêche deux nappes ainsi préparées par soudure automatique bord à bord à une virole incorporant un conduit d'amenée de façon à former une enceinte étanche que l'on raccorde par ledit conduit d'amenée à une source de fluide sous pression, puis on introduit le fluide et on bombe lesdites nappes de fond, on sépare par découpe de part et-d'autre du conduit d'amenée deux fonds et on soude un corps de virole sur un fond ainsi préparé. Ce procédé permet d'effectuer le soudage automatiquement, pratiquement sans préparation manuelle onéreuse et fastidieuse de pointage et de planage, parce que le contour du bord relevé a un développé précis et régulier du au fait que le bord a été découpé dès la sortie de la courbure ou au voisinage immédiat de cet endroit. En général, la sortie de la courbure est l'endroit ou le bord fait un angle de 900 avec la nappe de fond. C'est l'endroit où la courbure cesse. Pour exécuter ce procédé, on peut faire appel à une installation comportant des outillages de soudage et de découpage montés éventuellement sur un même porte-outil orientable qui comporte des moyens pour la formation des fonds bombés, ces moyens comprenant une amenée de fluide dans une enceinte dont l'une de parois est une nappe, et des pièces de formes au contact du corps et de la courbure du bord relevé de la nappe, mais à distance de la partie de celle-ci à déformer. Le découpage de l'ébauche par un outil, travaillant de l'extérieur vers 11 intérieur de l'enceinte, s'accompagne d'une bavure en saillie de la paroi interne. lorsqu'on veut après découpage, séparer la nappe supérieure, soudée à sa virole qui sous-tend la pièce de forme, cette bavure vient buter contre la face inférieure de la pièce de forme supér eare et empêche d'effectuer la séparation.Il faut faire en sorte que a poussée de la bavure sur la pièce de forme écarte celle-ci de la virole. -- A cet effet, un ressort sollicite la pièce de forme dans la di rection requise et un noyau forme une rampe de glissement pour une paroi inclinée conjuguée de la pièce de forme, au moins au voisinage de la face poussée par la bavure. Quand la pièce de forme supérieure, composée de plusieurs secteurs indépendants non contigbs, est poussée par la bavure, elle décrit la rampe et s'éloigne de la paroi interne de la virole sous l'action du ressort. Le tarage du ressort est tel que la position atteinte est une position d'équilibre, même lorsque la bavure cesse de pousser la pièce de forme.Après avoir enlevé la nappe à bord relevé supérieure, on enfile donc sans difficulté le corps sur la pièce de forme maintenue en retrait par le ressort, même si le contour du corps n'est pas très régulier. in rapprochant le corps de la nappe inférieure par des mâchoires ou par un poussoir, on surmonte l'action du ressort. La pièce de forme vient au contact de la paroi interne du corps, qu'elle rend éventuellement plus régulière. On peut alors souder le corps à la nappe. Avantageusement, 1 'installation comporte un plateau d'entrarziement en rotation de la nappe inférieure. Ce plateau est solidaire d'un support de la périphérie de la nappe. lia hauteur du support est plus grande que la flèche de déformation de la nappe A sa partie supérieure est ménagé un épaulement arqué de réception de la nappe. Cet épaulement n'épou- se que la courbure du bord relevé de la nappe. Celle-ci peut se déformer régulièrement sans en être empêché par son support. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple la figure 1 est un schéma d'une installation suivant l'invention. La figure 2 est une vue partielle en coupe de l'installation suivant un plan vertical passant par le grand diamètre du fond elliptique. La figure 3 illustre un détail de la figure 2. La figure 4 illustre la disposition d'un jeu de pièces de formes. La figure 5 est une vue semblable à la figure 2, illustrant le soudage du corps au fond. L'installation représentée permet de fabriquer des récipients à fond elliptique, destinés à constituer les citernes de camion de ramassage du lait. Elle comporte un plateau 1 horizontal de contour elliptique identique ou homothétique à celui du fond de la citerne. Le plateau 1 est porté en son centre par le sommet d'un arbre 2 vertical, -monté par un pivot sur un socle 30 L'arbre 2 est entraSné en rotation par des moyens non représen- tés. A la périphérie de la face supérieure du plateau 1 est fixé un support 4 elliptique. lie sommet de la paroi de ce support comporte un épaulement 5 arqué, tourné vers l'intérieur,--- qui n'épouse que la courbure d'un fond à bord rele vé.La distance entre le plateau 1 et le bas de l'épaulement 5 est supérieure à la flèche que prendra une nappe, posée sur l'épaulemnt par sa périphérie et soumise à la pression exercée par un fluide. Â la périphérie de la face inférieure du plateau 1 est fixée une bande 6. Un palpeur 7 est en contact avec la bande 6. Le palpeur 7 est monté sur un chariot 8. Le chariot8 se déplace, radialement å l'arbre 2, sur des rails, non représentés, portés par le socle 3. Le déplacement du chariot 8 est commandé électriquement à la manière classique par le palpeur 7, qui reste toujours au contact de la bande 6 elliptique. Une potence 9 s'élève du chariot 8 à l'extérieur du plateau 1. Elle comporte, au-dessus du niveau du support 4, un porte-outils 10 monté à rotation autour de la potence 9 et déplaçable en translation le long de cette potence. Le porte-outil porte deux torches Il horizontales de soudure et, à 1800 de celles-ci, deux scies 12 de découpage. Les scies 12 sont dans des plans horizontaux compris entre les plans hori zontaux des torches 11. Le bras 13 de la potence se termine à la vertical d'un tronçon du support 4. il porte un poussoir 14 pouvant agir suivant le sens de la flèche B1. Comme on le voit mieux à la figure 2, un fond 15 métallique, dont le bord relevé vers le haut a été decoupé au droit de la sortie de la courbure, est placé, chant du bord 16 dirigé vers le haut, -sur le support 4. La courbure épouse le rebord 5. la tranche 17 inférieure d'une virole 18 elliptique est en regard du bord 16. La tranche 19 supérieure de la virole 18 est en regard du chant du bord 20, dirigé vers le bas, dun autre fond 21, découpé préalablement comme le fond 15. Le poussoir 14 est-au contact du fond 21. Les fonds 15 et 21 et la virole 18 formert- une enceinte munie d'une ouverture 22 perçée dans Ta vt#c#e 8. Une amenée 23 d'eau sous pression est adaptée à l'ouvert-lre 22 e A l'intérieur de l'enceinte sont disposées des pièces 24 de forme annulaire elliptique. Elles sont en contact avec les courbures des fonds 15 et 21-. Elles sont en contact avec la virole 18, sauf dans le tronçon 25 elliptique médian ou équatoriale de celle-ci où est percée l'ouverture 22 et en regard des deux solutions de continuité entre les bords 16, 20 des fonds et les tranches 17, 19 de la virole 18. Dans ces derni ères zones, les pièces 24 comportent une chambre 26 annulaire elliptique reliée à l'ouverture 22 par-un canal 27. Les torches Il sont au même niveau que la chambre -26. Les pièces 24 sont constituées par deux jeux de quatre secteurs 24111 24D (figure 4) séparés les uns des autres par des espacements 28. Des étais 29 entretoisent la face 30 supérieure des pièces 24 inférieures et la Ace 31 inférieure des pièces 24 supérieures. Les faces 32, tournées vers l'intérieur de l'enceinte, sont plus près de l'axe de l'arbre 2 vers les fonds 15, 21 qu'au voisinage du plan équatorial de l'enceinte. Un noyau 33 occupe le centre de l'enceinte. Sa face 34 est au contact des faces 32. Elle forme une rampe de glissement pour les faces 32. Des ressorts 35 fixés par l'une de leurs extrémités au noyau 33 sollicSent les faces 32 des pièces 24 vers l'intérieur de l'enceinte dans le sens des flèches B2. On exécute le procédé en mettant en oeuvre l'installation décrite ci-dessus de la manière suivante On déforme, à la manière classique, deux nappes (21' à la figure 3) planes métalliques, qui serviront de fonds 15 et 21 elliptiques, pour obtenir un bord relevé. On découpe ces bords en 16 et 20, etest-å-dire Juste après la fin du changement de direction du-bord. On place le fond 15 sur le support 4 de l'installation au repos, l'extérieur de la courbure du fond épousant l'épaulement 5.(figure 2). On dispose les pièces 24, le noyau 33, les étais 29, les ressorts 35. La chambre 26 inférieure est en regard du bord 16 découpé du fond 15. On enfile l'ébauche 18 sur les pièces 24. Sa tranche 17 est au contact du bord 16. Sa hauteur est telle que sa tranche t9 est en regard de la chambre 26 supérieure. Le niveau de l'ouverture 23 est compas entre ceux faces 30 et 31 des pièces 3. On place-le fond 21 au-dessus#de l'ébauche 18. Le bord 20 da fond 21 est au contact de la tranche 19 de l'ébauche, d'autant mieux que le poussoir 14 appuie surIe fond 21 suivant le sens de la flèche F1 (figurel). Les ressorts 35 ne peuvent compenser cette force de pression. Les pièces 24 sont au contact de la virole 18. On entre le plateau 1 en rotation et, par les torches 11, devant lesquelles défilent les bords 16 et 20et leurs tranches 17 et 19 respectivement, on soude les fonds 15, 21 à la virole 18. Grâce à la commande du positiennement du chariot 8 par la bande 6 et le palpeur 7, les torches Il sont toujours à la méme distance des portions à souder. Pendant le soudage, les gaz se dégagent les chambres 26, les canaux 27 et l'ouverture 22. On fait cesser l'action du poussoir 14. On interrompt la rotation du plateau 1 et branche le conduit 23 sur l'ouverture 22. On envoie de l'eau sous pression dans l'enceinte. L'eau parvient par les espacements 28 (figure 4) au contact des fonds 15' et 21' et les galbe régulière- ment, coinie représenté aux figures 3 et 5. La virole 18 n'est pas déformée, parce qu'elle est protégée par les pièces 24. On interrompt l'amenée d'eau. On évacue celle-ci de l'enceinte par le conduit 23. On débranche le conduit 23. On fait pivoter le porte-outils 10 de 1800. On entralne le plateau 1 en rotation et on met les scies 12 en action. Elles découpent le trençgn 25 médian de la virole 18 suivant deux contours elliptiques parallèles aux bords 16 et 20 respectivement et compris entre ces bords. Elles forment des bavures 36 (figure 3) en saillie vers l'intérieur de l'enceinte et parallèles aux faces 30 et 31. On tire le fond 21 vers le haut en sens inverse de la flèche F1. La bavure 36 pusse la face 31. La pièce 24, tirée par le ressort 35 suivant la flèche F2, poussée par la bavure 36 et guidée par la face 34 du noyau 33, s'écarte du tron- çon 25. -L'écartement devient suffisant pour compenser la longueur de la#bavure 36. On enlève le -fend 21. On enlève et jette le le tronçon 25 médian, La pièce 24 supérieure étant maintenue en sa position de retrait par le-ressort 35, on enfile un corps 37 (figure 5) elliptique sur la pièce 24.On met son bord 38 en contact avec la tranche 39 de la virole8 découpée par la scie ia. On surmonte l'action du ressort 35 par une masse 40. La pince 24 s'applique contre la paroi interne du corps 37, la soutient et, le cas échéant, régularise sa forme. On fait tourner le porte outil 10 de 1800, ext on l'abaisse sur la potence 9 pour mettre une torche Il en regard du bord 38. et de la tranche 39. On met le plateau 1 en rotation et on soude le bord 38 à la tranche 39. Une fois ce soudage effectué, on procède au retrait des pièces 24, et noyau 33 pour libérer le corps cylindrique 37 équipé d'un fond 15. On met en place un fond tel que 21 et on recommence la m#me opération. Un réservoir ferre à deux fonds peut être constitué par le soudage de deux corps chacun équipé d'un fond. L'invention a pour objet les réservoirs poùr liquides et notamment les réservoirs dont les dimensions sont réalisées à la demande. REVENDiCATIONS 1. Procédé de fabrication d'un réservoir à fond bombé par soudage caractérisé en ce qu'on relève le bord d'une nappe devant constituer le fond, on découpe le bord de cette nappe des la sortie de la courbure du relevé, on assemble tete~beche deux nappes ainsi préparées par soudure automatique bord à bord à une virole incorporant un conduit d'amenée de façon à former une enceinte étanche que lton raccorde par ledit conduit d'amenée une source de fluide sous pression, en ce qu'on introduit le fluide et on bombe lesdites nappes de fond, on sépare par découpe de part et d'autre du conduit d'amenée deux fonds et on soude un corps de virole sur un fond ainsi préparé. 2. Installation permettant la fabrication de réservoirs à fond bombé selon la revendication i, comportant des outillages de soudage et de découpage montés éventuellement sur un même porteoutil orientable, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour la formation des fonds bombés, ces moyens comprenant une amenée de fluide dans une enceinte dont l'une des parois est une nappe, et des pièces de formes au contact du corps et de la courbure du bord relevé de la nappe, mais à distance de la partie de celle-ci à déformer. 3. Installation suivant la revendication 2 pour nappe à bord relevé, caractérisée en ce que ces moyens comprennent une amenée de fluide dans une enceinte dont l'une des parois est la nappe, et des pièces de formes au contact du corps et de la courbure du bord relevé de la nappe, mais à distance de la partie de celleci à déformer. 4. Installation suivant la revendication 4 caractérisée en ce que les pièces de forme sont sollicitées vers l'intérieur de l'enceinte par un ressort et sont guidées par leur paroi opposée au corps sur une rampe inclinée d'un noyau intérieur. 5. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le ressort maintient les pièces de forme, soumises à sa seule sollicitation, en retrait de la paroi du corps. 6. Installation suivant la revendication 2, comprenant un plateau d'entrafnement en rotation de la nappe, caractérisée en ce quelle comprend un support, solidaire du plateau, de la périphérie de la nappe, de plus grande hauteur que la flèche de déformation de la nappe. 7. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le support comporte un épaulement arqué de réception qui n'étouse que la courbure du relevé de la nappe. 8. Réservoir à fond bombé soudé à un corps, caractérisé en ce outil comprend deux lignes de soudure par fond, dont l'une dès la sortie de la courbure du relevé.