Brevet FR2308458A1 — publié le 19761119

L'invention collcerne d'une part, une instal3ation semi-automatiqve ou automatique pour i'6laboration de sandwich à partir de panneaux composites métalliques destinés à être la@i nés pour obtenir des tôles plaquées, notamment des tôles pla quées inox, et, d'autre part, les produits plaqués obtenus à laide de cette installation Il convient, avant de décrire les caracteristiques principales de l'invention, de rappeler les difficultés rencontrées jusqu'à ce jour pour ltelaboration des produits du genre en question. On a mis au point, dans la technique de la métallurgie, un procédé de fabrication de tôles plaquées inox a partir de panneaux monolithiques composites, procédé dans lequel - on assemble, par un procédé en soi connu, un matériau noble tel que de ltacier inox avec un matériau de moins haute qualité, par exemple une tôle dtacier doux, - pour laminer de tels panneaux composites sans altérer le matériau noble, on forme un sandwich de deux panneaux compost tes identiques que l'on superpose à contact propre de leur face noble, --les faces nobles ainsi protegees au centre du sand- wich, on assemble les deux parties dudit sandwich par soudure périmétrique au niveau de leur plan de Joint, puis 01w les laluine à chaud pour obtenir des tôles plaquées à l'épaisseur désirée, - dans une phase terminale, on élimine la soudure et on obtient le produit fini. On conçoit qu'un tel procédé nécessite de nombreuses manipulations qui sont toujours délicates, difficiles eJt très dangereuses en raison notamment de l'encombrement et du poids des pièces traitées Jusqu'à ce jour, après préparation du panneau composite primaire, on se trouve devant un premier probleme de manutention car, à titre exemple, un tel panneau composite peut atteindra un poids de l'ordre de 50 tonnes, Un premier panneau de ce type est donc place sur un appui quelconque, face noble dessus, puis un second panneau identique doit entre placé sur le premier, face noble contre face noble.Le retournement du second panneau avec des moyens connus tels que pont roulant, élingues 5 taquets, @ serre-joints, reste très dangereux et provoque, dans la plupart des ope-ra- tions de manutention, des dégradations de la face noble con duisant à un produit fini altéré notamment sur ladite face noble qui devrait normalement garder, lors des manipulations, une propreté nucléaire. @ette condition n'est pas remplie actuelle ment Après constitution du sandwich, par les moyens sus-indi qués, on se heurte aux difficultés dwalignement des panneaux composites superposés car, à ce niveau, les moyens utilises man quent de la plus élémentaire précision, ce qui a en particulier une incidence défavorable sur le temps de mise en alignement des dits panneaux. Cette phase d'alignement particulièrement laborieuse terminé, on est contraint dfeffectuer une soudure prélimi- naire entre les panneaux alignés, dans une position défavorae ble pour cette opération, cela 5 afin d'immobiliser lesdits panneaux pour autoriser ensuite leur transfert dans ladite posiez tion d'alignement vers unposte de soudure Enfin, les opérations de manutention ciXdessus décrites mise à part la soudure préliminaireS doivent être reproduites plusieurs fois avec les memes difficultés et inconvénients pour obtenir un sandwich soudé sur ses quatre côtés. En définitives les inconvénients majeurs résultant des installations connues sont les suivants - manque total de sécurité pour le persoxunel 7 de-gradation des surfaces nobles du produit, - perte de temps considérable en raison des moyens primai- res de manutention. L'invention a pour but, principalement, de remédier aux inconvénients des intallations connues, elle concerne à cet effet une installation pour leeiaboration de panneaux composites me-tai- loquets destinés à être laminés pour obtenir des tôles plaques:: d'un métal noble, notamment des tôles plaquées inox, installation caracte-risee en ce qu'elle comprend d'une part, - un poste statique pour la formation d'un sandwich à partir de deux panneaux composites identiques,ce.poste comprenant deux tables pivotantes pourvues chacune de moyens de centrage et d'immobilisation d'un panneau composite, lesdites tables pouvant passer d'une position horizontale de dépose des panneaux à une position verticale dans laquelle les faces nobles des panneaux composites se font face) puis à une position de rapprochement dans laquelle lesdites faces nobles sont maintenues à contact serré, centrées et alignées, - d'autre part, un poste mobile de reprise du sandwich pour le transférer soit vers un poste dc soudure, soit vers v, poste de dépose -après soudure, le susdit poste mobile comprenant un portique entre les branches verticales duquel est prévu une poutre horizontale de-piaçable verticalement entre lesdites brans ches, cette poutre porteuse étant munie de deux bras de préhension s'étendant verticalement entre les branches verticales du portique, chaque bras étant muni de quatre mors de serrage venant eu prise avec les faces et les côtés du sandwich, chaque groupe de mors étant monte sur une platine pouvant pivoter autour d'un axe horizontal porté par les extrémités libres desdits bras de préhension, - et autre part, ai moins un poste statique de soudure pourvu de moyens de prise pour maintenir les parties du sandwich alignées et centrees depuis le poste de formation initial, et des moyens propres a assurer la soudure de liaison. sur au moins ltun des côtés du sandwich, entre les parties de ce sandwich, - etd'autre part enfin, une table tournante disposée à proximité de chaque poste de soudure pour permettre, après soudure des deux côtés opposés du sandwich, par coopration avea le poste mobile de reprise,-une rotation d'un quart de tour du sandwich sur ladite table de manière à pouvoir présenter devant les moyens de soudage du poste de soudure les deux autres côtés dudit sandwich. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tables pivotantes du poste de formation dtun sandwich comportent chacune une paire de taquetspresseurs couplés en déplacement venant en prise avec les chants des grands côtés d'un panneau composite, des réglettes cou > 6es en déplacement étant disposes de part et d'autre de l'axe longitudinal desdites tables de ma nière telle qu'une meme reglette sapplique, en position horizon tale des tables sur les chants des petits côtés de deux panneaux composites. Suivant un mode desecution, les tables pivotantes sont portées chacune par un sabot, un axe de pivotement reliant une table et un sabot, -des moyens de levage tels que vérins assurant le déplacement angulaire des tables de la position horizontale a. la position verticale, lesdits sabots étant par ailleurs couplés en de-placement de manière telle, qu'en position verticale desz dites tables les panneaux composites préalablement centrés par les réglettes et les taquets, soient mis en contact par leur face noble et maintenus serrés. Elle concerne également les produits élaborés à J'aide d'une installation selon l'invention. h'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisati.on préféré de l'invention représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique montrant de dessus les différentes parties de l'installation, - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective montrant le poste pour la juxtapôsition et le centrage des panneaux composites primaires pour composer le sandwichl. - les figures 4 et 5 montrent en perspective le poste de transfert du sandwich à parties centrées et alignées dans la phase de reprise, - la figure 6-est une vue schématique montrant le transfert du sandwich vers un poste de soudure - les figures 7 et 8 illustren, en perspective, la mise en place du sandwich au poste de- soudure, - les figures 9 et 10 illustrent, en perspective, le re tournement du sandwich après soudure du premier côté longitudinal. - les figures 11 et 12 illustrent en perspective la phase de manutention à laide d'une table tournante pour la présentation du sandwich pour la soudure d'un des petits côtés, Suivant l'invention, -ainsi que représenté figure l, l'in vention comprend un poste statique 10 pour la formation d'un sandwich à partir de panneaux composites 11,- 12, ce poste comme prenant deux tables pivotantes 13a, 13b dont le détail appara:itra lors de la description détaillée de- ce poste on référence aux figures 2 et 3. L'installation comporte un poste mobile de reprise 20 pour transférer, retourner, déposer ou mettre en place le sandwich vers un poste de soudure désigné par la-re-fe-rence générale 40. L'installation peut comporter plusieurs postes de soudure associés à chaque fois à une table 50. Le poste-de formation du sandwich lu et les postes de sou dure 40 sont disposés les uns à la suite des-autres pour former une travée et le poste de reprise 20 peùt- se déplacer parallèles ment à cette travée sur un chemin de roulement 51 ainsi que sur des chemins de roulement auxiliaires 52 conduisant à chacun des postes de l'installation. Il sera avantageusement prévu par exemple,en bout de la travée des postes de soudure, un poste ,~ - de dépôt des panneaux composites, ce grâce à quoi, il est pos., ble avec une telle installation de supprimer complètement les moyens de levage traditionnels tels que ponts roulants En référence aux figures 2 et 3, les tables 13a, 13b plus longues que larges sont alignées sur un axe commun li. Chaque table est montée pivotante sur un sabot respectivement 15a, 15b par l'intermédiaire d'un axe 16 Les sabots 15a, 15b sont accouplés à un mécanisme tel que par exemple vérin ou vis sans fin, de manière à pouvoir etre rapprochos écartés@ l'un de l'autre le long de la ligne d'axe 14. Des moyens sont prévus. entre les sabots 15a, 15b pour faite pivoter les tables 13a, 13b de la position-horizontale à la po sition verticale representee figure 3. Ces moyens sont constitue-s notamment par des vérins 17.Sur la figure 3, les flèches F1 montrent les mouvements couples des sahot 15a, 15br tandis que les flèches F2 indiquent les mouvements de pivotement des tables 13a, 13b. On notera qu'au moment de la formation du sandwich, les panneaux destinés à constituer le sandwich sont formés chacun d'une tôle épaisse 18 par exemple en acier doux revêtue d'une tôle relativement mince 18a en métal noble, par exemple de l'acier inox Les tôles épaisses 18 reposent sur les tables 15a, 15b, tandis que les revêtements nobles 18a viennent en contact à l'état de formation du sandwich, comme représenté figure 3 En figure 2, les flèches F3 montrent le mouvement couplé de deux réglettes 19 disposées parallèlement à l'axe i4 de déplia cernent des sabots de manière à venir stappliquer à chaque fois sur les côtes latéraux des panneaux composites1 afin d'en assu- rer le centrage par rapport à l'axe 14. Après ce premier réglage axial, chaque panneau composite est immobilisé sur les tables 13a, 13b à chaque fois par une paire de taquets presseurs 13c couplés en déplacement et venant en prise avec les chants des grands côtés d'un panneau composite Le sens de déplacement des taquets presseurs est indiqué par les flèches F4. On comprend que par cette disposition5 les panneaux composites préalablement contres par les réglettes 19 et les taquets 13c, il soit possible de mettre en contact les panneaux composites par leur face noble et les maintenir serres comme représenté en figure 3. Le poste de formation de sandwich qui vient dtêtre décrit a essentiellement pour fonction de pré senter les sandwiches à l'état centré et aligné au poste mobile de reprise 20. L'action combinée du poste de formation et du poste mo-- bile de reprise apparaîtra en détail aux figures 4 et 5. Le pos te mobile de reprise pour transférer un sandwich, soit vers un poste de soudure, soit vers un poste de dépose après soudure. est constitue- d'un portique comprenant deux branches verticales 21, e branche horizontale 22 et une poutre horizontale 23 déplaçable verticalement entre les branches 21 du portique. La poutre porteuse 23 est munie de deux bras de préhension 24 s'étendant verticalement entre les branches verticales du portique. Chaque bras 24 présente une platine 25 pouvant être-commandée en rotation autour drun axe 26 pour permettre notamment les opérations de retournement des sandwiches.L'axe de retournement est commandé par un moteur sche-matis-e- en 27 Chaque platine 25 est munie de quatre mors de serrage 25a, 25b couplés deux à deux pour venir en prise avec les faces et les côtés du sandwich En figure 4, on a montre la présentation du sandwich dans le poste de reprise 20, et en figure 5, la prise en charge de ce sandwich par le poste mobile de reprise 20. Le transfert s'effectue donc sans modification du 1 t alignement des panneaux composites du sandwich. On notera que pour faciliter. les opérations de pose sur les tables 13a, 13b, on a prévu des chemins de roulement 28, par exemple sous forme de billes. On a représente sur les- figures 4 et 5, le déplacement du portique sur les rails 52 par la flèche F5 On a désigné le mouvement de serrage des mors 25a, 25b respectivement par les flèches F6 F7, tandis que le mouvement des bras 24 est désigné par les flèches F8. Enfin, le mouvement de rotant m des platines 25 est indiqué par la flèche F9, tandis que le mouvement de la poutre est donné par les flèches F10. En figure 6, on a montré de manière schématique le transfert d'un sandwich du poste de préparatiohn à l'un quelcon- que des postes de soudure 40. En figure 7, on a montré la dépose du sandwich par le poste-de reprise sur l'un quelconque des postes de soudure 40 Ce poste de soudure statique peut être utilisé en fosse 41 comme représenté. Le sandwich est descéndu en plan vertical dans la fosse 41 à l'aide de la poutre porteuse 23 du portique. Le sandwich est déposé sur deux appuis 42 soutenus par deux vérins 43 à axe vertical Le sandwich est maintenu par ailleurs par deux paires de vérins 44 à axes horizontaux et venant s'appliquer par eux appui respectif sur J r-L deux faces +u s:-d- wich. On peut alors réaliser dans l'espace compris entre les deux tales - e @ sandwich plusieurs cordons de soudure à l'aide des moyens de soudage 46. Les figures 8 et 9 illustrent la reprise et le retournement du sandwich soudé pour le retournement de 1800 du sandwich et sa remise en place dans ffi fosse en plan vertical pour -la soudure du côte opposé qui vient d'être réalisé. Pour la réalisation des soudures des petits côtés du sandwich, on utilise à nouveau le portique pour extraire le sandwich de la fosse de soudure puis le sandwich est déposé sur la table tournante 50. On lui fait effectuer une rotation de 900, puis il est repris par le portique et mis en place à nouveau dans la fosse de soudure, où l'on peut effectuer la soudure de l'un des petits côtés puis, après retournement de 1800 à laide du portique, la soudure du petit côté opposé à celui qui vient diêtre soudés Enfin, le sandwich soudé est repris par le portique et amené soit vers un poste de dépose soit vers un poste de finition. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à l'exemple d'exécution ci-dessus décrit et représenté, pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre des revéndications annexées. REVENDICATIONS 1. Installation poùr l'élaboration de panneaux composites métalliques destinés à être laminés pour obtenir des tôles pla quees d'un rnétal noble, notaient des tôles plaquées inox, ins tallation caractérisée en ce qu'elle comprend d'une part, - un poste statique pour la formation d'un sandwich à partir de deux panneaux compositesidentiques, ce poste comprend nant deux tables pivotantes pourvues chacune de moyens de centra ge et d'immobilisation d'un panneau composite, lesdites tables pouvant passer d'une position horizontale de dépose des panneaux à une position verticale dans laquelle les faces nobles des panneaux composites se font face', puis à une-position de rapprochement dans laquelle lesdites faces nobles sont maintenues à contact serré, centrées.et alignées, - d'autre part, un poste mobile de reprise du sandwich pour le transférer soit vers un poste de soudure, soit vers un poste de dépose après soudure, le susdit poste mobile comprenant un portique entre les branches verticales duquel est prévu une poutre horizontale déplaçable verticalement entre lesdites branches, cette poutre porteuse étant munie de deux bras de pre-- hension s'étendant verticalement entre les branches verticales du portique, chaque bras étant muni de quatre mors de serrage venant en prise avec les faces et les côtés du sandwich, chaque groupe de morsétctnt monté sur une platine pouvant pivoter autour d'un axe horizontal porté par les extrémités libres desdits bras de préhension. - et, d'autre part encore, au moinsuiiposte statique de soudure pourvu de moyens de prise pour maintenir les-arties du sandwich alignés et entrées depuis le poste de formation initial, et des moyens propres à assurer la soudure de liaison sur au moins l'un des côtés du sandwich, entre les parties de ce sandwich, et, - d'autre part enfin, une table tournante disposée à proximité de chaque'poste de soudure-pour permettre, après soudure des deux côtés opposés du sandwich, par çoopération avec le poste mobile de reprise, une rotation d'un quart de tour du sandwich sur ladite table, de manière à pouvoir pre-senter.devant- les moyens de soudage du poste de soudure les deux autres côtés dudit sandwichs 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée. en ce que les tables pivotantes du poste de formation d'un sandwich comportent chacune une paire de taquets presseurs couplés a en déplacement venant en prise avec les chants des grands côtés dun panneau composite, des réglettes couplées en déplacement étant disposées de part et d'autre de Iix longitudinal desdites tables, de manière telle qu'une même réglette s'applique, en position horizontale des tables, sur les chants des petits -côtés de deux panneaux composites 3. Installation selon les revendications 1 et X, carac- térisée en ce que les tables pivotantes sont portées chacune par un sabot, un axe de pivotement reliant une table et un sabot, des moyens de levage tels que vérins assurant le deplacement angulaire des tables de la position horizontale à la position verticale, lesdits sabots étant par ailleurs couplés en déplacement de manière telle, qu'en position verticale desdites tables les panneaux composites, préalablement centrés par les réglettes et les taquets, soient mis en contact par leur face noble et maintenus serrés, 4.Installation selon ltune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les tables pivotantes présentent, sur leur face porteuse d'un panneau composite, au moins un chemin de roulements de manière à supporter les susdits panneaux composites à contact roulant. 5- Installation selon la revendication 1, caractérisee en ce que le poste mobile de reprise du sandwich comprend dtune part, un portique onté sur rail pour etre déplacé notamment d'un poste de formation de sandwich à un poste de soudure, et, d'autre part, en ce que les deux bras de préhension sont couplés en déplacement ainsi que les quatre mors de chacune des platines pivotantes. 6. Installation selon la revendication 15 caractérisée en ce que les moyens de prise du poste de soudure pour immobiliser le sandwich dans la position de soudage sont constitués d'une part, de deux appuis soutenus par deux vérins à- axe vertical, ces appuis soutenant l'un des côtés du sandwich, et, dtautre part, par deux paires de vérins à axe horizontal s'appliquant par des appuis verticaux sur les faces laterales dudit sandwich. 7. Les produits soudés obtenus dans une installation selon lune quelconque des revendications 1 à 6