Brevet FR2339476A1 — publié le 19770826

La présente invention concerne un appareil de soudure pour souder des lés en matière synthétique, avec une cage châssis et une partie chauffante -pour échauffer les les Pour revêtir des constructions, des tunnels par exemple, avec des les en matière synthétique, une difficulté réside en ce que les lés de matière synthétique à souder doivent opposer une contre-but#e correcte à l'appareil de soudure ou des parties de celui-ci, sinon le cordon de soudure sera défectueut. Les constructions à revêtir ne présentent en général pas de surfaces unies pouvant servir de butée pour les lés en matière synthétique pendant le processus de soudure, de sorte que jusqu'à présent, pour revêtir de telles constructions, on remédiait à ce défaut en repliant en forme de L les extrémités des lés et on soudait leurs faces intérieures l'une contre l'autre. Ceci peut être appliqué avec succès pour des lés en matière sunthétique minces, lorsque l'endroit soudé est rabattu dans un des plans des lés en matière synthétique et y être à nouveau soudé. Pour des lés de matière synthétique plus épais, par exemple, de quelques mm, ce procédé n'est pratiquement pas utilisable. De ce point de vue, se pose le problème de créer un appareil de soudure qui soit indépendant de l'état de la surface à revêtir et permette malgré cela d'effectuer une soudure par recouvrement des deux extrémités de lés en matière synthétique en leur plan médian, soudure qui doit être aussi bien parfaite au point de vue qualité que réalisable au point de vue économique. Un tel appareil de soudure se distingue, d'après l'in- vention, en ce que immédiatement au-dessous d'un patin supérieur de soudure est prévu un patin inférieur de soudure, constituant une partie de l'appareil de soudure, qui est solidement fixe mécaniquement à la cage-châssis ou au patin supérieur, pour constituer, lors de la soudure une unité prenant exclusivement appui sur le matériau à souder, et obtenir une soudure bonne et sûre même avec un mauvais soubassement. Un appareil de soudure suivant l'invention sera expliqué ci-dessous à titre d'exemple non limitatif, à l'aide des figures. On voit Figure 1, une représentation partiellement schématique de deux extrémités de lés en matière synthétique, posées l'une sur l'autre, le long du cordon de soudure, où le lé inférieur se prolongeant hors de la feuille de la figure, est coupé juste avant la machine à souder Figure 2, en représentation purement schématique, une coupe à travers l'appareil de soudure suivant la ligne Il-Il de la figure 1, des parties de la machine à souder étant supprimées;; Figure 3, en représentation purement schématique, une coupe de l'appareil de soudure de la figure 1, coupé suivant la ligne 111-111 Figure 4, une vue latérale de l'appareil de soudure, en exécution pratique Figure 5, 1'appareil de soudure en vue perspective, vu de dessus avec lés engagés Figure 6, une vue partielle de la construction de l'ap- pareil de soudure suivant les figures 4 et 5, coupé suivant la ligne VI-VI de la figure 1 Figure 7, en représentation partiellement schématique, deux extrémités superposées de lés en vue le long du cordon de soudure, où le lé inférieur se prolongeant hors de la feuille de la figure, est coupe juste avant la machine à souder;; Figure 8, une vue partielle de l'exécution suivant figure 1, coupée suivant ligne Vili-Vili de la figure 7 Figure 9, en représentation en coupe partiellement schématique, la nouvelle fixation de coin, avec coin et rouleur de joint dressai suivant ligne IX-IX de la figure 10 Figure 10, une vue partielle de la construction de la fixation de coin suivant figure 9, coupée suivant la ligne X-X Figure 11, le coin de chauffage en vue latérale avec les deux axes d'oscillation, analogue à la ligne de coupe XI-XI de la figure 9. Dans la figure 1, un appareil de soudure, représenté très simplifié, est en position de soudage sur un lé en matière synthétique supérieur 3 et un lé infrieur 4, qui doivent être soudés par leurs extrémités. L'appareil de soudure présente une cage-châssis 6 dont seule une plaque 8 est partiellement représentée dans les figures 1 à 3. L'appareil de soudure est, par exemple, équipé d'un coin chauffant 10 pour rendre soudables par échauffement les lés en matière synthétique 3 et 4. Pour assurer entre ce coin 10 et les lés 3 et 4 à souder entre eux un bon contact afin d'obtenir un réchauffement régulier, on dispose en haut et en bas des ressorts à lames 13 formant des bras élastiques 12,ainsi que des galets de pression 14.Derrière le coin de chauffage 10 se trouve un bottier de coin de chauffage 16 dans lequel le coin de chauffage 10 peut être retiré lors des opérations d'introduction et de retrait de la matière à souder. Une sellette de soudage 18 est pourvue d'un galet de soudage avant 20 et d'un galet de soudage arrière 21. Chacun de ceuxci est fixé à un levier coudé 23 et 24 respectivement. Chacun de ces leviers coudés 23, 24 est monté basculant sur une attache 26 et 27 faisant partie de la cage-châssis 6, de sorte que chacun dteut peut être basculé autour dtun axe 29 et 30 respectivement. Un ressort de pression réglable 32, monté entre les leviers coudés 23 et 24 tend à presser également les deux galets de soudage 20 et 21 contre la surface supérieure du lé 3 supérieur.Pour retirer- l'ap- pareil de soudure des lés en matière synthétique 3 et 4, sont prévues deux poignées 33 et 34, qui, contre la pression du ressort 32 permettent de soulever les galets de soudage 20 et 21 de sur les lés 3 et 4. Immédiatement sous la sellette supérieure 18 se trouve une sellette inférieure 36. Elle est pourvue de deux traverses paral- lèles dont une seule est visible. Celles-ci sont reliées par une attache 40 au chassis de la sellette inférieure 36, les traverses 38 portant à leurs extrémités un galet de soudage avant 44 et un galet de soudage arrière 45, alors que, dans le milieu, est schématiquement représenté un pignon double d'entratnement 41. La sellette inférieure de soudage 36 est fixée à la cage-ch#ssis 6. Ceci a lieu au moyen d'un support de liaison 47, en forme dite "de col de cygne1, schématiquement représenté. L'allure approximative du col de cygne ressort de la figure 2. La figure 3 montre sur chacun des galets de soudage 20 et 44, un pignon denté 49 et 76 respectivement. On peut, en outre, voir dans cette figure, lors de la soudure par recouvrement des deux lés 3 et 4, le double cordon de soudure 52 obtenu en raison de la forme donnée correspondante des galets de soudage 20 et 44 et, entre les deux cordons, constitués sous forme de canal d'essai 54, la partie non soudée. Pour assurer une bonne prise des galets de soudage sur le matériau à souder, leur surface est moletée. Dans la vue latérale représentée figure 4 d'un appareil de soudure exécuté, une partie des pièces représentées dans les figures 1 à 3 est visible, et elles sont pourvues des mêmes repères. De plus, la figure 4 montre dans la cage-ch ssis 6, outre la plaque d'appareil 8, également un étrier 56, ainsi qu'à l'avant et à l'arrière des roues de roulement fixées sur la plaque d'appareil 8. Un ensemble moteur-réducteur 60 sert à la commande c1est-à-dire au déplacement de l'appareil de soudure. A partir du moteur réducteur (figure 5)sont montés, sur l'arbre de sortie de celui-ci, un premier pignon de commande 67, avec une transmission par channe 62 ainsi qutun deuxième pignon de commande 63 avec une deuxième transmission par channe 64. La première transmission 62 entratne un pignon 66 pour l'entratnement de la sellette inférieure de soudage 36, comme ceci sera expliqué en détail ultérieurement à l'aide de la figure 6.A partir de cette transmission, on peut voir dans la figure 4, une transmission par channe 68 pour l'entratne- ment du galet de soudage avant 44 de la sellette inférieure 36, ainsi qu'une transmission par channe 69 pour l'entratnement du galet de soudage arrière correspondant 45.Un levier de serrage 71 sert à ramener le coin chauffant 10 dans son bottier 16 pour permettre l'introduction des lés en matière synthétique 3 et 4 sans contact avec le coin de chauffage chaud. Pour la commande des galets de soudage 20 et 21 de la sellette supérieure 18, sont en outre représentées deux commandes par chatnes 73 et 74, qui sont entratnées par le deuxième pignon de commande 63 et la deuxième commande par channe 64, que l'on peut voir dans la figure 5. Dans la figure 6, on peut voir une coupe à travers la sellette inférieure de soudage 36, avec les pièces d'entratnement correspondantes, et les éléments de liaison de la sellette 36 à la cage-ch & sis 6 de l'appareil de soudure. Le premier pignon 66 (figure 5) entraîne par la transmission à chatne 62 est pourvu, par l'intermédiaire d'un arbre 79 d'un pignon conique 80 en prise avec un autre pignon conique 81 et entratne un arbre 82 avec un pignon conique 83. Le pignon 83 engrène à son tour avec un pignon conique 84 et entratne par ce dernier un arbre 85 à l'extrémité libre duquel se trouve le double pignon d'entratnement 41 (figure 4).A partir de celui-ci, les transmissions par chatnes 68 et 69 mettent en mouvement les pignons dentés 76 et 77 qui, de leur caté, entraient les arbres et ainsi les deux galets de soudage 44 et 45. On peut encore voir dans la figure 6 des pièces de la cage-ch#ssis 6, ainsi que le ressort 13 constitué par des ressorts à lames en épingle à cheveux, et qui constitue en meme temps les bras 12, et les rouleaux de pression 14 soumis à la pression de ces ressorts. Le support de liaison 47, conformé ici en col de cygne, constitue une liaison rigide de la sellette de soudage inférieure 36 avec la cage-châssis 6, construction qui permet, comme le montre la figure 5, de soutenir au moyen de la sellette inférieure 36 les deux lés en matière plastique 3 et 4 et de constituer ainsi pour la sellette supérieure de soudage 18 un contre-appui complètement indépendant des surfaces à revêtir. Un tel appareil de soudure nla plus besoin de prendre appui sur le soubassement à revêtir mais prend un seul et unique appui sur les deux lés 3 et 4, les deux roues 58 roulant sur le lé inférieur 4, tandis que le col de cygne 47 relie la sellette de soudage 36 -non visible sur la figure 5- et les pièces correspondantes de commande et de fixation avec la cage-ch#ssis 6. Alors que dans la figure 4 le levier de serrage 71 est dans la position où le coin chauffant 10 se trouve dans son bottier 16, et permet ainsi l'introduction des lés 3 et 4, la figure 5 montre le levier 71 dans la position rabattue pour laquelle le coin chauffant 10 est en position de travail. Les poignées 33 et 34 sont également libres de sorte que, comme on le voit dans la figure 5, le ressort de pression 32 comprime les deux leviers coudés 23, 24 et presse ainsi les galets de soudure 20 et 21 sur le lé de matitre synthétique 3, les galets de soudage 44 et 45 de la sellette inférieure 36 servant de butée d'appui. Pour introduire ou pour retirer l'appareil de soudure, en ce qui concerne les lés de matière synthétique 3 et 4, le coin chauffant 10 sera retiré dans son bottier 16. Ceci permet un introducteur sans défaut du matériel à souder. Le coin chauffant 10, peut, pour nettoyage, être retiré sans effort de son dispositif, le guidage, assurant une remise en place correcte par rapport à la sellette de soudage. Pendant le processus de soudage, le moteur 60 entratne, par les galets de soudage 20, 21, 44 et 45 l'appareil de soudure 1, le coin chauffant 10 réchauffe jusqu'au ramollissement permettant la soudure des parties des lés 3 et 4 situées devant les galets de soudage et ensuite, les galets de soudage 20 et 44 constituent conformément à leur forme, le double cordon de soudure 52. Entre ces cordons 52 se trouve le canal cessai 54, auquel peut être raccordée une source d'air comprimé, pour vérifier l'étanchéité des cordons de soudure 52. Dans l'exécution suivant les figures 7 et 8, le patin primitif inférieur de soudage 36 (figure 1) est constitué par un galet de soudage 88 relié à la cage 8 par un palier 86 et un bras 87. L'sntratnement du galet de soudage 88 est dû à un supportmoteur 89 par l'intermédiaire d'un axe de commande 90, dtune transmission à channe 91 et d'un pignon dent correspondant 92. Ce dernier est tenu par l'intermédiaire d'un bras oscillant 94 sur un axe supérieur de commande 95, et est pressé par l'intermédiaire dtun ressort à lame 96 sur le matériau à souder 3 et 4 ainsi que sur le galet inférieur de soudage 88. La commande du galet supérieur de soudage 93, se fait par un axe 95, une transmission par chatne 97 et par un train de roues dentées 98 inversant le sens de marche. D'une façon analogue aux galets de soudage 88 et 93, un galet de press don sur le coin 99 est monté fixe par l'interm6- diaire du palier 86 et un autre galet de pression 100 est monté élastiquement par l'intermediaire d'un ressort 101. Pour une meilleure introduction des lés 3 et 4, le coin chauffant constitué par le coin 102 peut être glissé dans le bottier 16 et le galet de soudage supérieur 93 ainsi que le galet supérieur de pression 100 sont soulevés au moyen d'un levier 103 et un Jeu de tringles 104. Si le coin 102 était maintenu dans une position fixe, il ne pourrait pas y avoir dtadaptatlon à l'épaisseur du lé en matière synthétique 4. Pour parer à cet inconvénient, le coin 102 est suspendu de manière à osciller. Il s'adapte en conséquence, en s'appuyant sur la force exercée par les ressorts 96 et 101', également à des épaisseurs variables du matériau. On peut voir la fixation du coin dans la figure 9. Le coin 102 est, en raison de la dilatation thermique, tenu élastiquement par des ressorts 105 dans un support 106. Le support 106 est lui-même monté au moyen d'un tourillon 107, pouvant osciller, dans une pièce intermédiaire 108 qui, de son coté, est montée dans un dispositif 110 de déplacement du coin par l'intermédiaire d'un pivot 109. Ce dispositif 110 permet le retrait précédemment mentionné du coin 102 dans le bottier 16 et facilite ainsi l'introduction des lés sans contact avec le coin chauffant 102 très chaud. Grtce aux tourillons 107 et 109 le coin 102 reste absolument parallèle aux axes de rotation des galets de soudage 88 et 93. Mais il est capable de suivre tout mouvement en hauteur, et ceci aussi bien par un seul basculement autour des axes des tourillons 107 ou 109 (comme représenté dans la figure 11) que par deux mouvements simultanés de bascule.En position de repos, ----- c'est-à-dire, en particulier lors de l'introduction des lés 3 et 4, le coin 102 est retenu par l'intermédiaire d'un taquet 111, par un ressort 112 dans une position définie sans ambigulté. Pour maintenir sûrement ouvert le canal d'essai 54, on dispose entre les endroits de soudure 52 un traîneur 113 qui suit d'une façon continue pendant l'opération de soudure. Comme le coin chauffant est maintenu pret à la mise en service à tout instant par un réglage de température, dès la mise en place de l'appareil de soudure commence, de la façon décrite, le processus de fusion. En actionnant un interrupteur sur l'appareil, le moteur est mis en service. L'appareil commence alors à se déplacer et le déroulement de la fusion et de la compression a lieu d'une façon continue, la succession immédiate des opérations rendant impossible une entrée d'air, et par suite il ne peut se produire d'oxydation. il est naturellement possible en changeant les galets de soudage d'établir un cordon de soudure simple, le cas échéant plus large, ou des cordons multiples. il faut alors monter le coin chauffant correspondant. On attend d'un tel appareil de soudure la possibilité de permettre un assemblage étanche et durable de deux matériaux superposés à recouvrement. Le cordon de soudure doit pouvoir être vérifié à l'étanchéité avec de l'air comprimé. De plus, l'appareil doit pouvoir, les lés étant immobiles, avancer par ses propres moyens à des vitesses de soudure, ou bien, l'appareil étant immobile, déplacer les lés à la vitesse appropriée. De plus, on doit pouvoir le monter pour l'utiliser aussi bien à gauche qu'à droite. En outre, on exige d'un tel appareil qu'il puisse traiter une surépaisseur égale à six fois l'épaisseur nominale du matériau à souder, dans une même passe de travail. Un tel appareil est utilisable sur n'importe quel soubassement qu'il soit bon ou mauvais, c'est-à-dire sur du gravier du sable, du rocher ou un béton grossier, car ce soubassement ne joue aucun rôle pour la qualité de la soudure. REVENDICATIONS 1.- Appareil de soudure pour la soudure des lés en matière synthétique avec une cage-ch#ssis et une partie chauffante pour chauffer les lés, caractérisé en ce qu'immédiatement au-dessous d'un patin de soudage supérieur, est prévu un patin de soudage inférieur qui, constituant une partie de l'appareil de soudure (1) est fixée mécaniquement (47) à la cage-ch#ssis (6) ou au patin supérieur (18) pour, au soudage, former une unité prenant exclusivement appui sur le matériau à souder (3, 4), et pour obtenir un bon soudage même dans le cas d'un mauvais soubassement. 2.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les patins de soudage comportent des galets de soudage (88, 93). 3.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les patins de soudage sont constitués par des sellettes à galets (18, 36). 4.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison a la forme d'un bras centré, par exemple en col de cygne (47). 5.- Appareil de soudure suivant la revendication 2, caractérisé en ce qutau moins un certain nombre de galets (20, 21 ; 44, 45) des sellettes (18, 36) sont entraînés par un moteur central (60). 6.- Appareil de soudure suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la commande est constituée, au moins en partie, sous forme de transmissions par chatnes (61, 62, 63, 64) ou de trains d'engrenages (80, 81, 82, 83, 84). 7.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le coin chauffant (10) et par exemple les galets de soudage moletés (20, 21, 44, 45) sont prévus dans la partie médiane du patin de soudage et qu'ils sont avantageusement décalés pour créer un double cordon de soudure (52) avec entre les deux un canal de vérification (54). 8.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé par un bottier (16) pour protéger la partie chauffante (lo) lorsqu'elle est retirée. 9.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on monte des galets de soudage et que les galets de soudage (20, 21) de la sellette supérieure de soudage (18) sont pressés sur le matériel à souder (3, 4) par l'effort d'un même ressort (32), les galets de soudage (44, 45) de la sellette inférieure (36) servant de contre-butée. 10. - Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les galets de soudage sont prévus, et qu'en avant des galets de soudage (20, 44) de part et d'autre de la pièce de chauffage constituée de préférence par un coin chauffant (10) sont disposés des galets de pressage (14) pour presser les lés à souder (3, 4) sur la pièce de chauffage (10) la pression étant avantageusement exercée par des ressorts à lames (13). 11.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil (1) est pourvu de roues de roule- ment (58) pour prendre appui sur le lé en matière synthétique (4). 12.- Appareil de soudure suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de chauffage est constituée par un coin chauffant. 13.- Appareil de soudure, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le patin supérieur de soudage est constitué par un bras oscillant (94) commandé par ressort. 14.- Appareil de soudure, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le patin inférieur de soudage présente un galet inférieur de soudage (88) qui, par l'intermédiaire d'un bras 87, est monté dans un palier (86) relié avec la cage (8) de l'appareil de soudure. 15.- Appareil de soudure suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie chauffante (102) peut basculer autour d'un axe transversal (107). 16.- Appareil de soudure, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie chauffante pouvant basculer est montée dans un dispositif (110) qui, de son côté, est monté basculant dans la cage de l'appareil. 17.- Appareil de soudure suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie chauffante est constituée par un coin chauffant monté à la cardan.