Brevet FR2363387A1 — publié le 19780331

La pressente invention concerne un procédé de fabrication de chaînes à étais, telles que, par exemple des- chaines - marines. Elle concerne aussi une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé et une chaîne obtenue par ce procédé. La très grande majorité des chaînes seftrouvant adhellement sur le marché, sont soudées électriquement par étincellage. Pour réaliser cette opération de soudure électrique, on dispose de deux possibilités - On peut cintrer une barre ronde en forme de "C" (les deux extrémités du "C" se touchent) La soudure a donc lieu sur une branche de 3a maille et dans le plan médian. Dans ce cas, il se produit une dérivation de courant plus ou moins importante dans la branche opposée à la soudure et il peut arriver que cette branche soit surchauffée.De plus, la branche soudée est nécessairement plus courte que l'autre et meme lorsque l'on reforme la maille sous la presse à entais - L'étai jouant en quelque sorte le rôle d'articulation il est difficile de réaliser une symétrie parfaite. - - - - - - - On peut@également cintrer deux barres en forme de "U" et souder simultanément les deux "U" opposés. Un tel procédé a déjà été expérimenté dans le cas de chaînes de petits et moyens calibres, mais les difficultés de mise en oeuvre d'un tel procédé qui seront détaillées ci-dessous l'on f ait ban donner en dépit des excellents résultats techniques obtenus.Ce procédé permet de contrôler facilement le cycle de soudage, car il s'agit de soudure "en bout" classique,- donc sans dérivation de courant. De plus, après la soudure les mailles ne sont pas déformées. Elles sont à leurs cotes définitives et strictement symétriques par rapport à leur grand axe. En conséquence, le procédé de fabrication des chaînes à partir de deux demimailles en forme de "U" semble techniquement supérieur à celui consistant à souder une barre en forme de "C". Mais un tel procédé présente des difficultés importantes de mise en oeuvre, notamment le positionnement correct des demimailles, indépendantes l'une de l'autre et munies des mailles adjacentes dans les machoires (électrodes en cuivre) de la machine à souder. Il est difficile et long de bien positionner les deux "U" face à face. En outre, selon les méthodes traditionnelles de fabrication de channes par soudure électrique sur une branche, les machines du groupe de fabrication proprement dit sont disposées le plus généralement en cercle. I1 s'agit des machines à cintrer, à souder, à ébarber et à poser les étais. Elles sont desservies par une grue à quatre bras, chaque bras etant à l'aplomb de l'une d'elles et se déplaçant d'un quart de tour. I1 y a donc simultanément quatre longueurs de channes en fabrication. Ces channes, au fur et à mesure de leur fabrication, s'emmagasinent sur une plate-forme au centre du cercle. La quantité produite est limitée à la capacité de la plate-forme, ce qui est un grave inconvénient lorsque, le cas est fréquent, la clientèle demande des channes de grande longueur. De plus, il existe une totale solution de continuité entre le groupe de fabrication et les opérations en aval, telles que, soudure d'étais traitement thermique, épreuve etc. I1 s'ensuit une série importante de manutentions, de ruptures de charge, de stockages longs et onéreux et un décalage important dans le temps entre le moment de la soudure et celui de l'épreuve. Un autre problème qui se pose lors de la fabrication des channes réside dans la pose des étais. Traditionnellement les étais sont des pièces estampées en acier ordinaire. Ils sont maintenus dans la maille par 11 effort d'une presse hydraulique. Sur demande, ils peuvent être soudés sur la maille d'un seul ou des deux côtés par un cordon de soudure. Mais il est très fréquent que ce cordon de soudure se décolle de la maille parce qu'il est trop maigre et que la pénétration dans la maille froide est insuffisante. Pour éviter de souder les étais, certains fabricants ont imagine de les munir de protubérances qui pénètrent dans la maille sur assurant ainsi une meilleure tenue, mais au détriment de la maille elle-mame . La présente invention a pour but de remédier aux difficultés et inconvénients sus-mentionnés. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de channes à étais, caractérisée en ce que l'on cintre en forme de "U" (fig2) des barres rondes après sciage à longueur convenable et chauffage, qu'on les réunit à des mailles complètement terminées - fabriquées préalablement sur les memes machines ou sur un autre groupe ou encore estampées - figure 1 - les deux U opposés 4 et 5 sont rendus solidaires par quelques points de soudure électrique 6. Le poste de soudure automatique est symbolisé par une pince 7 et une baguette 8.On crée ainsi une channe pré-assemblée constituée par une succession de mailles complètement terminées 3 se présentant verticalement et de mailles "pointées" se présentant horizontalement.Un dispositif de positionnement 9 assure le placement exact des demi-mailles 4 et 5 l'une en face de l'autre. Selon une autre caractéristique de l'invention, les demi-mailles peuvent être estampées de manière à leur conférer un profil améliorant leur résistance. Dès que deux demi-mailles sont pointées, un doigt - non figuré sur le dessin pousse la chaîne dans un four incliné. Elle arrive à la machine à souder schéma- tisée fig 4 où les demi-mailles sont définitivement soudées. Pendant la période d'étincellage les points de soudure sont volatilisés ainsi que le métal de la maille affecté par ces points de soudure Selon la figure 2 pour former les demi-mailles 4 et 5, on coupe une barre à la distension voulue, que l'on cintre de facon classique selon le sch'ema repré- senté par cette figure, la machine à cintrer étant prolongée par le dispositif de calibrage schématisé figure 3. L'objet du four précité est d'homogénéiser la température des demi-mailles et de les présenter à la machine à souder à température constante et optimale. Le pré-assemblage des demi-mailles, les rendant donc solidaires supprime les difficultés de positionnement dans la machine à souder et permet de ce fait, des cadences importantes, supérieures, d1 ailleurs à celles des procédés traditionnels. Il s'agit là d'une des caractéristiques importantes de l'invention. La chaine, dès qu'elle est préparée comme il est dit ci-dessus devient son propre moyen ae manutention. Sa translation d'une machine à l'autre est assurée par deux appareils de traction et par des "tourteaux" motorisés Selon une autre caractéristique de l'invention, on enregistre tous les paramètres de soudure. Puissanee, Intensité, Pression de refoulement, dépla- cement du chariot. Toute anomalie dans le cycle de soudage est immédiatement décelée. L'utilisateur dispose de ces enregistrements prouvant que chaque soundure a été contrôlée, ce qui ne peut être le cas lorsqu'il s'agit de contrôle par ultra-sons effectués d'ailleurs à postériori et dont il ne subsiste pas de traces. Selon une autre caractéristique de l'invention, le poste d'ébarbage est constitué par deux meules extérieures articulées 11 et 12 décrivant environ les deux tiers du périmètre de la maille et d'une meule 13 également articulée achevant l'êbarbage. Selon une autre caractéristique de l'invention, l"etai peut être constituée par une barre d'acier de meme qualité que celle de la maille, que lion soude des deux côtés, sur toute sa section par un bain de métal dans des coquilles an cuivre. (Procédé Union-Melt) la figure 7 est une coupe réprésentant l'étai 2D, le bain de soudure 21 et les coquilles en cuivre 22. La qualité des électrodes est évidemment choisie en fonction de la nuance d'acier utilisé. Pour effectuer la soudure, il est nécessaire de souder d'abord la moitié supérieure puis de retourner la maille et de souder l'autre moitié sur un autre F te de soudure. La soudure a lieu en bénéficiant de la chaleur résiduelle de la chaSne. Ce procédé est le seul pouvant permettre de souder les étais a chaud. Cet etai peut être, soit d'un seul morceau, soit coupé en en son milieu si l'on croit souhaitable de ne pas avoir un ensemble rigide. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étai peut être un étai conventionnel figure 8, mais offrant à chaque extrémité une gorge 23 et 241 destinée à recevoir la partie intérieure du bourrelet de soudure. Dans ce cas, il est évidemment nécessaire d'adopter l'ébarbage intérieur et de disposer d'une presse à étais. Le bourrelet de soudure pénétrant dans l'étai Se maintient efficacement en place sans altérer la maille elle-même. La présente invention concerne aussi une installation pour la mise en oeuvre du procédé, d'ailleurs indissociable du procéd'e lui-même. Cette installation est caracterisée en ce que toutes les machines sont disposées en ligne, depuis le cintrage jusqu'à l'épreuve inclusivement supprimant ainsi toute solution de continuité et permettant dans a-s -meilleures con- ditions de fabriquer des channes de grande longueur. La chaîne, comme il Pst dit ci-dessus devient son propre transporteur et franchit successivement tous les postes de travail. La soudure proprement dite commande les autres opérations. Il a été déter- miné a-priori qu'elle est l'opération la plus longue. Lorsqu'une soudure est effectuée, la chaîne est tractionnsepar le dispositif figue 5 comprenant des griffes 14 il en résulte une translation qui amène une nouvelle maille à la soudure, tandis qu'une maille précédemment soudée se présente à l'ébarbage etc...Pendant le temps d'une soudure : En amont, une maille est "pointée" ; en aval, d'autres mailles sont ébarbées ; reçoivent leur étai, d' autres encore arrivent au four de traitement thermique (il s'agit d'un tour wertical à passage continu sous lequel est placé un bac de trempe - utilisé ou @@n selon les fabrü- cations) Un tour de revenu - utilise au non - est placé en tondeur. La chaîne sortant régulièrement du four est reprise, sans solution de continuité par un dispositif de stockage (fig 9). Il est constitué par deux poulies fixes 15' et deux mobiles 15 autour desquelles s'enroule la channe. Les deux poulies mobiles sont montées sur des chariots sur rails 16 et commandés par des treuils 18.Les treuils font avancer la chaine exactement à la vitesse où elle est produite. On peut ainsi stocker automatiquement une longueur de channe égale à quatre fois la longueur du rail. Un tourteau motorisé M entraîne la channe pour l'épreuve obligeant un chariot à reculer. Comme on vient de le voir l'ensemble des opérations est fortement automatisé. On peut -concevoir à un système d'asservissement total faisant de cet ensemble de machines une véritable machine transfert. L'invention concerne enfin la channe obtenue par ce procédé. Elle est caractérisée en ce que - Les deux branches de la maille sont strictement symétriques par rapport au grand axe. - Les étais peuvent être soit a) des étais constitués par une barre de métal soudée sur toute la section dans des coquilles en cuivre par un bain de métal d'apport en bénéficiant de la chaleur résiduelle de la channe (200 degrés centigrades environ) Cette méthode garantit la qualité de la soudure et produit une chaîne pouvant être assimilée à une channe monobloc. Les étais peuvent être d'un seul morceau ou coupés en leur milieu si lton souhaite ne pas avoir un ensemble rigide. b) des étais conventionnels, placés sous la presse a étais mais présentant à chaque extrémité une gorge dans laquelle vient se loger la partie intérieur des bourrelets de soudure. - les demi-mailles peuvent être estampées de facon à leur conferer un profil permettant d'améliorer la résistance de la chaîne. - Les mailles complètement terminées utilisées lors de la préparation de la chaine peuvent etre également estampées. Bien entendu, l'invention n?est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. A tire d'exemple : des channes soudées d'un seul côté dans le plan médian, des channes sans étais. R E V E N D I C A TI O N S 10) Procédé de fabrication de chaînes à étais caractérisé en ce que l'on constitue en amont de la machine à souder une channe assemblée provisoirement et poussée par une succession de mailles complètement terminées et de demimailles en forme de "U" positionnées automatiquement et rendues solidaires par quelques points de soudure électrique. 20) Procédé selon la revendication i caractérisé on ce que la channe devient son propre transporteur. Sa translation étant asurée par des appareils de traction convenablement disposés. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'on place toutes les machines en ligne y compris le traitement thermique et l'épreuve, supprimant ainsi toute solution de continuité et permettant de fabriquer des choanes de grande longueur. 4 ) Procédé caractérisa en ce que les mailles complètement terminées et les demi-mailtes en forme de "U" sont estampées. 50) Procédé caractérisé en ce que l'on enregistre tous les paramètres du cycle de soudure, tels que la Puissance, l'Intensité, la Pression de refoulement, le Déplacement du chariot. 60) Installation caractérisée en ce que le poste d'ébarbage est constitué par deux meules extérieures articulées et d'une meule intérieure également articulée. 70) Procédé selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que l'on place dans chaque maille de channe un étai constitué par une barre de métal de même qualité que celui de la maille et qu'on le soude des deux côtes, sur toute sa section par un bain de métal dans des coquilles en cuivre. Cet étai peut autre d'un seul morceau ou coupé en son milieu. 80) Procédé selon les revendications t et 4 caractérisé en ce que l'on place dans chaque maille de channe un étai conventionnel, mais offrant une gorge destinée à recevoir la partie intérieure du bourrelet de soudure. 90) Dispositif selon revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte une installation de stockage automatique permettant d'emmagasiner une certaine longueur de chaîne. 100) Channe à étai, en grande longueur si nécessaire caractérisée en ce qu'elle est obtenue selon une quelconque des revendications 1 a 9 et qu'elle est constituée en soudant deux demi-mailles en forme de "U", estampées ou non munies soit d'étais soudés sur toute leur section soit d'étais conventionnels offrant une gorge permettant de recevoir la partie intérieure du bourrelet de soudure.