Brevet FR2397265A1 — publié le 19790209

La présente invention concerne une ma chine à souder les poutres, comprenant un tablier de fixation decevant les ailes et liâme de la poutre à souder, ainsi qu'un portique, portant l'installation de soudage et enjambant le tablier, ce portique étant mobile longitudinalement sur des rails, de part et d'antre du tablier Les machines à souder les poutres du type ci-dessus sont connues, et sont notamment décrites dans le document DTAS 1297966 ainsi que dans le brevet DT 1242983 De telles machines ont pour but de souder les goussets aux deux extrémités de laine d'une poutre Dans une telle fabrication de poutres, la tble formant l'âme est disposée horizontalement sur un tablier-et perpendiculairement à cette âme, c'est a' dire verticalement, on met en place les goussets aux deux extrémités de cette tôle et on les comprime à l'aide d'un vérin de serrage hydraulique ou pneumatique Ces vérins sont prevus sur l'un des cotés longitudinaux d'un tel tablier de serrage, et pressent l'un des goussets contre la tôle horizontale formant l'amer cette tôle s'appuie elle-même contre le second gousset maintenu par une bute e De cette façon, on comprime les diverses tôles entre elles, et ces tôles peuvent alors être immédiatement soudées Cela rend superflue toute autre fixation De telles structures soudées (poutres) ont souvent une très grande longueur de l'ordre de 12 à 15 mètres, et doivent être soudees des deux ôtéso Cela signifie qu'après que. la machine a souder se soit déplacée de sa position de départ à sa position de fin de course, et ait mis en place les deux premiers cordons de soudure, il est nécessaire de retourner la poutre, c'est à dire de tourner la poutre autour de son axe longitudinal Pour tourner de telles poutres de grandes dimensions, et par conséquent lourdes, on utilise les engins de levage disponibles dans l'usine, comme par exemple un portique L'utilisation d'un tel portique présente toutefois l'inconvenient de nécessiter un certain temps pour approcher l'engin, fixer la poutre dont une extrémité est soue dée, puis retourner la poutre Souvent, il faut en outre attendre pendant un certain temps, après la première soudure, notamment lorsque l'engin de levage est nécessaire a un autre poste de travail Cela crée obligatoirement une interruption genante de l'opération de soudage, et augmente ainsi le coût de fabrication (coût de soudage) de façon non négligeable pour une telle poutre La présente invention a pour but de créer une machine à souder les poutres du type ci-dessus1 qui permette de souder une poutre sur ses deux côtés longitudinaux sans aucun retard, et sans nécessiter d'installation distincte, comme par exemple une grue pour retourner la poutre A cet effet, l'invention concerne une machine du type ci-dessus, caractérisée en ce qu'un dispositif de retournement est associé au tablier Suivant une caractéristique avantageuse, le dispositif de retournement prévu directement sur le tablier rend superflue toute grue, et la machine peut sans aucun moyen auxiliaire extérieur tourner la poutre dont un côté est déjà soude, sans aucun retard, immédiatement après cette première opération de soudage Suivant un mode de réalisation préferen- tiel de l'invention, il est particulièrement avantageux que le dispositif de retournement soit réalisé en deux parties, une première partie étant prévue sur le portique mobile db l'installation de soudage, et l'autre partie étant distincte. Il est avantageux dans ces conditions que la partie distincte du dispositif de retournement soit également réalisée mobile La division avantageuse de l'installation de soudage selon l'invention en deux parties et sa mobilité permettent d'utiliser de façon optimale la machine à souder les poutres. Lorsque , par exemple, la poutre est soudée longitudinalement d'un côté, la machine a souder con serve sa position d'extrémité et se coince alors par la partie correspondante du dispositif de retournement sur la poutre L'autre partie mobile du dispositif de retournement se rapproche alors du coté opposé de la poutre, et se coince également de façon solidaire Puis on soulève la poutre par rapport au tablier de serrage, et on le met sur un second tablier et là tout en le retournant de 1800 autour de son axe longitudinal, on le dépose sur ce second tablier pour l'y maintenir pour la seconde opération de soudage Pendant ce temps1 alors que la partie distincte du dispositif de retournement est de nouveau revenu dans sa portion de départ, on place d'autres taies dg aileset d'âm#-, sur le premier tablier et on les prépare pour une nouvelle opération de soudage en les fixant Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de retournement comporte une tête de serrage montée rotative, et qui est mobile transversalement à la direction longitudinale de la poutre, sur un portique Cette mobilité de la tête de serrage résulte avantageusement de ce qu'en fonction de la hauteur de la ttle formant L'âme, on pince toujours la tête de serrage dans la direction longitudinale (axe d'inertie) de la poutre de façon à permettre un retournement régulier de celle-ci Suivant une autre caractôristique avantageuse, la tète de serrage est réglable en hauteur et les griffes de serrage, fixées à la tête et portant la poutre, sont à commande hydraulique Le réglage en hauteur des deux tètes de serrage permet de soulever avantageusement la poutre par rapport au tablier et de la maintenir librement au-dessus de celui-ci. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation préférentiel représenté dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une~vue de dessus, schématique d'une machine à souder les poutres selon l'invention - la figure 2 est une vue de côté de la partie distincte du dispositif de retournement. - la figure 3 est une vue arrière en perspective de la figure 2 - la figure 4 représente diverses vues schématiques de l'opération de retournement pendant une opé- ration de soudage de poutre La figure 1 est une vue en plan de lten- semble d'une machine à souder les poutres 105 cette machine se compose d'une installation de soudage 12 ainsi que de deux tabliers de fixation 14, 16 associés à cette machine L'installation de soudage 12 se compose d'un portique 18 qui est monté mobile de part et d'autre des tabliers sur des chariots 20 Des roues non représentées permettent le déplacement de l'installation de soudage 12 sur deux rails 22, qui sont disposés de part et d'autre des deux tabliers 14, 16 Deux unités de soudage 24 26, distinctes. sont monteés mobiles transversalement et réglables en hauteur sur le portique 18 Les deux unités de soudage 249 26 sont munies dans le présent exemple de réalisation de chalumeaux de soudage 28, en tandem TTP;; les deux chalumeaux assurent le soudage des deux tôles 30 sur la tôle dgâme 32 a réunir pour former une poutre 34 en double T Les deux tabliers 14, 16 présentent une surface d'appui horizontale 36, qui reçoit l âme 32 disposée horizontalement en position de soudage La ttle 302 inférieure (figure 1) est reçue par un moyen de guidage vertical, dont la profondeur est réglée de façon que la ttle 30 soit toujours alignée au centre de l'âme 32 Cette tôle inférieure 30 (fi- gure 1) est en outre maintenue par un longeron de butée 38. Des longerons de serrage 40 sont associés å la tble supérieure 30 (figure 1) et ces longerons sont mobiles en direction de l'ame 32 par llintermédiaire de vérins pneumatiques 42.La commande des vérins pneumatiques 42 déplace vers le bas les longerons de serrage 40 (figure 1) et pousse ainsi la tôle supérieure 30 contre l'âme 32 pour pousser de nouveau celle-ci contre la t#Ie 30, maintenue par le longeron de butée 38 De cette façon, on serre l'une contre l'autre la tôle de gousset et l'sème sur le tablier de serrage 14, 16, après avoir procédé à pleur alignement, puis ces tales peuvent être soudées longitudinalement dans leur zone de contact par l'installation de soudage 12, mobile sur les rails 22, Des galets palpeurs non représentés, maintiennent les chalumeaux de soudage 28 dans la position de soudage adéquate, pendant toute l'opôration de soudage.L'alignement du chalumeau dans sa position initiale, ainsi que le soudage consécutif, se font de façon totalement automatique. Comme cela résulte en outre de la figure 1, une partie 46 du dispositif de retournement est prévue sur le côté arrière de l'installation de soudage 12 L'autre partie 50 du dispositif de retour nement 48 est réalisée de façon distincte et est également montée mobile sur les rails 22 (voir à cet effet la partie gauche de la figure 1 et les figures 2 et 3 i Comme cela ressort en outre de la figure 19 la partie 46 proue sur le portique 44 du dispositif de retournement est montée mobile sur le portique 44 par lPinter--- môdiaire. d'un moyen de fixation 52 permettant an mouvement dans un plan vertical Le dispositif de fixation 52 comporte en outre. un chariot 54, qui est mobile transversalement à la direction de déplacement du dispositif de soudage 12 7 comme cela est indiqué par la double flèche Le chariot 54 sert à recevoir et à fixer une tête de serrage 56, mobile en rotation, et à laquelle sont fixées deux pinces de serrage 58 qui saisissent atèle 32 de l'ame, pour retourner la poutre 34 Un moteur réversible 60 représenté en tire te assure la rotation de la tête de serrage 56 autour de son axe 62, qui, pendant la rotation de la poutre 34, correspond avec son axe longitudinal 64 La partie distincte 50 du dispositif de retournement 48 comporte également deux-ohariots 66, qui sont reliés l'un à l'autre par un portique 68 Ce portique 68 est muni d'un chariot transversal 70, qui sert a recevoir et å guider un moyen de fixation vertical 720 Lfextrémité infériez re de ce moyen de fixation (voir figure 2) porte â rotation la tête.de serrage 560 La possibilité de réglage en hauteur du moyen de fixation 72 permet de soulever ou d'abaisser la tête #de serrage 56 de façon analogue a la première partie 46 du dispositif de retournement 48, qui est prévu sur l'instalv lation de soudage 12. La rotation de la tête de serrage 56 de la première partie 50 se fait également par l'intermédiaire d'un moteur réversible 60, qui est également logé dans le dispositif de fixation 72. La figure 4 montre schômatiquement le déroulement d'une opération de soudage, y-compris le retour nement selon l'invention, de la poutre 34 qui doit être sou dôe sur ses deux cotés. Selon la figure 4a, l'installation de soudage 12 ainsi que la partie 46 du dispositif de retournement 48 et la partie distincte 50 de ce dispositif 48 sont en posi- tion de départi Après l'alignement et le serrage des taLes d'extrémité, ainsi que de l'âme 30, 32 sur le tablier 14, on soude à l'aide de l?installation de soudage 12, les deux premiers cordons longitudinaux, qui relient les tôles d'extrémité et l'ami A la fin de cette première opération de soudage, l'installation de soudage 12 se trouve dans la posi- tion représentée à la figure 4b, c'est à dire que l'installa- tion de soudage se déplace sur le tablier 14 jusqu 7 à ce que la tête de serrage 567 qui ôtait maintenue Jusqu'alors en position haute (voir figure 4a), puisse descendre sans risque La tête de serrage 56 est ainsi abaissée jllsquiå ce que les griffes de serrage 58 viennent par dessus ou en dessous de ltame 32, qui est en position horizontale puis on déplace l'installation de soudage 12 vers la gauche jusqugà ce que les griffes de serrage puissent entourer la tale de l F entretoise et la pincer En même temps, la partie distincte 50 du dispositif de retournement 48 vient en position de sortie, vers la droite, contre l'autre côté frontal de la poutre 34, et pince également la poutre par sa tête de serrage 56 Apres ce pincement aux deux extrômitôs, on soulevé les deux têtes de serrage 56 du dispositif de retournement 48, de sorte que la poutre 34 qui a ainsi été soudée d'un côté, soit dégagée du tablier 14 pour etre soulevée, et cela suffisamment pour permettre de retourner la poutre 34 sans risque, autour de son axe longitudinal 64 Le retournement de la poutre 34 autour de cet axe peut se faire à ce moment ou pendant le transport de la poutre, du premier tablier 14 au second tablier i6, comme cela est représenté à la figure 4c Lorsque l'installa tion de soudage 12 ainsi que la partie 46 correspondante et la partie 50 mobile de façon distincte du dispositif de retourne ment 48 se trouve dans leur nouvelle position (figure 4c), on tourne la poutre 34 (dans le cas où cette opération ne s'est pas faite entre temps) et on descend la poutre sur le tablier 16. Le cas échéant, la poutre 34 peut de nouveau être fixée à l'aide du dispositif de pincement 40 42 pour permettre une seconde opération de soudage, dans des conditions sures Au cours de cette seconde opération de soudage 1 installation de soudage 12 est déplacée vers la gauche a la vitesse de soudage (flèche a la figure 4d après que la tête de serrage ait été de nouveau mise en sa position haute pendant cette opération de soudage, l'installation réalise les deux autres cordons de soudure Pendant cette opération, la partie distincte 50 du dispositif de retournement, qui comporte un moyen d'entraînement 74 propre, revient dans sa position de sortie (à gauche selon la figure 4dl. Pendant ce temps, on prépare le premier tablier 14, une autre opération de soudage de poutre, c'est a dire que l'on met en place les tôles d'extrémité et l'ame sur le tablier, on aligne ces éléments les uns par rapport aux autres et on les fixe Ces travaux préparatoires se terminent en général lorsque la seconde opération de soudage de la première poutre 34 (figure 4d) se termine, et que l'installation de soudage 12 se trouve également en position de départ (figure 4e)o Un nouveau cycle de soudage peut alors commencer, pour solidariser les tales d'extrémité 32 et l'âme 30 d'une seconde poutre 34 par une première opération de soudage Pendant cette opération de soudage, on évacue la première poutre 34, soudée des deux côtés, et qui repose encore sur le second tablier 16 La machine à souder les poutres selon l'invention comportant un dispositif de retournement 48 permet de façon avantageuse de souder des poutres, en continu, sans retard important L'attente souvent longue, pour les engins de levage extérieurs, selon les procédés connus, par exemple une grue, disparaît de façon avantageuse puisque la machine comporte un dispositif de retournement qui lui est propre et qui, en outre, permet de transporter la autre soudée d'un côté, pour la transférer d'une première position de soudage (tablier 14) vers une seconde position de soudage (tablier 16) tout en retournant cette poutre, pour effectuer alors la seconde opération de soudage de la poutre Pendant ce temps, et sans retard, on peut de nouveau préparer une nouvelle opération de soudage sur le premier tablier 14 qui est maintenant vide Le dispositif de retournement selon l'in- vention permet ainsi d'utiliser de façon optimale la machine à souder les poutres Dans le mode de réalisation décrit cidessus, selon l'invention, on envisage toujours deux tabliers 14, 16 Souvent il suffit, de façon avantageuse, de remplacer le second tablier de fixation 16 par une simple table d'appui 80 ne comportant pas de dispositif de serrage Cela est possible du fait que, pour la poutre 34 déjà soudée d'un côté sur le tablier 14S peut simplemenr se déposer sur une surface de support sans nécessiter aucun serrage En pratique, on peut souvent supprimer la table d'appui 80 ou le second tablier de serrage 16 Cela dépend des dimensions de l'usine et de la charge souhaitée de la machine à souder, sur le plan des investissements supplémentaires pour la table d'appui (second tablier de serrage) Dans un tel cas, après le soulèvement de la poutre 34 déjâ soudée d'un cbtég on retourne immédiatement la poutre au-dessus du premier tablier 14, puis on descend de nouveau la poutre sur ce tablier et on effectue le second soudage REVENDICATIONS 10) Machine à souder des poutres, machine comprenant un tablier de fixation servant a recevoir les ailes et l'amie de la poutre a souder, ainsi qu'un portique enjambant le tablier et portant l'installation de soudage1 ce portique étant monté mobile longitudinalement sur des rails prévus de part et d'autre du tablier, machine caractérisée en ce que le tablier 14, 16, comporte un dispositif de retournement 48 20) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de retournement 48 est en deux parties, dont une partie 46 est prévue sur le portique mobile 44 de l'installation de soudage 12 et dont l'autre partie 50 est distincte 30) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie distincte 50 du dispositif de retournement 48 est également réalisée mobile ~ 4 ) Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que qu'un dispositif d'entraînement de déplacement 74 est associé à la partie distincte 50 50) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de retournement 48 comporte une tête de fixation 56, respective, montée rotative, cette tête étant mobile longitudinalement, transversalement à la direction longitudinale de la poutre sur un portique 44, 46, 60 60l Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la tête de serrage 56 est réglable en hauteur et les mâchoires de serrage fixées sur cette tête et saisissant la poutre 34 sont commandées par un moyen hydraulique 70) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractériséezen ence qu'au moins l'une des deux têtes de serrage 56 comporte un moteur réversible 60.