Brevet FR2483824A1 — publié le 19811211

La Présente invention concerne d'une manière générale le soudage électrioue de deux tôles superposées, et vise p-us particulièrement, mais non exclusivement, le cas o ces deux tôles sont formées par les bords longitudinaux d'un corps de boite, notamment de boîte de conserve, résultant du roulage d'un flan initialement plate Il a été proposé, notamment par le brevet français No 1.258.185, d'assurer de manière électrique en continu un tel soudage, avec une machine comportant deux électrodes, qui ménagent entre elles un passage de travail dans lequel les tôles à souder sont admises à défiler, et dont l'une au moins est formée par un fil métallique passé sur une molette, le courant de soudage nécessaire au soudage recherché étant délivré à ces électrodes par impulsions. En pratique, et tel que décrit dans ce brevet français No 1.258.185, le fil d'une électrode enveloppe la molette correspondante, au moins sur une partie de la périphérie de celle-ci, mais en tout cas dans la zone de cette périphérie qui, située en regard de la zone correspondante de l'autre molette, définit avec celle-ci le passage de travail dans lequel se fait le soudage recherché. Ainsi, dans un tel passage de travail, la surface de contact du fil avec les tôles à souder est cintrée, à 1' image de la molette sur laquelle ce fil est passé. Une telle machine a donné et donne encore satisfaction. Mais elle conduit cependant à certains inconvénients, qui ont trait notamment à la géométrie de la soudure obtenue et à l'homogénéité du métal soudé intéressé par cette sou- dure, et nui sont les suivants: Pendant le soudage, lors d'une impulsion du courant correspondant, les fils assurant ce soudage s'incrustent dans le métal des tales à souder, qui se trouve alors fondu, et y impriment donc leur forme qui, comme mentionné ci-dessus, est celle des molettes sur lesquelles ils sont passés% 355 Compte tenu du caractère périodique de cette impulsion, il en résulte longitudinalement, pour la soudure obtenue, une alternance ondulée de crêtes, ou sommets, et de creux, ou fonds, pour l'une et pour l'autre des tôles intéressées. 24 ?382t En effet, pour chaque impulsion du courant de soudage, le métal de ces tôles, qui est à l'état pâteux entre deux points de soudure, est refoulé longitudinalement par les électrodes entre lesquelles il défile, à l'instant o 1' impulsion de courant de soudage suivante est délivrée à ces électrodes, ce qui conduit à la formation d'une crête en aval du passage de travail défini par ces électrodes. En pratique, s'agissant du soudage d'un corps de boîte, la différence d'amplitude entre les crêtes et les creux ainsi formés est plus accentuée pour celui des bords de ce corps de boîte qui se trouve à l'intérieur de celui-ci. En effet, cette différence d'amplitude dépend notam- ment du diamètre de la molette intéressée, et celle qui est mise en oeuvre à l'intérieur d'un tel corps de boîte a un diamètre nécessairement limité par l'ouverture offerte par celui-ci, tandis que la molette mise en oeuvre à l'extérieur de ce corps de boîte peut, si désiré, et a, en pratique, un diamètre supérieur. Cette alternance géométrique longitudinale de crêtes et de creux dans la soudure obtenue a des incidences sur l'homogénéité de cette soudure. En effet, une crête correspond pour le métal à une température plus faible que celle qui est la sienne dans un creux. En outre, ce métal refoulé ayant conduit à la forma- tion de cette crête n'est pas véritablement forgé, parce que, situé en aval du passage de travail, il n'est pas à une tem- pérature suffisante et qu'il n'est pas soumis à une quelcon- que pression de forgeage. r Il ne se trouve pas non plus convenablement refroidi. Il y a donc un risque d'hétérogénéité pour la soudure obtenue, et l'expérience montre qu'en effet, le métal de cette soudure est plus fragile au droit des crêtes de celle- ci qu'au droit de ses creux. En particulier, s'agissant d'un corps de boîte qui, après soudage, est l'objet d'une opération de formage con- duisant à lui imprimer des moulures, il n'est pas rare de constater, aux sommets de telles moulures, des amorces de 248Z824 fissure, lorsque de tels sommets coïncident avec des crêtes de la soudure, notamment pour le bord de ce corps de boite qui se trouve à l'intérieur de celui-ci. D'autre part, lorsque, comme expliqué ci-dessus, il y a longitudinalement une incrustation des fils des électrodes dans le métal des tôles concernées, il y a conjointement une expulsion latérale de ce métal conduisant pour la soudure obtenue, vue en plan, à une configuration en festons. S'agissant d'un corps de boîte dont le flan initial est verni, ces festons rendent plus délicate et plus diffi- cile l'opération de vernissage supplémentaire, dite opéra- tion de réchampissage, qu'il est nécessaire d'appliquer après soudage à la tôle soudée pour protéger celle-ci. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter ces inconvénients, en assurant une meilleure régularité à la soudure effectuée, et présentant en outre d'autres avantages. De manière plus précise, elle a pour objet une machine propre au soudage électrique en continu de deux tôles super- posées, notamment pour corps de botte de boite de conserve, du genre comportant deux électrodes ménageant entre elles un passage de travail dans lequel les tôles à souder sont admi- ses à défiler, l'une au moins desdites électrodes étant for- mée par un fil métallique passé sur une molette, cette -ma- chine étant caractérisée en ce que, dans la zone du passage de travail, il est associé à ladite molette, à distance de celle-ci, une roulette de renvoi, en sorte que, en continuité avec ledit passage de travail, ledit fil a un tronçon rec- tiligne. En pratique, s'agissant du soudage d'un corps de boite, cette disposition est essentiellement adoptée pour celle des électrodes agissant sur le bord interne de ce corps de boîte, et la roulette de renvoi associée suivant l'invention à la molette de cette électrode est disposée en aval de celle-ci dans le sens de défilement des tôles à souder0 Quoi qu'il en soit, grâce à la disposition, suivant l'invention, la géométrie de la soudure obtenue se trouve améliorée, et donc son homogénéité. En effet, le tronçon rectiligne que comporte, suivant l'invention, le fil d'une des électrodes mises en oeuvre a pour effet, d'une part, de minimiser la formation de crêtes, et, d'autre part, de maintenir une certaine pression sur le métal qui vient d'être soudé, ce qui conduit à un for- geage efficace de celui-ci. En outre, il conduit avantageusement à un refroidis- sement rapide de ce métal, et minimise le risque d'oxydation de celui-ci du fait de son contact avec lui. Il en résulte globalement une réduction des taux de rebut pour les tôles traitées. Le tronçon rectiligne prévu suivant l'invention sur le fil de l'une au moins des électrodes mises en oeuvre conduit en outre avantageusement à un élargissement de la zone de passage offerte au courant de soudage et à un meil- leur chevauchement des-points de soudure assurés par ce courant. Il en résulte globalement une meilleure répartition de l'énergie de soudage, une réduction des pertes de courant, et donc de meilleures conditions de travail pour la machine concernée. La soudure des tôles travaillées présente par ailleurs une géométrie régulière, sans festons transversaux, et avec une alternance longitudinale de crêtes et decreux atténuée. Il en résulte globalement une plus grande facilité dans l'exécution ultérieure de l'opération de réchampissage. Compte tenu de cette géométrie ainsi améliorée, la présente invention a encore pour objet les corps de boîtes, notamment pour boîtes de conserves qui, traités par une ma- chine dont le fil d'une des électrodes présente comme précé- demment un tronçon rectiligne, en bénéficient. Certes, dans le brevet français No 1.258.185 mentionné ci-dessus, il est prévu qu'une des électrodes mises en oeu- vre présente une surface de contact rectangulaire allongée. Mais, cette disposition y est associée avec une élec- trode fixe et non avec une électrode à fil passé sur une molette, et aucune indication n'y est donnée quant à la di- rection d'allongement de cette électrode, quant à son im- plantation par rapport à l'électrode à fil associée, et ouant aux avantages qui en résultent, autres que ceux d'une simplicité due è l'abandon de la mise en oeuvre d'un tel fil. Suivant l'inventionc'est au contraire une électrode à fil passé sur une molette qui présente un tel tronçon rectiligne. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à -10 titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques an- nexés sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspective d'une machine suivant l'invention; la figure 2 est une vue schématique en élévation de cette machine illustrant son mode d'intervention; la figure 3 est, à échelle supérieure, une vue par- tielle en élévation de la machine suivant l'invention, lors du soudage de deux tôles; la figure 4 est une vue en plan de deux tôles soudées à l'aide de la machine suivant l'invention, suivant la flèche IV de la figure 5; la figure 5 est une vue en coupe transversale de ces tôles suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est, à échelle supérieure, une vue en coupe longitudinale de ces tôles, suivant la ligne VI-VI de la figure 4, à laquelle il est associé un bloc-diagramme du courant de soudage correspondant; les figures 7, 8 et 9 sont chacune respectivement des vues analogues à celles des figures 4, 5 et 6 et se rappor- tent à deux tôles soudées à l'aide d'une machine de l'art antérieur. Tel qu'illustré sur les figures 1 à 3, la machine à souder suivant l'invention est du genre comportant deux électrodes 1O, 1lB, qui sont chacune formées par une molet- te conductrice 11A, 11B sur laquelle est passé un fil métal- li-ue 12A, 12B, et qui ménagent entre elles un passage de traov-il 13 dans lequel les tôles à souder 14A, 14B sont li-1-es X défiler superposées l'une à l'autre; de manière connue en soi, les fils 12A, 12B peuvent être des fils dis- tincts ou appartenir à la suite l'un de l'autre à un même fil. Tel qu'illustré par la figure 2, les tôles 14A, 14B peuvent être formées par les bords extrêmes d'un corps de boîte 15 obtenu, de manière connue en soi, par roulage d'un flan rectangulaire initialement plat. La molette 11A de l'électrode 10A, qui est destinée à agir sur le bord externe 14A du corps de boîte à souder 15, a un diamètre quelconque, mais celui de la molette 11B de l'électrode lOB, qui est destinée à agir sur le bord interne 14B de ce corps de boîte, est nécessairement inférieur au diamètre de celui-ci. En pratique, et tel que schématisé, chaque molette 11A, 11B est enveloppée par le fil 12A, 12B correspondant sur une partie au moins de sa périphérie, sous l'action d'un galet d'appui 17A, 17B. En pratique, enfin, chaque molette 11A, 11B présente sur sa tranche périphérique une gorge 18A, 18B propre à un guidage convenable du fil 12A, 12B correspondant. Ces dispositions sont bien connues par elles-même, notamment par le brevet français No 1.258.185, et, ne fai- sant pas partie de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. Il suffira de préciser que, tel que schématisé à la figure 1, l'électrode 10B est portée par un bras cylindri- que 20 sur lequel le corps de boîte à souder 15 est admis a s'engager. Suivant l'invention, dans la zone du passage de travail 13 il est associé à l'une au moins des molettes 11A, "B des électrodes 10A, lOB, à distance de celles-ci, une roulet- te de renvoi, en sorte que, en continuité avec ledit passage de travail 13, le fil métallique 12A, 12B correspondant a un tronçon rectiligne. En pratique, et tel que représenté, cette disposition est adoptée pour l'électrode 10B, c'est-,-dire pour celle destinée à agir à l'intérieur du corps de boîte ô, quand il s'agit du soudage d'un tel corrs de boite. 24e3824 En pratique également, et tel que représenté, la roulette de renvoi 22B ainsi associée suivant l'invention a la molette 11B de l'électrode lOB est disposée en aval de cette molette 11B dans le sens de défilement des tôles 14A, 14B à souder. Suivant l'invention, le fil 12B constitue donc un tronçon rectiligne 23B entre la molette IIB et la roulette 22B sur laquelle il est passé. Par exemple, et tel que représenté, la roulette 22B étant à niveau avec la molette 11B, ce tronçon rectiligne 23B est parallèle au sens de défilement des tôles 14A, 14B a souder. Quoi qu'il en soit, et ainsi que l'illustre la figure 3, ce tronçon rectiligne 23B exerce avantage-asément une pression de forgeage sur les tôles 14A, 14B, en aval de la zone de soudage de ces tôles. Les figures 4 à 6 illustrent l'allure de la soudure obtenue. Longitudinalement, cette allure présente en épaisseur, tant pour la tôle 14k que pour la tôle 14B, une alternance de crêtes CA, CB et de creux C'A, C'B, mais, pour la tôle 14B, c'est-à-dire pour le bord le plus interne du corps de boîte 15, la différence d'amplitude entre les crêtes CB et les creux C'B est très atténuée par rapport à ce qu'elle est, figure 9, lorsque sont mises en oeuvre, de manière tra- ditionnelle, des électrodes dont le fil ne comporte aucun tronçon rectiligne. Comme expliqué ci-dessus, les creux C'A, CIB correspon- dent aux impulsions I du courant de soudage, figure 60 Sur la figure 6, on a schématisé en traits interrompus les lignes de champ L1, L2 correspondant à chacune de ces impulsions, les lignes Ll pour le front amont d'une telle impulsion et la ligne L2 pour le front aval de celle-ci. Lorsque lesfils des électrodes mises en oeuvre ne comportent aucun tronçon rectiligne, ces lignes de champ Ll 9 L2 sont symétriques, figure 9, et convergent l'une vers l'autre en direction de la tôle 14B la plus interne. Elles laissent subsister, pour les tôles traitées, 24Q382-4 entre deux impulsions de courant de soudage, des zones froides, notamment au niveau des crêtes CA, CB de ces tôles. Grâce au tronçon rectiligne 23B du fil de la molette B suivant l'invention, la ligne de champ Ll se trouve tirée vers l'aval, dans le sens de défilement des tôles 14A, 14B traitées, en sorte que, les lignes de champ 1l, L2 di- vergeant dès lors l'une par rapport à-l'autre en direction de la tôle la plus interne 14B, les zones demeurées froides pour celle-ci se trouvent considérablement réduites, et que, notamment, ses crêtes CB se trouvent maintenues dans une zone chaude. Cette disposition, combinée avec la pression de con- tact assurée par le tronçon rectiligne 23B en question, conduit à un bon forgeage du métal concerné, ce qui est favorable à l'homogénéité de la soudure assurée. De l'invention il résulte en outre que, transversale- ment, la soudure obtenue a des bords longitudinaux 25 sen- siblement rectilignes, figures 4 et 5, alors que ces bords se trouvent largement festonnés, tel qu'illustré par les figures 7 et 8, lorsque le fil des électrodes mises en oeuvre ne comporte pas de tronçon rectiligne. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite-et représentée, mais en- globe toute variante d'exécution. Il est possible par exemple de prévoir une roulette de renvoi pour l'une et/ou l'autre des électrodes, le dia- mètre d'une telle roulette de renvoi étant en outre égal ou différent de celui de la molette de soudage correspon- dante. En outre, il n'est pas nécessaire que le tronçon rec- tiligne que comporte, suivant l'invention, en continuité avec le passage de travail, l'un au moins des fils mis en oeuvre, soit rigoureusement parallèle au sens de défile- ment des tôles à souder. - Il peut au contraire n'être que sensiblement parallèle à ce sens de défilement. Il peut même, intentionnellement, faire un angle plus ou moins accentué avec lui, touterétant de préférence dans 24e3824 le rlarn aui, contenant la direction de ce sens de défilement est reripendiculaire aux axes des molettes de soudage. Le domaine d'application de l'invention ne se limite pas non plus au soudage de corps de boîtes pour boîtes de conserves à propos desquelles elle a été plus particulière- ment décrite, mais s'étend au contraire à celui du soudage en continu de n'importe quelles tôles superposées. 243 282.. REVENDICATIONS 1. Machine propre au soudage électrique en continu de deux tôles superposées, notamment pour corps de boîte de boîte de conserve, du genre comportant deux électrodes ménageant entre elles un passage de travail dans lequel les tôles à souder sont admises à défiler, l'une au moins desdites électrodes étant formée par un fil métallique passé sur une molette, caractérisée en ce que dans la zone du passage de travail il est associé à ladite molette, à dis- tance de celle-ci, une roulette de renvoi, en sorte que, en continuité avec ledit passage de travail, ledit fil a un tronçon rectiligne. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, la roulette de renvoi étant à niveau avec la molette, le tronçon rectiligne du fil est sensiblement pa- rallèle au sens de défilement des tôles à souder. 3. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que la roulette de renvoi est dis- posée en aval de la molette dans le sens de défilement des tôles à souder. 4. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, s'agissant du soudage d'un corps de boîte, l'électrode comportant une roulette de ren- voi est celle agissant à l'intérieur d'un tel corps de botte. 5. Corps de boîte, notamment pour boîte de conserve, du genre formé par roulage d'une tôle dont les deux bords superposés sont soudés l'un à l'autre, caractérisé en ce qu'il résulte d'un soudage pratiqué à l'aide d'une machine conforme à l'une quelconque des revendications I à 4.