Brevet FR2535697A1 — publié le 19840511

2535697, Machine pour la mise en place et-le soudage des fonds et brise- lames dans la virole d'un réservoir ou citerne. Les citernes ou réservoirs pour le transport et le stockage de produits liquides sont constitués par une virole cylindrique ou elliptique aux extrémités de laquelle des fonds sont soudés, des brise-lames et/ou des fonds auxiliaires pouvant éventuelle- ment être soudés en des endroits intermédiaires de la virole. Jusqu'à présent Ia mise en place et la soudure des fonds et des brise-lames étaient généralement effectuées à la main Ces op&rations étaient longues et étaient une gêne pour le voisinage, car elles étaient très bruyantes La présente invention a pour objet une machine qui remédie à ces inconvénients et permet de mettre en place et de souder les fonds et brise-lames des citernes et réservoirs. La machine selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un bati par rapport auquel est monté pivotant un support pour un plateau tournant muni de moyens de maintien d'une virole, de façon à pouvoir occuper, soit une position ver- ticale, soit une position dans laquelle il est horizontal et re- pose sur le bâti, un dispositif d'emmanchement des fonds et brise- lames qui est mobile par rapport au bati et peut occuper soit une position située à la verticale du bati, soit une position située à la verticale d'un emplacement de dépose des fonds et brise-la- mes, ce dispositif comprenant un bati auxiliaire par rapport au- quel est mobile verticalement *un plateau d'emmanchement portant des moyens de prise et d'emmanchement des fonds et brise-lames, et une installation de soudure des fonds et brise-lames qui est mobile par rapport au bati et peut occuper une position située à la verticale du bâti, cette installation comprenant un support pa rapport auquel est mobile verticalement une tête de soudure. Pour utiliser cette machine, on engage une virole placée de manière à avoir son axe horizontal dans les organes de maintien du plateau placé verticalement Puis on fait pivoter le support d ce plateau de manière qu'il vienne reposer sur le bâti A l'aide du dispositif d'emmanchement des fonds et brise-lames, on vient prendre un fond ou un brise-lames situé à l'emplacement de dépose et on l'amène à la verticale de la virole Puis, on déplace vers bas le plateau d'emmanchement jusqu'à ce que le fond ou le brise- lames se trouve à la hauteur désirée dans la virole Il ne reste 2 2535697 plus ensuite qu'à remonter le plateau d'emmanchement et à le dé- placer de façon à libérer l'espace situé au droit de la virole, à amener l'installation de soudure en regard de cette virole et à souder le fond ou le brise-lames mis en place en faisant pivo- ter le plateau tournant. Il y a avantage à ce que les dimensions extérieures du fond ou du brise-lames soient légèrement supérieures aux dimensions intérieures de la virole, ce qui permet par effet de serrage le maintien en position du fond ou du brise-lames avant sa soudure, malgré des tolérances dans les dimensions du fond ou brise-lames. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, qui permet un emmanchement aisé du fond ou du brise-lames malgré cet- te différence dimensionnelle, le plateau d'emmanchement est arti- culé autour d'un axe horizontal sur un support mobile verticale- ment par rapport au bâti-du dispositif d'emmanchement et la machi- ne comporte un moteur tel qu'un vérin propre à faire pivoter le plateau par rapport au support. Lors de l'emmanchement du fond ou du brise-lames on dispose obliquement le plateau et le fond ou brise-lames qu'il porte de sorte que l'emmanchement se fait facilement et que tout arrache- ment du métal de la virole est évité Puis, lorsque le fond ou le brise-lames se trouve à proximité de la position qu'il doit occu- per, on fait basculer le plateau pour le ramener en position ho- rizontale Le fond ou le brise-lames se trouve ainsi dans la po- sition correcte, perpendiculaire à l'axe de la virole. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la machine comporte deux bâtis à chacun desquels est associé un pla- teau tournant et son support, et le dispositif d'emmanchement ainsi que l'installation de soudure sont disposés de manière à pouvoir être amenés à volonté à la verticale de l'un ou l'autre des bâtis On peut ainsi procéder à la soudure d'un fond ou d'un brise-lames dans une virole reposant sur l'un des bâtis pendant que simultanément on met en-place un fond ou un brise-lames dans une seconde virole reposant sur l'autre bâti. Dans ce cas, le dispositif d'emmanchement des fonds peut être porté par une poutre qui est montée pivotante par rapport à un sup- port fixe autour d'un axe vertical équidistant des deux bâtis et de l'emplacement de dépose des fonds et brise-lames De son coté, l'installation de soudure peut être montée mobile sur une poutre s'étendant dans un plan vertical parallèle au plan des axes des 3 - 2535697 Y bâtis. Lorsque les fonds sont mis en place, la citerne doit conte- nir un volume donné de liquide Lorsque cette citerne comporte des fonds intermédiaires, le volume de chacun des compartiments déli- mités par deux fonds successifs doit également avoir un volume donné La position des fonds par rapport à la virole doit donc etre déterminée de manière précise Or, du fait des tolérances de fabrication, le volume de liquide que peut contenir un fond, est relativement variable; par ailleurs, la forme géométrique du tom- bé de quart du fond n'est pas rigoureusement constante. La présente invention a également pour objet un procédé pour la mise en place des fonds et brise-lames à l'aide de la machine décrite ci-dessus qui permet de rendre automatique le fonctionne- ment de cette machine. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on choisit pour la ma- chine un niveau de référence avec lequel on fait coïncider initia- lement un niveau de référence du plateau d'emmanchement, en ce que, pour chaque fond, on détermine d'une part, une cote-de jau- geage en plaçant dans le fond un volume déterminé de liquide et en mesurant l'écart moyen entre le niveau du liquide et le bord supérieur du fond, et une cote de forme en mesurant l'écart moyen entre le bord supérieur du fond et le niveau de référence du pla- teau d'emmanchement lorsque le fond est pressé contre lui, et en ce qu'on descend le plateau d'emmanchement de façon que la distan- ce de son niveau de référence au niveau de référence de la machi- ne corresponde au volume de liquide que doit délimiter le fond, compte tenu de la cote de jaugeage et de la cote de forme de ce fond. On a décrit ci-après, à titre d'exempie non limitatif, un mo- de de réalisation de la machine selon l'invention avec référence aux dessins annexés dans-lesquels: La Figure 1 est une vue en élévation de la machine avec arra- chement partiel; - La Figure 2 en-est une coupe verticale suivant II-II de la Figure 1; La Figure 3 en est une vue en plan; Les Figures 4 à 8 sont des schémas montrant comment est déter minée la position que doit occuper un fond. Telle qu'elle est représentée au dessin, la machine selon l'invention comprend deux bâtis mécano-soudés la et lb qui sont 4 2535697; chacun scellés au fond d'une fosse 2 a ou 2 b et sur chacun des- quels peut s'appliquer un support 3 pour un plateau tournant 4. Ce support enferme un moteur non visible au dessin et permettant de faire tourner le plateau 4 Il est porté par deux bras 5 qui sont montés pivotants autour d'un axe 6 sur le bâti la ou lb cor- respondant Deux vérins 7 articulés en 8 sur le bâti 1 et en 9 sur le bras 5 adjacent permettent d'amener le support 3, soit dans une position dans laquelle il est horizontal et repose sur le bâti la ou lb, soit dans une position verticale dans laquelle son bord inférieur est sensiblement de niveau avec le sol 10 du local dans lequel est disposée la machine. Des bras 11 munis de rouleaux 12 et orientés perpendiculai- rement au plateau 4 sont montés sur ce dernier par l'intermédiai- re d'un dispositif 13 permettant de les déplacer radialement Une virole 14 reposant sur le sol 10 peut être amenée entre les bras 11 du plateau, lorsque celui-ci est en position verticale, ces bras ayant été préalablement réglés en fonction du diamètre de la virole Les vérins 7 sont-ensuite actionnés pour amener la viro- le en position verticale. Un fat 15 repose sur une platine de scellement et de mise à niveau 16 à égale distance des deux bâtis la et lb Il porte à sa partie supérieure une poutre pivotante 17 dont l'extrémité libre peut être ancrée au bati d'un portique de soudage 18 et qui sup- porte un dispositif d'emmanchement des fonds et brise-lames Le fût 15 porte un moteur 19 sur l'arbre duquel est fixé un pignon 20. Celui-ci est en prise avec une couronne dentée 21 fixée sur la poutre 17 coaxialement à son pivot Le moteur 19 permet ainsi de faire pivoter la poutre 17 par rapport au fût 15. Le dispositif d'emmanchement des fonds et brise-lames est disposé de manière à pouvoir être amené dans l'axe de chacun des deux bâtis la et lb par pivotement de la poutre 17 Ce dispositif comporte deux colonnes de guidage verticales 22 qui sont montées coulissantes dans la poutre 17 et portent à leur partie inférieu- re un support 23 sur lequel un plateau d'emmanchement 24 est ar- ticulé autour d'un axe-horizontal 25 Un vérin schématise en 26 permet de faire basculer le plateau 24 autour de l'axe 25 Le sup- port 23 est solidaire d'une vis verticale 27 fixe en rotation et montée dans un écrou qui est relié à l'arbre 28 d'un moteur élec- trique 29 Le fonctionnement de ce moteur a ainsi pour effet de déplacer verticalement le support 23 avec son plateau 24 Ce der- 2535697; nier porte en son centre une ventouse 30 reliée à unesource de vide non représentée et à ses bords un outillage d'emmanchement 31 à la forme des fonds et brise-lames 32 à mettre en place. Un ensemble 33 pour la dépose des fonds et des brise-lames 32 est prévu à égale distance des deux bâtis la et lb, l'axe de cet ensemble étant situé à une distance de l'axe du fût 15, égale à celle séparant cet axe des axes des'bâtis la et lb L'ensemble 33 comporte des enclumes de référence 34 dont une seule est re- présentée à la Figure 3. Le portique de soudage 18 est formé de deux paliers 35 sup- portant une poutre 36, qui s'étend dans un plan vertical parallè- le au plan des axes des bâtis la et lb Sur cette-poutre est mon- té coulissant un chariot de soudage 37 motorisé par un moto-réduc- teur non représenté Dans ce chariot est monté mobile verticale- ment un fût 38 qui porte à sa partie inférieure un chariot 39 ré- glable verticalement Un deuxième chariot 40 est réglable horizon- talement par rapport au chariot 39 et porte une tête de soudage 4: et un palpeur 42. La référence 43 désigne une passerelle porte-opérateur du po 3 tique de soudage 18. Le fonctionnement général de la machine qui vient d'être dé- crite est très simple Une virole 14 ayant été préalablement ame- née par exemple sur le plateau 4 reposant sur le bâti la, et un fond 32 ayant été posé sur l'ensemble 33, on fait pivoter la pou- tre 17 de façon que le plateau 24 se trouve à la verticale de l'e: semble 33, on descend ce plateau après l'avoir amené en position horizontale et on vient prendre le fond 32 à l'aide de la ventou- se 30 On remonte l'ensemble plateau-fond, puis on fait pivoter la poutre 17 et on amène le plateau 24 avec le fond 32 à la verti cale du bati la On fait basculer le plateau 24 par manoeuvre du vérin 26 et on descend l'ensemble dans la virole 14, jusqu'à ce que le fond se trouve à-la hauteur désirée dans la virole, en ra menant le plateau en position horizontale en fin de mouvement. Après avoir libéré la prise du fond, on retire ce plateau 24 de la virole, on fait pivoter la poutre 17 pour libérer cette vi- role, on déplace le chariot de soudage 37 pour l'amener au droit de ladite virole et on y fait descendre le fat 34 On soude ensui te en plusieurs points le fond à la virole, la soudure complète étant effectuée ultérieurement. 6 2535697 j Pendant la soudure du fond à la virole, on met en place de manière analogue un autre fond dans une deuxième virole placée sur le plateau 4 reposant sur le bâti lb. La position d'un fond 32 dans une virole 14 doit âtre déter- minée de manière précise de façon que le volume entre deux fonds successifs ait une valeur donnée. A cet effet, on met horizontal le plateau 24 et on le des- cend jusqu'à ce que la surface supérieure 44 de l'outillage d'em- manchement coïncide avec celle du plateau 4 qui est représentée au dessin par la référence 45 L'information est fournie à un codeur de commande 46 du moteur 29 et la position correspondante définit le zéro de la machins (figure 4) De manière analogue, on descend la tête de soudage jusqu'à ce que son palpeur 42 soit au contact du plateau 4 L'information est fournie à des codeurs 47 et 48 et la tête de soudage occupe alors la position "zéro". On procède ensuite au jaugeage du fond 32 à mettre en place. On le pose dans un support 49 à la forme et on le remplit d'un volume V donné d'eau, ce volume étant déterminé de manière que le niveau 50 se situe dans la zone o la partie ouverte du fond pré- sente sensiblement la forme d'un cylindre (de section circulaire ou ovale suivant les cas), en général, ce volume est d'une cen- taine de litres (figure 5) A l'aide des enclumes de référence 34, on mesure en plusieurs points la distance entre le niveau 50 et le bord supérieur du fond; on en fait la moyenne x. Puis on presse l'outillage d'emmanchement 31 contre le fond 32 placé sur le support 49 et on mesure en plusieurs points la cote entre le bord supérieur du fond et la surface supérieure 43 de l'outillage d'emmanchement 31 (figure 6); on en fait la moyen- ne y. On répète ces opérations pour chacun des fonds et on obtient ainsi pour chacun d'eux des valeurs x 1 y 1 X 2 y 2 **Xn Yn On met alors en place le premier fond 32 a dans la virole 14 en amenant le niveau 43 de l'outillage d'emmanchement à la cote: N 1 = xl + y 1 + _ a étant une hauteur de sécurité égale par exemple à 5 mm (Figure 7) Dans la pratique cette cote est déterminée par un calculateur qui commande directement le moteur 19, le niveau 50 correspondant au volume V coïncide alors, à la distance a près, avec le niveau de référence 45. on fixe le fond 32 a à la virole 14 par quelques points de soudure Avant chaque point le palpeur 42 détermine la cote M 1 du bord supérieur du fond o doit se faire la soudure Cela permet de vérifier que le fond 32 a a bien été positionné; de vérifier l'horizontalité du fond, et de prendre en compte-les valeurs né- cessaires à la détermination de la cote d'emmanchement du fond suivant 32 b. On met ensuite en place le second fond 32 b en amenant le ni- veau 43 de l'outillage d'emmanchement à la cote N 2 = M 1 xl + 1 + x 2 + Y 2 + a' h étant la distance correspondant au volume à enfermer entre les deux fonds 32 a et 32 b, c'est-à-dire étant égal au quotient de ce volume par la section de la virole 14 (Figure 8) On vérifie le niveau de soudage M 2 comme il a été indiqué précédemment et on soude le fond. On opère de manière analogue pour les fonds suivants, en amenant à chaque fois le niveau 43 de l'outillage à la cote: Nn = Mn 1 Xnl + hn + xn + yn + a, hn étant la distance correspondante au volume à enfermer entre le enième fond et le fond precédent. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être con- sidérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. 8 2535697; REVENDICATIONS 1 Machine pour la mise en place et le soudage des fonds et brise-lames dans la virole d'un réservoir ou citerne, caractéri- sée en ce qu'elle comprend au moins un bâti la ou lb par rapport auquel est monté pivotant un support 3 pour un plateau tournant 4 muni de moyens de maintien 11 d'une virole 14, de façon à pou- voir occuper soit une position verticale, soit une position dans laquelle il est horizontal et repose sur le bâti, un dispositif d'emmanchement des fonds et brise-lames qui est mobile par rap- port au bâti la ou lb et peut occuper soit une position située à la verticale du bâti, soit une position située à la verticale d'un emplacement de dépose des fonds et brise-lames, ce disposi- tif comprenant un bâti auxiliaire 17 par rapport auquel est mobi- le verticalement un plateau d'emmanchement 24 portant des moyens de prise et d'emmanchement de fonds et brise-lames, et une instal- lation de soudure des fonds et brise-lames qui-est mobile par rap- port au bâti la ou lb et peut occuper une position située à la verticale du bâti, cette installation comprenant un support 37 par rapport auquel est mobile verticalement une tête de soudure. 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau d'emmanchement 24 est articulé autour d'un axe hori- zontal 25 sur un support 23 mobile verticalement par rapport au bâti 17 du dispositif d'emmanchement et en ce que la machine com- porte un moteur tel qu'un vérin 26 propre à faire pivoter le pla- teau par rapport au support. 3 Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte deux bâtis la et lb à chacun desquels est associé un plateau tournant 4 et son support 3, et en ce que le dispositif d'emmanchement ainsi que l'installation de soudure sont disposés de manière à pouvoir être amenés à volonté à la verticale de l'un ou l'autre du bâti. 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif d'emmanchement des fonds est porté par une poutre 17 qui est montée pivotante par rapport à un support fixe 15 autour d'un axe vertical équidistant des deux bâtis et de l'emplacement de dépose des fonds et brise-lames. Machine selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que l'installation de soudure est montée mobile sur une poutre 36 2535697 i / s'étendant dans un plan vertical parallèle au plan des axes des bâtis la et lb. 6 Procédé pour la mise en place et le soudage des fonds et brise-lames à l'aide de la machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on choisit pour la machine un ni- veau de référence 45 avec lequel on fait coïncider initialement un niveau de référence 44 du plateau d'emmanchement, en ce que, pour chaque fond, on détermine d'une part une cote de jaugeage en plaçant dans le fond un volume déterminé de liquide et en mesu- rant l'écart moyen entre le niveau de liquide et le bord-supérieui du fond, et une cote de forme en mesurant l'écart moyen entre le bord supérieur du-fond et le niveau de référence du plateau d'em- manchement lorsque le fond est pressé contre lui, et en ce qu'on descend le plateau d'emmanchement de façon que la distance de son niveau de référence au niveau de référence de la machine corres- ponde au volume de liquide que doit délimiter le fond, compte teni de la cote de jaugeage et de la cote de forme de ce fond. -v