Brevet FR2584004A1 — publié le 19870102

Procédé de soudure par faisceau électronique pour cylindre perforé de machine à papier" L'invention concerne un procédé de soudure par faisceau électronique pour cylindre perforé de machine à papier. Comme cela est bien connu, une machine de fabrication de papier est munie d'un cylindrique per- foré permettant de retirer toutes les substances étrangères de la pulpe pour obtenir un choix très fin. Concernant l'art antérieur, l'un des procédés de fabri- cation du cylindre perforé récemment développé est maintenant décrit en se référant aux figures 10 à 14 dans lesquelles la figure 10 représente schématiquement une vue en plan du cylindre perforé, la figure 11 représenté une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 10, la figure 12 représente une vue agrandie d'une partie N de la figure 11, la figure 13 représente une vue en coupe agrandie d'une partie M de la figure , dans le sens horizontal et la figure 14 représente les conditions d'assemblage de tiges présentant une forme spéciale. Sur ces figures, la référence 1 désigne les tiges de forme speciale supportées par un rebord supérieur 2 et un rebord inférieur 3, les deux diamètres de ces rebords 2 et 3 étant égaux. La tige 1 est formée dans un matériau laminé présentant une section telle que celle représentée en figure 13 et s'obtient en 253S 1004 coupant le.matériau laminé reformé pour présenter une forme parfaitement droite sur une longueur prédéterminée L représentée en figure 11. Les rebords supérieur et inférieur 2 et 3 sont munis d'une rainure 4 présentant une largeur W de la tige 1, comme indiqué en figure 13, et une rainure de guidage 6 destinée à la fixation d'un anneau de guida- ge 5. L'anneau de guidage 5 est utilisé pour assembler les tiges 1 dans une forme cylindrique présentant une largeur de fente prédéterminée a entre les tiges adja- centes, de façon que les tiges 1 soient placées effi- cacement avec précision. A ce propos, la surface du rebord est préalablement usinée aux dimensions prédé- terminées permettant d'obtenir un montage convenable du cylindre. Comme indiqué en figure 14, dans le cas dans lequel la tige 1 est formée de manière à présenter la section illustrée dans cet exemple, lorsqu'il est donné à l'anneau de guidage 5 la forme ondulée en dents de scie représentée par la figure, il convient d'assembler les tiges 1 tout en faisant tourner celles-ci dans le sens de la flèche 7 pour que ces tiges 1 soient fixées dans une position prédéterminée. Le procédé de montage est maintenant décrit: (1) Les anneaux de guidage 5 sont adaptés respectivement dans les rainures de guidage 6 des rebords supérieur et inférieur 2 et 3. (2) Un gabarit convenable est utilisé pour disposer les rebords supérieur et inférieur 2 et 3 dans des positions opposées de façon que la distance entre les fonds des rainures respectives 4 des rebords supérieur et inférieur 2 et 3 opposés l'un à l'autre, soient sensiblement égale à la longueur L de la tige 1. (3) Les tiges 1 sont introduites successi- vement dans les rainures respectives 4 des rebords -'à UU04 supérieur et inférieur 2 et 3, et sont tournées dans le sens de la flèche 7 de la figure 14, de façon que ces tiges 1 soient fixées dans la position prédéterminée. (4) Lorsque toutes les tiges 1 sont complète- ment introduites et mises en place dans les rainures 4, toutes ces tiges 1 sont bloquées par un gabarit de manière à ne pas se déplacer ou se décaler. Lorsque le montage des tiges est terminé, les jonctions entre les tiges 1 et les rebords supérieur et inférieur 2 et 3 sont fixées. La flèche 8 de la figure 12 représente le sens de soudure de la jonction. Il est souhaitable de choisir un procédé de soudure qui ne nécessite pas de préparer les bords des parties soudées, qui présente un minimum de déformation de soudure, et qui donne une surface de cordon de soudure lisse. En fait, le procédé le plus efficace pour obtenir une telle soudure consiste à utiliser une soudure par faisceau électronique ou par faisceau laser. Lorsque le procédé de soudure par faisceau électronique est utilisé pour souder la jonction entre la tige 1 et les rebords supérieur et inférieur 2 et 3, il est obtenu une soudure de qualité supérieure à celle du procédé de soudure selon l'art antérieur utilisé pour la fabrication du cylindre perforé ci-des- sus. Cependant, dans la technique ci-dessus, lorsque le procédé de soudure par faisceau électronique est utilisé pour souder un écran de petit modèle monté en utilisant les tiges 1 laminées de manière à présenter la forme de section illustrée en figure 14, la surface du cordon de soudure est grossière de sorte qu'en pratique les fibres du matériau constituant le papier risquent de s'enchevêtrer facilement sur la surface du cordon de soudure en détériorant la qualité apparente des produits. I1 est donc nécessaire de résoudre ce problème pour un usage pratique. 9253 4004 Par suite, compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour but de créer un procédé de soudure par faisceau électronique pour cylindre d'écran dans lequel la soudure de la jonction entre les pièces en forme de tiges et les rebords du cylindre d'écran, n'en- tramnent qu'un minimum de déformation de soudure et permettent de souder complètement la jonction de façon que la surface du cordon de soudure soit lisse et sta- bilisée, les reliefs et les éclaboussures détériorant l'aspect extérieur du cylindre d'écran étant supprimés. A cet effet, l'invention concerne un procédé de soudure par faisceau électronique pour cylindre perforé de machine à papier, destiné à souder, au moyen d'un faisceau électronique, les jonctions entre les deux extrémités de pièces en forme de tiges disposées à in- tervalles réguliers, et des rebords, procédé caractérisé en ce que la soudure est effectuée de façon que la direction d'irradiation du faisceau soit dirigée sur la même surface que la surface de jonction, que cette direction d'irradiation soit inclinée par rapport à la direction de soudure, et que le faisceau pénètre dans les rebords. La soudure de la jonction entre les éléments en forme de tiges (tiges de forme spéciale) et les rebords, permet d'obtenir les résultats suivants: (1) la déformation de soudure est minimum, (2) la jonction est complètement soudée, (3) la surface du cordon de soudure est lisse et stabilisée, (4) aucune saillie ni fissure n'est produite, et (5) aucune éclaboussure détériorant l'aspect extérieur n'est produite. Comme décrit ci-dessus, lorsque les jonctions entre la pièce en forme de tige et les rebords sont soudées en utilisant le procédé de soudure par faisceau électronique selon l'invention,-le sens de rayonnement du faisceau n'est pas parallèle aux fentes mais se trouve convenablement incliné par rapport à celles-ci, et le faisceau est destiné à pénétrer dans les rebords pour donner ainsi un cordon de soudure de profondeur de soudure constante. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins joints dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un échantillon de cylindre perforé monté sous la forme d'un modèle de type plat; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure I; - la figure 4 représente un procédé d'irra- diation par un faisceau électronique; - la figure 5 représente les directions de rayonnement du faisceau électronique sur une tige de forme spéciale; - la figure 6 est une vue en coupe illustrant une faible profondeur de soudure du cordon de soudure; - la figure 7 est une vue.en coupe illustrant une grande profondeur de soudure du cordon de soudure; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 6; - la figure 9 représente schématiquement un procédé de soudure d'un cylindre d'écran par le faisceau électronique; - la figure 10 est une vue en plan du cylin- dre d'écran; - la figure 11 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 10; - la figure 12 est une vue agrandie de la partie N de la figure 11; - la figure 13 est une vue agrandie de la partie de coupe horizontale M de la figure 10; et - la figure 14 représente la manière de monter la tige. Différentes formes de réalisation de l'inven- tion seront maintenant décrites en se référant aux dessins. Réalisation 1 En se référant maintenant aux figures 1 à 8 dans lesquelles la figure 1 représente schématiquement un petit échantillon de cylindre monté sous la forme d'un modèle de type plat, la figure 2 représente une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 1, et la figure 3 représente une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. En figure 1, la référence 11 désigne un certain nombre de tiges de forme spéciale constituant une pièce en forme de tiges. Les deux extrémités de chacune des tiges viennent s'adapter respectivement dans des rainures des rebords 12 et 13. Les tiges 11 et les rebords 12 et 13 sont fixés par des boulons 14 et des écrous 15. Dans cet exemple, une plaque de cale est utilisée pour former une largeur de fente a de façon que cette largeur de fente a soit égale à 0,4 mm. La figure 4 représente le point d'irradiation du faisceau électronique 16 et ce point d'irradiation correspond à la jonction entre les extrémités de la tige 11 et les rebords 12 et 13. La figure 5 représente trois directions d''irradiation du faisceau électronique sur la tige 11. En figure 5, la flèche 17 représente le faisceau rayonnant verticalement dans la direction parallèle à la fente, et les flèches 18 et 19 représen- tent le faisceau rayonnant dans la direction de soudure ou dans la direction opposée à la direction de soudure, c'est-à-dire dans une direction inclinée par rapport à la direction de soudure, de façon que la direction de rayonnement ne soit pas parallèle à celle de la surface de la fente. (1) Cordon de soudure sans pénétration. Comme indiqué en figure 6, la profondeur de soudure S est réglée de manière à s'arrêter à l'inté- rieur du rebord 12 ou 13, sans pénétrer dans ce rebord 12 ou 13. Lorsqu'elle est irradiée par le faisceau électronique dans la direction indiquée par la flèche 17 de la figure 5, la soudure pénètre profondément dans les parties o se trouvent les fentes, tandis que cette soudure ne pénètre que peu profondément dans les parties ou se trouvent les tiges 11, comme indiqué en figure 8, ce qui permet de faire varier considérablement la profondeur de soudure. La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 6. Sur les figures, la référence 21 désigne un flot de soudure 22 et la référence U indique la variation de largeur de la pro- fondeur de soudure. Par suite, si la totalité de la soudure est peu profonde, la tige 11 n'est pas complète- ment soudée et des parties non soudées subsistent partiel- lement. De plus, si la totalité de la soudure est profonde de façon que la tige 11 soit parfaitement soudée, le faisceau pénètre dans le rebord aux endroits o se trou- vent les fentes, de sorte que l'aspect extérieur de la surface du cordon de soudure est détérioré. Au contraire, lorsque le rayonnement du fais- ceau est appliqué dans la direction de la flèche 18, sous l'angle de rayonnement de 16 , la largeur de varia- tion U de la profondeur de soudure est extrêmement faible, c'est-à-dire de l'ordre de 1,5 à 2 mm. De plus, lorsque le rayonnement est appliqué dans la direction de la flèche 19 (dans l'exemple proposé par cette forme de 258!i 004 réalisation), la largeur de variation est encore plus petite et devient de l'ordre de 1 mm. (2) Cordon de soudure avec pénétration. Si la profondeur de soudure est réglée de manière à pénétrer dans le rebord 12 ou 13, comme indiqué en figure 7, il apparaît une différence dans la forme du cordon de soudure côté arrière 23, du fait de la direction de rayonnement du faisceau. Plus précisément, lorsqu'il est irradié dans la direction de la flèche 18 de la figure 5, le cordon de soudure côté arrière 23 est formé de manière à présenter des bosses (c'est-à- dire que le cordon de soudure présente un certain nombre d'éminences en forme de bosses couplées successi- vement les unes aux autres), ce qui détériore l'aspect extérieur du cordon de soudure irrégulier ainsi obtenu. Au contraire, lorsqu'il est irradié dans le sens de la flèche 19 de la figure 5, le cordon de soudure côté arrière 23 est formé de manière uniforme, et l'as- pect extérieur devient bien meilleur. Dans le cas du cordon de soudure avec pénétration, l'aspect extérieur de la surface 24 du cordon de soudure (voir figure 7) devient meilleur comparativement à celui du cordon de soudure sans pénétration, et la formation du cordon de soudure est réduite au minimum dans les parties o la largeur de fente est formée. Cette formation est, de préférence, réduite au minimum car elle risque de s'enchevêtrer facilement avec les fibres du matériau constituant le papier. Selon l'invention, la soudure est effectuée de façon que le faisceau électronique 16 soit incliné, comme indiqué par la flèche 19 (sous l'angle d'inclinai- son de 16 ), par rapport à la direction de soudure, à l'intérieur de la surface de jonction, et de façon que le faisceau pénétre dans le rebord 12 ou 13. Ainsi, la soudure est profonde dans les parties o se trouvent Y.1 les fentes, ce qui permet d'obtenir une soudure parfaite. Par suite, la variation de largeur est réduite au minimum et un aspect extérieur excellent est obtenu. Réal]isation 2 En se référant à la figure 9, celle-ci repré- sente un procédé de soudure d'un cylindre perforé au moyen du faisceau électronique. En figure 9, la référence 31 désigne des tiges de forme spéciale disposées sous une forme cylindrique, ces tiges étant représentées en coupe. La référence 32 désigne le faisceau électronique tombanrit dans la direction verticale. Pour obtenir l'angle de rayonnement voulu du faisceau par rapport aux tiges i1, le centre du cylindre est déplacé excentriquement par rapport au centre du faisceau et le cylindre perforé est tourné de façon que ce cylindre soit irradié sous un certain angle par le faisceau électronique. En figure 9, la référence 33 indique la distance d'excentrement. Selon l'invention, lorsqu'il n'est pas utilise d'appareil de déviation de faisceau ou lorsqu'on ne peut obtenir un angle de déviation suffisamment grand du faisceau, meme en utilisant l'appareil de déviation du faisceau, l'angle d'irradiation du faisceau peut être command(é d(le la manière décrite ci-dessus. En fait, lorsque le cordon de soudure avec pénétration est réalisé sur un cylindre de 500 mm de diamètre, avec une distance d '\xcentrement de 40 mm, le cordof. de soudure de surface a.ait et le cordon de soudure côté arrière sont obtenus de façon stable comparativement au petit échantillon, et l'état de surface est en fait suffisant même si cette 0() surface n'est pas soumise à un usinage de finition par une meuIe Olu autre. De plus, il est extrêmement préférable de rendre la surface du cordon de soudure encore plus lisse en effectuant une soudure ornementale par irradiation t5 du cordon de soudure initial par le faisceau, en réduisant encore la puissance de sortie de ce faisceau et en le défocalisant par rapport à la surface pour étaler sa plage de rayonnement. Comme décrit ci-dessus, la soudure, selon l'invention, de la jonction entre la pièce en forme de tige et le rebord présente moins de déformation de soudure, et cette jonction est complètement soudée de façon que la surface du cordon de soudure soit lisse et stabilisée, sans produire de reliefs ou d'éclaboussures détériorant l'aspect extérieur. Le procédé de soudure par faisceau électronique peut être utilisé pour la fabrication de cylindres perforés destinés à des produits tels que par exemple les cribles de type Mitsubishi K, les cribles centrifuges, les dispositifs de triage centrifuges, les cribles de type à barrière et autres. 1I R E V E N D I CA T I ON S 1 ) Procédé de soudure par faisceau électro- nique pour cylindre perforé de machine à papier, destiné à souder, au moyen d'un faisceau électronique, les jonctions entre lex deux extrémités de pièces en forme de tiges disposées à intervalles réguliers et des rebords, procédé caractérisé en ce que la soudure est effectuée de façon que la direction d'irradiation du faisceau (17, 18) soit dirigée sur la même surface que la surface de jonction, que cette direction d'irradiation soit inclinée par rapport à la direction de soudure, et que le faisceau pénètre dans les rebords (12, 13). 2 ) Procédé de soudure par faisceau électro- nique pour cylindre perforé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le faisceau électronique est incliné dans la direction de déplacement de la soudure, et en ce que l'irradiation par le faisceau est effectuée à partir d'une direction (indiquée par la flèche 19) opposée à la direction de déplacement.