Brevet FR2609911A1 — publié le 19880729

i La présente invention concerne la métallurgie et a notamment pour objet des procédés de fabrication de pro- filés métalliques allégés. Le procédé revendiqué peut être avantageusement apppliqué à la fabrication de poutres, colonnes, sous- poutres et autres éléments de construction trouvant leur emploi dans de différentes branches de l'industrie, prin- cipalement dans l'industrie de bâtiment. On connait bien un procédé de fabrication de pro- filés métalliques allégés à partir de profilés laminés. Dans ce procédé, on coupe une ébauche laminée (un profilé laminé en U ou en I), dans le sens longitudinal, suivant une ligne en zigzag, en deux éléments, on les sépare et on les met en coïncidence par les parties saillantes des bords en zigzag et puis on les soude pour former un pro- filé allégé. Ce procédé permet de fabriquer des articles à partir de profilés laminés à chaud. Toutefois, il con- vient de noter que l'utilisation du procédé connu pour la fabrication de profilés allégés métalliques conduit à des déchets relativement importants de métal. Du fait qu'on utilise, en qualité d'ébauches de départ, des profilés en U, des profilés en I et des profilés en Z, ce procédé ne permet de produire que des profilés allégés dont la gamme de types est limitée. On connaît un procédé de fabrication de profilés métalliques allégés consistant à faire avancer un feuil- lard à partir d'un rouleau, à le dresser, puis à le piler en formant un profilé, a le couper en tronçons d'une lon- gueur mesurée, à le séparer suivant une ligne en zigzag en éléments, à mettre les éléments ainsi produits en coinci- dence de façon à former un profilé d'une section décalée et à les souder ultérieurement ("Constructions allégées" par Yan Brudka et autres, 1974, Stroiizdat (Moscou), pages 320 à 325). Ce procédé permet de produire des profilés métal- liques allégés à partir d'un profilé plié. Toutefois, ce procédé, comme le procédé déjà décrit ci-dessus,ne permet de produire qu'une gamme limitée de types des profilés sus- mentionnés. De plus, pour assurer la production sans déchets et le processus continu de séparation longitudinale des profilés pliés suivant une ligne en zigzag, on soude les profilés pliés pièce par pièce en une fois, mais on nettoie les ex- trémités avant le soudage,ce qui nécessite de réaliser des opérations technologiques supplémentaires pour lesquelles il faut prévoir supplémentairement un matériel correspon- dant, un outillage et la main d'oeuvre. La séparation longitudinale est réalisée suivant une ligne en zigzag le long de la paroi d'un profilé plié, c'est-à-dire après la formation d'un profilé à partir d'un feuillard, ce qui aboutit au faussage des éléments à la suite des contraintes intérieures dans les profilés pliés. Pour retenir les éléments contre le faussage jusqu'à ce qu'ils soient réunis totalement entre eux sur les parties saillantes des bords en zigzag, il est nécessaire d'utiliser un équipement pour lequel il faut consommer une grande quan- tité de métal (transporteurs à rouleaux ou dispositifs auxi- liaires). La séparation longitudinale d'une paroi d'un pro- filé plié ne peut être réalisée que suivant une seule ligne en zigzag, c'est pourquoi les possibilités d'augmentation de la hauteur d'un profilé métallique allégé sont limitées. Les éléments séparés des profilés plies sont réunis par les parties saillantes des bords en zigzag et, ensuite, soudés à l'aide d'électrodes ou par soudage semi- automatique sous gaz carbonique, ce qui impose une consomma- tion supplémentaire de matériaux (électrodes, fils-électro- des, gaz carbonique). Pour obtenir un rendement correspon- dant d'une chaîne technologique sur laquelle est réalisé le procédé connu, il est nécessaire d'utiliser un grand nombre de groupes de soudage. Les contraintes résiduelles des élé- ments d'un profilé plié et la déformation ayant lieu à la suite du soudage, ainsi que l'absence du calibrage des pro- filés métalliques allégés conduisent aux défauts des formes géométriques, c'est-à-dire à une baisse de la qualité. On s'est donc proposé de créer un procédé de fabrication de profilés métalliques allégés, dans lequel la séquence des opérations et les particularités de leur réalisation permettraient d'élever l'aptitude du procédé à s'adapter à la technologie, d'assurer la continuité de la séparation longitudinale d'un feuillard, de l'automatiser totalement et sans déchets et d'élever également la qualité des profilés métalliques allégés en élargissant la gamme de types des profilés. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un procédé de fabrication de profilés métalliques allégés con- sistant à faire avancer, à partir d'un rouleau, un feuil- lard, à le couper à une longueur mesurée, à effectuer sa séparation longitudinale, suivant une ligne en zigzag, en éléments, à mettre les éléments produits en coïncidence de façon à former un profilé d'une section décalée et à les souder ultérieurement, caractérisé en ce qu'avant de procé- der au pliage, on effectue la séparation longitudinale du feuillard, suivant une ligne en zigzag, en au moins deux éléments, on coupe chaque élément produit à une longueur mesurée, on met les bords en coïncidence dans un plan de façon à former une tôle d'une section décalée et on les soude entre eux. Pour produire une tôle d'une section décalée avec des trous, il est nécessaire de mettre les éléments en coin- cidence par les saillies des bords en zigzag. Pour produire une tôle d'une section décalée sans trou, il est nécessaire de mettre les éléments en coinci- dence par les bords rectilignes. Pour produire une tôle d'une section décalée d'une longueur mesurée dans laquelle les trous sont disposés en carré, dans le cas o un feuillard est séparé longitudi- 260991 1 nalement suivant une ligne en zigzag en trois éléments, il faut disposer les bords en zigzag de l'élément central l'un par rapport à l'autre d'une manière symétrique. De plus, cela permet de former, à partir d'un élément central, une équerre symétrique à bords en zigzag. Dans le cas de la séparation longitudinale d'un feuillard, suivant une ligne en zigzag, en trois éléments, pour produire une tôle d'une section décalée d'une longueur mesurée dans laquelle les trous sont disposés en quinconce, il faut disposer les bords en zigzag de l'élément central l'un par rapport à l'autre d'une manière congruente. Pour former un profilé dans des cylindres de lami- nage, il est nécessaire de nettoyer le joint soudé après le soudage de plus de deux éléments en uen tôle d'une section décalée. L'invention sera mieux comprise et d'autre buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation d'un procédé de réalisation de profilés métalliques allégés, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins non limitatifs annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente d'une manière schémati- que une chaine technologique de production de profilés allé- gés à partir d'un feuillard d'un rouleau; - la figure 2 représente un fragment d'une tôle d'une section décalée avec des bords rectilignes produits à partir de deux éléments; - la figure 3 représente un fragment d'un élément avec bords en zigzag; - la figure 4 représente un fragment d'une tôle d'une section décalée avec des bords en zigzag, sa longueur étant mesurée et la largeur étant illimitée; - la figure 5 représente un fragment d'une tôle d'une section décalée, dont les bords sont rectilignes, la longueur est mesurée et la largeur est illimitée; - la figure 6 représente un fragment de la sépa- ration longitudinale suivant une ligne en zigzag en trois éléments, l'élément central étant réalisé avec des bords congruents; - la figure 7 représente un fragment d'une tôle d'une section décalée dans laquelle les trous sont disposés en quinconce; et - la figure 8 à 19 représentent des exemples d'articles produits d'après le procédé revendiqué. Le procédé revendiqué de fabrication de profilés métalliques allégés consiste à faire avancer, à partir d'un rouleau, un feuillard et à le dresser. Après dressage, on effectue la séparation longitudinale du feuillard suivant une ligne en zigzag en au moins deux éléments. Ensuite, on coupe chaque élément en tronçons d'une longueur mesurée, on met leurs bords en coïncidence dans un plan de façon à for- mer une tôle avec une section décalée et on les soude l'un à l'autre. On plie la tôle à section décalée en un pro- filé plié allégé. Dans le cas o on a besoin de produire un profilé allégé métallique avec des trous, on utilise une tôle d'une section décalée avec trous, obtenue par la mise en coinci- dence des éléments par les parties saillantes de leurs bords en zigzag. Si l'on a besoin de produire un profilé métalli- que allégé sans trou, on réunit les éléments en une tôle d'une section décalée par leurs bords rectilignes. Lorsque, selon les besoins technologiques, on doit fabriquer une tôle d'une section décalée avec trous, disposés en carrés, on effectue la séparation longitudinale du feuillard suivant des lignes en zigzag, par exemple, en trois éléments. On dispose alors les bords en zigzag de l'élément central l'un par rapport à l'autre d'une manière symétrique. Si l'on dispose lesdits bords, l'un par rapport à l'autre, d'une façon congruente, on peut produire une tôle d'une section décalée, dans laquelle les trous sont disposés en quinconce. Le présent procédé de fabrication des profilés métalliques allégés est réalisé sur un équipement connu en régime automatique. On met, dans un dispositif de déroulement i (figure 1), un rouleau 2 de feillard. Ensuite on fait avan- cer le feuillard dans un dispositif de dressage 3 o il est dressé. Après le dressage, le feuillard est envoyé dans un dispositif 4 de séparation longitudinale o il est coupé suivant des lignes en zigzag, par exemple, en trois éléments , 6, 7,et on dispose les bords en zigzag de l'élément 6 d'une manière symétrique l'un par rapport à l'autre. Ensuite, dans le dispositif 8, par exemple, par des cisailles à guillotine, on coupe chaque élément produit , 6, 7 en tronçons d'une longueur mesurée. Dans un disposi- tif de triage (non représenté sur le dessin), on dégage les éléments 5, 6, 7 de la prise et on les combine en vue de produire les différents types des tôles d'une section déca- lée et d'une longueur mesurée. Si l'on met les saillies des bords en zigzag des éléments 5 et 7 en contact (figure 2), on peut produire une tôle 9 d'une section décalée avec des bords rectilignes. On envoie l'élément produit mesuré 6 (figure 3) avec les bords en zigzag disposés symétriquement les uns par rapport aux autres, dans un dispositif emmagasineur (non représenté sur le dessin) et, ensuite, vers un groupe de soudage (non représenté sur le dessin) o l'on réalise le soudage suivant les saillies des bords en zigzag pour for- mer une tôle 10 (figure 4) d'une section décalée avec des bords en zigzag et des trous il1 disposés en carrés, la lar- geur de la tôle 10 d'une section décalée pouvant être alors illimitée. S'il est nécessaire de produire une tôle 12 (figure 5) d'une section décalée, dont la largeur n'est pas limitée et les bords sont rectilignes, il faut souder à la tôle 11 (figure 4) d'une section décalée,les éléments 5 (figure l) et 7 par les saillies des bords en zigzag. Si l'on dispose les bords en zigzag de l'élément 6 (figure 6) l'un par rapport à l'autre d'une manière con- gruente, il est possible de produire, à l'aide du procédé décrit cidessus, une tôle 13 (figure 7) d'une section décalée avec des trous 14 disposés en quinconce. Après le soudage de tous les éléments 5, 6, 7, on effectue, si nécessaire, le nettoyage des joints soudés, par exemple, à l'aide d'outils de coupe (non représentés). Ensuite, à l'aide d'une installation plieuse (non représenté), on produit un profilé métallique allégé. Ainsi, le procédé de fabrication de profilés métalliques allégés, réalisé selon l'invention, assure liau- tomatisation totale du processus technologique, le rend sans déchets et élève également la qualité des profilés métalli- ques allégés à partir des tôles d'une section décalée et élargit la gamme de leurstypes. Ainsi, par exemple, en uti- lisant le procédé revendiqué, on peut produire des profiles métalliques allégés tant d'un type ouvert, par exemple, des profilés en U (figures 8, 9, 10), un profilé en C (figure 11), un profilé en Z (figures 12, 13), en équerre (figures 14, 1() et analogues, que du type fermé, par exemple, d'une sec- tion carrée (figures 16, 17), d'une section rectangulaire (figure 18) etc., mais il est également possible de pro- duire des éléments métalliques soudés du type profilés en I (figure 19). R E V E ND I CA T I 0 NS. 1. Procédé de fabrication de profilés métalliques allégés du type consistant à faire avancer un feuillard à partir d'un rouleau, à le dresser, à le plier en un profilé, à couper celui-ci en tronçons d'une longueur mesurée, à effectuer sa séparation longitudinale en éléments suivant une ligne en zigzag, à mettre les éléments produits en coin- cidence de façon à former un profilé d'une section décalée et à les souder ultérieurement, caractérisé en ce qu'avant de procéder au pliage, on effectue la séparation longitudi- nale du feuillard suivant une ligne en zigzag au moins en deux éléments (5, 6, 7), on coupe chaque élément produit (5, 6, 7) en tronçons d'une longueur mesurée, on met les bords en coincidence dans un plan,de façon à former une tôle d'une section décalée et on les soude l'un à l'autre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met les éléments (5, 6, 7) en coincidence par leurs saillies des bords en zigzag. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met les éléments (5, 7) en coincidence par leurs bords rectilignes. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas o le feuillard est séparé longitu- dinalement, suivant la ligne en zigzag, en trois éléments (5, 6, 7), on dispose les bords en zigzag de l'élément central (6) d'une manière symétrique l'un par rapport à l'autre; 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas o un feuillard est séparé longitudi- nalement suivant la ligne en zigzag, en trois éléments (5, 6, 7), on dispose les bords en zigzag de l'élément cen- tral (6) d'une manière congruente l'un par rapport à l'au- tre. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après le soudage de plus de deux éléments (5, 6, 7), on effectue le nettoyage du joint soudé.