Brevet FR2678209A1 — publié le 19921231

La présente invention concerne d'une façon générale les appareils de soudage de feuilles de matière plastique, notamment mais non exclusivement pour la réalisation de membranes d'étanchéité pour pièces d'eau artificielles, réservoirs, bassins, etc... Classiquement, on utilise pour réaliser des membranes de ce genre des feuilles de chlorure de polyvinyle ou analogue, présentées initialement en lés de largeur réduite, typiquement de l'ordre de 2 mètres. Il est donc nécessaire d'assembler ces lés côteà-côte, conventionnellement par soudage, pour obtenir la surface de membrane dictée par la configuration du bassin à étanchéifier. Pour les bassins et pièces d'eau de petites dimensions, les lés sont en général assemblés en atelier, puis pliés ou roulés, transportés sur le site et enfin déployés sur le fond du bassin. On comprend que cette technique pose des difficultés de manutention, de transport et de mise en place dès que le bassin présente des dimensions importantes. Dans ce cas, la technique connue consiste à dérouler les lés sur le fond du bassin, côte-à-côte, en prévoyant entre un lé à son voisin le recouvrement nécessaire pour effectuer la soudure. On utilise ensuite un appareil de soudure mobile, se déplaçant le long de chaque zone de recouvrement, pour effectuer la soudure des deux lés adjacents en continu. Les brevets FR-A-2 272 811 et FR-A-2 622 144 enseignent des appareils mobiles de ce type. Cette opération est cependant longue et fastidieuse. En outre elle impose que les lés soient posés sur leur surface de support d'une manière extrêmement précise, afin d'assurer que chaque zone de recouvrement aux fins de soudure ait une largeur suffisante et aussi régulière que possible. Elle nécessite par ailleurs que la surface sur laquelle sont étendus les lés soit aussi régulière et plate que possible, ce qui est loin d'être toujours le cas. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et à proposer un appareil qui permette, d'une manière extrêmement simple, de pré-assembler une pluralité de lés sur le site. Elle concerne à cet effet une machine de soudage en continu de lés de matière plastique en feuille, caractérisée en ce qu'elle comprend: un châssis comportant une partie fixe et une partie mobile et des moyens pour déplacer la partie fixe par rapport à la partie mobile, au moins deux rouleaux de lés de matériau en feuille montés sur le châssis et disposés avec leurs axes décalés de telle sorte que les lés déroulés de deux rouleaux voisins présentent le long de leurs bords longitudinaux adjacents une zone de recouvrement, des moyens d'entraînement des lés déroulés à partir des rouleaux dans un plan commun, lesdits moyens comportant au moins une paire de rouleaux prévus respectivement sur les parties fixe et mobile du châssis, et entre lesquels passent les lés, des moyens de soudage des deux feuilles prévus au voisinage dudit plan commun et fixés sur le bâti dans une région située au droit de chaque zone de recouvrement entre deux feuilles adjacentes. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation de côté d'un appareil de soudage en continu selon la présente invention, la figure 2 est une vue du dessus partielle de l'appareil de la figure 1, la figure 3 est une vue illustrant un premier mode d'utilisation de l'appareil selon l'invention, et la figure 4 est une vue illustrant un deuxième mode d'utilisation de l'appareil selon l'invention. On notera préliminairement que, d'une figure à l'autre, des éléments ou parties identiques ou similaires ont été désignés par les mêmes signes de référence. En référence tout d'abord aux figures 1 et 2, on a représenté un appareil de soudage en continu qui comprend un châssis 100 comportant une partie de châssis inférieure fixe 120 et une partie de châssis supérieure mobile 140. Le châssis fixe 120 comporte une ossature de base constituée par une pluralité de poutres 121. Cette ossature porte à une extrémité (à droite sur la figure 1) deux rouleaux 122 de membrane d'étanchéité. Cette membrane se présente conventionnellement sous la forme de lés par exemple en chlorure de polyvinyle, d'une épaisseur qui peut être de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres, et d'une largeur typique de 2,05 mètres. Les axes 122a des rouleaux sont reçus dans des flasques 123 fixés sur l'ossature 121, par l'intermédiaire de roulements à billes appropriés (non représentés). Les deux rouleaux 122, comme on le verra en détail plus loin, sont disposés coaxialement et séparés d'une distance bien déterminée. A une certaine distance au-dessus de l'ossature 121 est fixé sur cette dernière, par l'intermédiaire de montants 124, un bâti fixe 125 qui porte au-dessus d'elle trois paires de rouleaux ou galets d'entraînements 126, 126', dont les axes sont reçus dans des paliers appropriés formés dans des flasques 127. Les rouleaux 126, 126' sont entraînés en rotation à vitesse appropriée par des moteurs 128, 128'. Le châssis fixe 120 comporte en outre, à l'extrémité opposée aux rouleaux 122, un ensemble de trois rouleaux coaxiaux 129 dont les axes sont montés dans des paliers prévus dans des flasques 130. Les rouleaux 129 sont montés fous. Le châssis mobile 140 comprend à sa base un bâti mobile 141 s'étendant parallèlement au bâti fixe 125. Le bâti mobile porte au-dessous de lui trois paires de rouleaux ou galets 142, 142' situés à l'aplomb des rouleaux 126, 126' et montés fous sur des flasques 155. Sur le bâti mobile 141 est en outre monté un rouleau 143 de membrane d'étanchéité identique aux rouleaux 122, l'axe 143a du rouleau 143 étant monté par l'intermédiaire de roulements à billes ou analogues sur des flasques 144. Comme le montre la figure 2, les rouleaux 122, 143, 122 disposés transversalement en succession sont décalés en hauteur, de manière à permettre un recouvrement déterminé, typiquement de quelques centimètres, entre les extrémités de deux rouleaux adjacents. On notera ici que la position verticalement alignée des axes 122a et 143a n'est nullement impérative. La liaison entre le châssis fixe 120 et le châssis mobile 140 s'effectue par l'intermédiaire de biellettes 160 montées de façon inclinée et parallèle entre elles entre des axes 131 prévus sur le bâti fixe 125 et des axes 145 prévus sur le bâti mobile 141, de manière à ce que les deux bâtis et les biellettes définissent, dans la vue selon la figure 1, un parallélogramme déformable. Un ou plusieurs vérins 161, de préférence des vérins hydrauliques, agissent respectivement entre un axe 132 prévu sur le bâti fixe et un axe 146 prévu sur le bâti mobile , de manière à déformer le parallélogramme pour faire varier la position du châssis mobile 140 par rapport au châssis fixe 120 entre une position de travail, représentée sur la figure 1 et dans laquelle les rouleaux 142, 142' sont appuyés contre les rouleaux 126, 126' à la manière de rouleaux presseurs, et une position de repos ou position ouverte, dans laquelle le châssis mobile 140 a été déplacé sous l'action du ou des vérins 161 vers le haut et vers la gauche (en se référant à la figure 1), pour ainsi dégager le passage entre les paires de rouleaux 126, 126' et 142, 142'. La force d'appui des rouleaux 142, 142' sur les rouleaux 126, 126' peut être obtenue par le simple jeu de la force de gravité s'exerçant sur le châssis supérieur mobile. En variante, La pression de fluide appliquée aux vérins 161 peut être commandée de manière à obtenir une force d'appui choisie entre les paires de rouleaux. Sur le bâti mobile 141 est en outre monté de façon articulée autour d'un axe 147 un support 148 pour un autre groupe de trois rouleaux fous 149. La machine comprend en outre un garde-fou 150 faisant partie du châssis mobile 140 et monté sur le bâti 141. Enfin la machine comprend deux appareils de soudure, schématiquement désignés par la référence 170, qui sont de préférence des appareils dérivés des appareils de soudage manuel chauffés par effet Joule. Un appareil convenant particulièrement bien est dérivé de l'appareil commercialisé sous la référence 8362-711U par la société PFAFF, Kaiserslautern, Allemagne. Ces appareils 170 sont montés immédiatement audessous du bâti mobile 141 au droit de la zone de recouvrement entre les lés de deux rouleaux adjacents. On peut observer sur la figure 1 le trajet des lés L de matière à souder. Les trois lés, partant de leur rouleau de stockage respectif 122 ou 143, sont amenés dans un plan commun au niveau du pincement entre les rouleaux 126, 142, passent entre ces rouleaux puis entre les rouleaux 126', 142'. Entre ces deux paires de rouleaux, les bords longitudinaux de deux lés voisins, qui sont en recouvrement sur quelques centimètres (zone de recouvrement R sur la figure 2) grâce au positionnement approprié des rouleaux de stockage 122, 143, passent dans l'appareil de soudage correspondant 170. A la sortie des paires de rouleaux 126', 142', les trois lés soudés les uns aux autres définissent une membrane unique M qui passe au-dessous du groupe de rouleaux 149 puis au-dessus du groupe de rouleaux 129. De préférence, les vitesses respectives des moteurs 128 et 128' sont commandées par des moyens appropriés de manière à maintenir les sections de lés situés entre les paires de rouleaux 126, 142 et 126', 142' une sous une tension convenant bien pour le soudage. On observe en outre que le trajet sinueux de la membrane assemblée M autour des rouleaux 129 et 149 permet d'éviter que des à-coups dans le mouvement d'évacuation de la membrane ne se répercutent directement sur les moyens d'entraînement et de maintien en tension des lés. Bien que l'on ne l'ait pas représenté, la machine selon l'invention peut être avantageusement équipée de moyens de réglage de la position des rouleaux de stockage 122, 143 et des rouleaux d'entraînement et de renvoi 126, 126', 142, 142', 129 et 149, tant en ce qui concerne leur position dans la largeur de la machine que leur inclinaison par rapport à la direction transversale A représentée sur la figure 2. Ces moyens de réglage permettront d'assurer un parfait déroulement et un parfait soudage des lés, sans fronçage ou étirement transversal excessif. En outre, un capteur ou détecteur de position peut être associé support articulé 148 de manière à commander la vitesse de rotation des moteurs 128, 128'. Par exemple, Si, la tension dans la membrane assemblée en sortie de machine augmente, ceci induit un mouvement des rouleaux 149 et de leur support 148 vers le haut, et ce mouvement peut être détecté pour accroître la vitesse des moteurs 128, 128' et donc la vitesse de dévidement de la membrane soudée, et réciproquement, pour ainsi faire varier entre une valeur nulle et une valeur maximale la vitesse de dévidement de la membrane en fonction des conditions extérieures. On notera par ailleurs que la machine peut être conçue avec des passages de visite ou d'inspection appropriés pour permettre son entretien (en position de repos) et le contrôle de son fonctionnement (en position de travail) à partir du châssis supérieur 140. En référence maintenant aux figures 3 et 4, on va décrire deux modes d'utilisation possibles de la machine de l'invention. Dans le cas de la figure 3, la machine est disposée de façon fixe sur un bord d'un bassin B, en étant par exemple supportée par un véhicule V convenablement immobilisé. A mesure que la membrane M est dévidée de la machine, elle est tirée le long de la surface de fond du bassin dans le sens des flèches F, soit à la main, soit de préférence à l'aide d'un treuil (non représenté) prévu par exemple sur la rive opposée du bassin. Dans le cas de la figure 4, l'extrémité libre de la membrane M est immobilisée sur un bord du bassin B, tandis que le véhicule v qui porte la machine se déplace dans le sens de la flèche F' sur la surface de fond du bassin à une vitesse égale à la vitesse de dévidement de la membrane. Des moyens d'asservissement entre la vitesse d'avance du véhicule et la vitesse de dévidement de la membrane sont dans ce cas prévus. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite cidessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. En particulier, bien que l'on ait décrit et représenté une machine capable de pré-assembler trois lés, on comprend que les concepts de l'invention peuvent être appliqués au pré-assemblage d'un nombre de lés quelconques. Par ailleurs, une machine convenant pour l'assemblage d'un certain nombre de lés peut également être utilisée pour assembler un nombre inférieur de lés, selon les besoins. Par ailleurs, on peut prévoir en variante que tous les rouleaux de stockage des lés avant soudage soient montés sur la partie fixe du châssis. La machine selon l'invention peut être avantageusement utilisée sur le terrain, comme précédemment décrit, mais également en atelier. Dans ce dernier cas, la membrane assemblée peut être pliée ou encore stockée par enroulement sur un mandrin de longueur appropriée. REVENDICATIONS 1. Machine de soudage en continu de lés (L) de matière plastique en feuille ou analogue, caractérisée en ce qu'elle comprend: un châssis (100) comportant une partie fixe (120) et une partie mobile (140) et des moyens (160, 161) pour déplacer la partie fixe par rapport à la partie mobile, au moins deux rouleaux (122, 143) de lés de matériau en feuille montés sur le châssis et disposés avec leurs axes décalés de telle sorte que les lés déroulés de deux rouleaux voisins présentent le long de leurs bords longitudinaux adjacents une zone de recouvrement (R), des moyens d'entraînement (126, 128, 142, 126', 128', 142') des lés déroulés à partir des rouleaux dans un plan commun, lesdits moyens comportant au moins une paire de rouleaux prévus respectivement sur les parties fixe et mobile du châssis, et entre lesquels passent les lés, des moyens de soudage (170) des deux feuilles prévus au voisinage dudit plan commun et fixés sur le bâti dans une région située au droit de chaque zone de recouvrement entre deux feuilles adjacentes. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de soudage comprennent un appareil de soudage (170) en continu prévu au droit de chaque zone de recouvrement (R) et entre deux paires de rouleaux d'entraînement (126, 142; 126', 142') et en ce que les moyens d'entraînement sont conçus pour maintenir les lés sous une tension déterminée ente lesdites deux paires de rouleaux d'entraînement, 3.Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie fixe et la partie mobile du châssis comprennent respectivement un bati fixe (125) et un bati mobile (141) essentiellement parallèles et reliés l'un à l'autre par des biellettes articulées (160) de manière à définir en vue de profil un parallélogramme déformable, et en ce que les moyens de déplacement (161) de la partie mobile du châssis agissent pour déformer le parallélogramme et amener sélectivement la machine dans une position de travail, dans laquelle le ou les rouleaux d'entraînement du châssis mobile (142, 142') sont appliqués contre le ou les rouleaux d'entraînement (126, 126') du châssis fixe, et dans une position de repos, dans laquelle les rouleaux d'entraînement du châssis mobile sont écartés des rouleaux d'entraînement du châssis fixe. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les rouleaux d'entraînement (126, 126') du châssis fixe sont reliés à au moins un moteur d'entraînement (128, 128') et en ce que les rouleaux d'entraînement (142, 142') du châssis mobile sont des rouleaux presseurs montés fous. 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de soudage comprennent au moins un appareil de soudage à chauffage par effet Joule (170). 6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le châssis fixe (120) et le châssis mobile (140) portent respectivement des rouleaux de renvoi (129, 149) en aval des rouleaux d'entraînement, au moins l'un desdits rouleaux (149) faisant partie de moyens de régulation de la vitesse de dévidement des lés soudés (M). 7. Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un véhicule (V) capable de se déplacer à une vitesse égale à la vitesse de dévidement des lés soudés (M). 8. Machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte trois rouleaux de lés de matériaux, à savoir deux rouleaux d'extrémité (122) montés sur l'un (120) des châssis et un rouleau central (143) situé à un niveau différent des rouleaux d'extrémité et monté sur l'autre châssis (140).