Brevet FR2686281A1 — publié le 19930723

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de soudage électrique de tôles minces en bout au moyen de molettes circulaires. On connaît diverses techniques de soudage de tôles minces par raboutage de leurs flans. Ainsi selon un premier procédé, on place les deux bouts des tôles l'un sur l'autre et on les soude à l'aide de deux molettes électriquement conductrices en appui sur chaque face des tôles. Ce procédé présente l'inconvénient de provoquer une surépaisseur de soudage. Selon un second procédé connu on soude les tôles par résistance pure, ce qui nécessite une très forte énergie. Enfin le soudage au laser présente l'inconvénient consistant dans le fait qu'il nécessite une machine complexe et d'une très grande précision, car la ligne de jonction des deux tôles doit être strictement la ligne de soudage laser, ce qui est difficile à réaliser. L'invention a pour but de réaliser un procédé et un dispositif de soudage par diffusion à l'aide de molettes, qui permettent le raboutage des flans des tôles sans surépaisseur de soudage et qui soient adaptables sur une soudeuse à molettes sans modifications importantes Conformément au procédé de soudage électrique visé par l'invention, on dispose les tôles dans un même plan horizontal avec leurs flancs en vis-à-vis en appui l'un contre l'autre de manière à former un plan de jonction, on utilise deux paires de molettes, à savoir une première paire de molettes électriquement conductrices, appliquées sur les faces opposées des tôles et de part et d'autre de leur ligne de jonction, et une seconde paire de molettes isolées électriquement pour le main tien des tôles pendant le soudage, appliquées sur celles-ci symétriquement des molettes conductrices sur chaque face et de part et d'autre de ladite ligne de jonction Suivant l'invention, le dispositif est caractérisé par le fait que les molettes conductrices sont disposées de part et d'autre de la ligne de jonction des tôles et sur leurs faces opposées, et ce dispositif comporte en outre des molettes isolées électriquement de maintien des tôles pendant le soudage, placées en appui sur chaque face de celles-ci et de part et d'autre de leur ligne de jonction, et sur chaque face des tôles est prévu un arbre d'entraînement commun des molettes isolée électriquement et conductrice. Cet agencement permet d'éviter tout recouvrement des tôles et donc toute surépaisseur de soudage L'invention sera maintenant décrite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue en élévation simplifiée d'une forme de réalisation du dispositif de soudage électrique de tôles minces en bout selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective partielle du dispositif de la Fiv.1. La figure 3 est une vue de dessus en plan d'une installation de soudage de tôles minces incorporant un dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté aux Fig.1 et 2 est adapté au soudage électrique de deux tôles minces 1, 2 en bout, disposées horizontalement avec leurs flans en vis-à-vis en appui l'un contre l'autre suivant leur ligne de jonction 3. Il comprend deux paires de molettes circulaires 4, 5 et 6, 7, à savoir une première paire de molettes 4 et 5 électriquement conductrices et une seconde paire de molettes 6 et 7 isolées électriquement. Les molettes conductrices 4, 5 sont appliquées sur les faces opposées des tôles 1, 2 de part et d'autre de leur ligne ou plan de jonction 3, et de même les deux molettes isolantes 6 et 7 sont positionnées de part et d'autre de la ligne de jonction 3 et en appui sur les faces opposées des tôles 1, 2. Les deux molettes 4 et 6, de préférence symétriques des molettes respectives 7 et 5 par rapport aux tôles, sont portées par un arbre d'entraînement commun 8, parallèle aux tôles 1, 2. De même les molettes 5, 7 sont portées par un arbre d'entraînement commun 9 Les arbres 8 et 9 sont reliés par une connexion électrique 11 alimentée par un générateur basse tension, qui se prolonge axialement dans lesdits arbres 8, 9 jusqu'aux molettes 4 et 5, réalisées en un matériau conducteur tel qu'un alliage cuivre-chromezirconium. Le passage du courant électrique dans les molettes 4 et 5 et les tôles 1, 2 est symbolisé par la ligne référencée I. Les molettes 6 et 7 peuvent être constituées par exemple en cuivre et revêtues d'une couronne isolante 6a, pouvant être notamment en Nylon ou en céramique. Bien entendu les molettes circulaires 4, 5, 6, 7 ont le même diamètre et sont toutes en appui sur les faces opposées des tôles 1, 2 sur lesquelles, entraînées par les arbres rotatifs 8, 9, elles exercent un effort symbolisé par les flèches F2 sur la Fig.1. Les molettes 6, 7 isolées électriquement ont une fonction essentiellement de maintien des tôles 1, 2 dans un plan vertical, des moyens représentés à la Fig.3 pouvant être mis en oeuvre pour maintenir les tôles 1, 2 appliquées l'une contre l'autre avec un effort d'accostage F1. Ainsi l'installation comprend deux ensembles de vérins horizontaux 12 et 13 placés le long des côtés opposés des tôles 1, 2 de manière à exercer sur cellesci des efforts égaux F1 de sens opposés, et qui maintiennent appliqués l'un contre l'autre suivant leur plan de jonction 3 les flans des tôles à rabouter. L'interface entre les vérins 12, 13 et les tôles 1, 2 peut être constitué par des plaques 15 qui transmettent aux tôles à rabouter les efforts des vérins, lesquels sont indépendants mécaniquement, mais reliés à la même source de pression. De façon connue, l'installation comporte deux barres 14 de plaquage des tôles lj 2, disposées de chaque côté de la ligne 3 de jonction. Enfin un dispositif de soudage selon l'invention, dont on voit les molettes supérieures 4 et 6, est positionné sur les tôles 1, 2 entre les barres 14. Les arbres 8 et 9 de ce dispositif sont maintenus en place par des moyens de support appropriés non représentés, connus en soi. Le soudage s'effectue par diffusion de matière à chaud sous l'effet de l'effort F1 de compression des tôles 1, 2 et de l'effet Joule provoqué par le passage du courant I dans les tôles à travers le plan de jonction 3. Le soudage se fait sans recouvrement des tôles donc sans surépaisseur de soudage, de manière continue, et présente en outre l'avantage de ne pas nécessiter un haut niveau d'énergie électrique. L'invention peut être mise en oeuvre sur une soudeuse à molettes classique de manière relativement aisée, puisqu'il suffit d'ajouter des molettes isolées électriquement convenablement disposées, de préférence symétriques des molettes conductrices comme dans la réalisation représentée. REVENDICATIONS 1. Procédé de soudage électrique de tôles minces (1, 2) en bout au moyen de molettes, caractérisé en ce qu'on dispose les tôles dans un même plan horizontal avec leurs flans en vis-à-vis en appui l'un contre l'autre de manière à former un plan de jonction (3), on utilise deux paires de molettes, à savoir une première paire de molettes électriquement conductrices (4, 5) appliquées sur les faces opposées des tôles et de part et d'autre de leur ligne de jonction (3), et une seconde paire de molettes (6 > 7) isolées électriquement pour le maintien des tôles pendant le soudage, appliquées sur celles-ci symétriquement des molettes conductrices sur chaque face et de part et d'autre de ladite ligne de jonction. 2. Dispositif de soudage électrique de tôles minces (1, 2) en bout, comprenant une paire de molettes conductrices (4, 5), caractérisé en ce que les molettes conductrices sont disposées de part et d'autre de la ligne de jonction (3) des tôles et sur leurs faces opposées, et en ce qu'il comporte en outre des molettes (6, 7) isolantes électriquement de maintien des tôles pendant le soudage, placées en appui sur chaque face de celles-ci et de part et d'autre de leur rigne de jonction, et sur chaque face des tôles un arbre (8, 9) d'entraînement commun des molettes isolées électriquement et conductrices (6,4 et 7,5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux molettes (6, 7 > isolantes électriquement disposées symétriquement des molettes conductrices (5 > 7) par rapport aux tôles (1, 2 > . 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir les flans des tôles (1, 2) à rabouter appliqués l'un contre l'autre, par exemple des ensembles de vérins horizontaux (12, 13) placés le long des côtés opposés des tôles.