Brevet FR2729879A1 — publié le 19960802

L'invention concerne un procédé pour le soudage par points en vue de l'assemblage d'un caisson de poutre d'une grue, dans lequel on utilise un portique mobile à pince pour presser les plaques à souder les unes contre les autres et contre les structures internes du caisson, afin d'effectuer le soudage. L'invention concerne également un appareil pour le soudage d'assemblage d'un caisson de poutre de grue, comprenant un moyen de pression qui agit sur des plaques de pression pour presser la plaque de couverture et la plaque de base du caisson contre les plaques latérales du caisson, et un actionneur qui agit sur des barres de pression latérales pour presser les plaques latérales du caisson contre les structures internes du caisson. Suivant une technique connue, on soude un caisson de poutre de grue, pendant l'assemblage, à l'aide de grands portiques à pince qui roulent sur des rails séparés. Pendant le soudage d'assemblage, les plaques latérales et les plaques de couverture et de base du caisson de poutre sont soudées en position. On soude d'abord les plaques latérales aux structures internes du caisson et on soude ensuite les plaques latérales aux plaques de couverture et de base. Pendant le soudage, les portiques à pince pressent les plaques latérales et les plaques de couverture et de base contre les structures internes du caisson. D'une manière similaire, pendant le soudage, les portiques à pince pressent les plaques latérales contre les plaques de couverture et de base. L'inconvénient de l'appareil de l'art antérieur réside dans le fait que le grand portique à pince se déplace sur ses propres rails, il est coûteux et il est limité à un endroit. Les petites entreprises ne peuvent habituellement pas acquérir un tel appareil, pour des raisons d'espace disponible ou de prix de l'appareil. En outre, il n'est pas intéressant de déplacer l'appareil actuellement utilisé, par exemple pour le rapprocher du lieu d'assemblage pendant la fabrication. L'objet de la présente invention est d'éviter les inconvénients ci-dessus et de procurer un appareil nouveau et avantageux pour le soudage d'assemblage d'un caisson de poutre de grue. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, par un procédé du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes - pendant le soudage d'assemblage, on place le portique à pince sur le caisson, en appui sur ce dernier - on place le portique à pince en position de préparation à une pression sur le caisson, par le dessous - on tire la plaque de couverture et la plaque de base du caisson l'une vers l'autre au moyen du portique à pince et on les soumet à une compression ; et - on presse les plaques latérales du caisson l'une vers l'au tre et on les soumet à une compression. L'invention procure également un appareil du type indiqué dans l'introduction, caractérisé en ce qu'il comprend une structure de chassis qui repose sur la surface supérieure du caisson et qui comporte des bras de levier articulés sensiblement verticaux dont les extrémités supérieures sont interconnectées au moyen d'un actionneur et dont les extrémités inférieures sont agencées pour s'appliquer sur le caisson par le dessous. D'autres modes de mise en oeuvre de l'invention sont caractérisés comme indiqué dans les revendications secondaires annexées. L'invention procure l'avantage que le soudage d'assemblage de la poutre peut être effectué avec un petit appareil peu couteux qu'on peut transporter près du lieu d'assemblage de la grue, très économiquement, ou qui peut être fourni à l'exécutant pour une durée prédéterminée. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ci-après, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue de face de l'appareil à pince conforme à l'invention ; et la figure 2 est une vue de côté de l'appareil de la figure 1. Il doit être bien entendu, toutefois que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent enaucune manière une limitation. Afin d'illustrer l'invention, on décrit d'abord un appareil, appelé dans ce qui suit portique mobile à pince de serrage, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. La figure 1 représente le portique à pince en vue de côté, en trait continu. Un caisson de poutre de grue 16 à assembler est lui-même représenté en vue en bout, en pointillé. On soude habituellement le caisson en position inversée, le haut en bas, de sorte que, sur la figure, la plaque supérieure du caisson de poutre est appelée plaque de- base 17 et la plaque inférieure est appelée plaque de couverture 18. Le portique à pince comprend deux bras de levier allongés en tôle 5 qui sont interconnectés à leurs extrémités supérieures par un vérin hydraulique 1 qui sert d'actionneur.Deux pattes de montage 4 sont fixées à l'extrémité supérieure de chaque bras de levier 5 d'une manière telle qu'il reste un espace, entre les pattes de montage, pour la fixation du vérin hydraulique. Celui-ci est articulé, par son piston, sur les pattes de montage du premier bras de levier au moyen d'un pivot 2, et il est articulé,par l'extrémité du cylindre,aux pat tes de montage du deuxième bras de levier au moyen d'un pivot 3. L'extrémité inférieure de chaque bras de levier comporte, de façon semblable aux pattes de montage, deux plaques à griffe 14, dont la partie en saillie formant griffe est tournée vers l'intérieur, par rapport au portique à pince, c'est-à-dire que les plaques à griffe des deux bras de levier se font mutuellement face. Une plaque d'appui horizontale est fixée sur la partie en saillie et elle relie les plaques à griffe d'un même bras de levier. Les plaques d'appui s'appliquent sur la plaque de couverture 18 du caisson de poutre à souder. Les plaques à griffe de chaque bras de levier sont fixées de part et d'autre du bras de levier, au moyen de boulons. On peut modifier le niveau des plaques à griffe sur les bras de levier, pour recevoir des caissons de différentes hauteurs. L'extrémité inférieure de chaque bras de levier porte également une barre de pression latérale horizontale 15 qui est fixée au bord intérieur du bras de levier par des vis de fixation 20, d'une manière telle qu'on peut modifier le niveau de la barre de pression latérale. La barre de pression latérale est constituée, par exemple, d'un profilé rectangulaire creux auquel est relié un élément de fixation, 1 barre de pression latérale étant bloquée sur le bord intérieur du bras de levier au moyen du dit élément de fixation. La fonction de la barre de pression latérale est de presser les plaques latérales du caisson contre les structures internes du caisson, en vue du soudage. Le châssis du portique à pince est formé d'un chariot 6 dont le corps est constitué de deux plaques verticales 9 qui ont sensiblement la même longueur que le chariot, qui sont espacées l'une de l'autre d'une distance correspondant sensiblement à la largeur du chariot, et qui sont mutuellement parallèles. Les plaques de châssis sont interconnectées par des traverses, non représentées. Chaque plaque de châssis est également pourvue de deux oreilles verticales associées 7 qui font saillie latéralement à partir du chariot. Les oreilles sur chaque côté du châssis sont horizontalement espacées l'une de l'autre, d'une distance correspondant sensiblement à l'épaisseur du bras de levier 5, de sorte qu'on peut placer le bras de levier 5 entre les oreilles 7.Les oreilles 7 et les bras de levier 5 comportent un trou pour le passage d'un axe d'articulation ou pivot 8 au moyen duquel les bras de levier sont articulés aux oreilles 7 du chariot. Ce point d'articulation est plus proche de l'extrémité supérieure que de l'extrémité inférieure du bras de levier, dans la direction longitudinale du bras de levier. Le chariot 6 est équipé de quatre roues 10 qui sont disposées en paires sur des arbres 11 transversaux par rapport à la direction longitudinale du caisson de poutre à souder. Les arbres sont eux-mêmes fixés à des colliers d'accouplement prévus à chaque extrémité des plaques de châssis 9. Le diamètre des roues et les positions des arbres sont choisis d'une manière telle que le chariot peut rouler sur ses roues, sur la plaque de base 17 du caisson de poutre à souder. Le chariot comprend également un vérin hydraulique 12 qui agit comme un moyen de pression et qui est agencé pour presser verticalement, au moyen d'une plaque de pression 13, le caisson à souder. La plaque de pression 13 exerce une pression contre la plaque de base 17 du caisson, et la plaque de base exerce elle-même une pression contre les structures internes du caisson. En même temps, le moyen de pression tire l'ensemble du portique à pince vers le haut, de sorte que la plaque ae couverture 18 du caisson exerce également une pression contre les structures internes du caisson lorsqu'elle tend à monter. En fonction des dimensions, la plaque de couver ture et la plaque de base exercent simultanément une pression contre les bords des plaques latérales ou bien, en variante, il reste un intervalle désiré pour le soudage, entre les plaques de couverture et de base et les bords des plaques latérales. Le chariot comprend en outre une unité de commande comportant des leviers 19 de commande des vérins hydrauliques. Le chariot peut être déplaçable manuellement ou équipé d'un petit mécanisme de transfert séparé. Avec le procédé conforme à l'invention, on effectue le soudage d'assemblage de la poutre, par exemple de la manière suivante. On assemble les caissons lorsqu'ils sont inversés, le haut en bas, la plaque de couverture 18 étant donc au-dessous. On place d'abord la plaque de couverture sur une simple base ayant un rayon de courbure de 2000 m. La base est courbée car les plaques latérales sont découpées à une certaine courbure, afin de compenser la flexion vers le bas engendrée par le poids du caisson et par la charge. La base comprend, transversalement et à des distances appropriées, des profilés creux carrés qui sont légèrement plus courts que la largeur de la plaque de couverture, de sorte que les plaques d'appui prévues sur les plaques à griffe 14 du portique à pince peuvent se déplacer librement d'une extrémité du caisson à l'autre, audessous de la plaque de couverture. Ensuite, des entretoises,ayant une largeur qui est convenablement plus petite que celle des plaques de couverture et de base et une hauteur qui est légèrement plus petite que la hauteur des plaques latérales, sont soudées par points à la surface intérieure de la plaque de couverture, transversalement et à intervalles calculés. De façon similaire, des plaques de liaison requises par le joint d'extrémité sont soudées par points sur chaque extrémité du caisson. Les plaques de couverture et de base, qui sont également appelées tôles de chapeau, comportent des appuis longitudinaux contre lesquels les plaques latérales, également appelées tôles d'âme, sont pressées afin d'obtenir un bord rectiligne. On lève les plaques latérales sur les deux bords de la plaque de couverture, contre les entretoises, et on bloque les plaques sur les entretoises, afin d'empêcher les plaques de tomber, au moyen d'attaches à vis qui sont prévues pour cette fonction et qu'on enlève ensuite lorsqu'on procède à la compression et au soudage par points. On lève ensuite le portique à pince sur l'autre extrémité du caisson, sur les bords des plaques latérales, en utilisant des poulies telles que les roues 10 à ce stade, de sorte que le portique à pince reste sur les bords. Les jonctions entre la plaque de couverture et les plaques latérales sont d'abord fortement pressées ensemble et soudées par points, à partir de l'intérieur du caisson. L'opération de pression et l'opération de soudage par points sont exécutées en allant d'une extrémité du caisson à l'autre. Ensuite, on presse les plaques latérales sur les entretoises. On amène les barres de pression latérales 15 à la hauteur requise, qui dépend de la cavité qui est définie entre l'entretoise et la plaque latérale et qui est visible de l'intérieur du caisson.L'intervalle entre la plaque latérale et l'entretoise est fermé par activation du vérin hydraulique 1, les extrémités supérieures des bras de levier 5 étant ainsi écartées l'une de l'autre au moyen du vérin hydraulique 1 dans la direction transversale du caisson de poutre, de sorte que les extrémités inférieures des bras de levier se rapprochent l'une de l'autre également dans la direction transversale du caisson et que les barres de pression latérales pressent simultanément les plaques latérales contre les structures internes du caisson. Pendant que la pression est exercée, on soude les entretoises par points aux plaques latérales. Toutes les parties des entretoises sont trai tées d'une manière similaire. On enlève ensuite le portique à pince et on lève la plaque de base 17 sur l'ébauche de caisson. On place des roues de translation 10 de plus petit diamètre sur le portique à pince, puisque la hauteur du caisson est maintenant augmentée de l'épaisseur apportée par la plaque de base. Les diamètres appropriés des roues de translation aident à éviter une course morte dans le mouvement du vérin hydraulique 1. En outre, les roues n'ont pas besoin de comporter une gorge.On lève la pince sur la plaque de base, on relève les barres de pression latérales à 50 mm environ du bord supérieur des plaques latérales et on réduit la pression du vérin hydraulique 1 au moyen d'une vanne réglable, afin que le caisson ne soit pas comprimé avec une trop grande force du fait des longueurs modifiées des bras de levier.Les jonctions entre la plaque de base et les plaques latérales sont pressées ensemble et soudées par points, de l'extérieur, en partant d'une extrémité du caisson et en continuant sur la totalité du caisson. Le caisson est alors prêt pour le soudage d'assemblage final. Le portique mobile à pince comprend un châssis permanent et un groupe hydraulique. On peut fabriquer des caissons de différées dimensions simplement par changement de la dimension et de la forme des bras de levier. On peut utiliser d'autres types d'actionneurs à la place des vérins hydrauliques 1 et 12, et l'ordre de travail pendant le soudage peut varier en fonction de l'application. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter du cadre ni dela portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le soudage par points en vue de l'assemblage d'un caisson de poutre d'une grue, dans lequel on utilise un portique mobile à pince pour presser les plaques à souder les unes contre les autres et contre les structures internes du caisson, afin d'effectuer le soudage, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes pendant le soudage d'assemblage, on place le portique à pince sur le caisson, en appui sur ce dernier on place le portique à pince de sorte qu'il est prêt à exercer une pression sur le caisson, par le dessous; on tire la plaque de couverture (18) et la plaque de base (17) du caisson l'une vers l'autre au moyen du portique à pince et on les soumet à une compression ; et on presse les plaques latérales du caisson l'une vers l'autre et on les soumet à une compression. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant le soudage d'assemblage, on lève le portique à pince sur le caisson de sorte qu'il repose sur les plaques latérales du caisson, et en ce qu'on place le portique à pince de sorte qu'il est prêt à s'appliquer sur la plaque de dessous (18) du caisson, par le dessous, après quoi on active la fonction de serrage du portique à pince et les plaques soumises à compression sont pressées contre les structures internes du caisson. 3.- Appareil pour le soudage d'assemblage d'un caisson de poutre de grue, comprenant un moyen de pression (12) pourvu de plaques de pression (13) pour presser les plaques de couverture et de base (18,17) du caisson contre les plaques latérales du caisson, et un actionneur (1) qui agit sur des barres de pression latérales (15) pour presser les plaques latérales du caisson contre les structures internes du caisson, caractérisé en ce qu'il comprend une structure de châssis (6) qui repose sur la surface supérieure du caisson et qui comporte des bras de levier articulés sensiblement verticaux (5), les extrémités supérieures des bras de levier étant interconnectées au moyen d'un actionneur (1), et les extrémités inférieures des bras de levier étant agencées pour s'appliquer sur le caisson par le dessous. 4.- Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la structure de châssis (6) de l'appareil est un chariot comportant des roues (10) qui sont agencées pour se déplacer sur la plaque de dessus (17) du caisson dans la direction longitudinale du caisson, et en ce que le chariot comporte des oreilles (7) sur lesquelles les bras de levier (5) sont articulés de manière à pivoter dans la direction transversale du caisson. 5.- Appareil suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le chariot comprend un moyen de pression (12) qui est disposé de manière à presser le caisson verticalement, en ce que les extrémités inférieures des bras de levier (5) comportent des plaques à griffe (14) dont les extrémités inférieures s'étendent sous le caisson pendant l'application de pression, et en ce que, pendant l'application de pression, le caisson est pressé verticalement entre la plaque de pression (13) du moyen de pression et les plaques à griffe (14).