Brevet FR2783734A1 — publié le 20000331

"Agencement pour le soudage par résistance par points" L'invention concerne un agencement pour le soudage par résistance par points. L'invention concerne plus particulièrement un agencement pour le soudage par résistance par points d'un ensemble d'au moins deux premières plaques métalliques longitudinales parallèles, notamment de deux faces longitudinales opposées d'un profilé creux intérieur, avec un ensemble d'au moins deux deuxièmes plaques métalliques îo longitudinales parallèles, dont chacune est adjacente à une première plaque, notamment de deux faces longitudinales opposées d'un profilé creux extérieur, du type comportant une pince de soudage par points comportant une paire d'électrodes transversales opposées entre lesquelles est établie une tension électrique de soudage, chaque électrode étant destinée à être appliquée à une plaque métallique longitudinale. On connaît de nombreux exemples d'agencements pour le soudage par résistance par points. Il s'agit généralement d'agencements comportant une pince de soudage par points qui comporte deux électrodes opposées soumises à une tension électrique déterminée. Les deux électrodes sont destinées à être appliquées de part et d'autre d'un ensemble de deux plaques métalliques en contact I'une avec l'autre, de façon que s'établisse, au droit des électrodes et dans l'épaisseur des deux plaques, un arc électrique qui réalise localement la fusion du métal des deux plaques et soude ainsi les deux plaques l'une à l'autre. Ces agencements sont très performants quant à la qualité des points de soudure réalisés, mais sont très contraignants du fait de l'encombrement de la pince de soudage. En effet, dans le cas o l'on désire réaliser le soudage d'un profilé métallique creux avec une autre plaque métallique, il est nécessaire qu'un des bras ou mors de la pince de soudage porteur d'une électrode puisse être introduit dans la zone creuse du profilé. Cette opération rend particulièrement délicat le maniement de la pince de soudage, notamment dans le cas ou les profilés sont des profilés en U ou des profilés à section carrée de petites dimensions. lo Par ailleurs, un tel agencement présente l'inconvénient de ne permettre que la réalisation de points de soudure unitaires et successifs, ce qui conduit à un déplacement de la pince de soudage à chaque fois que l'on désire réaliser un point de soudure à un autre endroit du profilé. 1 5 Pour remédier à cet inconvénient, I'invention propose un agencement permettant de réaliser simultanément des paires de points de soudage opposés. Dans ce but, I'invention propose un agencement du type précédemment décrit, caractérisé en ce qu'il comporte une entretoise de soudage transversale qui comporte une paire d'électrodes transversales opposées, qui est disposée entre deux plaques métalliques intérieures en vis-à-vis, la paire d'électrodes transversales de la pince de soudage étant disposée de part et d'autre de deux plaques métalliques extérieures, dans l'alignement de la paire d'électrodes de l'entretoise, pour réaliser simultanément une paire de points de soudage opposés dont chacun assure la liaison entre une première plaque et une deuxième plaque adjacente opposée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - I'entretoise de soudage comporte une pluralité de paires d'électrodes transversales dont chacune permet, en association avec une pince de soudage, de réaliser simultanément une paire de points opposés de soudage, - I'entretoise de soudage comporte un corps longitudinal central sur lequel sont montées les paires d'électrodes transversales, - les paires d'électrodes sont vissées sur le corps de l'entretoise, de façon à permettre le montage de paires d'électrodes de types dont chacune est associée à un type différent de points de soudage, - les électrodes sont réglables transversalement, pour ajuster l'entretoise à la distance transversale séparant les deux plaques métalliques intérieures en vis-à-vis, notamment à la dimension transversale interne d'un profilé intérieur, - le corps est réalisé en un matériau électriquement isolant et les électrodes de chaque paire d'électrodes d'une entretoise sont reliées entre elles électriquement, et - le corps isolant de chaque entretoise est creux et comporte au moins une canalisation coaxiale à l'électrode dans laquelle circule un fluide de refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un agencement conforme à l'invention représenté en utilisation lors d'une opération de soudage de deux profilés en U; - la figure 2 est une vue en perspective d'un agencement conforme à l'invention représenté en utilisation lors d'une opération de soudage d'un profilé en U et de deux plaques; - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'une entretoise de soudage réalisée selon l'invention; - la figure 4 est une vue schématique en coupe longitudinale de l'entretoise selon la figure 3; - les figures 5 à 7 sont des vues similaires à celle de la figure 4 qui illustrent des variantes d'électrodes interchangeables avec celle des figures 3 et 4; la figure 8 est une vue en perspective d'une entretoise io simplifiée conforme à l'invention; Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On voit sur la figure 1 un agencement 10 pour le soudage par résistance par points réalisé conformément à l'invention. De manière connue, un tel agencement 10 est prévu pour réaliser le soudage d'un ensemble de deux premières plaques 12 et 14 métalliques longitudinales parallèles avec deux deuxièmes plaques respectives 16 et 18 métalliques longitudinales parallèles. Comme représenté à la figure 1, les deux premières plaques 12 et 14 appartiennent à un premier profilé 20 intérieur creux qui présente sensiblement la forme d'un U renversé, et les deux deuxièmes plaques 16 et 18 longitudinales parallèles appartiennent à un deuxième profilé 22 extérieur creux qui présente sensiblement la forme d'un U de dimension transversale légèrement supérieure à celle du profilé 20 précédent. Les deux premières plaques 12 et 14 métalliques longitudinales parallèles constituent les branches verticales du U du profilé intérieur 20 et les deux deuxièmes plaques 16 et 18 métalliques longitudinales parallèles constituent les branches verticales du U du profilé extérieur 22. Dans le cas de l'opération de soudage par résistance par points décrite en référence à la figure 1, les branches du profilé 20 sont reçues entre les branches du profilé 22 de façon à former, après assemblage par soudage, un profilé de section rectangulaire. De manière connue, I'agencement 10 comporte une pince 24 de soudage par points dont les deux bras opposés 26 et 28 illustrés sur les figures comportent une paire d'électrodes 30 et 32 transversales opposées entre lesquelles est établie une tension électrique de soudage au moyen d'un bloc d'alimentation électrique (non représenté). Conventionnellement, la pince formée par la paire d'électrodes 30 et 32 est destinée à pincer deux parois métalliques adjacentes de façon à établir entre elles un arc électrique permettant la fusion locale du matériau des parois et réaliser ainsi l'opération de soudage. Conformément à l'invention, I'agencement 10 comporte une entretoise transversale 34 de soudage qui comporte au moins une paire d'électrodes 36 et 38 transversales opposées qui sont agencées de part et d'autre d'un corps 40 longitudinal de l'entretoise 34. Pour réaliser l'opération de soudage du profilé 20 sur le profilé 22, c'est-à-dire pour souder la première plaque 12 sur la deuxième plaque 16 et pour souder la première plaque 14 sur la deuxième plaque 18, I'entretoise 34 est disposée transversalement à l'intérieur du profilé 20 creux intérieur, c'est-a-dire entre les faces internes en vis-à-vis des deux premières plaques 12 et 14. Les électrodes 36 et 38 de l'entretoise 34 sont respectivement au contact de la face externe de la première plaque 12 et de la face externe de la deuxième plaque 14. Pour réaliser l'opération de soudage, la pince de soudage 24 est mise en position de part et d'autre du deuxième profilé 22 creux extérieur de façon à que ses électrodes 30 et 32 soient disposées dans l'alignement des électrodes correspondantes 36 et 38 de l'entretoise 34, au contact respectif des deuxièmes plaques 16 et 18. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le corps longitudinal 40 de l'entretoise 34 est réalisé en un matériau isolant, par exemple un matériau polymère, et les io deux électrodes 36 et 38 de l'entretoise 34 sont reliées électriquement l'une à l'autre, par exemple au moyen d'un dispositif conducteur de pontage (non représenté). De la sorte, lorsque les électrodes 30 et 32 de la pince 24 de soudage sont au contact des deuxièmes plaques 16 et 18 du profilé extérieur i5 22, une continuité électrique s'établit entre les électrodes 30 et 32 de la pince 24 de soudage. De la sorte, I'agencement 10 permet de réaliser simultanément deux points de soudage 42 et 44 respectivement entre les premières et deuxièmes plaques 12 et 16, et entre les premières et deuxièmes plaques 14 et 18. On remarquera, comme illustré à la figure 1, que l'entretoise 40 peut comporter plusieurs paires d'électrodes 36 et 38. De la sorte, I'opération de soudage par résistance par points des profilés 20 et 22 peut être effectuée par déplacement, selon la direction longitudinale des profilés 20 et 22, de la pince de soudage 24, la pince venant réaliser successivement des paires de points de soudage 42 et 44 dans l'alignement de chacune des paires d'électrodes 36 et 38 de l'entretoise 34. En variante (non représentée), il est aussi avantageusement possible de disposer d'une pince 24 de soudage comportant, à la manière d'un peigne, plusieurs bras 26 et 28, l'opération de soudage étant dans ce cas réalisée en une seule passe avec chacune des électrodes 30 et 32 portées par les bras 26 et 28 de la pince de soudage mise en position dans l'alignement d'électrodes 36 et 38 de l'entretoise 34 de soudage. Comme l'illustre la figure 2, I'agencement 10 permet de réaliser plusieurs sortes d'opération de soudage par points de plaques métalliques. Ainsi, comme représenté à la figure 2, un profilé intérieur 20 creux peut aussi être soudé à deux plaques io horizontales transversales extérieures et indépendantes 46 et 48. En effet, une partie inférieure 50 du profilé creux 20 agencée à l'extrémité des branches du profilé 20 reçoit en chevauchement des bords verticaux repliés 16 et 18 des plaques horizontales 46 et 48, ce qui permet de réaliser une opération de soudage analogue à celle décrite en référence à la figure 1, I'entretoise 34 étant disposée intérieurement au profilé 20 entre les premières plaques 12 et 14 du profilé 20, et les électrodes 30 et 32 de la pince de soudage 24 étant disposées extérieurement au contact des parties 16 et 18 des plaques horizontales 46 et 48. Les figures 3 et 4 illustrent plus précisément la conception de l'entretoise 34. Comme précédemment décrit en référence à la figure 1, l'entretoise 34 comporte un corps central longitudinal 40 réalisé en un matériau isolant, par exemple un matériau plastique, sur lequel les électrodes 36 et 38 sont fixées transversalement, et qui comporte un conduit axial 54 destiné, lors de l'opération de soudage, à permettre l'acheminement d'un fluide de refroidissement afin d'éviter un phénomène "collage" des électrodes 36 et 38 de l'entretoise 34 sur les parois du profilé 20 précédemment décrit en référence à la figure 1. On notera que, dans oe mode de réalisation de l'invention décrit en référence aux figures 3 et 4 et de façon non limitative de l'invention, l'entretoise 34 comporte deux paires d'électrodes 36 et 38 qui sont disposées de part et d'autre du corps central 40 de l'entretoise 34. Avantageusement, les électrodes sont réglables transversalement à l'aides de moyens de réglage (non représentés) pour permettre l'ajustement de l'entretoise à la dimension transversale séparant les premières plaques 12 et 14 du profilé 20. Le conduit axial 54 est débouchant aux deux extrémités du corps central 40 de manière à permettre la circulation du fluide de refroidissement dans le corps 40. Avantageusement, le fluide de refroidissement préféré est de l'eau mais peut tout aussi bien être un autre fluide de refroidissement, tel que du glycol, de l'azote liquide, ou tout autre fluide de refroidissement empêchant efficacement le collage des électrodes 36 et 38 lors de l'opération de soudage. Du conduit central 54 s'étendent, coaxialement aux électrodes 36 et 38, des canalisations 56 qui traversent les électrodes sur toute leur longueur. En effet, le corps 40 central de l'entretoise comporte des filetages 55 (non représentés) destinés à permettre la fixation des électrodes 36 et 38 par l'intermédiaire de taraudages 57 complémentaires portés par des extrémités intérieures 58 des électrodes 36 et 38. La fixation par vissage des électrodes 36 et 38 constitue les moyens de réglage et permet d'ajuster l'encombrement transversal de l'entretoise 34. Les figures 5 à 7 illustrent différents types d'entretoises 34 comportant des électrodes 36 et 38 en variante des électrodes 36 et 38 représentées aux figures 3 et 4 et permettant différents types de soudure. En effet, les électrodes représentées en référence aux figures 3 et 4 comportent à leurs extrémités libres des tétons cylindriques 60 destinés à permettre la réalisation de points de soudure de petite dimension. Les électrodes 36 et 38 représentées en référence à la figure 5 comportent un téton 60 analogue mais disposent d'une plus petite section à proximité du raccordement avec le corps central 40, afin de proposer une plage de températures dans laquelle elle est susceptible d'être utilisée qui est différente de celle concernant l'électrode décrite en référence aux figures 3 io et 4. Il en est de même de l'électrode décrite en référence à la figure 6, celle-ci présentant un bout 62 arrondi destiné à permettre la réalisation d'un point de soudure de plus grande dimension. Enfin, I'électrode décrite en référence à la figure 7 présente elle aussi un bout arrondi 62 permettant la réalisation d'un point de soudure plus large mais qui bénéficie d'une section plus importante au niveau du raccordement avec le corps 34, ce qui permet son utilisation dans une plage de températures analogue à celle de l'électrode décrite en référence aux figures 3 et 4. Enfin, la vue en perspective de la figure 8 illustre un mode de réalisation simplifié en variante de l'entretoise 34 dans lequel l'entretoise 34 ne comporte pas de système de refroidissement mais est simplement composée d'un corps central en matériau isolant 40 qui est traversé transversalement par plusieurs électrodes transversales 64 en matériau conducteur et monobloc dont chaque branche latérale correspond aux électrodes 36 et 38 précédemment décrites en référence aux figures 1 à 7. De la sorte, la continuité électrique entre les branches d'électrode 36 et 38 est assurée par leur appartenance à la même électrode unique 64. On remarquera que les électrodes 64 sont avantageusement disposées dans des plans horizontaux décalés verticalement de façon à permettre la réalisation de points de soudure non alignés. Avantageusement, I'agencement 10 permet donc la réalisation de points de soudure par paires, ce qui diminue d'au moins 50% les temps de réalisation d'une opération de soudage par rapport à une opération de soudage conventionnelle réalisée à l'aide d'une pince de soudage 24 io simple, et les diminue encore plus considérablement dans le cas d'une pince de soudage 24 comportant une pluralité de bras 26 et 28 parallèles. I REVENDICATIONS 1. Agencement (10) pour le soudage par résistance par points d'un ensemble d'au moins deux premières plaques (12, 14) métalliques longitudinales parallèles, notamment de deux faces longitudinales opposées d'un profilé (20) creux intérieur, avec un ensemble d'au moins deux deuxièmes plaques (16, 18) métalliques longitudinales parallèles, dont chacune est adjacente à une première plaque (12, 14), notamment de deux faces longitudinales opposées d'un profilé creux extérieur (22), du type comportant une pince (24) de soudage par points comportant une paire d'électrodes (30, 32) transversales opposées entre lesquelles est établie une tension électrique de soudage, chaque électrode (30, 32) étant destinée à être appliquée à une plaque métallique longitudinale, caractérisé en ce qu'il comporte une entretoise (34) de soudage transversale qui comporte une paire d'électrodes (36, 38) transversales opposées, qui est disposée entre deux plaques métalliques intérieures (12, 14) en vis-à-vis, la paire d'électrodes (30, 32) transversales de la pince (24) de soudage étant disposée de part et d'autre de deux plaques métalliques extérieures (16, 18), dans l'alignement de la paire d'électrodes (36, 38) de l'entretoise, pour réaliser simultanément une paire de points (42, 44) opposés de soudage dont chacun assure la liaison entre une première plaque et une deuxième plaque adjacente opposée. 2. Agencement (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entretoise (34) de soudage comporte une pluralité de paires (36, 38) d'électrodes transversales dont chacune permet, en association avec une pince de soudage (24), de réaliser simultanément une paire de points (42, 44) opposés de soudage. 3. Agencement (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'entretoise (34) de soudage comporte un corps (40) longitudinal central sur lequel sont montées les paires (36, 38) d'électrodes transversales. 4. Agencement (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les paires d'électrodes (36, 38) sont vissées sur le corps (40) de l'entretoise (34), de façon à permettre le montage de paires d'électrodes (36, 38) de types dont chacune est associée à un type différent de points (42, 0o 44) de soudage. 5. Agencement (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les électrodes (36, 38) sont réglables transversalement, pour ajuster l'entretoise (40) à la distance transversale séparant les deux plaques métalliques (12, 14) intérieures en vis-à-vis, notamment à la dimension transversale interne d'un profilé (20) intérieur. 6. Agencement (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le corps (40) est réalisé en un matériau électriquement isolant et en ce que les électrodes de chaque paire d'électrodes (36, 38) d'une entretoise (34) sont reliées entre elles électriquement. 7. Agencement (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps (40) isolant de chaque entretoise (34) est creux et comporte au moins une canalisation (56) coaxiale à l'électrode dans laquelle circule un fluide de refroidissement.