Brevet FR2884447A1 — publié le 20061020

La présente invention concerne une installation et un procédé de fabrication d'un fût métallique à partir d'une ébauche pliée métallique présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former un plan de joint à souder. Le procédé est particulièrement destiné à la fabrication de candélabres d'éclairage public. Les candélabres d'éclairage public sont généralement fabriqués à partir d'une ébauche métallique, de préférence en forme de trapèze, présentant deux bords longitudinaux et pliée sur elle-même jusqu'à rapprocher lesdits bords longitudinaux qui sont ensuite réunis par une soudure longitudinale. La soudure longitudinale peut être réalisée par soudage à l'arc submergé. L'inconvénient de cette technologie est la formation d'un bourrelet inesthétique de l'ordre de 2 à 3 mm de hauteur sur 4 à 5 mm de largeur dans la génératrice du fût. La soudure longitudinale peut être aussi réalisée par soudure en haute fréquence. La soudure doit ensuite être raclée ce qui entraîne désavantageusement la formation d'un méplat inesthétique de l'ordre de 6 mm. La soudure longitudinale peut être encore réalisée par soudage à l'arc plasma. Cette technique ne laisse pas de bourrelet mais le cordon de soudure formé reste visible et présente un aspect inesthétique du fait notamment d'une rugosité apparente. Afin de remédier à ces inconvénients, on peut fabriquer des candélabres en aluminium par extrusion. L'extrusion permet d'obtenir des fûts présentant un aspect uniforme, sans trace de cordon de soudure. Cependant l'extrusion est un procédé onéreux, et l'aluminium ne présente pas les propriétés mécaniques suffisantes pour la réalisation de candélabres d'une grande longueur. Pour ces raisons, le procédé de fabrication des candélabres en acier par soudage reste le procédé le plus couramment utilisé. Il est donc nécessaire de développer un procédé de fabrication de candélabres d'éclairage public qui permet de CIN-FR-1_TEXTE DEPOSE ACH/CS - 2 concilier l'aspect économique de la technique de soudure et l'aspect esthétique de la technique d'extrusion et qui permet d'obtenir un fût soudé tout en présentant un aspect esthétique uniforme similaire à l'aspect fini d'un fût en aluminium extrudé. A cet effet, et conformément à la présente invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un fût métallique à partir d'une ébauche pliée métallique présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former un plan de joint à souder, ledit procédé comprenant une étape de soudage dudit plan de joint pour former un cordon de soudure longitudinal, remarquable en ce qu'il comprend, après l'étape de soudage, une étape d'émerisage dudit cordon de soudure longitudinal. D'une manière préférée, l'étape de soudage est réalisée en continu le long du plan de joint, et l'étape d'émerisage du cordon de soudure longitudinal est réalisée en continu et en temps masqué par rapport à ladite étape de soudage. Pour la mise en uvre de ce procédé préféré, la présente invention concerne une installation pour la fabrication d'un fût métallique à partir d'une ébauche pliée métallique présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former un plan de joint à souder, remarquable en ce qu'elle comprend: - une unité de soudage agencée pour souder en continu le plan de joint et former un cordon de soudure longitudinal, - une unité d'émerisage dudit cordon de soudure, ladite unité d'émerisage étant disposée à la sortie de l'unité de soudage et agencée pour émeriser ledit cordon de soudure en continu et en temps masqué par rapport au soudage. Le procédé selon la présente invention permet d'obtenir un fût soudé présentant un aspect esthétique uniforme, selon lequel le cordon de soudure n'est pratiquement plus apparent. L'installation selon la présente invention permet une CIN-FR-1 TEXTE DEPOSE ACHICS - 3 mise en uvre particulièrement économique du procédé de l'invention. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, du procédé et d'une installation selon l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une installation conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus de ladite installation, - la figure 3 est une vue schématique en coupe de l'unité d'émerisage conforme à l'invention. Selon la présente invention, le procédé de fabrication d'un fût métallique à partir d'une ébauche pliée métallique présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former un plan de joint à souder, comprend une étape de soudage dudit plan de joint pour former un cordon de soudure longitudinal, ainsi qu'une étape d'émerisage dudit cordon de soudure longitudinal. L'étape d'émerisage est réalisée après l'étape de soudage de manière à donner au cordon de soudure longitudinal formé un aspect poli, qui le rend peu visible. De préférence, l'émerisage est réalisé perpendiculairement au cordon de soudure longitudinal. L'ébauche pliée est de préférence réalisée dans un alliage métallique choisi parmi les aciers au carbone, les aciers inoxydables, et est obtenue à partir d'un trapèze métallique présentant deux bords longitudinaux. Pour constituer l'ébauche, le trapèze métallique est plié jusqu'à rapprocher lesdits bords longitudinaux suffisamment l'un de l'autre pour permettre leur assemblage par soudure. L'ébauche pliée est en général de forme conique et peut présenter une section circulaire ou polygonale, à 8, 12 ou 16 côtés. Selon un mode de mise en uvre particulièrement préféré, l'étape de soudage est réalisée en continu le long du plan de joint, et l'étape d'émerisage du cordon de CIN-FR-1_TEXTE DEPOSE ACH/CS - 4 - soudure longitudinal est également réalisée en continu et en temps masqué par rapport à ladite étape de soudage. Pour la mise en oeuvre de ce procédé préféré, la présente invention propose, en référence aux figures, une installation 1 comprenant une unité de soudage 2 et une unité d'émerisage 3, ainsi qu'une table d'introduction 30 et une table de sortie 31. L'unité de soudage 2 est agencée pour souder en continu un plan de joint 4 d'une ébauche pliée métallique 5 présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former ledit plan de joint à souder 4. Une telle unité de soudage 2 est par exemple fabriquée par SAFMATIC. L'unité de soudage 2 comprend notamment un portique de soudage 6 au travers duquel se déplace l'ébauche 5 grâce à des moyens de déplacement comprenant une pince hydraulique 7 maintenant l'ébauche 5 et entraînée par un chariot tracteur mobile 8. La vitesse du chariot 8 est réglable, une vitesse de 40 m/minute permettant un retour du chariot en temps masqué. La pince 7 disposée à l'extrémité du chariot 8 est montée de manière à présenter trois degrés de liberté pour s'adapter aux déformations de l'ébauche 5 lorsqu'elle passe dans le portique de soudage 6. La pince 7 est agencée de manière à ne pas déformer ni marquer l'ébauche 5. Le portique de soudage 6 comprend un bâti 9 surmonté d'une passerelle 10 sur laquelle sont regroupés les générateurs de soudage et l'armoire de distribution 11. De chaque côté du bâti 9 sont prévus des moyens pour maintenir rapprochés les deux bords longitudinaux de l'ébauche 5. Ces moyens comprennent des galets agencés pour refermer l'ébauche 5 au droit du soudage et réalisés en matière plastique pour ne pas marquer l'ébauche 5. En partie centrale, le bâti 9 comprend une glissière verticale munie de deux galets et supportant au moins une tête de soudage 15. Les galets viennent en appui vertical sur l'ébauche 5 pour définir la hauteur nominale d'arc. La tête de soudage 15 est de préférence une tête de soudage par arc plasma. Il est bien évident que le soudage peut également être réalisé à l'arc submergé ou en haute CIN-FR-1 TEXTE DEPOSE ACH/CS -5 - fréquence, l'unité de soudage étant alors adaptée à ces technologies. Les têtes de soudage par arc plasma, arc submergé ou en haute fréquence, sont connues en soi et n'appellent pas de commentaire particulier. L'unité d'émerisage 3 du cordon de soudure formé est disposée à la sortie de l'unité de soudage 2, de préférence directement à la sortie de la tête de soudage 15. L'unité d'émerisage 3 comprend une glissière verticale 20 sur laquelle est montée une tête d'émerisage 21 comprenant des moyens 22 de mise en pression avec le fût soudé 5'. La tête d'émerisage 21 comprend une bande abrasive 23 entraînée par une roue d'entraînement 24 et dont la tension est assurée par une unité de guidage pneumatique 25. Un régulateur de pression avec un manomètre permet de régler la force de tension de la bande abrasive 23. La bande abrasive 23 est disposée perpendiculairement au fût 5' et au cordon de soudure longitudinal. L'unité d'émerisage 3 est agencée pour émeriser le cordon de soudure en continu et en temps masqué par rapport au soudage. Pour cela, l'installation 1 selon l'invention comprend des moyens de pilotage pour piloter automatiquement l'unité de soudage 2, l'unité d'émerisage 3, les moyens de déplacement 7 et 8 de l'ébauche 5 et du fût soudé 5'. Ces moyens de pilotage sont programmés de sorte que lorsque la pince 7 et le chariot tracteur 8 commencent à tirer l'ébauche 5 installée sur la table d'introduction 30, la descente de la tête d'émerisage 21 est commandée. Lorsque la tête d'émerisage 21 arrive au contact du fût soudé 5' sortant de l'unité de soudage 2, la bande abrasive 23 est mise en mouvement de sorte que l'émerisage est effectué en continu sur le cordon de soudure au fur et à mesure de l'avancée du fût 5'. Pendant ce temps, l'unité de soudage 2 continue à réaliser le soudage de l'ébauche 5' en continu. Le fût soudé 5' est ensuite évacué par la table de sortie 31. Le fût métallique 5 issu de l'installation selon la présente invention, bien qu'obtenu par soudage, présente un aspect esthétique uniforme, selon lequel le cordon de soudure n'est pratiquement plus apparent. CIN-FR-1 TEXTE DEPOSE ACH/CS - 6 - Il est bien évident que le procédé selon la présente invention peut être mis en uvre au moyen d'une installation de soudage et d'une machine d'émerisage indépendantes l'une de l'autre. Toutefois, l'installation selon la présente invention présente des avantages économiques. En effet, l'émerisage étant réalisé en temps masqué par rapport au soudage, les gains de temps sont importants. De plus, l'installation selon l'invention permet également d'éviter les opérations de manutention requises lorsque l'émerisage est réalisé par une machine indépendante de l'installation de soudage, ce qui nécessite le transport du fût soudé d'une installation à l'autre. Par ailleurs, lorsque l'émerisage est réalisé directement à la sortie de l'étape de soudage, on réduit la consommation des bandes abrasives, du fait que le cordon de soudure encore tiède est beaucoup plus tendre. La présente invention s'applique plus particulièrement à la fabrication de fûts métalliques soudés destinés à former un candélabre d'éclairage public mais il est bien évident que l'exemple que l'on vient de donner n'est qu'une illustration particulière en aucun cas limitative quant aux domaines d'application de l'invention. CIN-FR-1_TEXTE DEPOSE_ACH/CS - 7 REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un fût métallique (5') à partir d'une ébauche métallique (5) présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former un plan de joint (4) à souder, ledit procédé comprenant une étape de soudage dudit plan de joint (4) pour former un cordon de soudure longitudinal, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape de soudage, une étape d'émerisage dudit cordon de soudure longitudinal. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de soudage est réalisée en continu le long du plan de joint (4), et en ce que l'étape d'émerisage du cordon de soudure longitudinal est réalisée en continu et en temps masqué par rapport à ladite étape de soudage. 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le soudage est réalisé par un procédé à l'arc plasma. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émerisage est réalisé perpendiculairement au cordon de soudure longitudinal. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ébauche pliée métallique (5) est réalisée dans un alliage métallique choisi parmi les aciers au carbone, les aciers inoxydables. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fût métallique soudé (5') forme un candélabre d'éclairage public. 7 - Installation (1) pour la fabrication d'un fût métallique (5') à partir d'une ébauche métallique (5) présentant deux bords longitudinaux rapprochés l'un de l'autre de manière à former un plan de joint (4) à souder, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend: - une unité de soudage (2) agencée pour souder en continu ledit plan de joint (4) et former un cordon de 35 soudure longitudinal, - une unité d'émerisage (3) dudit cordon de soudure, ladite unité d'émerisage (3) étant disposée à la sortie de CIN-FR-1 TEXTE DEPOSE ACH/CS - 8 l'unité de soudage (2) et agencée pour émeriser ledit cordon de soudure en continu et en temps masqué par rapport au soudage. 8 - Installation (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'unité de soudage (2) comprend une tête de soudage (15) par arc plasma. 9 - Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que l'unité d'émerisage (3) comprend une bande abrasive (23) disposée perpendiculairement au cordon de soudure longitudinal. - Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour maintenir rapprochés les deux bords longitudinaux de l'ébauche (5). 11 - Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de déplacement (7, 8) de l'ébauche (5) et/ou du fût métallique (5') dans les unités de soudage (2) et d'émerisage (3). 12 - Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de pilotage pour piloter automatiquement l'unité de soudage (2), l'unité d'émerisage (3), les moyens de déplacement (7, 8) de l'ébauche (5) et/ou du fût soudé (5'). 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