Brevet FR2948043A1 — publié le 20110121

Procédé de fabrication de joints profilés L'invention concerne un procédé de fabrication de joints profilés, notamment sous forme de C, de V ou de U. Les joints profilés sont très répandus comme partie constitutive d'agencements d'étanchéité dans des liaisons de raccordement de conduite d'évacuation des gaz, par exemple pour des raccords de conduite sur des pots catalytiques ou des têtes de cylindre de moteur à combustion ou dans d'autres éléments de construction pour le passage de gaz chaud, comme on en trouve régulièrement dans les centrales électriques. En raison des températures hautes des gaz d'échappement qui se produisent, le joint profilé est normalement un élément métallique d'une épaisseur de paroi petite, le corps du joint annulaire ayant habituellement une section transversale profilée, par exemple sous la forme d'un profilé en C, en U ou en V. Conformément à l'état de la technique représenté dans le document EP 2 020 541 Al, on forme, lorsqu'on fabrique des joints profilés de ce genre à partir d'une bande de tôle, un anneau après que la bande de tôle a été mise à longueur sur le pourtour de l'anneau, puis on soude les extrémités de la bande pour former un anneau fermé et on le profile, en outre, ensuite par roulage. En partant de cet état de la technique, l'invention vise un procédé qui permet une fabrication particulièrement rationnelle. On y parvient par un procédé de fabrication de joints profilés, notamment sous forme de C, de V ou de U, caractérisé en ce qu'on obtient, à partir d'une partie de support en forme de bande par déformation et utilisation de rouleaux de formage, un cordon profilé de forme de section transversale pouvant être prescrite, l'opération de déformation progressant de manière à ce que le cordon profilé prenne, au moins en partie, une forme en arc ou une forme en spirale après la déformation. Suivant cela, une particularité essentielle de l'invention réside dans le fait que l'on déforme une partie de support en forme de bande au moyen de rouleaux de formage, en ce qu'on forme non seulement un cordon profilé de forme de section transversale prescrite, donc de section transversale en forme de C, de V ou de U, mais en ce que le cordon profilé est courbé en forme d'arc ou en spirale après la déformation. L'opération de profilage inclut ainsi la formation de la courbure du cordon en la forme annulaire souhaitée, de sorte que l'on se dispense d'une opération de courbure distincte pour former l'anneau. Le procédé suivant l'invention permet donc d'avoir une fabrication particulièrement peu coûteuse de joints profilés en ayant une grande vitesse de production. Comme le cordon profilé se trouve déjà sous la forme d'un arc, on peut sans difficulté relier, notamment en soudant, du côté de l'extrémité, pour former le corps annulaire du joint profilé, des tronçons longs du cordon profilé se trouvant dans la forme en arc. Leur longueur correspond au pourtour du joint profilé à former. On peut effectuer le procédé d'une manière particulièrement avantageuse en formant le cordon profilé à partir de la partie de support déplacée dans la direction longitudinale en plusieurs étages de déformation, les rouleaux de formage formant le dernier étage de déformation provoquant sur les surfaces en regard du cordon profilé une friction différente et/ou une modification de forme différente pour obtenir la courbure en forme d'arc ou en spirale du cordon profilé sortant de cet étage de déformation. De préférence, on envoie la partie de support plate au moyen d'un galet convoyeur au premier étage de déformation, dans lequel un premier rouleau de formage, ayant une partie de surface latérale en saillie convexe, et un deuxième rouleau de formage opposé, ayant une partie de surface latérale renfoncée de manière concave, déforment la partie de support en le cordon profilé préformé. De préférence, l'agencement est tel qu'au moins un rouleau de formage des deux étages de déformation est réglable dans la direction de travail et transversalement à la direction de travail pour modifier l'intervalle entre les rouleaux. On peut ainsi réaliser une différence d'épaisseur du matériau dans des parties différentes de paroi de la forme profilée déjà lorsque le cordon profilé est préformé. On peut, par exemple, former dans la partie du dos d'un profilé en forme de C ou de U une épaisseur de paroi plus grande que sur les branches latérales, ce qui conduit aux meilleures conditions possibles de résistance et d'élasticité lorsque le joint profilé est fini. De préférence, le cordon profilé, préformé et sortant du premier étage de déformation est envoyé au dernier étage de déformation par des galets de guidage réglables transversalement à la direction de travail. Pour obtenir la courbure souhaitée en forme d'arc ou de spirale du cordon sortant du dernier étage de déformation, on peut avantageusement, dans le dernier étage de déformation, former par un troisième rouleau de formage, ayant une surface latérale en saillie de manière convexe, et un quatrième rouleau de formage, ayant une surface latérale renfoncée de manière concave, la forme définitive du profilé et, en réglant les vitesses périphériques et la pression de déformation dans le dernier étage de déformation, on forme la courbure du cordon profilé sortant. Un avantage particulièrement essentiel du procédé suivant l'invention réside dans le fait qu'il convient de la même façon pour la fabrication de joints profilés, dans lesquels l'ouverture du profilé est disposée sur le côté extérieur de l'anneau, ainsi que pour des joints profilés, dont le profilé est ouvert à l'intérieur de l'anneau. A cet effet, on peut procéder suivant l'invention de manière à ce que, par le façonnage et le réglage en position d'au moins le quatrième rouleau de formage ainsi que par le réglage d'une vitesse périphérique d'au moins l'un du troisième et du quatrième rouleaux de formage, on choisisse la direction de la courbure pour obtenir à volonté un cordon profilé ayant un profilé ouvert vers l'intérieur ou vers l'extérieur rapporté à la forme en arc. De préférence, l'on crée la forme en arc profilé à partir de la partie de support en forme de bande par déformation en utilisant une paire de rouleaux de formage, en faisant aller et venir, à la manière d'un mouvement pendulaire, continuellement la partie de support le long de la paire de rouleaux de formage. L'invention est explicitée en détails dans ce qui suit au moyen des dessins, dans lesquels : La Figure 1 est une représentation simplifiée très schématisée d'un dispositif pour effectuer un exemple de réalisation du procédé suivant l'invention ; la Figure 2 est une vue en coupe interrompue et simplifiée d'une manière très schématique du dispositif de la Figure 1, conformément à la 10 ligne de coupe II-II de la Figure 1, et la Figure 3 est une vue en plan, représentée de manière très schématique et simplifiée, du dispositif de la Figure 1. Comme le montre les Figures 1 et 3, une partie 2 de 15 support sous la forme d'une bande d'acier plate passe par des galets 4 d'introduction dans un premier étage 6 de déformation et dans un deuxième étage 8 de déformation, la partie 2 de support étant maintenue au milieu par des galets 10 et 12 de guidage latéraux. Dans le premier 20 étage 6 de déformation, la partie 2 de support est déformée au moyen d'un premier rouleau de formage et d'un deuxième rouleau 16 de formage coopérant avec lui en un cordon 18 profilé préformé, à partir duquel il est formé dans le deuxième étage 8 de déformation, au moyen d'un 25 troisième rouleau 20 de formage et d'un quatrième rouleau 22 de formage qui lui est associé, le profilé final du cordon 24 profilé fini sortant du dispositif. Les galets 10 et 12 de guidage sont réglables en position sur des poutrelles 26 transversalement à la direction 30 d'avance. Dans le premier étage 6 de déformation, le premier rouleau 14 de formage agit au milieu par une partie 28 de surface latérale en saillie de manière convexe sur la partie 2 de support amenée, voir la Figure 2, tandis que le deuxième rouleau 16 de formage inférieur aux Figures 1 et 2 ayant la partie 30 de surface latérale renfoncée de manière concave déforme la partie 2 de support latéralement vers le haut pour donner à partir du cordon 18 profilé préformé sortant du premier étage 6 de déformation une forme de section transversale à la manière d'un C aplati très ouvert. Tandis que, dans le deuxième étage 8 de déformation qui vient ensuite, le troisième rouleau 20 de formage se trouvant en haut aux Figures 1 et 2 a une partie 32 latérale en saillie qui correspond à la partie 28 latérale du premier rouleau 14 de formage, la partie 34 latérale renfoncée de manière concave du quatrième rouleau 22 de formage est constituée d'une manière sensiblement autre que la partie 30 de surface latérale renfoncée de manière concave du deuxième rouleau 16 de formage. Dans l'exemple de réalisation décrit présentement, dans lequel le cordon 26 profilé forme un profil en C relativement étroit, la partie 34 de surface latérale du rouleau 22 de formage est sous la forme d'une cavité plus étroite et usinée de manière profonde par rapport à la surface 30 latérale du rouleau 16 de formage. Il est ainsi donné au cordon 24 profilé fini une forme de profilé telle qu'elle est schématisée en 36 à la Figure 1. Pour effectuer le préprofilage dans le premier étage 6 de déformation, le deuxième rouleau 16 de formage est, dans l'exemple présent, réglable en position et de fait, comme indiqué par la double flèche 38, dans la direction du rouleau 14 de formage supérieur pour rapetisser l'intervalle entre les rouleaux ainsi que conformément à la double flèche 24 le long de la direction de travail. Comme indiqué par les doubles flèches 38 et 40 correspondantes dans le deuxième étage 8 de déformation, le quatrième rouleau 22 de formage est réglable en position de manière correspondante en direction du rouleau 20 de formage associé et le long de la direction de travail. En plus, les vitesses périphériques des rouleaux de formage, au moins des rouleaux 20 et 22 de formage du deuxième étage 8 de déformation, peuvent être réglées indépendamment l'une de l'autre. En réglant ces paramètres, on agit lors de l'opération de déformation dans le deuxième étage 8 de déformation sur le matériau du cordon 18 profilé préformé de manière à ce que l'étirage du matériau au fond du profil soit différent de l'étirage sur les parties latérales du profil. Cela donne une courbure du cordon 24 profilé fini, de sorte que celui-ci quitte le deuxième étage 8 de déformation sous une forme en arc, voir la Figure 1. Lorsque le cordon 24 fini est guidé vers le côté par un galet 42 de guidage réglable en position, le cordon 24 profilé forme des boucles 44 enroulées en spirale, voir la Figure 3. Pour la forme annulaire définitive du joint profilé, on a donc besoin de mettre à longueur à partir des boucles 44 simplement des tronçons longs, qui correspondent au pourtour du joint profilé, et de les souder du côté de l'extrémité pour former le joint profilé fini sans qu'une opération de cintrage sur un cordon profilé droit ne soit nécessaire. D'une manière particulièrement avantageuse, la déformation dans le deuxième étage 8 de déformation peut avoir lieu de manière à ce que le matériau du cordon 18 profilé soit moins étiré au fond du profilé que sur les côtés du profilé. Cela peut se faire en rétrécissant par la forme et la dimension des parties latérales coopérantes des rouleaux 20 et 22 de formage, par exemple en rétrécissant la partie 34 latérale en retrait dans la zone extérieure où un frottement plus intense lors de l'opération de laminage est efficace sur les côtés profilés, de sorte que le cordon 24 profilé est étiré plus fortement dans la zone extérieure qu'au fond du profilé. Le cordon 24 profilé fini sort ainsi du deuxième étage 8 de déformation par rapport à la courbure représentée en trait plein à la Figure 1 vers le haut en ayant une courbure dirigée vers le bas, comme représenté en tirets à la Figure 1. Comme indiqué en 36 à la Figure 1, le profilé est ainsi ouvert vers des côtés différents dans les deux cas. L'invention permet donc de fabriquer d'une façon simple des joints profilés ayant un profilé ouvert dans la direction souhaitée. Suivant le façonnage des parties latérales en saillie de manière convexe des rouleaux de formage et des parties latérales renfoncées de manière concave, qui coopèrent ainsi, du rouleau antagoniste, on peut réaliser par rapport à la forme en C représentée d'autres formes de profilés en ayant la possibilité de fabriquer aussi des formes de profilé, dans lesquelles les parois latérales du profilé peuvent être courbées d'une manière irrégulière. On peut aussi estamper des contours sur les côtés extérieur ou intérieur. L'opération de fabrication peut avoir lieu de manière continue en retirant la partie 2 de support sous la forme d'une bande de tôle sans fin d'une réserve et en la faisant passer dans une même direction de travail dans les étages 6, 8 de déformation. En variante, on peut faire aller et venir dans les étages 6 et 8 en plusieurs fois des longueurs définies de la partie 2 de support au moyen d'un dispositif d'avance linéaire pour former le cordon 24 profilé fini en plusieurs stades de laminage, le cas échéant, en modifiant la position des rouleaux du formage, notamment des rouleaux 16 et 22. On a aussi avantageusement la possibilité d'obtenir les anneaux profilés indiqués en ayant seulement une paire de rouleaux sur les rouleaux 20, 22 de formage. La partie 2 de support est mise alors en tant qu'ébauche dans le procédé pendulaire donc par un mouvement de va et vient de l'ébauche, par la paire de rouleaux correspondante à une forme annulaire, de préférence fermée. L'ébauche a, au début de l'opération de laminage, une longueur finie, qui inclut la longueur nécessaire de pourtour de l'anneau. Par le mouvement pendulaire de l'ébauche dans la direction longitudinale de la bande, qui subit un allongement pendant l'opération de laminage, l'ébauche est laminée à la forme circulaire. Les plusieurs opérations pendulaires nécessaires pour cela sont effectuées de préférence en continu et par conséquent en se succédant à la manière d'un procédé en plusieurs stades jusqu'à la fabrication finale. Ensuite, l'anneau est sorti du dispositif de déformation et est mis du côté de l'extrémité sous une forme annulaire restant fermée, par exemple par une opération de soudure. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de joints profilés, notamment sous forme de C, de V ou de U, caractérisé en ce qu'on obtient, à partir d'une partie (2) de support en forme de bande par déformation et utilisation de rouleaux (14, 16, 20, 22) de formage, un cordon (24) profilé de forme de section transversale pouvant être prescrite, l'opération de déformation progressant de manière à ce que le cordon (24) profilé prenne, au moins en partie, une forme en arc ou une forme en spirale après la déformation. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on relie, notamment en soudant, du côté de l'extrémité, pour la formation du corps annulaire du joint profilé, des tronçons longs du cordon (24) profilé se trouvant dans la forme en arc. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on forme le cordon (24) profilé en plusieurs étapes (6,8) de déformation à partir de la partie (2) de support déplacée dans la direction longitudinale, les rouleaux (20, 22) de formage formant le dernier étage de déformation provoquant une friction et/ou une modification de forme différente sur les surfaces en regard du cordon profilé, pour produire la courbure en forme d'arc ou en spirale du cordon (24) profilé sortant de cet étage (8) de déformation. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on envoie la partie (2) de support plate au moyen d'un galet (4) convoyeur au premier étage (6) de déformation, dans lequel un premier rouleau (14) de formage, ayant une partie (28) de surface latérale en saillie convexe, et un deuxième rouleau (16) de formage opposé, ayant une partie (30) de surface latérale renfoncée de manière concave, déforment la partie (2) de support en le cordon (18) profilé préformé. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins un rouleau (14, 16, 20, 22) de formage des deux étages (6, 8) de déformation est réglable dans la direction de travail et transversalement à la direction de travail pour modifier l'intervalle entre les rouleaux. 6 Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le cordon (18) profilé préformé et sortant du premier étage (6) de déformation est envoyé au dernier étage (8) de déformation par des galets (12) de guidage réglables transversalement à la direction de travail. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, dans le dernier étage (8) de déformation, on forme, par un troisième rouleau (20) de formage, ayant une surface (32) latérale en saillie de manière convexe, et un quatrième rouleau (22) de formage, ayant une surface (34) latérale renforcée de manière concave, la forme définitive du profilé et, en réglant les vitesses périphériques et la pression dedéformation dans le dernier étage (8) de déformation, on forme la courbure du cordon (24) profilé sortant. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que par le façonnage et le réglage en position d'au moins le quatrième rouleau (22) de formage ainsi que par le réglage d'une vitesse périphérique d'au moins l'un du troisième (20) et du quatrième (22) rouleaux de formage, on choisit la direction de la courbure pour obtenir à volonté un cordon (24) profilé ayant un profilé ouvert vers l'intérieur ou vers l'extérieur rapporté à la forme en arc. 9. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on crée la forme en arc profilé à partir de la partie (2) de support en forme de bande par déformation en utilisant une paire de rouleaux (20, 22) de formage, en faisant aller et venir, à la manière d'un mouvement pendulaire, continuellement la partie (2) de support le long de la paire de rouleaux (20, 22) de formage.