Procédé de fabrication en continu d'un élément enroulé, appareil pour sa mise en aeuvre, et élément enroulé obtenu par ledit procédé. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication -en continu d'un élé ment enroulé à partir d'un ruban de rigidité transversale limitée.
Cet élément peut. notam ment contenir une matière fluide, c'est-à-dire liquide ou en pâte, par exemple une matière décapante, et peut constituer par exemple tune baguette â souder. L'invention vise également un appareil pour la fabrication de tels élé inents et un élément enroulé constituant une baguette de soudure à âme décapante obtenu par ledit procédé.
Antérieurement à la présente invention, un grand nombre de dispositifs de types dif férents ont été conçus et utilisés pour la fa brication en continu d'un élément enroulé constitué par une ou plusieurs spires ou même de moins d'une spire complète autour d'un axe longitudinal dans de longs rubans de matière en feuille, par exemple d'un mé tal en feuille tel que du plomb, du laiton, du cuivre ou un alliage .de ces métaux. Des ga lets de formation mâle ou femelle, des filières à mandrin central et d'autres organes ana logues sont des exemples de tels dispositifs permettant la formation , d'un élément en roulé.
Toutefois, lorsqu'on utilise des organes de formation mâles et femelles associés, l'en roulement longitudinal est limité à environ 180 , après quoi une spire complète (360 ) peut être formée par étirage dans une filière circulaire sans utiliser de mandrin central si les bords longitudinaux sont mis en contact. pendant l'étirage.
Si l'on désire former plus d'un tour complet, au moins la dernière d'une série de filières doit être munie d'un man drin central, ce qui limite la longueur de l'ar ticle qu'on peut obtenir en une seule-opéra- tion. De tels procédés sont absolument inuti lisables pour la formation dans une telle ma tière en ruban, d'un ou plusieurs rouleaux comportant chacun plusieurs spires, si un espace suffisamment considérable n'est pas ménagé au centre de ce ou de ces rouleaux et notamment lorsqu'un tel ruban doit être revêtu d'une couche de pâte ou de liquide destinée à être enfermée et maintenue inté rieurement suivant une certaine proportion minimum par unité de longueur,
comme par exemple dans la fabrication des baguettes de soudure à âme décapante.
La présente invention comprend un pro cédé de fabrication en continu d'un élément enroulé, notamment d'un élément contenant une matière fluide, par exemple liquide ou en pâte, à partir d'un ruban de rigidité trans versale limitée, caractérisé en ce qu'on tire le ruban le long d'un support convexe tout en l'appliquant sur celui-ci par tension longitu dinale, qu'on fait passer l'un au moins des bords longitudinaux du ruban par des organes de formation tout en empêchant le déplace ment latéral du ruban, de manière à enrouler progressivement le ruban, sur une partie au moins de sa largeur, autour dudit bord, la partie tendue non enroulée du ruban restant appliquée sur ledit support convexe.
L'invention comprend en outre un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'in vention, et un. élément enroulé constituant une baguette de soudure à âme décapante obtenu par ledit procédé.
Le dessin annelé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ap pareil pour la mise en #uvre du procédé sui vant l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil avec arrachement de certaines parties de la pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue de face partielle ment en coupe.
La fig. 3 est une coupé à plus grande échelle suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig.4 est un plan agrandi suivant la ligne 4--4 de la fig.2 montrant l'enroule ment progressif effectué par l'ensemble des organes de formation de l'appareil.
Les fig.5, 6, 7, 8 et 9 sont des coupes transversales agrandies du ruban enroulé progressivement obtenu dans l'appareil repré senté sur les fig.1 à 4, respectivement sen siblement suivant les lignes 5-5, 6-6,<B>7-7,</B> 8-8, 9-9 de la fig. 4.
La fig. 10 est une coupe transversale d'une baguette de soudure à âme décapante ter minée.
Ira fig. 11 est une vue analogue à la fig. 5, avec coupure partielle montrant une variante d'enroulement des bords longitudinaux d'uu ruban à l'aide de la deuxième forme d'exé cution de l'appareil comportant les caracté ristiques représentées sur la fig.14.
La fig.12 est une vue analogue à la fig. 9, du ruban représenté sur la fig. 11, ce ruban ayant été soumis à lin enroulement complet.
La fig:13 est lune vue analogue à la fig. 10 montrant le ruban à double enroulement de la fig. 12 après son étirage à travers iule filière permettant d'obtenir un produit fini pouvant être utilisé dans le commerce di rectement sous cette forme. La fig.14 est une élévation agrandie avec arrachement de certaines parties, analogue à la fig.3, mais comportant certaines modifi cations dans la structure représentée sur cette dernière figure, ces modifications ayant pour but d'obtenir le produit représenté sur les fig.1.1, 12 et 13.
Les fig.15, 16 et 17 sont des vues ana logues aux fig. 5, 6 et 9, respectivement, mon trant le produit qu'on peut obtenir en utili sant deux rubans juxtaposés.
La forme d'exécution de l'appareil repré sentée aux fig.1 à 4 comporte un bâti 20, portant une console en cornière 21 et un sup port en forme générale de U renversé 22 espacés latéralement comme représenté sur la fig. 1 et portant respectivement des paliers 23 et 24. Les extrémités d'un arbre<B>215</B> -touril- lonnent dans les paliers 23 et 24 et le moyeu 26 d'une roue de diamètre relativement grand 27 est calé sur ledit arbre. Comme représenté de faon plus détaillée sur les fig.1 et 2, il est prévu à la périphérie de la roue 27 une jante plate relativement large 28 formant mi ruban tournant sans fin qui sert de support incurvé.
La jante 28 est munie sur l'un de ses côtés d'un rebord périphérique 29 s'étendant vers l'extérieur et destiné à servir de butée, comme décrit plus loin de faon plus dé taillée.
Le bâti 2.0 est en outre muni à son som met d'une plaque d'entretoisement 30 portant une pluralité de consoles identiques 31, 32, 33, 3'4 et 35 disposées suivant la partie supérieure de la roue 27, comme représenté sur la fig. 2. Chacune des consoles 31 à 35 porte une plaque de support<B>M</B> qui s'étend latéralement et qui est boulonnée sur la console correspondante, ladite plaque 36 portant elle-même, comme représenté sur les! fig.1 et- 3, une équerre 37.
Cette dernière comporte un élément supérieur 38 rabattu perpendiculairement à son élément dirigé radialement par rapport à la roue, l'élément<B>38</B> étant utilisé avec la plaque 36 pour supporter des paliers espacés verticale ment 39 et 40 qui peuvent être du type palier de butée s'il y a lieu et comme représenté. Un arbre 41 est tourillonné dans les paliers 39 et 40 et porte, fixé à son extrémité inférieure, un galet de formation 42. Bien entendu, les paliers 39 et 40 peuvent être d'un type nor mal comportant des organes élastiques de rappel convenables sollicitant les galets de for mation vers la surface de support ou jante 28.
Comme représenté plus clairement sur la fig.:3, le galet 42 est de type bien connu et présente une gorge circonférentielle 43 dont la surface est incurvée selon le rayon de cour bure que l'on veut donner au premier tour de l'enroulement à former. On peut voir égale ment sur la fig.3 que l'extrémité inférieure 44 du galet de formation 42 est juxtaposée à la surface extérieure de la jante de support 28, mais étant donné que, comme indiqué, l'axe 45 dudit galet est sensiblement normal â. la surface de support, on comprendra qu'il est nécessaire de prévoir au moins un léger jeu.
Toutefois, si l'axe 45 est amené à la posi tion indiquée en traits mixtes en 46, on com prendra que le bord périphérique de l'extré mité inférieure 44 du galet de formation 42 peut être amené du côté intérieur en contact avec la surface de support de la jante 28, de sorte que lorsque cette dernière tourne vers l'avant, le galet de formation est entraîné en rotation par contact, ce qui réduit le frotte ment entre la surface du galet de formation et celle du ruban en cours d'enroulement.
C'est pourquoi l'on préfère utiliser des galets de formation, mais il va de soi que l'on pour rait également utiliser des supports fixes au lieu desdits galets de formation dans le cas, par exemple, où le frottement entre la surface d'un tel support et le ruban soumis à une ten sion ne présente pas d'inconvénient grave.
Les seconde, troisième, quatrième et cin quième consoles 32, 33, 34 et 35 portent de la même manière des galets de formation ana logues 47, 48, 49 et 50 présentant chacun une gorge de forme concave, de largeur croissante de galet en galet destinée à former les spires successives de l'enroulement du bord du ruban avec augmentation graduelle du diamètre du rouleau. Ces gorges sont respectivement indi quées par les chiffres de référence 51, 52, 53 et 54 et l'augmentation progressive du dia- mètre des arcs générateurs de ces gorges est indiquée plus clairement sur la fig. 4.
De pré férence, comme indiqué sur les fig. 1 et 4, chaque plaque 36 4e support de galet est montée sur la console qui la porte au moyen d'un boulon 65 traversant une fente oblongue 56 ménagée dans ladite plaque, un écrou de serrage 5'7 étant prévu sur ce boulon, ledit écrou permettant, lorsqu'il est desserré, -Lui réglage longitudinal et individuel des plaques.
De cette manière, les galets de formation por tés par les plaques de support réglables 36-3b: peuvent être réglés de façon précise à leurs positions désirées qui se rapprochent progres sivement du rebord de butée 29 de la roue, comme représenté clairement sur la fig. 4.
On peut voir d'après la fig. 2 que le bâti 20 est muni en outre d'une console 58 qui porte du côté sortie de la roue de support 27, une filière 5;9 qui doit traverser le ruban enroulé, formée pour assurer son étirage à une forme désirée et sa réduction au diamètre ou à la section désirés; bien entendu, on peut utiliser une pluralité de telles filières dispo sées successivement à des fins analogues. En aval de ces filières, des organes de tension convenables doivent être prévus; ces organes n'ont pas été représentés étant donné que dif férentes formes d'organes de ce type sont bien connues dans cette technique.
Ces organes de tension peuvent se présenter, par exemple, sous la forme d'un tambour enrou leur entraîné d'une manière connue quel conque, qui, lorsqu'il tourne, applique la ten sion nécessaire à l'article fabriqué en continu.
Du côté entrée de la roue de support 27 est monté rotativement un galet de guidage 60 sous lequel passe le ruban, de telle manière qu'il soit appliqué sur la jante 28 de la roue en un point désiré. Il est également prévu du côté entrée de la roue de support 27 -Lui sabot articulé 61, de telle sorte qu'il applique le ruban sur la surface de support de la roue au point désiré. Un distributeur de décapant convenable 62 est prévu entre le premier ga let de formation 42 et le sabot presseur 61.
f1 cet effet, une console 63, montée sur le bâti 20, peut porter un récipient 64 dans lequel est monté rotativement un galet de transfert 65 partiellement plongé dans -une masse 66 de matière décapante en pâte ou liquide. Un rouleau d'application monté rotativ ement en <B>67</B> transfère la matière de la surface du galet de transfert 65 à la surface extérieure du ru ban, à mesure que celui-ci se déplace sous le dit rouleau.
Un ruban convenable 68 de matière de soudure en- feuille déformable qui, bien en tendu, présente tune certaine rigidité trans versale, de sorte qu'elle est susceptible de transmettre de faibles efforts de compression, est amené à partir d'une source, telle qu'un dévidoir d'alimentation convenablement freiné (non représenté).
Le ruban est entraîné vers l'avant, passe sous le galet de guidage 60, puis sur la partie supérieure de la roue de support 27, le sabot presseur 61 l'appliquant sur la surface extérieure de la jante 28 de ladite roue au point de réception 69, passe encore successivement sous le galet d'application de décapant 67 au poste d'application 62 puis, aux différents postes d'enroulement constitués par les galets de formation 42, 47, 48, 49 et 50 pour sortir de l'appareil sous la forme d'une baguette enroulée qui est ensuite étirée dans la filière 59 sous l'action du tambour récepteur et tendeur entraîné.
Comme on peut le voir sur la fig.4, l'un des bords 70 du ruban recouvert de pâte 68 est appliqué contre la face intérieure du rebord de butée 29 et le côté intérieur du premier galet de formation est.
disposé dans la course du bord opposé 71 du ruban, de sorte que lorsque celui-ci, en traîné, passe devant ce galet, la gorge concave 43 provoque le rabattement ou l'enroulement vers le haut dut bord 71 suivant approxima tivement 180 , comme indiqué sur la fig.5. Au second galet de formation 47, le bord roulé 71 du ruban revêtu 68 peut être enroulé davantage, de manière à former un tour com plet de 360 , comme indiqué sur la fig. 6.
Au troisième galet de formation 48, le bord. roulé 71 du ruban est encore enroulé suivant un angle supplémentaire de 180 , comme indi qué sur la fig. 7, le quatrième galet de for mation 49 pouvant encore éventuellement l'en- rouler suivant 180 pour former deux spires complètes, comme représenté sur la fig. 8. Le galet de formation représenté en 50 enroule encore le bord 71 du ruban 68 longitudinale ment pour former, s'il y a lieu, deux spires et demie, de telle manière qu'on obtienne le produit représenté sur la fig. 9.
La courbure de la gorge concave 43 du galet de formation 42 et celle des gorges,des galets de formation successifs 47, 48, 49 et 50 sont telles qu'elles assurent l'obtention d'un espacement uni forme entre les spires successives du ruban à bords roulés pour tenir compte de l'épaisseur de la couche i!2 de matière décapante appli quée par le rouleau d'application 67, comme représenté sur les fig. 6, 7, 8 et 9.
En outre, il est à noter que les galets de formation suc cessifs peuvent n'enrouler le bord du ruban chacun que sur un angle nettement inférieur à i/2 tour, si cela est désirable, plusieurs opé rations étant alors effectuées pour assurer la formation du nombre de tours complets désiré.
De cette manière, la pression qu'il est nL- cessaire d'exercer sur le bord du ruban peut être réduite, étant donné qu'une opération d'enroulement suivant un angle plus réduit est effectuée à chaque phase. La courbure de la gorge concave de chaque galet de forma tion détermine l'angle suivant lequel chaque phase de l'enroulement est effectuée.
Le ruban à bord roulé de la fig. 9 est ensuite étiré dans la filière 5,9, de manière à l'amener à la forme et au diamètre désirés pour obtenir par exemple une baguette de soudure à âme décapante analogue à celle représentée en 73 sur la fig. 10.
Cet étirage provoque l'amincissement, du bord 70 par dé formation et pression en 74 et son rabatte ment sur la surface extérieure de la. dernière spire extérieure de manière à enfermer de fa çon étanche la matière décapante pour éviter, lors de tout étirage out manipulation ulté rieure, une expulsion par écrasement de la matière décapante qui se présente sous la forme d'un revêtement 72 enfermé entre les spires successives de la baguette. On com prendra aisément que, de cette manière, le rou leau petit être formé rapidement et en continu.
te sUPPort cintré vers l'extérieur qui dé termine une trajectoire incurvée constituée par la partie supérieure de la jante 28 de la roue de support 27 et l'application d'une cer taine tension au ruban 6,8 par traction pen dant qu'il est entraîné vers l'avant, assure le maintien en contact intime de ce ruban contre la surface extérieure de la jante de support, sans qu'il soit nécessaire de prévoir aucun mécanisme appliquant ce ruban contre ladite surface par pression sur la face supérieure du ruban.
Le rebord de butée 29 assure le maintien du ruban dans sa trajectoire prédé terminée, de sorte qu'il ne peut être écarté latéralement des galets de formation lorsque ceux-ci exercent successivement une poussée transversale contre le ruban en enroulant son bord libre non en contact avec ladite surface de butée. En raison du fait que le ruban plat présente une certaine rigidité transversale, il résiste, dans une certaine mesure, au flam bage transversal pendant L'enroulement de l'un de ses bords longitudinaux si son bord non enroulé est en contact avec un organe de butée.
Toutefois, une pression latérale exces sive tendrait bien entendu à faire flamber transversalement un tel ruban plat de ma tière déformable, c'est-à-dire à le soulever dans la région axiale. Cet inconvénient est évité d'une manière simple mais efficace eh appliquant le ruban par traction contre le support cintré constitué par la roue de sup port.
Bien entendu, on comprendra que le sup port incurvé peut se présenter sous la forme d'une plaque incurvée fixe ou sous la forme d'une courroie sans fin guidée de manière qu'elle passe devant les postes d'enroulement sur une structure convenablement incurvée. Dans tous les cas, il est préférable d'utiliser un support mobile plutôt qu'un support fixe, étant donné que dans un appareil comportant un tel support mobile, le ruban passe sur le support sans aucun glissement et, par consé quent, sans aucun frottement.
Quelle que soit la forme de support incurvé choisie, cette forme permet d'adapter l'appareil aux opérations d'enroulement eu faisant suivre â la matière en ruban, les eoll- tours des gorges concaves des galets d'enroule ment, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des organes d'emboutissage pour faire pénétrer la matière en ruban à force dans lesdites gorges de formation.
Lorsque l'un des galets de formation et d'enroulement soulève le ru ban de la surface de la jante de support par suite de l'engagement dudit ruban dans la gorge d'enroulement, il allonge légèrement le métal étant donné que le diamètre effectif de la partie du ruban soulevée de la surface de la jante de support devient alors supérieur au diamètre de la roue de support. En consé quence, la partie du ruban soulevée doit s'al longer suffisamment pour compenser l'al longement circonférentiel correspondant à cette augmentation de diamètre.
Il est évident que le ruban tend à résister à cet allongement et, par suite, à suivre intimement le contour de la gorge concave du galet d'enroulement, ce qui est extrêmement important pour assu rer la formation et le maintien d'un espace ment constant entre les spires successives du rouleau à mesure de son enroulement, de ma nière à éviter un écoulement excessif dut revêtement de décapant par écrasement.
On comprendra, d'après la description qui précède, que les bords opposés d'un tel ruban peuvent être roulés simultanément pour don ner deux rouleaux longitudinaux parallèles sur le ruban. Cette possibilité est évidente si l'on considère les fig.11 à 14 dont la der nière représente une roue de support 12î ayant une jante de support 128, sur laquelle les galets de formation sont disposés par paires. La surface extérieure 76 de la jante présente une section transversale en forme de <B>V</B> très ouvert dans un but qui apparaîtra plus clairement lors de la description du fonc tionnement qui suit.
Chaque console 132 de support des galets de formation a, comme indiqué, ses bords dis posés à angle aigu, chaque plaque de support 13;6 étant très légèrement coudée de manière à: incliner l'axe de chaque galet de formation 147 vers le plan milieu indiqué en traits. inter rompus en-'16. Par suite; l'extrémité infé- rieure 144 de chaque galet de formation 147 est légèrement écartée vers le haut de la sur face extérieure '75 de la jante 128, sauf sur le côté intérieur, en un point de contact 77 voisin du plan milieu 76.
Cette disposition permet l'entraînement en rotation du galet 147 par frottement sur la roue de support 127, ce qui supprime toute possibilité de frotte ment entre la surface du ruban en cours d'en ; roulement et la surface de la gorge du galet de formation et ce qui permet également d'amener l'extrémité inférieure du galet de fomation en contact avec la surface de sup port sans introduire aucun frottement entre ledit galet et ladite surface, le bord inférieur de la gorge étant de plus aussi voisin que pos sible de la surface de support,
ce qui évite la nécessité d'avoir à soulever de faon exces sive le ruban pour l'écarter de la surface de support ainsi que l'allongement excessif pen dant l'enroulement qui résulterait de ce sou lèvement. Il est à noter, comme représenté sur la fig. 14, que le bord périphérique de l'extré mité inférieure 144 de chaque galet de for mation 147 est biseauté, comme indiqué en 78, de manière à réaliser ces dispositions avec l'efficacité optimum.
Bien entendu, les galets de formation pré vus aux différents autres postes d'enroule ment de l'appareil de la fig. 14 sont des contreparties, sensiblement identiques, des deux galets représentés, sauf en ce qui con cerne leur espacement latéral relatif qui est réalisé par un réglage longitudinal des plaques de support 136-136 et, bien entendu, compte tenu des enseignements de la fig. 4 en ce qui concerne le diamètre graduellement croissant des gorges d'enroulement des galets de formation successifs.
Dans un, appareil utilisant des paires de galets de formation alignés, tels que repré sentés sur la fig. 14, pour rouler les bords opposés d'iun ruban 6'8, il va de soi que l'un des galets de formation sert d'organe de butée pour le galet de formation opposé pendant l'opération d'enroulement par ce dernier et vice versa. Toutefois, on a constaté que si la surface de support est plane dans le sens transversal, il peut y avoir une certaine ten dance du ruban à se décaler latéralement, ce qui a pour effet qu'un plus grand nombre de tours se forme sur l'un des deux rouleaux.
La forme en<B>V</B> très ouvert de la surface de sup port 75 empêche l'apparition de cet effet indésirable du fait qu'en exerçant une trac tion sur le ruban déformable tendant à le maintenir sur le support incurvé à section en V, le ruban est déformé momentanément dans le sens transversal et prend la forme de la surface de support, comme indiqué sur la fig.14 ainsi que sur les fig. 11 et 12. Cette légère déformation momentanée du ruban as sure son maintien en alignement avec le plan central 76 pendant l'application des efforts de poussée contre ses bords opposés à mesure qu'ils sont enroulés par l'action des galets de formation opposés de chaque paire.
La première paire de galets de formation disposée au premier poste d'enroulement de ('appareil de la fig.14 donne au ruban revêtu 68 sensiblement la forme représentée sur la fig. 11. Les paires de galets de formation op posés suivantes qui ont, d'une manière géné rale, la forme représentée sur la fig. 14 aug mentent graduellement le nombre de tours des bords roulés opposés du ruban 68, de ma nière à former les deux rouleaux longitudi naux parallèles 79-79 représentés sur la fig. 12.
Si l'on étire ensuite le ruban à deux bords roulés représenté sur la fig. 12 dans une filière circulaire telle que représentée en 59 sur la fig. 2, la baguette prend pratiquement la forme représentée sur la fig.13, c'est-à-dire celle d'une tige cylindrique 8,0 dans laquelle les différentes couches de soudure et les revêtements intermédiaires de matière déca- pante sont sensiblement disposés comme repré senté sur ladite figure. Un joint étanche est assuré suivant le plan 81 de la surface de contact commune non revêtue, de manière à maintenir la matière décapante à l'intérieur de la tige cylindrique.
La qualité supérieure des produits obtenus avec l'appareil décrit donne à cet appareil, qui permet leur produc tion simple, rapide et économique, une im portance toute particulière. On comprendra, d'autre part, que le do maine d'utilisation de l'appareil décrit n'est nullement limité à l'obtention de rubans à une seule couche.
Par exemple, comme indiqué sur les fig.15, 16 et 17, on peut rouler les bords d'un ruban à plusieurs couches com= portant par exemple une couche 168 de ma tière de soudure, une couche plus mince 268 également de matière de soudure, une couche intermédiaire 72 de matière décapante et une couche supérieure 172 également de matière décapante, ce qui permet d'obtenir une baguette 173 à couches multiples, le ga let de formation du premier poste d'en roulement formant la spire indiquée sur la fig.15,
le second galet de formation du second poste d'enroulement formant les spires indiquées sur la fig.16 et l'article complète ment roulé 173 représenté sur la fig. 17 étant finalement obtenu à un troisième poste par. un troisième galet d'enroulement.
Bien entendu, les spires successives des fig.16 et 17 sont indiquées, pour donner plus de clarté au dessin comme étant formées autour d'un espace central de volume exagéré et il est évi dent que le ruban à deux bords roulés résul tant peut être étiré ultérieurement pour lui donner une section désirée quelconque; en outre, on comprendra qu'un ruban à couches multiples peut être utilisé pour obtenir un produit analogue à celui qui est représenté sur les fig.12 et 13, les bords opposés d'un tel ruban composite étant enroulés sur eux- mêmes pour former deux rouleaux longitudi naux parallèles, comme indiqué précédem ment.
Bien que la pellicule de matière décapante ait été représentée sur les figures comme ayant la même largeur que le ruban de sou , dure, on comprendra que ladite pellicule peut être limitée à une distance donnée des bords dudit ruban de manière à éviter tout risque de dénudage .de ladite pellicule.