WO1993015856A1 - Lignes de production automatisee de viroles roulees soudees - Google Patents
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- WO1993015856A1 WO1993015856A1 PCT/FR1993/000152 FR9300152W WO9315856A1 WO 1993015856 A1 WO1993015856 A1 WO 1993015856A1 FR 9300152 W FR9300152 W FR 9300152W WO 9315856 A1 WO9315856 A1 WO 9315856A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D51/00—Making hollow objects
- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
- B21D51/2676—Cans or tins having longitudinal or helical seams
Definitions
- the present invention is in the field of metallurgy and it relates to an automatic machine intended to produce continuously, from a stack of flat sheets, cylindrical ferrules.
- rolling machine having bending rollers allowing it to be adjusted precisely to the rolling diameters; the description of this machine mentions its ability to be associated with welding means.
- a first object of the invention is to propose a set, known as a "line", of means, allowing handling, rolling, and automatic welding, that is to say normally without human intervention, of sheets which are dimensionally identical, apart tolerance, thickness.
- a line of means, allowing handling, rolling, and automatic welding, that is to say normally without human intervention, of sheets which are dimensionally identical, apart tolerance, thickness.
- a disadvantage of this machine is that the edges of the sheets are welded by resistances overlapping each other; the applications of the cylinders obtained are limited for safety reasons, their resistance not being sufficient to possibly receive a product under pressure.
- a second object of the invention is to provide a machine which meets the first object mentioned, allowing welding with joined edges of rolled sheets, in order to make the cylinders obtained suitable for receiving products under pressure.
- the problem to be solved in order to achieve the second aim lies in maintaining the rolled sheets in a position allowing their welding, on the one hand by having the contiguous edges and on the other hand, in particular for thin sheets, by having the parallel end faces.
- a machine for the automatic production of cylindrical ferrules from sheets intended to be welded with their contiguous edges, called "edge joints”, the said machine preferably comprising a rolling machine of the crenellated roller type of the type described by the publication FR2637206 of the Applicant, is mainly characterized in that it comprises, in order from the exit of the ferrules to the entry of the sheets: a welding station provided with means, called prime, authorizing the transfer a rolled blank having a conformation with contiguous edges, and ensuring the maintenance of this conformation, and means, known as second, of continuous formation of a weld bead along said contiguous edges, - at least one station, said of continuous transfer and tightening, provided with means, called third, ensuring a transfer along their axis longitudinal of the rolled blanks, and of so
- the rolling station constituted by a roller rolling machine of the aforementioned type, and a supply station for the rolling machine provided with destacking means, called sixths, or “destackers", and for transferring the sheets one by one from a stack up to the entry of the rolling machine, and of a fine adjustment servomechanism of the bending means taking into account the thickness of each sheet to ensure precisely obtaining a diameter of the rolled sheet with a precision of the order of a millimeter.
- a support and guiding veil extends from the exit from the rolling station to the welding station along the discontinuous and continuous transfer stations, the longitudinal edges of the blanks being separated by the veil along which they can circulate, the veil thinning from the exit of the rolling station, secondly the so-called fifth means consist of a movable push-button back and forth along the veil to move the blanks in one direction from the rolling machine to the continuous transfer station, and thirdly, said third means are constituted by a double plurality of rollers, those of the first plurality being located outside the blanks and being drive rollers pressured towards those of the second plurality, these being located inside the blanks, said rollers of the first plurality being driven from motor means comprising a pinion and transmission means called "cardan".
- said first means are constituted by a cage supported by the frame of the machine, said cage being composed of two semi-cylindrical parts, one lower and the other upper, the lower part being connected to the upper part. by elastic means; said second welding means may include in particular the TIG, MAG, MIG, plasma, submerged arc and LASER processes, with support and with or without consumable electrode.
- the second means comprise a nozzle supported at the upper part of the cage and opening into the internal zone thereof, said nozzle being provided with cooling means.
- first of all the so-called fifth means are means for moving a blank each time a previously blank moved was introduced into the continuous transfer station, and bring the blank in axial support against the blank which preceded it in the post, and secondly said third means ensure the transfer of the blanks while pushing 1 ' blank present in the welding station.
- first of all the so-called fifth means are means for displacing a blank each time a previously displaced blank has was introduced into the welding machine and was sufficiently welded to maintain its end faces in parallel planes
- secondly said third means ensure the transfer of the blanks during welding one after the other
- the machine comprises an additional transfer station located between the taxi station and the fifth means.
- the additional transfer station is intended to reduce the stroke of the pusher of the discontinuous transfer station in order to authorize a maximum speed of advance of the ferrules in the welding station, the pusher being intended to drive a blank for the put in contact with the previous blank, while the latter is still present in the continuous transfer station and is being welded.
- the blanks are suspended in suspension by the web along the discontinuous transfer station by means of a double plurality of pairs of rollers between which the blanks circulate, the rollers of each pair being arranged on either side of the veil, one of the pluralities being located outside the blanks and the other being located inside the blanks; alternatively, the blanks could be supported by an elongated cylindrical core connected to the machine frame by the web.
- the frame is composed of a plurality of separable elements linked together, each element supporting a respective station.
- FIG.l is a block diagram of the various main components of a machine of the invention, including two alternative embodiments
- Fig.2 is a simplified perspective view of a machine of the invention according to a first variant of the invention, more particularly intended for the development of ferrules from thick sheets
- FIGS. 3 and 4 are schematic representations of a discontinuous transfer station of the invention, respectively in perspective and in end view
- fig.5 and 6 are schematic representations of a continuous transfer station of said first variant, respectively in perspective and in end view
- fig.7 is a schematic perspective view partially broken away of a station welding of said first variant
- FIG. 8 is a schematic perspective view partially cut away of a welding station and a continuous transfer station according to a second variant of the invention, more pa rticularly intended for the development of ferrules from thin sheets.
- a ferrule production line in general comprises mainly five stations, namely, and in the direction of travel of the treated material, a supply station 2, a rolling machine 4 with crenellated rollers (FR2637206), a discontinuous transfer station 6 with a pusher forming the so-called fifth means, a continuous transfer station 8 provided with so-called third transfer means and so-called fourth tightening means and finally a welding station 10.
- the discontinuous transfer station 6 comprises, on the one hand the said fifth means and on the other hand an additional transfer station 7, type with motorized rollers for example, possibly intended to limit the stroke of the pusher, as will be explained later.
- the servomechanism 12 of the rolling machine 4 comprises a thickness sensor 14 delivering a thickness signal, a calculating member 16 receiving the said thickness signal and supplying binary signals, a stepper motor 18 receiving the said binary signals to adjust the spacing of the rollers and, therefore, the rolling radius.
- the supply station 2 mainly consists of a transfer path 20 for a carriage 22 with suction cups 24 with the function of destacker of the stacked flat sheets 26, and that the welding means 28 are arc welding type with support 104 (fig. 7) or 106 (fig. 8) and electrode 108.
- the thickness sensor 14 is located on the transfer path 20 of the sheets 26.
- the said thickness sensor 14 is a mechanical feeler, of the "palmer” type, measuring the thickness of the sheet 26 at a point.
- the probe 14 is disposed substantially vertically in line with the transfer path 20, and the edge of the sheet 26 on which the measurement is made is the transverse edge which will penetrate first between the rollers of the rolling machine 4.
- a support and guide web 30 extends from the exit from the rolling station 4 to the welding station 10 along the discontinuous and continuous transfer stations 6.
- the edge joints of the blanks are separated and guided by the veil 30 along which they can circulate, said veil 30 tapering from the exit of the rolling station 4 to pass for example from 12 mm to 1.4 mm, for sheets of a thickness between 1 and 5 mm , and from 12 to 0.2 mm for sheets with a thickness of less than 1 mm.
- the discontinuous transfer station 6 comprises a pusher 32 movable in a round trip along the sail 30 to move the blanks 1 in one direction from the rolling machine 4 to the continuous transfer station 8.
- the pusher 32 comprises a carriage 34 circulating along the web 30 by pneumatic means, such as a horizontal cylinder not shown.
- the carriage 34 supports a push finger 36 retractable by a jack 38; the finger 36 is either retracted during the "return” movement, or in the working position during the "go” movement.
- the stroke of the carriage 34 is controlled by a control cabinet not shown.
- the continuous transfer station of FIGS. 2, 3 and 4 is also applicable to the second variant, with four fingers (fingers 80, fig. 8) respectively taking support on either side of the blank in its lower zones and upper, in order to best maintain thin ferrules so that their end faces are in parallel planes; the four fingers are retractable laterally to allow the carriage 34 to return to the outlet of said additional transfer station 7.
- Stations, continuous transfer and welding, of a first variant of the machine are shown in fig.5 to 7.
- the pusher 32 moves a blank each time a previously displaced blank has been introduced into the continuous transfer station 8: the blank is brought into axial abutment against the blank which preceded it in the station 6 and the continuous transfer means ensure the transfer of the blanks while pushing one blank present in the welding station 10.
- Similar stations of a second variant of the machine are shown in fig.8.
- the pusher 32 maintains the blank during welding until it has been sufficiently welded, over a length of approximately one centimeter for example, to maintain its end faces in parallel planes; then the pusher 32 will seek at the exit of the additional transfer station 7 the next blank to bring it in contact with the blank during welding, the continuous transfer means ensuring the transfer of successive blanks during welding.
- the additional transfer station 7 shown diagrammatically in FIG. 1 is interposed between the output of the rolling machine 4 and the discontinuous transfer station 6, in order to reduce the stroke of the movable pusher 32, and finally to increase the speed of the machine .
- the third means, of continuous transfer consist of a double plurality 40 and 42 of rollers, the rollers of the first plurality 40 being located outside the blanks and being drive rollers pressurized against those of the second plurality 42, these being located inside the blanks.
- the drive rollers 40 are driven by drive means comprising a pinion 44 and transmission means 46 called "gimbal".
- the diameter of the drive rollers 40 located at the entrance to the continuous transfer station 8 is slightly greater than the diameter of the drive rollers 40 succeeding them: any spacing between two successive blanks is thus caught up, due to this difference in diameter.
- the internal rollers 42 have a flange 48 emerging between the edges of the blanks in the extension of the web 30 for the guidance of the latter.
- the fourth means for progressive tightening, consist of a plurality of longitudinal bars, such as 50, provided with rollers, such as 52, tangent to an envelope 54 (fig.l), or surface, very slightly conical. Said bars 50 are supported at at least one of their ends by means with a cam function to move them away from or closer to the axis of said casing 54.
- the means with cam function are used during variations in nominal diameter of the ferrules.
- the variations are discontinuous, which corresponds to bearing cams, with manual variation means:
- the means with a cam function comprise jacks, such as 56, the rods 58 of which are respectively connected to the bars 50, the stroke of the jacks 56 being limited by means of a set 60 of intervertable stops 62: the stops 62 are supported by a hoop 64 which can pivot around the axis of said envelope 54 so as to be placed opposite their respective jack 56 according to the desired nominal diameter.
- the variations could be continuous, which would correspond to a cam, such as a ramp, continuously progressive with motorized variation means.
- a cam such as a ramp
- the first means for edge-to-edge retention of the edge seals during welding, consist of a cage 66 supported by the frame 68 of the machine, said cage 66 being composed of two semi-cylindrical parts 70 and 72, one lower 72 and the other upper 70.
- the lower part 72 is connected to the upper part 70 by elastic means 74 making it possible, despite possible deviations in diameter of the blanks, to bring the lateral edges of the blanks into contact, at the outlet of the continuous transfer station 8.
- each group 78 of rollers 76 extending along a generatrix of the cage 66.
- a cage 67 is similar to the cage 66 shown in fig.7, said cage 66 extending towards the discontinuous transfer station 6, said extension containing the third (40,42) and fourth means.
- the plurality of drive rollers 40 is supported by the web 30 and the plurality of internal rollers 42 is supported by a core 82 itself supported by the web 30, it can be seen in FIG. 8, that the plurality of drive rollers 40 is supported by the cage 67 and is divided into two groups 84 and 86, one 84 supported by the cage 67 in its lower zone, the other 86 in its upper zone.
- One of the pluralities of rollers 40 and / or 42 is provided with elastic means 88 intended to apply pressure against the other plurality of rollers: in FIG. 8, it is the internal rollers 42 which comprise the said elastic means 88 while in FIGS. 5 and 6, these are the drive rollers 40.
- the fourth means consist on the one hand by a plurality of groups, such as 90, of pebbles, such as 92, of hyperboloid type, also called “diabolo", said pebbles 92 matching the outer surface blanks 1.
- the groups 90 of "diabolo" rollers 92 are respectively supported by the cage 67 by means of means 94 for adjusting their tangency to said conical surface 54 close to the cylinder. Note that the elastic connection 74 fig.7 between the two upper 70 and lower 72 parts of the cage 67 participates in the fourth means.
- the continuous transfer station 8 and the discontinuous transfer station 6 each have an elongated cylindrical core 94 connected to the frame by the web 30, said core being intended to support the rolled blanks 1 whose longitudinal edges are separated by said veil 30 along which they can circulate.
- the cores 94 are located in the extension of the support roller of the rolling machine 4 and its bearing;
- the blanks 1 are supported in suspension by the web 30 along the discontinuous transfer station 6 by means of a double plurality 96 and 98 of pairs of rollers, such as 100 and 102, between which the blanks circulate 1: the pairs of rollers 100 and 102 are arranged on either side of the web 30, some 100 being located outside the blanks 1, the other 102 being located inside the blanks.
- the support participating in the second means can be either a knurl 104, as shown in FIG. 7, or a plate 106, as shown in FIG. 8.
- a nozzle 110 is supported in the upper part 70 of the cages 66 and 67, the said nozzle 110 being equipped with cooling means 114.
- the nozzle 110 is made of bronze and the blanks 1 are pressed against the internal face of the nozzle 110 by the elastic means 74 connecting the lower 72 and upper 70 parts of the cages 66 and 67.
- the ferrules can be separated from each other either manually by an operator, or mechanically by motorized means included in an annex station.
Landscapes
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Abstract
L'invention est du domaine de la métallurgie et elle a pour objet une machine automatique de production continue de viroles cylindriques à partir d'une pile de tôles plates. Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comprend, depuis la sortie de la virole jusqu'à l'entrée des tôles, un poste (10) de soudage pourvu de moyens (66) de transfert et de maintien d'une ébauche roulée (1) à bords jointifs et des moyens (28) de formation en continu d'un cordon de soudure le long desdits bords, un poste (8) de transfert en continu des ébauches roulées et de resserrage progressif de celles-ci, un poste (6) de transfert discontinu des ébauches pour les amener axialement les unes contre les autres, un poste (4) de roulage constitué par une rouleuse, et un poste (2) d'approvisionnement comprenant des moyens (22) de désempilage et de transfert des tôles (26) et un servomécanisme (12) de réglage des moyens de cintrage en fonction de l'épaisseur de chaque tôle (26).
Description
"LIGNES DE PRODUCTION AUTOMATISEE DE VIROLES ROULEES SOUDEES"
La présente invention est du domaine de la métallurgie et elle a pour objet une machine automatique destinée à produire de façon continue, à partir d'une pile de tôles plates, des viroles cylindriques.
On connaît par une publication FR2637206 de la Demanderesse une machine, dite rouleuse, ayant des galets cintreurs lui permettant de s'ajuster de façon précise aux diamètres de roulage ; la description de cette machine mentionne son aptitude à être associée à des moyens de soudage.
On connaît aussi par une publication plus ancienne de la Demanderesse, à savoir FR2528335, l'association à une machine à rouler des tôles, d'un palpeur pour la mesure de l'épaisseur des tôles avant leur passage dans la machine, ce palpeur ayant une action mécanique directe sur les galets cintreurs en vue de l'ajustement au diamètre de roulage requis. Cette dernière machine n'était toutefois pas destinée à être associée à une machine automatique de soudage, moyennant quoi on se satisfait de l'action relativement imprécise du palpeur d'épaisseur.
Un premier but de 1 ' invention est de proposer un ensemble, dit "ligne", de moyens, permettant la manutention, le roulage, et le soudage automatique, c'est à dire normalement sans intervention humaine, de tôles identiques dimensionnellement, aux écarts de tolérance près, de l'épaisseur. On pourra notamment pour connaître l'environnement technologique de l'invention se reporter à la publication EP 0426258 (THOMASSEN) qui décrit une machine du genre, comprenant principalement des moyens de cintrage des tôles, des moyens de transfert en discontinu des tôles cintrées et des moyens de soudage.
Un inconvénient de cette machine réside dans le fait que les bords des tôles sont soudés par
résistances en recouvrement l'un de l'autre ; les applications des cylindres obtenus sont limitées pour des raisons de sécurité, leur résistance n'étant pas suffisante pour recevoir éventuellement un produit sous pression. Aussi, un second but de l'invention est de proposer une machine répondant au premier but cité permettant le soudage à bords jointifs de tôles roulées, afin de rendre les cylindres obtenus aptes à recevoir des produits sous pression. Le problème à résoudre pour atteindre le second but réside dans le maintien des tôles roulées dans une position autorisant leur soudage, d'une part en ayant les bords jointifs et d'autre part, en particulier pour les tôles de faible épaisseur, en ayant les faces d'extrémité parallèles.
On remarquera que pour atteindre l'un et l'autre des buts précités, le problème commun à résoudre réside dans les moyens de transfert des tôles depuis le poste de roulage jusqu'au poste de soudage. Selon l'invention, une machine de production automatique de viroles cylindriques à partir de tôles destinées à être soudées avec leur bords jointifs, dits "joints de rive", la dite machine comprenant préférentiellement une rouleuse du type à rouleaux crénelés du type de celle décrite par la publication FR2637206 de la Demanderesse, est principalement caractérisée en ce qu'elle comprend, dans l'ordre depuis la sortie des viroles jusqu'à l'entrée des tôles : un poste de soudage pourvu de moyens, dits premiers, autorisant le transfert d'une ébauche roulée ayant une conformation à bords jointifs, et assurant le maintien de cette conformation, et des moyens, dits deuxièmes, de formation en continu d'un cordon de soudure le long des dits bords jointifs, - au moins un poste, dit de transfert et de resserrage en continu, pourvu de moyens, dits troisièmes, assurant un transfert suivant leur axe
longitudinal des ébauches roulées, et de moyens, dits quatrièmes, assurant simultanément le resserrage progressif de l'ébauche pour l'amener, lorsqu'elle arrive à l'entrée du poste de soudage, dans la conformation à bords jointifs, - au moins un poste, dit de transfert discontinu, comportant des moyens, dits cinquièmes pour déplacer une ébauche le long de son axe,
- le poste de roulage constitué par une rouleuse à rouleaux du type précité, et - un poste d'approvisionnement de la rouleuse pourvu de moyens de désempilage, dits sixièmes, ou "dépileurs", et de transfert des tôles une par une depuis une pile jusqu'à l'entrée de la rouleuse, et d'un servomécanisme de réglage fin des moyens de cintrage prenant en compte l'épaisseur de chaque tôle pour assurer avec précision l'obtention d'un diamètre de la tôle roulée avec une précision de l'ordre du millimètre.
Il résulte de l'ensemble de ces moyens, que des tôles de tolérance d'épaisseur courante peuvent être roulées et soudées d'une façon continue sans intervention humaine, les viroles obtenues étant apte à recevoir un produit sous pression.
Selon une forme préférée de réali¬ sation, en premier lieu un voile de support et de guidage s'étend depuis la sortie du poste de roulage jusqu'au poste de soudage le long des postes de transfert discontinu et continu, les bords longitudinaux des ébauches étant séparés par le voile le long duquel ils peuvent circuler, le voile s'amincissant depuis la sortie du poste de roulage, en deuxième lieu les dits cinquièmes moyens sont constitués par un poussoir mobile en aller-retour le long du voile pour déplacer les ébauches dans un seul sens depuis la rouleuse vers le poste de transfert en continu, et en troisième lieu les dits troisièmes moyens sont constitués par une double pluralité de galets, ceux de la première pluralité étant situés à l'extérieur des ébauches et étant des galets moteurs sollicités en pression vers ceux de la deuxième pluralité,
ceux-ci étant situés à l'intérieur des ébauches, les dits galets de la première pluralité étant entraînés à partir de moyens moteurs comprenant une pignonerie et des moyens de transmission dits "à la cardan". Avantageusement, les dits premiers moyens sont constitués par une cage supportée par le bâti de la machine, la dite cage étant composée de deux parties hémi¬ cylindriques, l'une inférieure et l'autre supérieure, la partie inférieure étant reliée à la partie supérieure par des moyens élastiques ; les dits deuxièmes moyens de soudage peuvent comprendre notamment les procédés T.I.G., M.A.G., M.I.G., plasma, arc submergé et L.A.S.E.R., avec support et avec ou sans électrode consommable. Les deuxièmes moyens comprennent une buse supportée à la partie supérieure de la cage et débouchant dans la zone interne de celle-ci, la dite buse étant pourvue de moyens de refroidissement.
Il résulte de ces dispositions que l'élasticité de la cage permet d'achever la mise bord à bord des joints de rive à la sortie du poste de transfert en continu et de maintenir les ébauches dans cette conformation pendant l'opération de soudage.
Selon une première variante, plus particulièrement destinée à l'élaboration de viroles à partir de tôles épaisses (entre 1 et 5 mm par exemple), en premier lieu les dits cinquièmes moyens sont des moyens pour déplacer une ébauche chaque fois qu'une ébauche précédemment déplacée a été introduite dans le poste de transfert continu, et amener 1'ébauche en appui axial contre 1'ébauche qui 1'a précédée dans le poste, et en deuxième lieu les dits troisièmes moyens assurent le transfert des ébauches tout en poussant 1'ébauche présente dans le poste de soudage.
Selon une deuxième variante, plus particulièrement destinée à l'élaboration de viroles à partir de tôles de faible épaisseur (inférieure à 1mm), en premier lieu les dits cinquièmes moyens sont des moyens pour déplacer une ébauche chaque fois qu'une ébauche précédemment déplacée a été introduite dans le poste de soudage et a été
suffisamment soudée pour maintenir ses faces d'extrémité dans des plans parallèles, en deuxième lieu les dits troisièmes moyens assurent le transfert des ébauches en cours de soudage les unes à la suite des autres, et en troisième lieu la machine comprend un poste de transfert supplémentaire situé entre le poste de roulage et les cinquièmes moyens.
On notera que le poste de transfert supplémentaire est destiné à réduire la course du poussoir du poste de transfert discontinu en vue d'autoriser une vitesse maximale d'avance des viroles dans le poste de soudage, le poussoir étant destiné à conduire une ébauche pour la mettre en contact avec l'ébauche précédente, alors que cette dernière est toujours présente dans le poste de transfert continu et est en cours de soudage. De préférence, les ébauches sont supportées en suspension par le voile le long du poste de transfert discontinu au moyen d'une double pluralité de couple de galets entre lesquels circulent les ébauches, les galets de chaque couple étant disposés de part et d'autre du voile, l'une des pluralités étant située à l'extérieur des ébauches et l'autre étant située à l'intérieur des ébauches ; alternativement, les ébauches pourraient être supportées par un noyau cylindrique allongé relié au bâti de la machine par le voile. Selon une forme avantageuse de réalisation, le bâti est composé d'une pluralité d'éléments séparables reliés entre eux, chaque élément supportant un poste respectif.
Il résulte de cette disposition que les différents postes de la machine peuvent être séparés, en vue de faciliter les réparations par exemple, et en vue de pouvoir changer notamment les différents postes de transfert pour l'obtention de l'une ou l'autre des dites variantes de la machine. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite de formes préférées de
réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :
La fig.l est un schéma synoptique des différents principaux postes constitutifs d'une machine de l'invention, incluant deux variantes de réalisation, la fig.2 est une vue en perspective simplifiée d'une machine de l'invention selon une première variante de l'invention, plus particulièrement destinée à l'élaboration de viroles à partir de tôles épaisses, les fig.3 et 4 sont des représentations schématiques d'un poste de transfert discontinu de l'invention, respectivement en perspective et en vue de bout, les fig.5 et 6 sont des représentations schématiques d'un poste de transfert continu de la dite première variante, respectivement en perspective et en vue de bout, la fig.7 est une vue schématique en perspective partiellement écorchée d'un poste de soudage de la dite première variante, la fig.8 est une vue schématique en perspective partiellement écorchée d'un poste de soudage et d'un poste de transfert continu selon une deuxième variante de l'invention, plus particulièrement destinée à l'élaboration de viroles à partir de tôles minces.
Sur la fig.l, une ligne de production de viroles conforme à l'invention dans sa généralité comporte principalement cinq postes, à savoir, et dans le sens de défilement de la matière traitée, : un poste d'approvisionnement 2, une rouleuse 4 à rouleaux crénelés (FR2637206), un poste de transfert discontinu 6 à poussoir formant les dits cinquièmes moyens, un poste de transfert continu 8 pourvu de moyens dits troisièmes de transfert et de moyens dits quatrièmes de resserrage et enfin un poste de soudage 10. Selon une variante, le poste de transfert en discontinu 6 comprend, d'une part les dits cinquièmes moyens et d'autre part un poste de transfert supplémentaire 7, du
type à galets motorisés par exemple, destiné éventuellement à limiter la course du poussoir, tel que cela sera expliqué plus loin.
Le servomécanisme 12 de la rouleuse 4 comprend un capteur d'épaisseur 14 délivrant un signal d'épaisseur, un organe de calcul 16 recevant le dit signal d'épaisseur et fournissant des signaux binaires, un moteur 18 pas à pas recevant les dits signaux binaires pour régler l'écartement des rouleaux et, de ce fait, le rayon de roulage.
Sur la fig.2, on remarquera que le poste d'approvisionnement 2 est principalement constitué d'un chemin de transfert 20 pour un chariot 22 à ventouses 24 à fonction de dépileur des tôles plates 26 empilées, et que les moyens de soudage 28 sont du type soudage à 1'arc avec support 104 (fig.7) ou 106 (fig.8) et électrode 108.
En revenant à la fig. 1, le capteur d'épaisseur 14 est situé sur le chemin de transfert 20 des tôles 26. Le dit capteur d'épaisseur 14 est un palpeur mécanique, du genre "palmer", mesurant l'épaisseur de la tôle 26 en un point. Dans la variante illustrée, le palpeur 14 est disposé sensiblement à l'aplomb du chemin de transfert 20, et le bord de la tôle 26 sur lequel est effectuée la mesure est le bord transversal qui pénétrera en premier entre les rouleaux de la rouleuse 4.
Un voile de support et de guidage 30 s'étend depuis la sortie du poste de roulage 4 jusqu'au poste de soudage 10 le long des postes de transfert discontinu 6 et continu 8. Les joints de rive des ébauches sont séparés et guidés par le voile 30 le long duquel ils peuvent circuler, le dit voile 30 s 'amincissant depuis la sortie du poste de roulage 4 pour passer par exemple de 12 mm à 1,4 mm, pour des tôles d'une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm, et de 12 à 0,2 mm pour des tôles d'une épaisseur inférieure à 1 mm.. Sur les fig.2, 3 et 4, le poste de transfert discontinu 6 comprend un poussoir 32 mobile en aller-retour le long du voile 30 pour déplacer les ébauches 1
dans un seul sens depuis la rouleuse 4 vers le poste de transfert continu 8. Le poussoir 32 comprend un chariot 34 circulant le long du voile 30 grâce à des moyens pneumatiques, tels qu'un vérin horizontal non représenté. Le chariot 34 supporte un doigt poussoir 36 escamotable par un vérin 38 ; le doigt 36, est soit escamoté lors du mouvement "retour", soit en position de travail lors du mouvement "aller". La course du chariot 34 est pilotée par une armoire de commande non représentée. Le poste de transfert en continu des figures 2, 3 et 4 est aussi applicable à la deuxième variante, avec quatre doigts (doigts 80, fig.8) prennant respectivement appui de part et d'autre de l'ébauche dans ses zones inférieure et supérieure, en vue de maintenir au mieux des viroles de faible épaisseur de manière à ce que leurs faces d'extrémités soient dans des plans parallèles ; les quatre doigts sont escamotables latéralement pour permettre le retour du chariot 34 vers la sortie du dit poste de transfert supplémentaire 7. Des postes, de transfert continu et de soudage, d'une première variante de la machine sont représentés sur les fig.5 à 7. Selon cette variante, le poussoir 32 déplace une ébauche chaque fois qu'une ébauche précédemment déplacée a été introduite dans le poste de transfert continu 8 : l'ébauche est amenée en appui axial contre 1 ' ébauche qui 1 ' a précédé dans le poste 6 et les moyens de transfert continu assurent le transfert des ébauches tout en poussant 1 ' ébauche présente dans le poste de soudage 10. Des postes analogues d'une deuxième variante de la machine sont représentés sur la fig.8. Selon cette variante, le poussoir 32 maintien l'ébauche en cours de soudage jusqu'à ce qu'elle ait été suffisamment soudée, sur une longueur d'environ un centimètre par exemple, pour maintenir ses faces d'extrémités dans des plans parallèles ; puis le poussoir 32 va chercher à la sortie du poste de transfert supplémentaire 7 l'ébauche suivante pour l'amener
en contact avec l'ébauche en cours de soudage, les moyens de transfert continu assurant le transfert des ébauches successives en cours de soudage. Avantageusement, le poste de transfert supplémentaire 7 schématisé sur la figure 1 est intercalé entre la sortie de la rouleuse 4 et le poste de transfert discontinu 6, afin de réduire la course du poussoir mobile 32, et finalement d'accroître la cadence de la machine.
Sur les fig.5, 6 et 8, les troisièmes moyens, de transfert continu, sont constitués par une double pluralité 40 et 42 de galets, les galets de la première pluralité 40 étant situés à l'extérieur des ébauches et étant des galets moteurs sollicités en pression contre ceux de la deuxième pluralité 42, ceux-ci étant situés à l'intérieur des ébauches. Les galets moteurs 40 sont entraînés par des moyens moteurs comprenant une pignonerie 44 et des moyens de transmission 46 dits "à la cardan". De préférence, le diamètre des galets moteurs 40 situés à l'entrée du poste de transfert continu 8 est légèrement supérieur au diamètre des rouleaux moteurs 40 leur succédant : un éventuel espacement entre deux ébauches successives est ainsi rattrapé, du fait de cette différence de diamètre. On remarquera sur la fig.6 que les galets internes 42 comportent une collerette 48 émergeant entre les bords des ébauches dans le prolongement du voile 30 en vue du guidage de ces dernières.
Sur les fig.2, 5 et 6, les quatrièmes moyens, de resserrage progressif, sont constitués par une pluralité de barres longitudinales, telles que 50, pourvues de galets, tels que 52, tangents à une enveloppe 54 (fig.l), ou surface, très légèrement conique. Les dites barres 50 sont supportées à au moins l'une de leurs extrémités par des moyens à fonction de came pour les éloigner ou les rapprocher de l'axe de la dite enveloppe 54. Les moyens à fonction de came sont utilisés lors des variations de diamètre nominal des viroles.
Selon une première forme de réalisation, les variations sont discontinues, ce qui
correspond à des cames à paliers, avec des moyens de variation manuels : les moyens à fonction de came comprennent des vérins, tels que 56, dont les tiges 58 sont respectivement reliées aux barres 50, la course des vérins 56 étant limitée au moyen d'un jeu 60 de butées 62 intervertissables : les butées 62 sont supportés par un arceau 64 pouvant pivoter autour de l'axe de la dite enveloppe 54 pour être mis en regard de leur vérin respectif 56 suivant le diamètre nominal désiré. Selon une autre forme de réalisation non représentée sur les figures, les variations pourraient être continues, ce qui correspondrait à une came, telle qu'une rampe, continûment progressive avec des moyens de variation motorisés. Sur la fig.7, les premiers moyens, de maintien bord à bord des joints de rive lors du soudage, sont constitués par une cage 66 supportée par le bâti 68 de la machine, la dite cage 66 étant composée de deux parties hémi- cylindriques 70 et 72, l'une 72 inférieure et l'autre 70 supérieure.
La partie inférieure 72 est reliée à la partie supérieure 70 par des moyens élastiques 74 permettant, en dépit d'éventuels écarts de diamètre des ébauches, d'amener les bords latéraux des ébauches en contact, à la sortie du poste de transfert continu 8.
On remarquera la présence d'une pluralité de groupes, tels que 78, de galets, tels que 76, supportés par chacune des parties inférieure 72 et supérieure 70 de la cage, chaque groupe 78 de galets 76 s 'étendant suivant une génératrice de la cage 66.
Sur la fig.8, une cage 67 est similaire à la cage 66 représentée sur la fig.7, la dite cage 66 se prolongeant en direction du poste de transfert discontinu 6, le dit prolongement contenant les troisièmes (40,42) et quatrièmes moyens.
Ainsi, alors que sur les fig. 5 et 6, la pluralité de galets moteurs 40 est supportée par le voile
30 et la pluralité de galets internes 42 est supportée par un noyau 82 lui-même supporté par le voile 30, on remarque sur la fig.8, que la pluralité de galets moteurs 40 est supportée par la cage 67 et est répartie en deux groupes 84 et 86, l'un 84 supporté par la cage 67 dans sa zone basse, l'autre 86 dans sa zone haute.
L'une des pluralités de galets 40 et/ou 42 est pourvue de moyens élastiques 88 destinés à appliquer une pression à l'encontre de l'autre pluralité de galets : sur la fig.8, ce sont les galets internes 42 qui comportent les dits moyens élastiques 88 tandis que sur les fig.5 et 6, ce sont les galets moteurs 40.
Sur la fig.8, Les quatrièmes moyens sont constitués d'une part par une pluralité de groupes, tels que 90, de galets, tels que 92, de type hyperboloïdiques, dits aussi "diabolo", les dits galets 92 épousant la surface extérieure des ébauches 1. Les groupes 90 de galets "diabolo" 92 sont respectivement supportés par la cage 67 par 1'intermédiaire de moyens 94 de réglage de leur tangence à la dite surface conique 54 proche du cylindre. On notera que la liaison élastique 74 fig.7 entre les deux parties supérieure 70 et inférieure 72 de la cage 67 participe des quatrièmes moyens.
On remarquera que la fig.2 d'une part, et les fig.3 et 4 d'autre part, illustrent des moyens différents de support des ébauches 1 le long du poste de transfert discontinu 6 :
- sur la fig.2, le poste de transfert continu 8 et le poste de transfert discontinu 6 comportent chacun un noyau cylindrique 94 allongé relié au bâti par le voile 30, le dit noyau étant destiné à supporter les ébauches 1 roulées dont les bords longitudinaux sont séparés par le dit voile 30 le long duquel ils peuvent circuler. Les noyaux 94 sont situés dans le prolongement du rouleau d'appui de la rouleuse 4 et de son palier ;
- sur les fig. 3 et 4, les ébauches 1 sont supportées en suspension par le voile 30 le long du
poste de transfert discontinu 6 au moyen d'une double pluralité 96 et 98 de couples de galets, tels que 100 et 102, entre lesquels circulent les ébauches 1 : les couples de galets 100 et 102 sont disposés de part et d'autre du voile 30, certains 100 étant situés à l'extérieur des ébauches 1, les autres 102 étant situés à l'intérieur des ébauches.
On remarquera en outre que le support participant des deuxièmes moyens peut être soit une mollette 104, tel que cela est représenté sur la fig.7, soit un plateau 106, tel que cela apparaît sur la fig.8. Une buse 110 est supportée en la partie supérieure 70 des cages 66 et 67, la dite buse 110 étant équipée de moyens de refroidissement 114.
Avantageusement, la buse 110 est en bronze et les ébauches 1 sont plaquées contre la face interne de la buse 110 par les moyens 74 élastiques reliant les parties inférieure 72 et supérieure 70 des cages 66 et 67.
A la sortie de la machine, les viroles sont séparables les unes des autres soit manuellement par un opérateur, soit mécaniquement par des moyens motorisés compris dans un poste annexe.
Bien que l'on ait décrit et représenté des formes préférées de réalisation de l'invention, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à ces formes mais qu'elle s'étend à toute machine comportant les caractéristiques énoncées plus haut.
Claims
1.- machine de production automatique de viroles cylindriques à partir de tôles soudées à bords jointifs, la dite machine comprenant une rouleuse du type à rouleaux crénelés, caractérisée : en ce qu'elle comprend, dans l'ordre depuis la sortie des viroles jusqu'à l'entrée des tôles : - un poste de soudage (10) pourvu de moyens (66,67), dits premiers, autorisant le transfert d'une ébauche roulée (1) ayant une conformation à bords jointifs, et assurant le maintien de cette conformation, et des moyens (28), dits deuxièmes, de formation en continu d'un cordon de soudure le long des dits bords jointifs, dits "joints de
/
- au moins un poste (8), dit de transfert et de resserrage en continu, pourvu de moyens, dits troisièmes, assurant un transfert suivant leur axe longitudinal des ébauches roulées (1), et de moyens, dits quatrièmes, assurant simultanément le resserrage progressif de l'ébauche (1) pour l'amener, lorsqu'elle arrive à l'entrée du poste de soudage (10), dans la conformation à bords jointifs, - au moins un poste (6), dit de transfert discontinu, comportant des moyens, dits cinquièmes pour déplacer une ébauche (1) le long de son axe,
- le poste de roulage (4) constitué par une rouleuse à rouleaux du type précité, et - un poste d'approvisionnement (2) de la rouleuse (4) pourvu de moyens de désempilage (22,24), dits sixièmes, ou "dépileurs", et de transfert (20) des tôles (26) une par une depuis une pile jusqu'à l'entrée de la rouleuse (4), et d'un servomécanisme (12) de réglage fin des moyens de cintrage prenant en compte l'épaisseur de chaque tôle (26) pour assurer avec précision l'obtention d'un diamètre de la tôle roulée avec une précision de l'ordre du millimètre ;
2.- Machine selon la revendication 1 caractérisée : en ce qu'un voile (30) s'étend depuis la sortie du poste de roulage (4) jusqu'au poste de soudage (10) le long des postes de transfert discontinu (6) et continu (8), les bords longitudinaux des ébauches (1) étant séparés par le voile (30) le long duquel ils peuvent circuler, le voile (30) s'amincissant depuis la sortie du poste de roulage (4), en ce que les dits cinquièmes moyens sont constitués par un poussoir mobile (32) en aller- retour le long du voile (30) pour déplacer les ébauches (1) dans un seul sens depuis la rouleuse (4) vers le poste de transfert en continu (6), le dit poussoir mobile (32) étant constitué par un chariot (34) circulant le long du voile (30) grâce à des moyens pneumatiques et supportant au moins un doigt poussoir (36) escamotable, le dit doigt (36) étant soit retiré lors du mouvement de retour, soit mis en position de travail lors du mouvement aller, le dit mouvement aller correspondant au mouvement de transfert des ébauches (1) depuis le poste de roulage (4) jusqu'au poste de transfert en continu (8), et en ce que les dits troisièmes moyens sont constitués par une double pluralité de galets (40 et 42), ceux de la première pluralité (40) étant situés à l'extérieur des ébauches (1) et étant des galets moteurs sollicités en pression contre ceux de la deuxième pluralité (42), ceux-ci (42) étant situés à l'intérieur des ébauches (1), les dits galets (40) de la première pluralité étant entraînés par des moyens moteurs comprenant une pignonerie (44) et des moyens de transmission (46) dits "à la cardan", l'une quelconque des dites pluralités (40 et 42) étant équipée de moyens élastiques (88) pour appliquer la dite pression sur les ébauches (1) contre l'autre des pluralités de galets, les galets de la deuxième pluralité (42) comportant une collerette (48) émergeant entre les bords des ébauches (1) dans le prolongement du voile (30) en vue du guidage de ces dernières (1) ;
3.- Machine selon la revendication 1 caractérisée : en ce que les dits premiers moyens sont constitués par une cage (66) supportée par le bâti
(68) de la machine, la dite cage (66) étant composée de deux parties sensiblement hémi-cylindriques (70 et 72), l'une (72) inférieure et l'autre (70) supérieure, en ce que la partie inférieure (72) est reliée à la partie supérieure (70) par des moyens élastiques (74), en ce que les dits deuxièmes moyens comprennent une buse (110) supportée à la partie supérieure (70) de la cage (66, 67) et débouchante dans la zone interne de celle-ci, la dite buse (110) étant pourvue de moyens de refroidissement (114) ;
4.- Machine selon les revendications 2 et 3 caractérisé : en ce que les dits cinquièmes moyens (32) sont des moyens pour déplacer une ébauche chaque fois qu'une ébauche précédemment déplacée a été introduite dans le poste de transfert continu (8), et amener 1'ébauche en appui axial contre 1'ébauche qui 1'a précédée dans le poste (6), en ce que les dits troisièmes moyens assurent le transfert des ébauches tout en poussant l'ébauche présente dans le poste de soudage (10) ;
5.- Machine selon la revendication 4 caractérisée : en ce que la première pluralité de galets (40) des troisièmes moyens est supportée par le voile (30), la deuxième pluralité (42) de galets des troisièmes moyens étant supportée par un noyau (82) lui- même supporté par le voile (30), en ce que les quatrièmes moyens sont constitués par une pluralité de barres longitudinales (50) pourvues de galets (52) tangents à une surface conique (54) proche du cylindre, les dites barres (50) étant supportées à au moins l'une de leurs extrémités par des moyens à fonction de came (60, 58, 56) pour les éloigner ou les rapprocher de la dite surface conique (54), et en ce que chacune des parties inférieure (72) et supérieure (70) de la dite cage (66) constituant les premiers moyens est pourvue d'une pluralité de groupes (78) de galets (76) équirépartis, chaque groupe (78) de galets (76) s 'étendant suivant une génératrice de la cage (66) ;
6.- Machine selon les revendications 2 et 3 caractérisée : en ce que les dits cinquièmes moyens (32) sont des moyens pour déplacer une ébauche chaque fois qu'une ébauche précédemment déplacée a été introduite dans le poste de soudage (10) et a été suffisamment soudée pour maintenir ses faces d'extrémité dans des plans parallèles, en ce que les dits troisièmes moyens assurent le transfert des ébauches en cours de soudage les unes à la suite des autres, et en ce que la machine comprend un poste de transfert supplémentaire (7) situé entre le poste de roulage (4) et les cinquièmes moyens (32) ;
7.- Machine selon la revendication 6 caractérisée : en ce que le chariot (34) du poste de transfert discontinu est pourvu d'au moins quatre doigts (80) répartis de part et d'autre du voile (30) et destinés à être en contact avec l'ébauche (1) dans ses zones inférieure et supérieure, l'escamotage des doigts (80) s 'effectuant latéralement, en ce que la cage (66) se prolonge en direction du poste de transfert discontinu (6), le dit prolongement contenant les dits quatrièmes et troisièmes moyens, en ce que la double pluralité de galets (40 et 42) des troisièmes moyens est supportée par la cage (67) et est répartie en deux groupes, l'un (84) supporté dans la zone basse de la cage (67), l'autre (86) dans la zone haute, et en ce que les quatrièmes moyens sont constitués d'une part par une pluralité de groupes (90) de galets hyperboloïdiques (92), dits aussi "diabolo", les dits galets (92) épousant la surface extérieure des ébauches (1), les groupes (90) de galets (92) étant respectivement supportés par la cage (67) par l'intermédiaire de moyens (94) de réglage de leur tangence à la dite surface conique (54) proche du cylindre, et d'autre part par la liaison élastique (74) entre les deux dites parties supérieure (70) et inférieure (72) de la cage(67),
8.- Machine selon la revendication 2 caractérisé : en ce que les ébauches (1) sont supportées le long du poste de transfert discontinu (6) par un noyau (94) cylindrique allongé relié au bâti de la machine par le voile (30) ;
9.- Machine selon la revendication 2 caractérisé : en ce que les ébauches (1) sont supportées en suspension par le voile (30) le long du poste de transfert discontinu (6) au moyen d'une double pluralité (96 et 98) de couples de galets (100 et 102) entre lesquels circulent les ébauches (1), les galets de chaque couple (100 et 102) étant disposés de part et d'autre du voile (30), l'une (96) des pluralités étant située à l'extérieur des ébauches (1) et l'autre (98) étant située à l'intérieur des ébauches (1) ;
10.- Machine selon la revendication 1 caractérisé : en ce que les différents postes sont separables les uns des autres.
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