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Procédé et dispositif pour former des longrinee proti16'. www---------------w-----.-.......m.ww,.mrmwwwwwmrw.wmrnw soudées.
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A coté des poutres à âme plaint, dites aonopiecea, là plus-souvent à section en I, que l'on exécute de préférence par laminage à chaud, on emploie de plus en plus, dans dif-
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fire4te domaines de la technique, des longrines constituées par des profilés ou bandes de tôle ou profilés à chaud, ou une combinaison de ce* éléments de construction, la tout étant soudé.
-Ces poutres ou longrines sont essentiellement établie* par un procédé qui consiste à forcer d'abord les divers élé-
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mentis - tels que la membrure supérieure, lîtat et, la aembru- re inférieure - par des opération. distinctes et 4 le,* assembler ensuite par soudage, en une longrine, dans une
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machine à souder appropriât.
On peut ainsi parfaitemeni former une pièce unique constituée par les membrures, au- périeure et inférieure, et l'âme. De plus, on a même la possibilité, là où le profil de la section le permet, de former ,la membrure supérieure et la membrure inférieure ensemble avec l'êse à partir d'un seul élément, par exem- ple nous la forme d'un profilé à froid et de souder ensui- te les ailes libres de ce profilé, en une autre opération, à l'élément conat:.tuant l'ême.
Par contre, la présente invention, se rapport. , un procédé pour exécuter des longrines profilées, assemblées par soudage à partir d'au moins deux éléments distincts, en utilisant une matière de départ constituée de préféren- ce par des bandes.
La fabrication de telles longrines suivent le procédé pratiqué à ce jour donne lieu à une série d'inconvénients.
Jeux-ci consistent principalement en ce que les éléments individuel. doivent être exécutés en plusieurs opérations distinctes et tire adapté. les une aux autres quant à leur longueur, après quoi seulement ils peuvent être amende en- @emble à une machine à souder, dans laquelle il* doivent encore subir un dressage. Il arrive souvent qu'en raison du gauchissement qui se produit lors du soudage, la pou- tre soudée doive aubir un dressage complémentaire au cours d'une autre opération. Lea frais de fabrication et d'in@- tallation qu'entraîne ce procédé sont évidemment extrême- ment élevés.
Les inconvénients ci-desaus sont éliminés, suivent la présente invention, par le fait que toutes les opérations effectuées sur les éléments individuels telles que perçage, encochage, estampage, moulurage et profilage, ainsi que le soudage des divers éléments les uns aux autres et la
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division d'une poutre soudée en longueurs utilisables, mont exécutées en une suite ininterrompue dans une seule installation. Ceci représente essentiellement une combi- naison judicieuse de divers groupes de travail et de machin nes en une seule unité.
Les différente groupes et disposi- tifs pour le traitement des divers éléments peuvent être disposés cote à cote, échelonnés les une derrière les au- tres ou superposés.
Lorsqu'on emploie un matériau de départ soue forme de bande, celui-ci peut être conduit, sur champ ou à plat, à travers la première partie de l'installation de fabrioa- tion, de telle façon qu'après l'exécution des cycles de travail dans la partie en question, les éléments occupent déjà les positions relatives correctea, qu'ils doivent oc- cuper en vue de leur assemblage par soudage dans la machine à souder qui suit.
Néanmoins, et dans le but de créer des conditions de travail optimales, il peut s'avérer avantageux .de conduire les différents profilés de la poutre, préalablement à leur asséchage, à travers les différents groupes de travail, de telle manière qu'ils ne viennent occuper les positions relatives correctes qu'immédiatement avant d'être soudés les uns aux autres, par exemple grâce à des boucles de doublage.
Le procédé suggéré suivant la présente invention se distingue par des temps d'exécution plus courts et donc par des frais de fabrication moins élevés, comparativement aux procédés connus. Grâce aux possibilités d'ajustement convenables et à l'adjonction de groupes spéciaux, en peut exécuter les profils les pluie divers. D'autre part, le procédé de soudage a appliquer est déterminé par la qualité recherchée du joint à souder et par la vitesse de *oudage.
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Suivant une autre suggestion de l'invention - applicable là où des pièces placées bout à bout ou accostées ou superposées les unes aux autres sous un angle sont ap- pelées & être fixées les unes aux autres par brasage, au lieu d'être soudées - la brasure est de préférence appliquée sous la forme d'une feuille, préalablement A l'accostage des pièces, sur au moins un bord de chaque point de jonction, cette application se faisant moyennant juxtaposition par laminage ou superposition par laminage. La brasure superposée par laminage peut entourer le bord à la manière d'une pièce d'angle ou d'un U. Il est bien entendu qu'il faut utiliser à cet effet une brasure appropriée à l'épaisseur du matériau de départ et aux autres conditions de brasage.
Pour assurer une meilleure adhérence de la brasure, on strie légèrement la surface des bords des pièces, ce qui peut être effectué, en rapport avec l'application par laminage à juxtaposition ou à chevauchement, au moyen de rouleaux de pression @. Le mélange ou le @ peut ûtre combiné, comme il est connu en sois avec une opération de brossage spéciale, servant à nettoyer le métal.
En outre, et contormément à une méthode également connue en soi, l'application de la feuille de brasure par laminage à juxtaposition ou a chevauchèrent peut être combinée avec l'application d'un fondant, cette opération consistant à faire passer, tant la feuille de brasure que le bord à braser de la pièce en travail, au contact de rouleaux de feutre ou de caoutchouc, imprégnée.de fondant.
Dès lors, la feuille de brasure appliquée moyennant juxtaposition par laminage ou superposition ou chevauchement par laminage, de la façon décrite ci-dessus, adhère à la pièce en travail si fortement que, lorsque c'est né- cessaire et avantageux, cette pièce peut encore être *ou-
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mise à d'autre opérations. Toutefois, dans ces dernier. ces, il est plut avantageux de n'appliquer le fondant sur l'endroit de brasure$ exempt de feuille de brasure, que peu de temps avant le brasage.
Les pièces ainsi préparée* peuvent être brasées en marche continue, d'une façon semi-automatique ou entièrement automatique, compte tenu de la quantité et de la nature des pièces en travail.
Dans la Méthode senti -automatique, les pièces sont placées dansun dispositif de aérrage et sont s@rrées fortement les unes contre les autres, sans tenir compte d'un interstice de brasage. @ importe d'employer essentielle. ment des éléments de ..rage élastiques, afin que la force de serrage se maintienne aussi pendant le processus de bra- sage . .'Il est avantageux de rendre réglable l'élasticité des éléments de serrage, de sorte que, pour cette raison également, il est recommandé d'employer des dispositifs de serrage pneumatiques ou hydrauliques.
Le chauffage des pièces à la température de brasage peut être assuré, comme il est connu en soi, à l'aide de chalumeaux ou de moyens électriques.
Dans le procédé de brasage entièrement automatique, l'application de la feuille de brasure par laminage à chevauchement, l'application du fondant, l'accostage des pièces et le processus de soudage s'effectuent en une su@@es- aion continus...
Dans le cas de poutres légères en acier exécutées par le procédé ci-dessus et constituées par une membrure supé- rieure et une membrure inférieure, ainsi qu'une âme ondulée fixée entre ces membrures, il est avantageux d'effec- tuer la jonction entre les membrures et l'âme ondulée par soudage ou brasage.
Pour augmenter davantage la rigidité d'une telle pou-
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tre, on peut plier les bords longitudinaux de la eubru re supérieure at/ot inférieure en direction de ligmet ou les rouler. De plus, les, bords longitudinaux de la 'oa'brvre supérieure et/ou inférieure peuvent étre pliée ou itre coudât une ou plusieurs foin, jusqu'au contact avec
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l'ime. Suivant une autre variante, les bords longitudinaux de lt. membrure supérieur* et/ou intérieurs peuvent itre pliée ou roul't dans le sens oppood à l'âme.
En établissant la membrure supérieure et/ou intèrieu- re sous la forme d'un profilé creux, ou en repoussant dans
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les ,.#brure6 des moulures courant dans le sens longitudi- nal, on augmente également la rigidité ou la résistance de la poutre.
Pour réduire le poids de la poutre, il est avantageux de pratiquer des évidements dans les membrures et/ou dans
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l'âme. D'autre part, on peut poinçonner dans les membru- rer des languettes orientées vers l'extérieur, pour uti.liser ces languettes comme éléments de fixation.
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On peut bien entendu établir les âme a ondulées suivant l'invention de façon qu'elles soient clousbleti, cette méthode consistant, comme on le .ait, 1 fixer sur les koahrures des lattes de clouage en bois. De plue, on peut concevoir des âmes ondulées de largeur décroissante, fin
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ottre, les membrures peuvent itre constituées par des profilée elouables, connus en soi.
Plusieurs exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins annexée, dans lesquels s
La fig. 1 est une représentation schématique de la disposition d'ensemble d'une installation composée d'un* série de postes de travail et ..chine. individuels desti- nés à établir des pièces complexes.
La fig. 2 représente, également de façon schématique,
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la disposition d'ensemble d'une installation de fabrica- tion simplifiée.
La fige 3 représente une longrine ou poutre profilée soudée.
La fige 4 représente une poutre dite A âme ondulée, qui pourrait être exécutée dans l'installation suivant la fig. 2.
La fige 5 est une représentation schématique d'un dispositif pour l'application chevauchée, par laminage, de la feuille de brasuresur des pièces en travail sous forma de bandes.
La fig. 6 représente une pièce en travail en forme de bande, une feuille de brasure étant appliquée A chevau- chement, par laminage, sur les deux bords de la pièce.
La fig. 7 représente de façon schématique la disposi- tion d'ensemble d'une installation de fabrication pour le brasage entièrement automatique de poutres à ême ondulée.
Les tige. 0 et 9 représentent des poutres ou longrines légères en acier, exécutées par le procédé suivant l'invention et dont les membrures présentent des bords plies ou roulés en direction de l'âme.
Les fige. 10 et 11 représentent des poutres dont les membrures comportent plusieurs coudures, qui aboutissent d l'âme.
La fig. 12 représente une poutre où les bords des membrures sont pliée dans un sens opposé à l'âme.
Les membrures représentées dans la fig. 13 sont cons- tituées pardes profilés creux.
Les membrures suivant la fige 14 représentent des moulures à orientation longitudinale.
La fig. 15 représente une poutre légère ên acier dont les membrures et l'âme Sont; pourvues de découpages.
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Dans les membrures de la poutre suivant la fig. 16 sont poinçonnées des languettes, tournées vers l'exté- rieur.
La poutre suivant la fig. 17 est pourvue de lattes de clouage un bois, fixées aux membrure., tandis que
Les fige. 18 et 19 représentent des poutres dont les membrure. sont constituées par den profilés eux-mimes cloua bleu.
La fig. 20 représente une poutre télescopique en treillis, dont l'élément intérieur est constitué par une poutre suivant l'invention.
La fig. 21 représente une poutre légère en acier à âme ondulée de largeur décroissante.
La fabrication d'une poutre ou longrine constituée par trois éléments aéra décrite ci-après en se reportant 1 la représentation schématique de la fig. 1. Le problème à savoir, si les trois tra jets de fabrication pour les différents élémenta - trajets qui, en principe, peuvent être constituée de façon identique jusqu'au lieu de 'OU. dage - doivent être juxtaposés, échelonnés les uns derrière les autres ou superposée, sera résolu en tenant compte des considérations d'efficacité, de l'espace disponible et de la nature des pièces à exécuter. La disposition adoptée détermine la réalisation des différents groupes d'exécution.
Dans les exemples représentés, trois trajat@ de production sont disposée côte à côte. Le matériau de départ est de préférence constitué par des bandes en couronnes 1, 2 et 3. Ces couronnes se déroulent de dévidoirs 4, 5 et 6. La bande traverse ensuite les machines A planer 7, 8 et 9. Celles-ci sont suivies de cisailles 10, 11 et 12, pour retrancher les tronçons de bande. Les extrémités des
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bandes peuvent tire soudéesles unes aux autres dans les soudeuses 13,14 et 15, qui succèdent aux cisailles.
Afin d'éviter une interruption du travail pendant le .ou- dage, on peut former des réserves de bandes sous la f@rms de boucles de doublage 16, 17 et 44, en aval du point de soudage. Des jeux de rouleaux d'entraînement 18, 19 et 20 sont adjoints avantageusement aux boucles de doublage.
Ces rouleaux sont suivis de groupes de presses 21, 22 et 23 pour le perçage, l'encochage, l'estampage et le @oulu- rage. Etant donné le mode de travail intermittent des presses, on prévoit également en amont et en aval de celles-ci des boucles, l'amenée de la bande étant contrôlée à l'aide de rouleaux de guidage 24a et o, 25a et b, ainsi qui 26a et b. A sa sortie du trajet des pressent la bande est amenée à des installations de profilage à froid 27, 28 et 29. Dans ces installations, constituées par plusieurs paires de cylindres échelonnées les unes derrière les autres, les deux ailes ou membrures et l'âme se voient imprimer les profils voulus.
Les trois brins profiles sont ensuite rassembles.
Il'importe de réaliser une synchronisation exacte des ditférents brins, ce qui peut être obtenu de diverses maniè- res, par exemple, au moyen de boucles contrôlées 30 et 31.
Le brin formé de trois parties distinctes parvient * la soudeuse 33, en passant par un jeu de rouleaux de guidage ou un système de guidage à glissement 32. Comme déjà mentionné plus haut, le mode de soudage doit être choisi en tenant compte des exigences à satisfaire. Après le soudage, suivi du refroidissement du joint soudé, opéré de la manière habituelle, on peut faire passer la poutre à travers une machine à dresser 34, pour rectifier vn gauchis- sement qui se serait éventuellement produit.
Ensuite, la
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poutre soudés est débitée en longueur* utilisables dési- ries, au moyen l'un système de découpage volant, de pré- ((rance une scifl 35.
L'installation représentée dans 1** fit. 2 est une van riante simplifiée de l'installation de la fig. 1. Dans @a variante de la tige 2, on a éliminé une série d'opérationa et l'on a accepta sciemment certaine temps morts., par exom- ple lors de la ailes en place do couronnes de matériau de départ.
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Les figs. 3 et 4 représentent des exemples de réali- letton de longrines ou poutres soudées. La poutre suivant la fig. 3 est constituée par deux semelles ou membrures
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36 et 37, profilées dans le sens longitudinal et dont les borda sont rouléa. En outre, les semelles sont pourvues
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de troua oblongs de part et d'autre de l'lm*, ces trous devant servir A recevoir des organes de fixation. L'âme 40, qui eat 4*udie aux pointa 38 et 39, est pourvue de moulures longitudinales. La poutre à dame ondulée suivant la Ii,. 4- présente des **molles 41 et 42 de largeur inégale, dont les borda sont également roulés. Ltime ondulée 43 est fixée aux semelles par soudage discontinu ou continu.
L'application d'une feuille de brasure par laminage à chevauchement sur les borde d'une pièce en forme de ban-
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de sera exposés ci-après en et reportant A lt représentation schématique de la i'ig. 5.
Cette pièce a en forme de bande peut être amenée au dispositif d'application par laminage 4 chevauchement, sous la forme d'un tronçon coupé ou d'une bande enroulé* en couronne. On atrie légèrement les bords c de la bande
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à l'aide de molettes b. La surface molatee peut être en outre soumise t l'actif de brosses rotatives d, dans le but d'éliminer tous les restes d'oxydes de la surface.
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Les bords de la bande passent ensuite au contact de rou- leaux de feutre e, qui appliquent le fondant. Les feuil- les de brasure f se dévident de bobines g, tandis que des rouleaux de feutre h appliquent du fondant sur les faces de la feuille de brasure. Cette dernière passe ensuite en- tre lesrouleaux de façonnage et de pression i, k et 1.
Le fondant peut au besoin être appliqué seulement après que la feuille a été appliquée par laminage à chevauche- ment..
,La fig. 6 représente une pièce en forme de bande, sur laquelle une feuille de brasurt. a été appliquée par laminage à chevauchement. La feuille de brasure possède normalement une épaisseur de 0,1 à 0,3 mm et recouvre les bords de la pièce de quelques millimètres.
L'exemple de la lige 7 représente une exécution entièrement continue de longrines profilées et brasées. Le matériau de départ est de préférence constitué par une bande enroulée sur des couronnes 1, 2 et 3. Ces couronnes se déroulent de dévidoirs 4, 5 et 6. Les bandas peuvent ensuite traverser des machines à planer et des dispositifs pour souder les extrémités de bandes les unes aux autres.
Pendant que les bandes laminées extérieures 1 et 3 sont amenées A passer par des dispositifs de profilage 27 et 29 la bande médiane 2 traverse d'abord un dispositif 47, représenté en tireté, pour l'application de la feuille de brasure par laminage à chevauchement, dispositif qui été exposé d'une manière plus détaillée à propos du système de laminage suivant la tige 5. La bande médiane 2 traver- se ensuite une machine 48 dite "à onduler".
Alors .que l'application du fondant sur la bande médiane a lieu de la manière décrite ci-dessus à propos de l'applicati@@ de la feuille de brasure par laminage . chevauchement,
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le fendant peut être appliqué sur les deux bandes extérieures, après le profilage, à l'aide de dispositif* 49 et 50. Les trois brins profilés sont ensuite rassemblés, à savoir, dans un dispositif d'accostage 51, constitué a- vantageu@ement par plusieurs rouleaux profilés. L'effort de pression de chaque rouleau individuel est réglable séparément.
Le brasage a lieu à l'aide d'une source de chaleur connue, par exemple d'une ligne de flammes, d'un tour ou de moyens électriques, dans la sont 52 représen- tée en tiret'. Après le brasage, suivi d'un refroidisse- ment effectué de la manière usuelle, et qui n'accompagne éventuellement d'une élimination des résidu* de fondant, la poutre 2 peut être débitée en longueurs utilisables au moyen d'une Ici. volante 35.
Les poutres d'acier légères représentées dans les dessine peuvent aussi être composées suivant n'importe quelles combinaisons concevables.
D'autre part, il este bien entendu que le procédé suivant l'invention est applicable avantageusement à tous les corps géométriques possibles, ainsi qu'aux éléments de petit format, cela sous une forme plus ou moins modifiée.
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