Procédé pour fixer une plaque de renfort de bonde à un récipient métallique. La présente invention se rapporte à un procédé pour fixer une plaque de renfort de bonde à un récipient métallique, dans lequel une ouverture de bonde est poinçonnée dans une partie annulaire médiane.
Ce procédé est caractérisé en ce que, simul tanément avec le poinçonnage de l'ouverture de bonde, on emboutit une section de ladite partie annulaire médiane autour de ladite ouverture pour produire une partie emboutie dont la forme correspond à celle de la plaque de renfort et dont la profondeur correspond à l'épaisseur de la partie marginale de celle-ci, qu'on place ensuite la plaque de renfort contre ladite partie annulaire, de façon à former une gorge étroite entre le bord de la plaque de renfort et le bord de la partie emboutie de la partie annulaire, qu'on applique sur la surface extérieure de la partie annulaire une flamme de soudage qu'on déplace pour la faire suivre le pourtour de ladite portion em boutie,
de telle façon que le métal fondu ré sultant de l'application de cette flamme de soudage s'écoule dans ladite gorge et la rem plit.
Le dessin ci-annexé illustre le procédé et représente, à titre d'exemple, un tonneau muni d'une bonde fixée par ce procédé.
La fig. 1 est une vue partielle, en plan, de la région de la partie de la bonde, d'une bague médiane d'un tonneau.
La fig. 2 est une coupe suivant 2-2 de la fi-. 1, les pièces étant séparées pour mieux montrer l'assemblage des différentes pièces avant que ces pièces ne soient soudées.
La fig. 3 montre les pièces élémentaires du tonneau représentées à la fig. 2, placées dans un gabarit de soudure de renfort repré senté dans la position d'emploi.
La fig. 4 est une coupe représentant la po sition relative de deux éléments avant l'opé ration de soudure.
La fig. 5 représente en coupe, à une échelle plus grande, les positions relatives de diffé rentes pièces au cours du montage.
La fig. 6 est une vue d'un tonneau avec ses différents éléments représentés séparés les uns des autres, cette vue étant une élévation à échelle réduite.
Si l'on se réfère maintenant au dessin, et en particulier aux détails de la fig. 6, on voit que le tonneau est composé de deux parties terminales creuses 10 et 11 et d'une partie annulaire médiane 12. Cette partie annulaire est pourvue d'une partie centrale 13 laminée radialement vers l'extérieur et pourvue de bords laminés de nouveau radialement vers l'extérieur, de manière à former des renfle ments annulaires roulés ou laminés 14 et 15, écartés l'un de l'autre et entre lesquels se trouve une surface cylindrique 13; après que l'on a conformé l'anneau 12, comme on vient de l'expliquer, on poinçonne au centre de la surface cylindrique 13 un trou de bonde 16.
Simultanément avec le poinçonnage du trou de bonde, on emboutit cette surface, de façon à produire une partie emboutie 18 dont le contour correspond à celui d'une pièce ou plaque de renfort 17 mieux visible à la fig. 2, à l'aide d'un poinçon et d'une matrice appro priée, la matrice dans son mouvement de re trait au cours de l'opération .d'emboutissage portant contre la surface extérieure de l'an neau médian 12. Le contour de la partie em boutie 18 est utilisé comme repère lorsqu'on applique le chalumeau de soudure, comme on l'expliquera ci-après.
Le contour intérieur de la partie emboutie épouse étroitement le con tour de la plaque 17, lorsqu'on place cette pièce dans la position qu'elle doit occuper en permanence contre l'anneau médian. Un épau lement 19 est formé par l'opération précitée d'emboutissage. On remarquera, en se repor tant à la fig. 4, que l'épaulement 19, le bord 20 de la plaque 17 délimitent entre eux une étroite gorge ou rainure 9 (fig. 4). La profon deur de la partie emboutie est la même ou sensiblement la même que l'épaisseur du bord de la plaque 17. On soude en 23 à la paroi de cette plaque une garniture 22 de bonde par tout procédé approprié, par exemple par soudure à l'hydrogène.
Si on le désire, on peut placer sur la plaque de bonde -Lui renfort annulaire spécial 22a qu'on maintient en place par soudure aux parties voisines de l'assem blage.
L'anneau médian 12 et la pièce 17 avec la garniture de bonde 22 et le renfort de bonde 22a qui lui est fixé sont verrouillés étroite ment dans un montage de soudure qui est représenté au dessin dans son ensemble et désigné par la référence 24, comme on le voit en se reportant à la fig. 3.
Le montage 24 est placé sur un support approprié non représenté et sur un bâti 25; ce montage comprend également un bloc d'ap pui 26, une plaque de fermeture 27 et une bride circulaire de fermeture 28. Étant donné que la soudure est une soudure à l'hydrogène atomique, comme on va le décrire plus loin, le montage est pourvu des canalisations et tuyauteries nécessaires 41 reliées à suie source d'hydrogène qui envoie l'hydrogène à travers des canalisations 42 jusqu'à une gorge 29 pra tiquée dans le bloc d'appui 26, gorge qui suit le bord de la plaque 17.
Le chalumeau de sou dure 30 est du type des chalumeaux utilisés pour les soudures à l'arc à hydrogène atomi que, et il comprend deux électrodes 43 suscep tibles d'être amenées en contact pour amorcer un arc et de s'écarter légèrement. On main tient l'arc dans une atmosphère dépourvue d'oxygène en amenant de l'hydrogène par une canalisation 41 pour provoquer la combustion de l'oxygène atmosphérique autour de l'arc, en empêchant par ce moyen l'oxydation à travers la zone de fusion. L'hydrogène amené par les canalisations 42 jusqu'à la gorge 29 est main tenu continuellement en combustion dans le but d'enlever l'oxygène dans toute la partie de la zone de fusion qui comprend les bords de la plaque 17 et les zones voisines de l'anneau médian 12.
Un goujon 31 est vissé dans la partie cen trale du bloc d'appui 26 et il s'étend vers le haut à partir de cette partie centrale. Le bloc d'appui 26 est pourvu d'un siège 32 pour le goujon. L'extrémité extérieure du goujon 31 est filetée et elle est vissée dans un écrou de blocage 33.
La plaque de fermeture 27 est articulée au bâti 25 sur un axe 34 et ,on la bloque sur le bâti à l'aide d'un boulon à charnière 35 arti culé au bâti 25 à l'aide d'un axe 36. Une patte fendue 37 s'étend vers l'extérieur et sert à la réception du boulon 35 et d'un écrou 38 vissé sur l'extrémité filetée 8 du boulon à charnière 35 pour appuyer contre la patte fendue, grâce à quoi la plaque 27 est serrée contre la sur face extérieure de l'anneau médian 12. De la même façon, on utilise l'écrou 33 pour blo quer fortement la plaque 27 contre la sur face extérieure de l'anneau médian 12. Pour placer la pièce 17 et l'anneau 12 en position de soudure, on écarte la bride 28 en la fai sant tourner autour de son articulation 34, et on enlève la plaque de fermeture 27.
On place alors dans le montage la plaque 17 pourvue de sa garniture 22 et de son ren fort de bonde 22a, le siège 32 du goujon 31 pénétrant sur une courte distance à l'intérieur de la garniture de bonde, tandis que les sur faces complémentaires de la plaque et du bloc d'appui du montage sont en contact, ce qui place la plaque dans une position relative dé terminée par rapport au bloc d'appui du mon tage.
On place ensuite l'anneau médian 12 dans le montage sur la plaque, la garniture de bonde 22 passant à travers l'ouverture mé nagée .dans l'anneau médian et dépassant le trou de bonde d'une petite quantité, tandis que les surfaces complémentaires de l'anneau médian et du montage sont en contact mutuel. Grâce à ce procédé, on place .dans la position qui convient à la soudure de la plaque 17, la garniture de bonde 22 et la pièce de renforce ment 22a, ainsi que l'anneau médian. Dans la phase opératoire suivante, on met en place la plaque de fermeture 27 sur le goujon 31 et on fait descendre l'écrou 33, de manière à appliquer fortement la fermeture contre l'an neau, ce qui serre l'anneau et la plaque l'un contre l'autre sur les bords de la plaque.
En suite, on applique la bride circulaire de ferme ture 28 contre la surface extérieure de l'an neau 12 et on bascule l'écrou à charnière 35 dans la fente -de la patte 37, puis on fait descendre l'écrou 38 pour le faire porter contre la patte, en forçant ainsi .la bride 28 à s'appliquer fortement contre l'anneau et à ser rer l'anneau entre la bride et le support de montage. En se reportant aux fig. 3 et 5, on voit que le bord de la plaque 27 est à l'inté rieur de la bride 28 et écarté d'une certaine distance de cette bride. De même, le bord de la partie emboutie 18, l'épaulement 19 et le bord de la plaque 17 se trouvent entre la bride 28 et la plaque de fermeture 27.
On visse à force les écrous 33 et 38 sur leurs tiges filetées pour réduire au minimum la quantité d'air emprisonnée entre les surfaces de con tact de la plaque et de l'anneau, ce qui est nécessaire pour obtenir une bonne soudure. Cette ligne de contact entre l'anneau médian et la plaque est continue.
Le montage 24 est monté rotativement et il est incliné de telle sorte qu'il présente progressivement un emplacement de soudure 39 sensiblement horizontal le long du bord embouti, lorsqu'on fait tourner ce bord pour l'amener à sa position de soudure. Un chalu meau de soudure 30 à l'hydrogène atomique est appliqué sur le bord de la partie emboutie et l'on fait tourner le montage, de manière à amener progressivement la totalité du bord embouti à passer par ladite position horizon tale et sous le chalumeau.
- Dans le présent exemple, le chalumeau est manoeuvré à la main, mais l'invention s'applique également au cas de soudure commandée automatique ment.
En se reportant à la fig. 4, on voit que l'épaisseur de la plaque 17, sur son bord, est sensiblement égale à la profondeur de la par tie emboutie, de telle sorte qu'il n'y a pas de brusques changements d'inclinaison entre la surface intérieure de la plaque et celle de l'an neau médian. On remarquera également, en se référant à. la fig. 5, que pendant l'opération de soudure, telle que décrite ci-dessus, le métal fondu a coulé dans la gorge 9 et l'a. remplie, de manière à venir à ras des surfaces inté rieures de la plaque de l'anneau médian.
On enlève ensuite du montage de soudure l'an neau médian assemblé à la plaque, la garni ture de bonde et le renfort de bonde, et on essaie la soudure de la plaque sur l'anneau médian, ainsi que la soudure de la garniture de bonde à la plaque contre les fuites, en fai sant passer de l'air sous pression à travers le trou de bonde 16, le long de la garniture de bonde 22, dans l'espace qui se trouve entre la plaque et l'anneau médian. La soudure de la. plaque est aussi examinée pour vérifier s'il y a. des points de soudure faibles, et ces points, s'il y en a, sont renforcés par puddlage, selon un procédé connu des techniciens de la sou dure par fusion.
L'extrémité saillante 40 de la garniture de bonde est ensuite refoulée sous pression contre la surface extérieure de l'anneau 12 et soudée par fusion sur cette sur face.
Les parties terminales 10 et 11 sont réali sées par des opérations d'étirage classique et on forme l'anneau médian 12 en déployant une plaque de métal circulaire pour lui don- ner le contour désiré. Les parties 10 et 11 du récipient et l'anneau 12 sont en -Lui métal approprié, tel, par exemple, que l'acier inoxy dable, et elles sont soudées bord à bord par le procédé à l'hydrogène atomique. La plaque 17 et la garniture de bonde 22 sont également en acier inoxydable, car ces pièces, de même que les parois des parties terminales et de l'anneau, sont exposées à l'attaque des pro duits contenus dans le tonneau.
Le contenu du tonneau ne doit pas être en contact avec le support de bonde 22a qui peut être en alumi nium, en acier ou en tout autre métal appro prié.
On remarquera que la forme de bonde dé crite permet la vidange complète du tonneau et qu'elle donne une assurance- contre les fuites de contenu dans la plus grande partie de l'espace compris entre la plaque 17 et l'an neau 12.
Bien que l'invention ait été décrite dans son application à un tonneau, on doit com prendre que l'application de l'invention n'est pas limitée à des tonneaux, mais qu'elle peut être étendue à un type quelconque .de réci pient. bord de la partie emboutie de la partie annu laire, qu'on applique sur la surface extérieure de la partie annulaire une flamme de sou dage qu'on déplace pour la faire suivre le pourtour de ladite portion emboutie, de telle faon que le métal fondu résultant de l'appli cation de cette flamme de soudage s'écoule dans ladite gorge et la remplit.
SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on effectue l'opération de sou dage à l'hydrogène atomique.
2. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on soude une garniture de bonde à la plaque de renfort avant de souder cette dernière à ladite partie annulaire médiane, et en ce qu'on re foule ensuite le bord de la garniture de bonde faisant saillie au dehors de l'ouverture de bonde, vers le bas contre la surface extérieure de la partie annulaire pour souder ce bord à cette dernière.
3. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on essaie la soudure de la plaque de renfort sur la partie annulaire médiane au point de vue des fuites en amenant un fluide sous pression dans l'espace compris entre ces deux parties.
4. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que, pendant l'application du chalu meau de soudure, on enlève l'oxygène atmo sphérique à la surface extérieure de l'anneau où le chalumeau est appliqué et à la surface intérieure de l'anneau dans le voisinage de la gorge formée_entre la plaque et la partie em boutie de l'anneau.
5. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on prévoit un renfort de bonde annulaire près de la plaque de renfort.