La présente invention concerne une machine de raboutage adap- tée au traitement thermique par induction de soudures de ra ^¬ boutage de bandes d'acier, selon le préambule des revendica ^¬ tions 1, 8 et 10.

L' invention se rapporte notamment aux soudures de raboutage de bandes d'acier défilant en continu dans une installation de laminage à froid ou de traitement tel que le décapage de surface, le recuit continu, le revêtement électrolytique ou au trempé, et notamment aux soudures réalisées au moyen d'un faisceau laser et plus particulièrement au traitement thermi- que précédant et/ou suivant immédiatement la réalisation des ^¬ dites soudures. Dans la suite de ce document, l'expression "installation de traitement" sera utilisée pour faire réfé ^¬ rence aux installations de laminage ou aux installations de traitement susmentionnées.

Afin d'améliorer la productivité des installations de traite ^¬ ment des bandes d'acier en évitant notamment la transforma ^¬ tion desdites bandes bobine après bobine, les installations de traitement modernes de forte capacité sont capables de fonctionner en continu par raboutage des extrémités des ban ^¬ des d'acier fournies successivement sous forme de bobine à l'entrée de l'installation de traitement, la queue d'une bande en fin de traitement étant raccordée à la tête d'une nouvelle bande insérée en entrée de l'installation de traite- ment.

Durant cette opération de raboutage, le déplacement dans l'installation de traitement des deux extrémités de bandes à souder, i.e. la queue de la bande en fin de traitement et la tête de la nouvelle bande devant être traitée, est arrêté et les sections aval de l'installation de traitement (i.e. les sections situées après ladite queue de la bande selon le sens de défilement de la bande) sont alimentées par un dispositif d'accumulation de bande préalablement rempli durant 1 ' inter- valle de temps séparant deux raboutages successifs. Une telle opération de raboutage est bien connue de l'homme de métier dont les efforts vont porter sur la rapidité de l'opération de raboutage, afin de limiter le temps d'arrêt des extrémités de bande et, par voie de conséquence, la capacité et le coût des dispositifs d'accumulation.

L'opération de raboutage est réalisée par une machine de ra ^¬ boutage par soudage ou soudeuse qui comporte, en plus du dis ^¬ positif de soudage proprement dit, deux paires de mors de serrage destinés à immobiliser les bandes durant leur jonc ^¬ tion par soudage, respectivement une première paire de mors de serrage destinée à immobiliser la queue de la bande enga ^¬ gée dans une section de l'installation de traitement située en aval dans le sens de défilement de la bande et une seconde paire de mors de serrage destinée à immobiliser la tête de la nouvelle bande introduite en amont de la machine de rabou ^¬ tage. Différentes méthodes de soudage mises en œuvre par dif ^¬ férents dispositifs de soudage sont connues de l'homme du mé ^¬ tier. Il s'agit par exemple du soudage en bout par étince- lage, par résistance à la molette, MIG, TIG, ou encore Laser ou laser hybride.

La machine de raboutage par soudage doit être capable de pro ^¬ duire une soudure de haute qualité. En effet, la rupture d'une soudure de mauvaise qualité en cours de défilement de la bande dans l'installation de traitement, ou même la néces ^¬ sité de refaire une soudure jugée incorrecte ou de mauvaise qualité peuvent entraîner des pertes de production importantes. Les éléments décisifs de la qualité d'une soudure sont essentiellement: - la qualité métallurgique du joint soudé, particulière ^¬ ment pour les aciers susceptibles d'altérations métal ^¬ lurgiques de la zone affectée thermiquement par l'opéra ^¬ tion de soudage,

- la géométrie de la section soudée qui devrait idéalement être exempte de surépaisseur et/ou de sous-épaisseur par rapport à la section de la bande,

- la continuité et la compacité du joint soudé. La qualité métallurgique du joint soudé, ou de la soudure, dépend essentiellement de la méthode de soudage utilisée et du cycle thermique qu'elle induit dans la zone affectée par le soudage, ainsi que de divers traitements de pré- et post ^¬ chauffage ou de recuit pratiqués localement dans la soudeuse elle-même ou immédiatement en aval de la soudeuse.

La géométrie de la section soudée dépend de la méthode de soudage et des moyens de parachèvement de la soudure mis en œuvre après le soudage. Par exemple, le soudage en bout par étincelage produit un bourrelet qu'il est nécessaire de rabo ^¬ ter, et les soudeuses « flash-butt » sont généralement équi ^¬ pées d'une unité de rabotage intégrée à la soudeuse. Le sou ^¬ dage par résistance à la molette produit également une suré ^¬ paisseur due au recouvrement des tôles à souder et qui doit le plus souvent être écrasée par des dispositifs à galets in ^¬ tégrés à la soudeuse. Le soudage Laser permet une gestion fine de la section soudée associée par ailleurs à une zone affectée par la chaleur très limitée. La continuité et la compacité du joint soudé dépendent essen ^¬ tiellement de paramètres de soudage utilisés. Ces paramètres de soudage sont majoritairement des paramètres électriques gérables facilement et de manière fiables. Cependant, un au ^¬ tre paramètre est primordial afin de garantir la continuité et la compacité du joint soudé. Il s'agit de la rectitude des bords à souder et leur positionnement relatif pendant le sou ^¬ dage. Les bords à souder font référence à l'extrémité de la queue de bande en fin de traitement faisant face à l'extrémi ^¬ té de la nouvelle bande engagée dans l'installation de trai- tement .

Afin de garantir la qualité de la soudure de raboutage, il est nécessaire que les extrémités des bandes à souder soient parfaitement alignées et rectilignes. Pour cela les soudeuses comportent généralement lesdites deux paires de mors de ser ^¬ rage destinés à immobiliser les extrémités de bandes desti ^¬ nées à être jointes par soudage. Généralement, lesdites ex ^¬ trémités de bandes sont immobilisées dans les mors de serrage en dépassant de ceux-ci d'un léger porte-à-faux résultant de leur cisaillage précis et propre réalisé grâce à des cisail ^¬ les intégrées à la soudeuse, ou dans certains cas, de leurs découpes au moyen d'un faisceau laser. De plus, des disposi ^¬ tifs de centrage intégrés ou accolés à la soudeuse permettent d'aligner les extrémités des bandes avant leur immobilisation dans les mors de serrage.

Le considérable élargissement des gammes de nuances et d'épaisseur d'aciers traités dans les installations de trai ^¬ tement et les exigences de productivité sans cesse accrues ont conduit à une utilisation de plus en plus fréquente de soudeuses mettant en œuvre la méthode Laser de soudage. Cette méthode Laser permet en effet d'étendre la gamme des produits aptes à être soudés vers des épaisseurs très fines. Elle per ^¬ met aussi de limiter les zones thermiquement affectées d'une très grande variété de nuances d'aciers parmi lesquelles comptent les aciers de métallurgie spéciale développés pour l'industrie automobile. Cependant, compte tenu de la faible épaisseur du faisceau laser, le positionnement relatif des bords à souder doit être extrêmement précis, ainsi que décrit dans l'application EP 1591190 de la déposante. Bien que la méthode Laser de soudage, de par l'extrême concentration de l'énergie de soudage, conduise à des zones affectées réduites, de nombreuses nuances d'aciers à hautes caractéristiques restent néanmoins susceptibles de durcisse- ments et, corrélativement, de fragilisation. Afin d'éviter cette fragilisation et ce durcissement, un traitement thermi ^¬ que de la soudure peut être nécessaire. Différents types de traitements thermiques de la soudure peuvent être utilisés, soit par un « recuit » après soudage dont le but est de res- taurer métallurgiquement une ductilité acceptable de la sou ^¬ dure, soit par un préchauffage apte à diminuer la vitesse de refroidissement de la soudure et donc de limiter son durcis ^¬ sement . En particulier, un recuit de soudures de raboutage au moyen d'un traitement thermique par induction électromagnétique est connu de l'homme du métier. A cette fin, un dispositif de traitement thermique par induction électromagnétique est dis ^¬ posé en aval de la soudeuse. Une fois le joint soudé achevé, les mors de serrage maintenant en place les extrémités des bandes sont ouverts et le joint soudé est déplacé selon le sens de défilement de la bande jusqu'au dispositif de traite ^¬ ment thermique par induction électromagnétique, où il sera procédé au recuit dudit joint soudé. Le recuit de la soudure de raboutage au moyen d'un dispositif de traitement thermique par induction électromagnétique situé en aval de la soudeuse implique malheureusement un allongement important du temps de soudage nécessitant une réduction de la vitesse de défilement en aval du dispositif d'accumulation ou des capacités

d'accumulation supérieures. De plus, le laps de temps s 'écou ^¬ lant entre l'achèvement du joint soudé et le début du recuit au moyen du dispositif de traitement thermique par induction électromagnétique est susceptible de nuire à la qualité de la soudure . Un traitement thermique par induction électromagnétique est aussi décrit dans des brevets de production de tubes métalli ^¬ ques soudés en continu à partir de feuillards, comme par exemple dans le brevet JP 08-174254. Dans ce cas, un disposi- tif de traitement thermique par induction électromagnétique suit le déplacement d'une tête de soudage laser afin de pro ^¬ céder au recuit de la soudure immédiatement après le soudage par la tête de soudage. Toutefois, une mise en œuvre d'un tel dispositif de traitement thermique par induction électroma- gnétique suivant la tête de soudage de la soudeuse n'est pas applicable à la soudure de raboutage de têtes et queues de bandes par une machine de raboutage de bandes par soudage.

En effet, le raboutage de bandes est conditionné par l'utili- sation desdits mors de serrage, alors que ces derniers ne sont pas présents dans le cas du soudage des tubes. Lesdits mors de serrage sont nécessaires au positionnement précis des extrémités des bandes à souder, afin de garantir la qualité de la soudure. De plus, afin de garantir le meilleur posi- tionnement possible des deux bords à souder l'un avec

l'autre, et notamment dans le cas de bandes minces (par exem ^¬ ple d'épaisseur inférieure à 1 millimètre), le porte-à-faux des bords à souder - c'est-à-dire leur protubérance par rap ^¬ port aux mors de serrage et donc l'écartement desdites paires de mors de serrage l'une par rapport à l'autre, ou espace in- ter-mors - doit être le plus réduit possible.

Dû à cette minimisation de l'espace inter-mors, il est diffi ^¬ cile de positionner à proximité de la soudure un dispositif de traitement thermique par induction électromagnétique apte à assurer un chauffage de la soudure sans que ce dernier in ^¬ duise des risques importants d' échauffement des mors de ser ^¬ rage par circulation de courants électriques induits par le champ électromagnétique (i.e. des courants de Foucault) et conséquemment , des perturbations dans le chauffage de la sou- dure, ou sans diminuer la précision du positionnement des ex ^¬ trémités de bandes à souder. En effet, dans le cas du rabou ^¬ tage de bandes minces, un choix d'un espace inter-mors per ^¬ mettant de limiter ledit échauffement des mors de serrage, ou simplement de dégager un passage pour le positionnement du dispositif de traitement par induction, peut conduire à un surdimensionnement du porte-à-faux des bords à souder qui ne permet conséquemment plus d'assurer un positionnement relatif correct desdits bords à souder. En particulier, dans le cas d'un raboutage de bandes extrêmement minces, dont l'épaisseur peut être comprise par exemple entre 0.1 et 0.4mm, le décou ^¬ page des extrémités des bandes à souder est réalisé par la ^¬ ser, et non au moyen de cisailles. Il s'ensuit qu'aucun es ^¬ pace n'est ménagé entre les mors de serrage inférieurs (i.e. positionnés sous la bande à rabouter) afin de laisser passer des lames de cisaillages destinées au découpage desdites ex ^¬ trémités. Conséquemment, il est impossible de positionner un dispositif de traitement thermique par induction électroma ^¬ gnétique sous la bande sans positionner les mors de serrage loin de la soudure afin de dégager un passage pour ledit dis ^¬ positif de traitement thermique, avec des conséquences catas ^¬ trophiques sur la qualité de positionnement des bords à sou ^¬ der, ou sans ouvrir et écarter les mors de serrage après sou ^¬ dage, avec des conséquences sur le temps du cycle complet de soudage et de recuit, et une impossibilité, dans ce cas, de réaliser un préchauffage de la zone à souder.

Un but de la présente invention est de proposer une machine de raboutage de bandes adaptée au traitement thermique par induction d'une soudure d'une extrémité de bande avec une au ^¬ tre extrémité d'une autre bande et permettant un positionne ^¬ ment précis desdites extrémités afin de garantir la qualité de la soudure, tout en évitant les problèmes susmentionnés susceptibles de détériorer ladite qualité de la soudure. En particulier, ladite machine de raboutage devra être capable de limiter une interaction électromagnétique entre le champ magnétique destiné au traitement thermique préalable ou pos ^¬ térieur au soudage et des parties de ladite machine de rabou- tage susceptibles d' interagir avec ledit champ magnétique en générant des courants de Foucault susceptibles de détériorer les mors de serrage de la machine et de perturber le traite ^¬ ment de ladite soudure.

Dans ce but, une machine de raboutage, un mors de serrage de ladite machine de raboutage et un dispositif de traitement thermique par induction de ladite machine de raboutage sont proposés par le contenu des revendications 1, 8, et 10. Un ensemble de sous-revendications présente également des avan- tages de l'invention.

La présente invention a ainsi pour objet un mors de serrage d'une machine de raboutage de bandes par soudage, adapté au serrage de bandes successivement soudable les unes aux autres par ladite machine de raboutage d'une installation de traite ^¬ ment de bandes, caractérisé en ce qu'au moins une partie du- dit mors de serrage apte à contacter une extrémité de bande destinée à être soudée à une autre extrémité de bande, notam ^¬ ment apte à contacter un porte-à-faux de ladite extrémité de bande, est caractérisée par

- une géométrie, en particulier adaptée à une tête d'induc ^¬ tion d'un dispositif de traitement thermique par induc ^¬ tion de ladite soudure, et

au moins un matériau constitutif,

permettant chacun, i.e. ladite géométrie et ledit matériau constitutif, de diminuer une intensité de courants de Fou ^¬ cault susceptibles d'être créés dans ledit mors de serrage par induction électromagnétique, ou autrement dit, ladite géométrie et ledit matériau constitutif de ladite partie sont aptes à limiter un échauffement dudit mors de serrage sous l'action d'un champ magnétique du dispositif de traitement thermique par induction. Ladite partie du mors de serrage est ainsi une partie à faible interaction avec un champ magnéti ^¬ que .

La présente invention propose également un dispositif de traitement thermique par induction d'une machine de raboutage de bandes par soudage, adapté au traitement thermique d'une soudure de raboutage de deux extrémités de bandes successives par induction électromagnétique préalable ou postérieur à une réalisation de ladite soudure, ledit dispositif de traitement étant de plus adaptable à une machine de raboutage desdites bandes comprenant un dispositif de soudage apte à souder les- dites extrémités de bandes successives, deux paires de mors de serrage aptes à immobiliser lesdites extrémités de bande, dont au moins deux mors de serrage desdites deux paires de mors de serrage soient des mors de serrage caractérisé en ce qu'au moins une partie de chacun desdits mors de serrage, la ^¬ dite partie étant apte à contacter une extrémité de bande destinée à être soudée à une autre extrémité de bande, est caractérisée par

- une géométrie, en particulier adaptée à une tête d'induc ^¬ tion du dispositif de traitement thermique par induction de ladite soudure, et

- au moins un matériau constitutif,

permettant chacun, i.e. ladite géométrie et ledit matériau constitutif, de diminuer une intensité de courants de Fou ^¬ cault susceptibles d'être créés dans ledit mors de serrage par induction électromagnétique par ledit dispositif de trai- tement thermique, ledit dispositif de traitement thermique étant caractérisé par une tête d'induction dont une forme géométrique est complémentaire à la forme géométrique de la ^¬ dite partie de chacun desdits deux mors de serrage. Finalement, la présente invention a aussi pour objet une ma ^¬ chine de raboutage destinée au raboutage d'extrémités de ban ^¬ des successives d'une installation de traitement de bandes, ladite machine de raboutage comprenant un dispositif de sou- dage d'une première extrémité d'une bande avec une seconde extrémité d'une autre bande, deux paires de mors de serrage symétriquement disposés, respectivement, une première paire de mors de serrage comprenant un premier mors de serrage su ^¬ périeur et un premier mors de serrage inférieur capables de pincer, i.e. capables de serrer étroitement entre eux, ladite première extrémité de bande, et une seconde paire de mors de serrage comprenant un second mors de serrage supérieur et un second mors de serrage inférieur capables de pincer ladite seconde extrémité de bande, destinés au maintien et au posi- tionnement desdites première et seconde extrémité de bande en vis-à-vis l'une de l'autre pour le soudage desdites extrémi ^¬ tés de bandes l'une avec l'autre, caractérisée en ce qu'au moins deux mors de serrage desdites deux paires de mors de serrage soient des mors de serrage caractérisés en ce qu'au moins une partie de chacun desdits mors de serrage, ladite partie étant apte à contacter une extrémité de bande destinée à être soudée à une autre extrémité de bande, est caractéri ^¬ sée par

- une géométrie, en particulier adaptée à une tête d'induc- tion du dispositif de traitement thermique par induction de ladite soudure, et

au moins un matériau constitutif,

permettant chacun, i.e. ladite géométrie et ledit matériau constitutif, de diminuer une intensité de courants de Fou- cault susceptibles d'être créés dans ledit mors de serrage par induction électromagnétique par ledit dispositif de trai ^¬ tement thermique, ledit dispositif de traitement thermique étant caractérisé par une tête d'induction dont une forme géométrique est complémentaire à la forme géométrique de la- dite partie de chacun desdits deux mors de serrage. En parti- culier, ladite machine de raboutage est caractérisée en ce qu'elle comprend ledit dispositif de traitement thermique, et en ce que ce dernier est adapté à ladite partie desdits mors de serrage.

La présente invention propose ainsi une disposition construc- tive de la machine de raboutage apte à assurer une absence d'interférence mécanique entre ledit dispositif de traitement thermique et les mors de serrage de ladite machine de rabou ^¬ tage, tout en garantissant aussi une faible interaction élec ^¬ tromagnétique entre lesdits mors de serrage de ladite machine de raboutage et un champ magnétique apte à être généré par le dispositif de traitement thermique par induction. De plus, elle permet une conservation ou un maintien du serrage des extrémités des bandes à souder, avant et pendant l'opération de soudage et de traitement thermique. Autrement dit, les dispositions constructives (i.e. géométrie et matériau cons ^¬ titutif de ladite partie des mors de serrage, géométrie de la tête d'induction du dispositif de traitement thermique) de la machine de raboutage selon la présente invention permettent de résoudre les problèmes liés à la nécessité de conserver des paires de mors de serrage rapprochés au moins durant les opérations de soudage et de traitement thermique afin de maintenir le positionnement correct des extrémités ou bords de bandes à souder, positionnement dont la précision contrôle la qualité de la soudure.

En particulier, selon la présente invention, ladite partie comprise dans le mors de serrage est apte à diminuer une in ^¬ tensité de courants de Foucault susceptibles d'être créés dans ledit mors de serrage par induction électromagnétique générée par ledit dispositif de traitement thermique lors du- dit traitement thermique. En effet, de par sa géométrie et son matériau constitutif, par exemple un matériau isolant, i.e. ne conduisant pas l'électricité, ladite partie impose d'une part une distance de séparation entre la source du champ magnétique apte à être induit par le dispositif de traitement thermique à proximité de l'extrémité de ladite bande, et une autre partie du mors de serrage susceptible d'être détériorée et/ou de perturber le traitement de la sou ^¬ dure en s 'échauffant par induction (par exemple, par induc ^¬ tion de courants de Foucault dans des parties métalliques du mors de serrage), et définit d'autre part une zone, dans le ^¬ dit mors de serrage, libre d'un échauffement par induction susceptible de détériorer la qualité de ladite soudure. En particulier, ladite partie forme une saillie apte à s'étendre en direction d'une extrémité de bande, couvrant selon une première longueur, toute la largeur du mors de serrage, et dont une épaisseur et une longueur perpendiculaire à ladite première longueur sont aptes à être définies en fonction d'au moins une dimension de la tête d'induction. En d'autres termes, le mors de serrage selon l'invention com ^¬ prend au moins deux parties, d'une part ladite partie reven ^¬ diquée plus haut et caractérisée par une faible interaction de son matériau constitutif avec tout champ magnétique et la ^¬ dite autre partie susceptible d' interagir avec un champ d'in- duction magnétique, notamment en s 'échauffant fortement et en risquant de détériorer une soudure qui serait à proximité de ladite autre partie. Par faible interaction du matériau cons ^¬ titutif avec un champ magnétique, il est entendu qu'un champ magnétique généré par un dispositif de traitement thermique par induction d'une soudure de raboutage n'induit pas un échauffement suffisant dudit matériau constitutif pour que ce dernier soit détérioré et/ou perturbe le traitement de la soudure . Ladite partie du mors de serrage étant de plus apte à contac ^¬ ter ladite extrémité de bande devant être soudée, elle est aussi la partie du mors de serrage susceptible d'être la plus proche du dispositif de traitement thermique par induction, notamment lors dudit traitement thermique par induction. Ain ^¬ si, ladite autre partie du mors de serrage est en particulier séparée dudit dispositif de traitement thermique par ladite distance de séparation qui est une fonction de la géométrie de ladite partie. Cette distance de séparation garantit un champ magnétique plus faible dans ladite autre partie que dans ladite partie, puisque l'effet du champ magnétique en un point diminue lorsque la distance de ce point à la source du champ magnétique augmente. Comme ladite partie n'est que peu ou pas affectée par le champ magnétique dudit dispositif de traitement thermique par induction, elle ne s'échauffera pas suffisamment pour être détériorée ou perturber le traitement de la soudure.

Le matériau constitutif de ladite partie est de préférence un matériau isolant afin d'éviter son échauffement par des cou ^¬ rants électriques induits, par exemple un matériau caractéri ^¬ sé par une résistivité supérieure à 10 ⁹ Ω-cm, ou en particu ^¬ lier, supérieure à 10 ¹² Ω-cm à la température maximale de fonctionnement de la machine de raboutage, en particulier sous l'effet d'un échauffement dû à une proximité de la sou ^¬ dure et d'une zone de la soudure traitée par induction magné ^¬ tique, par exemple entre 20°C et 800°C.

De plus, le mors de serrage selon l'invention est en particu- lier caractérisé en ce que ledit matériau a une perméabilité magnétique relative inférieure à 5, de préférence égale à 1. D'autre part, afin d'évacuer une chaleur due au soudage et au traitement thermique, la conductivité thermique dudit maté ^¬ riau est de préférence supérieure à 10 W-m^-K ^-1 . En outre, le- dit matériau constitutif a de préférence une capacité de di- latation thermique limitée afin d'éviter un effet de choc thermique. A cette fin, ledit matériau est en particulier ca ^¬ ractérisé par un coefficient de dilatation thermique compris entre 2 et 10·10 ^~6 ·Κ ^_1 .

En particulier, ledit matériau fait par exemple partie de la famille des céramiques techniques comme Si ₃ N ₄ , A1 ₂ 0 ₃ , AIN.

Etant donné le coût de ce type de matériaux céramiques, la géométrie de ladite partie est apte à garantir un volume et une complexité minimum de ladite partie, tout en permettant une minimisation de 1 ' échauffement par induction dudit mors de serrage. Ladite partie a par exemple une géométrie en forme de coin disposé à une extrémité du mors de serrage, le reste du mors de serrage étant par exemple caractérisé par une construction métallique classique.

En particulier, ladite géométrie de ladite partie est une géométrie complémentaire à une géométrie dudit dispositif de traitement thermique par induction électromagnétique, notam- ment à une géométrie d'une tête d'induction dudit dispositif de traitement thermique, ledit dispositif de traitement ther ^¬ mique étant, par ailleurs et en particulier, apte à être ac ^¬ couplé à un dispositif de soudage de ladite machine de rabou- tage. Ladite géométrie est de plus destinée d'une part à di- minuer un flux d'induction magnétique susceptible d'être in ^¬ duit par ledit dispositif de traitement thermique par induc ^¬ tion électromagnétique dans ledit mors, et d'autre part à permettre un traitement thermique par induction électromagné ^¬ tique préalable ou postérieure au soudage d'une extrémité de bande à une autre extrémité de bande, libre de tout déplace ^¬ ment dudit mors relativement à ladite extrémité de bande. Un dimensionnement de ladite partie dudit mors de serrage dépend notamment d'un encombrement du dispositif de traitement par induction dans une direction perpendiculaire à la soudure de raboutage, ainsi que d'un entrefer tolérable entre la tête d'induction dudit dispositif de traitement thermique et la bande afin d'assurer un chauffage correct.

En particulier, la tête d'induction dudit dispositif de trai- tement thermique est apte à comprendre une bobine et un dis ^¬ positif électrique adaptés au traitement thermique par induc ^¬ tion d'une soudure de raboutage de bande. A titre d'exemple, le chauffage à une température de 300 à 800 °C d'une soudure d'une extrémité de bande avec une autre extrémité de bande, lesdites bandes ayant une épaisseur comprise par exemple en ^¬ tre 0.1 et 4 mm, et la vitesse de déplacement de la tête d'induction parallèlement à la soudure étant comprise par exemple entre 5 et 15 m/mn, peut être réalisé par une bobine d' induction de largeur (dimension perpendiculaire à la sou- dure) comprise entre 5 à 10 mm traversée par un courant élec ^¬ trique d'induction ayant une fréquence de 10 à 500 kHz et une puissance de 50 à 100 kW, en tolérant un entrefer avec la bande de 6 à 12 mm par exemple. De plus, le dispositif de traitement thermique selon l'inven ^¬ tion est en particulier caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de déplacement de ladite tête d'induction apte à corré- ler un déplacement de ladite tête d'induction avec un dépla ^¬ cement dudit dispositif de soudage ou plus précisément d'une tête de soudage dudit dispositif de soudage. En particulier, et notamment dans le cas d'un soudage progressif caractérisé par un déplacement, le long des bords de bandes à souder, de la tête de soudage, le dispositif de traitement thermique est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une tête d'induc- tion mobile, par exemple située en amont de la tête de sou ^¬ dage et destinée au recuit ou située en aval de la tête de soudage et destinée au préchauffage. En particulier, le dis ^¬ positif de traitement thermique est apte à comprendre deux têtes d'induction, une première tête d'induction mobile si- tuée en amont de la tête de soudage et destinée audit recuit, et une seconde tête d'induction située en aval de la tête de soudage et destinée au préchauffage. En particulier, dans le cas d'une machine de soudage conçue pour souder dans deux sens de déplacement, les têtes d'induction mobiles sont ap- tes, selon leur réglage, à assurer soit un préchauffage soit un recuit. Avantageusement, ladite tête d'induction est en particulier soit apte à être couplée au dispositif de dépla ^¬ cement de la tête de soudage par un moyen de couplage, soit apte à être déplacée au moyen dudit moyen de déplacement. Dans tous les cas, le déplacement de la tête d'induction peut être synchrone ou asynchrone avec le déplacement de ladite tête de soudage.

La présente invention propose également que lesdits premier et second mors de serrage supérieurs et/ou lesdits premier et second mors de serrage inférieurs de la machine de raboutage soient en particulier des mors de serrage caractérisé en ce que chacun comprenne au moins ladite partie à faible interac ^¬ tion avec le champ magnétique, i.e. qu'au moins une partie dudit mors de serrage, ladite partie étant apte à contacter une extrémité de bande destinée à être soudée à une autre ex ^¬ trémité de bande, est caractérisée par une géométrie et au moins un matériau constitutif permettant chacun de diminuer une intensité de courants de Foucault susceptibles d'être créés dans ledit mors de serrage par induction électromagné ^¬ tique .

De plus, la tête d'induction du dispositif de traitement thermique par induction est avantageusement capable de se dé- placer en particulier au-dessus ou au-dessous des extrémités de bandes à être soudées, ou de ladite soudure. De préfé ^¬ rence, s'il est nécessaire de conserver, durant tout le sou ^¬ dage, un support pour combler un espace dégagé pour des lames inférieures de cisaillage et assurer un positionnement rela- tif correct des bords à souder, ladite tête d'induction est alors apte à se déplacer entre les mors de serrage supérieurs de la machine de raboutage, lesdits mors de serrage supé ^¬ rieurs comprenant chacun ladite partie à faible interaction avec le champ magnétique. Dans le cas contraire, ladite tête d'induction est apte à se déplacer entre les mors de serrage supérieurs ou inférieurs de la machine de raboutage. Dans tous les cas, le mors de serrage à proximité de ladite tête d'induction (i.e. susceptible d'être suffisamment échauffer par induction pour nuire à la soudure) comprend ladite partie à faible interaction avec le champ magnétique. En outre, la machine de raboutage selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un support au moins partiellement constitué par ledit matériau constitutif de ladite partie à faible in ^¬ teraction avec le champ magnétique, et positionnable, durant le soudage, sous lesdites première et seconde extrémités de bandes destinées à être soudées, ledit support étant destiné à coopérer avec lesdits mors de serrage comprenant ladite partie à faible interaction avec le champ magnétique, afin d'assurer un serrage desdites première et seconde extrémités de bandes.

Des exemples de réalisation et d'application de la présente invention sont fournis à l'aide de figures suivantes :

Figure 1 Machine de raboutage selon l'art antérieur, présentée dans une configuration de découpage des extrémités de bandes avant soudage;

Figure 2 Machine de raboutage selon l'art antérieur, présentée dans une configuration de soudage de bande selon une première variante;

Figure 3 Machine de raboutage selon l'art antérieur, présentée dans une configuration de soudage de bande selon une seconde variante; Figure 4 Machine de raboutage selon l'art antérieur, comprenant un dispositif de traitement thermi ^¬ que ;

Figure 5 Exemple de réalisation d'une machine de rabou ^¬ tage selon l'invention;

Figure 6 Exemple de cycles de chauffage par induction d'une soudure de raboutage au laser.

La figure 1 présente un exemple de réalisation d'une machine de raboutage selon l'art antérieur, en configuration de ci- saillage de bande. Une extrémité de bande, plus précisément, une queue d'une première bande 11 est serrée dans une pre ^¬ mière paire de mors de serrage en sortie de la machine de ra ^¬ boutage, respectivement un premier mors de serrage supérieur 21 et un premier mors de serrage inférieur 31. Une autre ex- trémité d'une autre bande, plus précisément une tête d'une seconde bande 12 suivant ladite première bande est serrée dans une seconde paire de mors de serrage en entrée de la ma ^¬ chine de raboutage, respectivement un second mors de serrage supérieur 22 et un second mors de serrage inférieur 32. La configuration de la machine de raboutage présente en particu ^¬ lier lesdits mors de serrage en position de cisaillage des deux extrémités des deux bandes. A cette fin, une unité de cisaillage de la machine de raboutage comporte un porte-lames supérieur 4 apte à porter des lames supérieures 41, 42, et un porte-lames inférieur 5 apte à porter des lames inférieures

51, 52. Le cisaillage de la queue de la première bande 11 est réalisé entre la lame supérieure 41 et la lame inférieure 51 aptes à cisailler ladite queue simultanément au cisaillage de la tête de la seconde bande 12 réalisé entre la lame supé- rieure 42 et la lame inférieure 52 destinées au cisaillage d'une même extrémité de bande. La position des deux lames in ^¬ férieures 51, 52 par rapport aux lames supérieures 41 et 42 impose des mors de serrage inférieurs 31, 32 en retrait par rapport aux mors de serrage supérieurs 21, 22.

La figure 2 présente la même machine de raboutage de bande que décrite en Figure 1, mais en configuration de soudage d'extrémités de bandes selon une première variante. Les mors de serrage 21, 31, 22, 32 sont en position rapprochée de sou- dage . Un support éclipsable 81 assure le serrage de la tête de la seconde bande 12 et de la queue de la première bande 11 en coopération avec les mors de serrage supérieurs 21, 22. Un faisceau laser 7 assure la jonction par soudure de la tête de la seconde bande 12 avec la queue de la première bande 11.

La figure 3 présente la même machine de raboutage de bande que décrite en Figure 2, mais selon une seconde variante de la configuration de soudage d'extrémités de bandes. Selon cette seconde variante, le support éclipsable 81 précédemment décrit est remplacé par deux galets de pression 82 qui assu ^¬ rent un serrage de la tête de la seconde bande 12 et de la queue de la première bande 11 en coopération avec les mors de serrage supérieurs 21, 22. La figure 4 montre un exemple de réalisation d'un dispositif de traitement thermique par induction selon l'art antérieur, compris dans la machine de raboutage telle que décrite précé ^¬ demment en Figure 1. Une tête d'induction 9 dudit dispositif de traitement par induction est placée sous la tête de la se- conde bande 12 et la queue de la première bande 11, dans un espace entre les mors de serrage inférieurs 31, 32 imposé par le passage des lames de cisaillage inférieures 51, 52, comme illustré sur la Figure 1. Un léger entrefer existe entre les extrémités de bandes et la tête d'induction 9. La disposition de la tête d'induction ne permet pas à un support 81 de par- ticiper au serrage nécessaire à au positionnement relatif correct de la tête de la seconde bande 12 par rapport à la queue de la première bande 11. La figure 5 présente un exemple de réalisation d'une machine de raboutage selon l'invention. Ladite machine de raboutage est destinée au raboutage d'extrémités de bandes successives d'une installation de traitement de bandes. Ladite machine de raboutage comprend notamment un dispositif de soudage (non représenté) d'une première extrémité d'une bande 12, par exemple une tête d'une première bande, avec une seconde ex ^¬ trémité d'une autre bande 11, par exemple une queue d'une se ^¬ conde bande, deux paires de mors de serrage symétriquement disposés, respectivement, une première paire de mors de ser- rage comprenant un premier mors de serrage supérieur 22 et un premier mors de serrage inférieur 32 capables de pincer, i.e. capables de serrer étroitement entre eux, ladite première ex ^¬ trémité de bande 12, et une seconde paire de mors de serrage comprenant un second mors de serrage supérieur 21 et un se- cond mors de serrage inférieur 31 capables de pincer ladite seconde extrémité de bande 11. Lesdites paires de mors de serrage sont en particulier destinées au maintien et au posi ^¬ tionnement desdites première et seconde extrémité de bande en vis-à-vis l'une de l'autre pour le soudage desdites extrémi- tés de bandes l'une avec l'autre.

En particulier, au moins un mors de serrage est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une partie 322, 222, 312, 212 caractérisée par une géométrie et au moins un matériau cons- titutif permettant chacun, i.e. ladite géométrie et ledit ma ^¬ tériau constitutif, de diminuer une intensité de courants de Foucault susceptibles d'être créés dans ledit mors de serrage par induction électromagnétique par un dispositif de traite ^¬ ment thermique, ledit dispositif de traitement thermique étant caractérisé par une tête d'induction 9 dont une forme géométrique est complémentaire à la forme géométrique de la ^¬ dite partie dudit mors de serrage. Ladite partie est une par ^¬ tie à faible interaction avec un champ magnétique d'induc ^¬ tion, et est de plus apte à contacter une extrémité de bande destinée à être soudée. Par exemple, la partie 222 du premier mors de serrage supérieur 22 est apte à contacter une pre ^¬ mière face de la tête d'une seconde bande 12 et la partie 322 du premier mors de serrage inférieur 32 est apte à contacter une seconde face de la tête de la seconde bande 12. Egale- ment, la partie 212 du second mors de serrage supérieur 21 est apte à contacter une première face de la queue d'une pre ^¬ mière bande 11 et la partie 312 du second mors de serrage in ^¬ férieur 31 est apte à contacter une seconde face de la queue de la première bande 11.

En particulier, ladite machine de raboutage est caractérisée en ce qu'elle comprend ledit dispositif de traitement thermi ^¬ que destiné au traitement thermique par induction, préalable ou postérieur à la réalisation d'une soudure de raboutage des deux extrémités de bandes, et en ce que ce dernier est adapté à ladite partie 222, 322, 212, 312 desdits mors de serrage. La géométrie de ladite partie est en particulier adaptée à la tête d'induction 9 du dispositif de traitement thermique par induction de ladite soudure. De préférence, ladite machine de raboutage comprend au moins deux mors de serrage desdites deux paires de mors de serrage qui soient des mors de serrage comprenant ladite partie à faible interaction avec un champ magnétique d'induction. En particulier, ladite machine de raboutage peut être inté ^¬ grée dans une installation de traitement de bandes en bobi ^¬ nes, dans laquelle la fin d'une bande déroulée (i.e. la queue de la première bande 11) dans ladite installation de traite ^¬ ment est stoppée entre des mors de serrage dits « de sortie » de la machine de raboutage (i.e. les seconds mors de serrage supérieur 21 et inférieur 31), pendant que la tête d'une nou ^¬ velle bande (i.e. la tête de la seconde bande 12) est amenée entre les mors de serrage dits « d'entrée » (i.e. les pre ^¬ miers mors de serrage supérieur 22 et inférieur 32) de la ma- chine de raboutage, les deux extrémités de bandes ainsi ser ^¬ rées dans les mors de serrage étant aptes à être découpées en vue de présenter des caractéristiques géométriques adaptées au soudage laser, transportées par rapprochement des mors de serrage jusqu'à une position de soudage, avec un porte-à-faux minimum, puis soudées entre elles par un faisceau laser se déplaçant le long des bords à souder.

En particulier, la machine de raboutage selon l'invention se caractérise en ce qu'un traitement thermique par induction magnétique est réalisable alors que les extrémités de bandes sont serrées, en position de soudage, dans chacune des paires de mors de serrage en configuration rapprochée, permettant un léger porte-à-faux desdites extrémités de bandes dans l'in ^¬ tervalle séparant lesdites paires de mors de serrage. De plus, la machine de raboutage présentée en Figure 5 est par ^¬ ticulièrement adaptée au raboutage de bandes très minces dont les têtes et queues de bandes sont destinées à être découpées au laser avant la réalisation de la soudure. Conséquemment , l'espace séparant le premier et le second mors de serrage su- périeur peut être identique à l'espace séparant le premier et le second mors de serrage inférieurs. Si la découpe des ex ^¬ trémités de bandes nécessite un usage d'une cisaille, l'es ^¬ pace séparant le premier et le second mors de serrage infé ^¬ rieur est susceptible d'être supérieur à l'espace séparant le premier et le second mors de serrage supérieur, de sorte que chaque mors de serrage inférieur sera susceptible d'être en retrait par rapport au mors de serrage supérieur relativement à l'extrémité de la bande qu'il est apte à contacter. Préalablement au soudage d'une première bande déroulée dans l'installation de traitement avec une seconde bande déroula- ble en entrée d'installation de traitement, la machine de ra ^¬ boutage selon 1 ' invention est apte à serrer la tête de la se- conde bande 12 et la queue de la première bande 11 dans res ^¬ pectivement la première et la seconde paire de mors de ser ^¬ rage 21, 22, 31, 32, et à rapprocher lesdites paires de mors de serrage l'une relativement à l'autre en une position des ^¬ tinée au soudage des extrémités de bandes. En particulier, ladite machine de raboutage est capable de positionner lesdi ^¬ tes extrémités de bandes en garantissant un porte-à-faux ré ^¬ duit desdites extrémités de bandes sortant des mors afin d'assurer un meilleur positionnement relatif des bords de bandes à souder.

En particulier, un espace séparant lesdits mors de serrage situés d'un même côté de bande, par exemple un jeu 2122 entre les mors de serrage supérieur, en particulier lorsqu'ils sont en position rapprochée, est corrélable à une largeur d'une bobine d'induction de la tête d'induction destinée au traite ^¬ ment thermique de la soudure par raboutage de bandes. De plus, chacune des parties 222, 212, 322, 312 à faible inte ^¬ raction avec un champ magnétique est apte à être liée à une autre partie 221, 321, 211, 311, en particulier métallique, du mors de serrage auquel elle appartient. Ainsi, chaque mors de serrage selon l'invention est formé d'au moins deux par ^¬ ties, d'une part ladite partie caractérisée par une faible interaction de son matériau constitutif avec tout champ ma ^¬ gnétique et ladite autre partie susceptible d' interagir avec un champ d'induction magnétique, liables ensemble.

En particulier, un écartement 2111 entre ladite autre partie 222 (ou respectivement 321) d'un premier mors de serrage su ^¬ périeur 22 (respectivement inférieur 32), et ladite autre partie 211 (ou respectivement 311) d'un second mors de ser- rage supérieur 21 (respectivement inférieur 31), lorsque les- dits mors de serrage sont en position rapprochée, est corrélé à au moins une dimension de la tête d'induction 9 afin de laisser un libre passage de ladite tête d'induction 9. Ladite tête d'induction 9 est en particulier apte à comprendre au moins ladite bobine d'induction 92 de largeur 921 corrélable au jeu 2122 entre lesdites parties 222, 212 à faible interac ^¬ tion avec un champ magnétique lorsque les mors de serrages sont en position rapprochée, i.e. lorsqu'ils présentent une configuration spatiale destinée à la réalisation de la sou ^¬ dure ou du traitement thermique) , et une structure 91 de lar ^¬ geur 911. En particulier, la géométrie de ladite partie à faible interaction avec le champ magnétique permet une sail ^¬ lie de cette dernière hors du mors de serrage d'une longueur égale à la moitié de la différence entre ledit jeu 2122 et ledit écartement 2111 et selon toute la largeur dudit mors de serrage. De plus, une épaisseur 2121 de ladite saillie de la ^¬ dite partie 212, 222 est adaptée à des conditions mécaniques et thermiques de serrage de ladite bande avant et pendant le traitement thermique et détermine un entrefer entre la tête d'induction 9 et la bande. Ledit entrefer, i.e. la distance entre le plan des bandes devant aptes à être soudées et la tête d'induction est ainsi égal à l'épaisseur de ladite sail ^¬ lie additionnée d'un léger jeu 2123 entre ladite tête d'in- duction 9 et une surface de ladite saillie dirigée vers la ^¬ dite tête d'induction 9, i.e. une surface supérieure de la ^¬ dite saillie.

En particulier, le premier et le second mors de serrage infé- rieurs 31, 32, tout comme le premier et le second mors de serrage supérieurs 22, 21, peuvent chacun comprendre une saillie formée par ladite partie 322, 312, la distance entre chacune des saillies desdits mors de serrage inférieurs a une valeur au plus égale audit jeu 2122. Ainsi, le mors de ser- rage selon l'invention comprend au moins une saillie, i.e. une partie qui est apte à dépasser du côté de l'extrémité de la bande et qui est comprise dans ladite partie à faible in ^¬ teraction avec un champ magnétique. Autrement dit, ladite partie à faible interaction avec un champ magnétique est apte à former une saillie susceptible de dépasser hors du mors de serrage en direction d'une extrémité de bande, i.e. en direc ^¬ tion de la zone de soudage, et dont la longueur dans le sens de défilement de la bande est déterminée par la moitié de la différence des distances séparant les parties susceptibles de générer un courant induit des parties à faible interaction avec un champ magnétique des deux mors de serrage supérieurs ou inférieurs .

A titre d'exemple, le jeu 2122 est supérieur ou égal à 3 mm, la largeur 921 de la bobine de la tête d'induction est com ^¬ prise entre 4 et 15 mm, la largeur 911 de la tête d'induction est comprise entre 15 et 30 mm, l'écartement 2111 est au moins égal à la largeur 911 de la tête d'induction additionné d'1 mm, l'épaisseur 2121 de ladite saillie est comprise entre 4 et 10 mm, et le jeu 2123 entre ladite tête d'induction 9 et une surface de ladite saillie dirigée vers ladite tête d'in ^¬ duction 9 est compris entre 0,5 et 5 mm.

Finalement, une même conception desdits mors de serrage selon l'invention est en particulier applicable à une machine de soudage comprenant des organes de cisaillage mécaniques comme représenté en Figure 1. En particulier, au moins une partie dudit support 81 présenté en Figure 3 est susceptible d'être constitué dudit matériau constitutif. Avantageusement, ledit matériau constitutif est résistant aux chocs mécaniques et thermiques, et notamment faiblement polarisable par un champ magnétique. A titre d'exemple, ce matériau est une céramique technique comme Si ₃ N ₄ , A1 ₂ 0 ₃ , AIN. La figure 6 présente des exemples de cycles de chauffage par induction d'une soudure de raboutage au laser. Sous le fais ^¬ ceau laser 7 en déplacement dans le sens indiqué par la flè ^¬ che en vue d'assurer le raboutage d'une première extrémité de bande avec une seconde extrémité d'une autre bande, un cycle thermique Cl présente une phase de chauffage Cil en avant d'un bain de fusion B, une phase de température maximum C12 correspondant à une fusion des extrémités à souder et à la constitution du bain de fusion et une phase de refroidisse- ment C12 en arrière du bain de fusion.

Sous l'effet inductif d'une première tête d'induction 93 d'un dispositif de traitement thermique par induction selon l'in ^¬ vention précédant le faisceau 7, se développe un cycle ther- mique de préchauffage C2 qui a pour effet de ralentir une vi ^¬ tesse de refroidissement C13 jusqu'à une allure C'13. Cette diminution de la vitesse de refroidissement a un effet direct sur la structure de la matière de la zone affectée par la soudure. Par exemple, cette diminution permet d'éviter une formation d'une structure martensitique sous C13 et de favo ^¬ riser une structure bainitique ou perlitique sous C'13.

Sous l'effet inductif d'une deuxième tête d'induction 94 du dispositif de traitement thermique selon l'invention, ladite deuxième tête d'induction 94 étant apte à se déplacer en sui ^¬ vant le faisceau 7, se développe un cycle thermique de ré ^¬ chauffage C3 qui comporte une phase de réchauffage C31, une phase de maintien en température C32 et une phase de refroi ^¬ dissement C33 qui ont pour effet de réaliser un traitement d'adoucissement de la structure de la matière de la zone af ^¬ fectée par la soudure, par exemple le revenu d'une structure martensitique . Chacune des têtes d'induction 93, 94 peut être utilisée sépa ^¬ rément ou en coopération afin d'obtenir une structure métal ^¬ lurgique visée. En conclusion, les caractéristiques électriques, magnétiques géométriques et physiques desdites parties à faible interac ^¬ tion avec le champ magnétique susceptible d'être comprises dans un ou plusieurs mors de serrage d'une machine de rabou- tage selon l'invention, ainsi que leur coopération avec un dispositif de traitement thermique par induction, permettent de résoudre tous les problèmes d' interférences mécaniques et électromagnétiques entre les mors de serrage et le dispositif de traitement thermique par induction tout en conservant la possibilité de rapprocher les dits mors de serrage comme dans une machine ne disposant pas de dispositif de traitement thermique par induction, et donc de continuer à garantir un positionnement très précis des bords à souder et une soudure de qualité.