CH642890A5 - Procede et machine pour ebavurer ou ebarber un emboitement de tuyau en fonte. - Google Patents

Description

L'invention concerne la finition des emboîtements de tuyaux en fonte coulés par centrifugation. Plus précisément, elle est relative à un procédé et à une machine pour ébavurer ou ébarber un emboîtement de tuyau en fonte, c'est-à-dire éliminer les protubérances, aspérités et saillies de diverses formes éventuellement présentes intérieurement et extérieurement sur cet emboîtement à l'état brut de centrifugation.

On sait que les tuyaux en fonte, bruts de coulée, peuvent être refusés au contrôle de fabrication lorsque leurs emboîtements présentent intérieurement et/ou extérieurement des saillies qui sont dues soit à des fissures ou criques apparaissant dans la coquille de coulée après un long usage de celle-ci, soit à de légères détériorations ou défauts de moulage des noyaux d'emboîtement en sable durci utilisés pendant la centrifugation. Lorsque ces saillies sont des aspérités extérieures, elles peuvent provoquer des blessures au personnel employé à la manutention des tuyaux. Elles peuvent aussi, lorsqu'elles sont situées sur la collerette d'entrée de l'emboîtement d'un tuyau, diminuer ou gêner la prise d'une tête de boulon sur cette collerette pour confectionner un assemblage étanche entre cet emboîtement et le bout mâle d'un autre tuyau. Enfin, lorsque ces protubérances sont situées à l'intérieur de l'emboîtement et notamment dans la gorge de logement de la garniture d'étanchéité, elles peuvent gêner une mise en place et un fonctionnement corrects de la garniture d'étanchéité dans un assemblage de tuyaux.

Bien entendu, ces défauts localisés sont plutôt rares, mais leur élimination évite de mettre au rebut des tuyaux entiers. C'est pourquoi de telles protubérances ou aspérités sont habituellement éliminées dans un travail de finition qui fait suite à la coulée par centrifugation et, bien entendu, à un contrôle de fabrication qui les a décelées.

Jusqu'à présent, on a effectué cette élimination par meulage manuel, ce qui est une opération très bruyante, dégageant de la poussière et présentant éventuellement des risques pour le personnel.

On s'est posé le problème de remplacer ce meulage manuel par un procédé et une machine diminuant le bruit et les poussières, présentant beaucoup moins de risques pour le personnel et assurant une régularité et une qualité de travail élevées.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé pour ébavurer ou ébarber un emboîtement de tuyau en fonte, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on serre radialement une région à ébarber de la paroi de l'emboîtement entre des galets rotatifs intérieur et extérieur épousant les profils intérieur et extérieur à ébarber, tout en faisant tourner le tuyau autour de son axe.

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L'invention a également pour objet une machine d'ébavurage ou d'ébarbage d'emboîtement de tuyaux en fonte destinée à la mise en œuvre de ce procédé. Cette machine est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de support d'un tuyau et d'entraînement de ce tuyau en rotation autour de son axe, deux galets presseurs dont le profil épouse respectivement le profil intérieur et extérieur d'une région de l'emboîtement à ébarber, et des moyens de déplacement pour mettre en prise ces deux galets sur l'emboîtement et pour dégager ce dernier.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, il est prévu des moyens pour presser les galets contre l'emboîtement avec une force prédéterminée et pour augmenter nettement et momentanément cette force en réponse à une réaction brusque exercée sur l'un des galets par certaines aspérités de l'emboîtement.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels:

la fig. 1 est une demi-vue partielle en coupe méridienne d'un emboîtement de tuyau en fonte comprenant diverses protubérances et aspérités ainsi que de la coquille métallique et du noyau en sable durci ayant servi au moulage de cet emboîtement;

les fig. 2 à 4 sont des vues partielles en coupe transversale des différents défauts de fonderie de cet emboîtement;

la fig. 5 est une vue schématique d'une machine d'ébavurage suivant l'invention, avec arrachement et coupe partiels;

la fig. 6 est une vue schématique prise en coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la fig. 5;

la fig. 7 est une vue schématique de la commande hydraulique de cette machine;

la fig. 8 est une vue analogue à la fig. 5, mais à plus petite échelle, de la machine en position de repos, le galet intérieur étant extrait de l'emboîtement;

la fig. 9 est une vue en bout schématique, à plus grande échelle, montrant l'emboîtement et les galets en cours d'écrasement des protubérances et aspérités de l'emboîtement.

Suivant l'exemple d'exécution illustré aux dessins, l'invention est appliquée à la finition d'un tuyau de fonte 1 présentant à une extrémité un emboîtement 2 et coulé par centrifugation dans une coquille 3 dont on ne voit qu'une faible partie. La cavité interne de l'emboîtement 2 est formée au moyen d'un noyau en sable durci 4. Le noyau d'emboîtement 4 donne l'empreinte de la tranche d'extrémité plane 5 de l'emboîtement, celle de la collerette d'entrée 6 de cet emboîtement, laquelle présente un diamètre intérieur DI, l'empreinte de la gorge circulaire 7 de logement d'une garniture d'étanchéité non représentée, et enfin l'empreinte de la chambre 8 du fond de l'emboîtement, qui se raccorde à la paroi intérieure cylindrique du fût 9 du tuyau par un épaulement radial 10. La coquille 3 donne la forme extérieure 11 de l'emboîtement 2.

Un emboîtement 2 de tuyau de fonte 1 ainsi moulé peut présenter, à l'état brut de coulée, un certain nombre de défauts de fonderie. Certains de ces défauts sont dus à l'usure de la coquille 3 et aux contraintes thermiques qu'elle a subies et qui se traduisent par de petites fissures ou criques, et d'autres sont provoquées par des imperfections du noyau d'emboîtement 4 qui a pu être ébréché lors de son introduction dans la coquille 3 ou être mal appliqué sur celle-ci, laissant subsister un jeu, tandis que d'autres défauts encore sont dus à une imperfection dans l'isolation du noyau par rapport à la fonte liquide.

Ces défauts sont très exagérés sur la fig. 1 pour la clarté de l'exposé. Toutes les catégories de défauts sont représentées, mais,

bien entendu, elles ne sont jamais toutes présentes à la fois. De fait, ces défauts sont plutôt rares mais justifient qu'on les élimine pour ne pas mettre au rebut tout le tuyau et pour les motifs indiqués plus haut.

Ces défauts, qui sont des protubérances, saillies ou aspérités de fonte par rapport à la surface que devrait avoir l'emboîtement, sont les suivants (fig. 2 à 4).

De grosses protubérances ou de gros amas localisés de fonte 12

peuvent se produire dans la gorge 7 de logement de la garniture d'étanchéité, là où le noyau d'emboîtement 4 présente une saillie annulaire relativement fragile, qui a pu être écornée lors de la manutention du noyau. Ces grosses protubérances peuvent avoir une saillie maximale de l'ordre de quelques millimètres.

On rencontre également de fines nervures allongées 13 causées par des gerçures ou légères fentes, de l'ordre de 1 mm de profondeur, sur le noyau d'emboîtement 4 ou au niveau du plan de joint de la boîte ou moule de fabrication du noyau lorsque celle-ci ou celui-ci ferme mal.

On trouve encore des arêtes externes 14 situées sur le congé de raccordement de la tulipe 11 au bourrelet extérieur 6a situé au droit de la collerette 6 d'entrée de l'emboîtement. Ces arêtes externes proviennent de criques de la coquille 3 dues à l'usure de celle-ci.

On rencontre encore des bavures extérieures 15 de fonte sur l'arête périphérique de la collerette 6 d'entrée d'emboîtement, c'est-à-dire sur la périphérie de la tranche 5 d'extrémité de l'emboîtement. Ces bavures extérieures ou aspérités périphériques proviennent de la mauvaise application du noyau d'emboîtement 4 sur la tranche d'extrémité 16 de la coquille 3.

Enfin, lorsque le noyau d'emboîtement 4 n'est pas suffisamment isolé de la fonte coulée par un enduit tel qu'un noir de carbone facilitant le démoulage, le noyau s'imprègne superficiellement de fonte, de sorte qu'au démoulage du tuyau le sable durci du noyau 4 se trouve superficiellement incrusté dans la cavité interne de l'emboîtement en fonte, notamment dans la gorge 7 de logement de la garniture d'étanchéité. Cela se traduit par une paroi interne rugueuse 17.

Ces différents défauts de fonderie sont éliminés à l'aide de la machine qui va maintenant être décrite en regard des fig. 5 à 7.

Cette machine comprend, portés par un bâti 18, un dispositif de support 19, deux galets d'ébarbage 20 et 21 et un outil d'usinage 22.

Le dispositif de support 19 est destiné à porter un tuyau 1 à ébarber avec son axe X-X horizontal. Il comprend un certain nombre de montants 23 sur chacun desquels sont articulés en leur milieu deux leviers coudés 24 situés dans un même plan transversal et portant à leur extrémité supérieure fourchue un galet fou 25 de support du fût du tuyau. Un vérin 26 est monté entre le bâti et l'extrémité inférieure de chaque levier 24. Les galets 25 ont des axes Y-Y parallèles à l'axe X-X et tous deux situés au même niveau. En agissant sur les vérins 26, on règle l'écartement de ces galets pour que ce niveau soit situé un peu au-dessous de l'axe X-X, pour un tuyau de diamètre donné.

Le montant 23 adjacent à l'emboîtement 2 comprend des roulements 27 de guidage de l'arbre de sortie 28 d'un groupe motoréduc-teur 29 fixé à ce montant. L'arbre 28, d'axe parallèle aux axes X-X et Y-Y et situé dans le plan vertical de symétrie de la machine, émerge du côté de l'emboîtement 2 et porte à cette extrémité un galet d'ébarbage extérieur 20, dont le profil est conjugué du profil extérieur 11 de l'emboîtement et de la face latérale du bourrelet 6a dirigé vers le fût du tuyau 1.

Le profil du galet d'ébarbage intérieur 21 est conjugué de la gorge 7 de l'emboîtement. Ce galet 21, dont le diamètre est inférieur au diamètre du galet extérieur 20, est fixé à l'extrémité avant d'un arbre 30 monté dans une broche creuse 31 et relié à un groupe moto-réducteur 32. La broche 31 est portée par un dispositif articulé 33 constitué d'une biellette 34, d'un double vérin 35 et d'un vérin simple 36.

La biellette 34, qui est à peu près verticale en position active (fig. 5), est articulée par son extrémité supérieure fourchue à l'extrémité avant de la broche 31 et par son extrémité inférieure sur le bâti 18. Le double vérin 35 est sensiblement parallèle à la biellette 34 et articulé d'une part au bâti 18, d'autre part à une ferrure 37 en saillie sous l'extrémité arrière de la broche 31. Il comprend un corps inférieur 38 dans lequel coulisse un piston 39 pour former un vérin d'accostage 40. La tige du piston 39 de ce vérin, qui émerge vers le haut, est creuse et constitue le corps d'un vérin de tarage 41, plus petit en diamètre et en longueur; la tige du piston 42 de ce vérin est articulée

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Le vérin 36 est situé en arrière par rapport au double vérin 35 et incliné à 45° environ. Il est articulé d'une part au bâti 18, d'autre part à l'extrémité arrière de la ferrure 37. Les éléments 34, 35 et 36 du dispositif articulé 33 sont tous situés dans l'ensemble dans le plan de symétrie longitudinal de la machine, et tous les axes d'articulation sont horizontaux et perpendiculaires à l'axe X-X.

L'outil d'usinage 22, non rotatif autour de l'axe X-X, est fixé à l'extrémité supérieure d'un levier 43 à peu près vertical. Ce levier est articulé autour d'axes perpendiculaires à l'axe X-X, par son milieu sur le montant adjacent 23 et par son extrémité inférieure sur une extrémité d'une biellette 44 à peu près horizontale, laquelle est articulée à son autre extrémité sur un excentrique 45 solidaire de l'arbre de sortie 46 d'un groupe motoréducteur 47 à deux vitesses et à deux sens de rotation. Cette commande 43-44-45-46 est du type décrit dans la demande de brevet français N° 79.30754; elle possède une cinématique assurant des mouvements d'approche et de recul rapides de l'outil et une vitesse d'avance lente de cet outil pendant l'usinage du tuyau 1.

On décrira maintenant le dispositif de commande hydraulique du vérin double 35. En ce qui concerne le vérin oblique 36, il s'agit d'une alimentation très simple à fluide sous pression, à double effet, qui ne sera pas décrite.

La commande hydraulique du vérin 35 est représentée à la fig. 7 en position de travail. Elle comporte deux alimentations indépendantes pour les vérins 40 et 41.

L'alimentation du vérin 40 est classique: elle comporte deux conduits 48 et 49 de fluide sous pression débouchant aux deux extrémités du corps 38, et un distributeur à tiroir 50, à deux positions, l'une reliant l'un des conduits 48, 49 respectivement à une alimentation en fluide sous pression par une pompe 51 et à la bâche en 52, l'autre position étant la position inverse. Le piston 39 du vérin 40 est en position basse lorsque la machine est au repos et en position haute lorsque la machine est au travail.

L'alimentation du vérin de tarage 41 comprend également deux conduits 53, 54 de fluide sous pression débouchant aux deux extrémités de son corps, un distributeur à tiroir 55 à deux positions, une pompe 56 reliée à une source de fluide sous pression et une bâche 57. Ce circuit classique est complété de la façon suivante.

La pompe 56 est tarée à une pression p bars (de l'ordre de 100 bar) par une soupape de tarage 58 montée en dérivation sur un embranchement de conduit 59 reliant les conduits 53 et 54 et branché d'une part entre la pompe et le distributeur 55, d'autre part entre ce dernier et un clapet de non-retour 60, taré à quelques bars, qui débouche sur la bâche 57.

En aval du distributeur 55, dans le conduit 53, est monté un clapet de non-retour 61 piloté par la pression du conduit 54 et aux bornes duquel est branché en dérivation un clapet 62. Un accumulateur de pression 63 de type connu à membrane déformable 63a, taré à une pression qui est un multiple de la pression p fournie par la pompe 56, par exemple à une pression 3p, et un manostat ou mano-contact 64 taré à une pression légèrement inférieure à celle de l'accumulateur 63 mais sensiblement supérieure à celle fournie par la pompe 56, par exemple à une pression de 2,5p, sont reliés à des points du conduit 53 situés entre l'ensemble 61-62 et le vérin 41. Le manostat 64 est agencé de façon à basculer son contact 64a, lorsqu'il est alimenté en courant électrique, dès que la pression dans le conduit 53 dépasse une valeur élevée prédéterminée, qui est fixée par exemple à 2,5p, afin de fournir un signal.

Le clapet spécial 62, monté en dérivation du clapet de non-retour 61 sur un conduit 65 de dérivation, a des dimensions relatives fortement exagérées sur la fig. 7 et est agencé de la manière suivante.

Le clapet 62 comporte un alésage 66 ouvert à ses deux extrémités par des orifices 67 et 68 sur le conduit de dérivation 65, ainsi qu'un canal 69 de dérivation par rapport à l'alésage 66. Ce canal 69 est muni d'un diaphragme 70 limitant à une faible valeur le débit de fluide sous pression qui le traverse. Dans l'alésage 66 coulisse un piston 71 prolongé par un pointeau 72 susceptible d'obturer l'orifice 67 de l'alésage 66 le plus proche du distributeur 55. Un ressort 73 est comprimé entre le piston 71 et le fond de l'alésage 65 du côté de l'orifice 67. Ce ressort 73 tend à rappeler normalement le piston 71 dans une position en butée contre l'autre extrémité de l'alésage 66, position dans laquelle le canal de dérivation 69 communique avec le conduit de dérivation 65 par les orifices 67 et 68. Le ressort 73 est taré à une faible force correspondant, compte tenu de la section du piston 71, à une pression de l'ordre de 2 bar sur ce piston, c'est-à-dire à une pression très inférieure à la pression p.

Le fonctionnement de la machine ainsi décrite est le suivant.

Au repos (fig. 8), les trois vérins 36,40 et 41 sont en position rétractée, et la broche 31 se trouve ainsi en position oblique, ainsi que la biellette 34 et que le vérin double 35. Le galet intérieur 21 est relevé et l'outil 22 reculé, ce qui permet de mettre en place un tuyau 1 sur les galets latéraux 25 de support. Ceux-ci sont réglés, en fonction du diamètre du tuyau 1, de façon que le profil extérieur 11 de l'emboîtement 2 trouve appui sur le galet extérieur 20, lequel sert donc également de support au tuyau 1 et plus précisément à son emboîtement 2. Les trois groupes motoréducteurs 29, 32 et 47 sont à l'arrêt.

Pour la mise en route de la machine des galets d'ébarbage 20 et 21 et de l'outil coupant 22, le vérin oblique 36 est alimenté en fluide sous pression côté fond. Le galet intérieur 21 entre alors dans l'emboîtement 2. L'alimentation du vérin 32 est arrêtée un peu avant sa fin de course, quand le galet 21 est à l'aplomb de la gorge intérieure 7 de l'emboîtement. La biellette 34 est alors dans sa position verticale de la fig. 5.

Le gros vérin d'accostage 40 est alimenté en fluide sous pression côté fond. Son piston 39 vient en butée en position haute et y restera pendant toute la marche de la machine, car sa pression d'alimentation est suffisante pour résister aux réactions du piston 42 dont il sera question plus loin. La broche 31 bascule autour de son articulation sur la biellette 34, et le galet intérieur 21 s'approche de la gorge d'emboîtement 7 à travailler. Lorsque le gros vérin d'accostage 40 est en bout de course (fig. 5), le galet intérieur 21 est proche de la gorge 7 mais non encore en contact avec celui-ci, tandis que le petit vérin de tarage d'effort 41 se trouve encore en position rétractée.

En amenant le distributeur 55 dans sa position de la fig. 7, on envoie du fluide sous la pression p bars, à grand débit, dans la chambre inférieure du vérin 41, à travers le clapet 61. Le galet 21 vient ainsi au contact de la gorge intérieure 7 de l'emboîtement, et son axe devient parallèle à l'axe X-X. On réalimente alors le vérin 36 côté fond afin d'assurer, par une poussée axiale exercée sur le galet 21, un effet de cisaillement qui permettra de lisser les arêtes externes

14 de l'emboîtement.

Les trois groupes motoréducteurs 29, 32 et 46 sont mis en route. Par conséquent, le tuyau 1 est entraîné en rotation dans le sens de la flèche f (fig. 6) par les deux galets motorisés 20 et 21 entre lesquels son emboîtement 2 est serré ou pressé, le galet 20 tournant dans le sens de la flèche f1. La vitesse de rotation des galets est modérée et correspond par exemple à une vitesse tangentielle de l'ordre de

15 m/min. Le galet 20 de grand diamètre va jouer le rôle d'un support ou d'une enclume écrasant les aspérités qu'il pourra rencontrer, tandis que le galet 21 de petit diamètre va jouer un rôle d'outil de lissage. Enfin, l'outil coupant 22 s'approche en avance rapide puis attaque l'arête périphérique d'entrée de l'emboîtement 2.

On décrira maintenant la manière dont sont éliminés les divers défauts de fonderie décrits plus haut.

Au cours de plusieurs tours de rotation du tuyau 1 autour de son axe X-X, l'emboîtement 2 se trouve pressé radialement entre les deux galets 20 et 21 sous l'effet des vérins 40 d'accostage et 41 de tarage d'effort, et sollicité axialement au cisaillement entre les deux galets par le vérin oblique 36, qui applique le galet 21 sur les surfaces transversales de l'intérieur de l'emboîtement. Le vérin oblique 36 joue ainsi le rôle d'un arc-boutant, la réaction étant assurée par le galet 20. Au cours de cette rotation (fig. 9) et du roulement des deux galets sur les parois interne et externe de l'emboîtement 2, les efforts

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de ces galets provoquent l'écrasement des petites aspérités 13 et 14 et le lissage des profils intérieur et extérieur de l'emboîtement.

On a vu plus haut que la gorge 7 de l'emboîtement pouvait être revêtue superficiellement de dépôts de sable agglomérés à la fonte. Le galet 21 roulant sur ces grains de sable plus ou moins enrobés de fonte les écrase, les pulvérise, et les détache de la surface de la fonte.

L'outil coupant 22 exécute un cycle d'approche rapide jusqu'au contact de l'arête périphérique de la tranche d'extrémité de l'emboîtement d'avance lente puis de recul rapide au cours des tours de révolution de l'emboîtement.

Pendant son avance lente, il chanfreine ladite arête périphérique en coupant à leur base les bavures 15, si elles existent, les éliminant ainsi rapidement par usinage.

Les fortes protubérances 12, qui sont des amas localisés de fonte d'une saillie maximale de quelques millimètres par rapport à la surface normale intérieure ou extérieure de l'emboîtement, peuvent exister essentiellement dans la gorge 7 de l'emboîtement, là où le noyau en sable 4 présentait de fortes saillies relativement fragiles.

Dans le cas très rare où cette protubérance 12 est très grosse (due à l'utilisation d'un noyau 4 cassé, par exemple), elle est un obstacle au roulement du galet intérieur 21. Le tuyau, bloqué, est immobilisé. Les deux galets 20 et 21 patinent sur la paroi du tuyau. Par des moyens connus et non décrits, l'immobilisation du tuyau est détectée et cette détection est signalée. Cette détection commande l'arrêt de la machine et sa mise en position repos. Accessoirement, elle repère le tuyau défectueux, par exemple par un jet de peinture. L'arrêt de la machine se produit par la séquence suivante:

— arrêt des deux groupes motoréducteurs 29 et 32;

— levée du galet intérieur 21 par alimentation des vérins verticaux 40 et 41 du côté tige, ce qui provoque le basculement de la broche 31 autour de son articulation sur la biellette 34. Lors de cette opération, le pilotage du clapet 61 ouvre celui-ci, ce qui permet un retour du fluide vers la bâche 57 avec un grand débit;

— recul du galet intérieur 21 par alimentation du vérin oblique 36 côté tige, ce qui provoque le recul de la broche 31. La position est alors celle représentée à la fig. 8.

Si au contraire la pente de la grosse protubérance 12 est douce, ce qui est le cas le plus fréquent, lorsque le galet 21 arrive sur cette protubérance, il l'escalade.

Grâce au fonctionnement hydraulique décrit ci-dessous, la pression régnant dans le vérin de tarage 41 monte momentanément à la valeur 3p, ce qui favorise l'écrasement de la grosse protubérance ou bosse 12. Il est à noter que l'on ne peut pas conserver cette pression 3p pendant toute la phase de travail de la machine, car on risquerait de laminer l'emboîtement du tuyau et donc de l'allonger, c'est-à-dire d'augmenter son diamètre, ce qu'il faut bien entendu éviter.

Les organes hydrauliques se trouvent dans la position représentée à la fig. 7. La pression d'alimentation du vérin 40 est suffisante pour que le piston 39 reste correctement en butée en position haute pendant toute l'opération décrite ci-dessous.

On examinera par contre plus en détail le fonctionnement du clapet spécial 62 lors du travail des galets 20 et 21, pendant la rotation du tuyau 1.

Si la surface intérieure de l'emboîtement, donc de la gorge 7, est légèrement excentrée par rapport au profil extérieur 11 du fait d'un léger excentrement du noyau 4 par rapport à la coquille 3, ce qui entraîne une variation d'épaisseur du tuyau sur sa périphérie, mais si la gorge 7 ne présente ni aspérité 13, ni protubérance 12 (bonne surface du noyau 4), le galet 21 exerce sur la gorge 7 un effort radial constant Q dû à la pression de fluide p admise par le conduit 53 dans le petit vérin 41 côté fond. Comme la gorge 7 de l'emboîtement est légèrement excentrée, il y a un lent mouvement alternatif du piston 42 du vérin 41 au cours des tours de révolution du tuyau 1. La pression utile p du vérin 41 est maintenue constante grâce au diaphragme 70 du clapet 62, qui permet dans les deux sens une circulation lente du fluide sans perte de charge notable. En effet, le clapet piloté 61 est fermé, et le fluide sous pression provenant de la pompe d'alimentation 56 alimente le conduit 53 en passant par le conduit de dérivation 65 et par conséquent par le clapet spécial 62. Dans ce clapet spécial 62, le piston 71 interdit le passage direct du fluide sous pression entre les orifices 67 et 68 mais permet le passage par le diaphragme 70. Par conséquent, le vérin 41 de tarage d'effort reste alimenté normalement côté fond par un fluide sous une pression alors que, côté tige, il est relié par le conduit 54 à la bâche 57.

L'effort Q exercé par le galet 21 est préétabli, de manière expérimentale, de façon à:

— ne pas déformer l'emboîtement 2 par un effort de compression excessif, afin d'éviter le laminage;

— exercer un effort suffisant pour pulvériser et décrocher les grains de sable des dépôts 17; et

— exercer un effort suffisant pour écrêter et araser les petites aspérités telles que 11.

Lorsque le galet 21 rencontre une forte protubérance 12, c'est-à-dire un obstacle important sur sa course de roulement à l'intérieur de l'emboîtement, il remonte brutalement, eu égard à la vitesse tan-gentielle relativement grande du tuyau 1. Par suite, le piston 42 du vérin 41 descend rapidement en refoulant brusquement du fluide dans le conduit 53 et donc, le clapet 61 étant fermé, dans le conduit 65 vers l'orifice 68 du clapet spécial 62. Le fluide, dans le conduit de dérivation 69, rencontre le diaphragme 70 et subit de ce fait une forte perte de charge qui accroît la pression dans l'alésage 66 jusqu'à une valeur p1. Le piston 71 se trouve alors soumis aux pressions antagonistes p1 du côté de l'orifice 68 et p plus effort du ressort 73 du côté de l'orifice 67. La pression p1 prédominante provoque le déplacement du piston 71 vers l'orifice de sortie 67, de sorte que ce dernier se trouve obturé par le pointeau 72. Le clapet spécial 62 se trouve alors fermé, et le clapet de non-retour 61 est également fermé.

Cette fermeture du clapet spécial 62 par obturation de l'orifice 67 par le pointeau 72 s'effectue très rapidement, en un éclair. Le fluide sous pression venant de la partie inférieure du cylindre du vérin 41 par le conduit 53 se dirige alors vers l'accumulateur 63, dont la chambre opposée est prégonflée d'azote à une pression 3p. Donc, dès que le clapet spécial 62 se ferme, il se crée du côté du fond du vérin 41 une pression 3p fournie par l'accumulateur 63, ce qui entraîne immédiatement un triplement de l'effort d'écrasement au passage de la protubérance 12.

Avec un effort aussi important, à chaque passage du galet 21 sur la protubérance 12, au fur et à mesure des tours de rotation de l'emboîtement 2 et par conséquent à chaque franchissement du sommet de la protubérance 12, celle-ci est écrêtée rapidement jusqu'à ce qu'elle ne laisse plus de saillie sensible, c'est-à-dire gênante pour la bonne application de la garniture d'étanchéité dans la gorge 7 de l'emboîtement.

Bien entendu, dès que la protubérance 12 est franchie, la pression d'alimentation du vérin 41 revient à la valeur p et le clapet 62 s'ouvre de nouveau.

En pratique, on observe une descente brutale du piston 42, sous l'effet de la protubérance 12. Si le galet 21 parvient à franchir le sommet de la grosse protubérance 12, le piston 42 du vérin 41 remonte rapidement et le galet 21 poursuit sa course et, à chaque tour de révolution de l'emboîtement 2, écrête un peu plus le sommet de la protubérance 12; en principe, après quelques tours du tuyau, le galet 21 aura arasé ou fait disparaître cette protubérance. Cette usure du sommet est illustrée à la fig. 9 par les lignes successives de crête 12a, 12b, 12e.

A titre illustratif, on a également représenté schématiquement à la fig. 9 une petite aspérité 13, des grains de sable 17a détachés de l'emboîtement 2, et une protubérance 12 supplémentaire sur laquelle le galet 21 s'apprête à grimper en vue de son êcrêtement.

Toutefois, on peut avoir affaire à une protubérance 12 particulièrement grosse, quoique pas assez grosse pour déclencher l'indicateur de patinage qui arrête la machine. Dans ce cas, la protubérance 12 reste insuffisamment arasée et n'est pas éliminée complètement après les quelques tours (par exemple 5 tours) prévus pour l'ébavurage.

Dans ces conditions, la machine effectue un autocontrôle, c'est-à-dire qu'elle informe du reliquat d'une protubérance 12 (ligne de

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crête 12e) non entièrement éliminée. Pour cela, on alimente électriquement le manostat 64 placé sur le conduit 53, et on fait faire à l'emboîtement 2, en plus des quelques tours de révolution qu'il a effectués pendant la phase de travail, c'est-à-dire d'écrasement et de dessablage, un tour complémentaire en vue de déclencher un signal s de non-élimination complète d'une grosse protubérance 12.

C'est ainsi que s'il subsiste une protubérance 12 résiduelle, par exemple de saillie supérieure à 0,15 mm, le clapet spécial 62 venant de se fermer comme indiqué ci-dessus et la pression sous le piston 42 venant de passer à la valeur 3p grâce à l'accumulateur 63, le manos- io tat 64, taré à une pression légèrement inférieure à 3p, par exemple à 2,5p, bascule son interrupteur 64a, ce qui, par des moyens connus et non représentés, donne l'information ou le signal «protubérance résiduelle». Ce signal est utilisé pour repérer le tuyau insuffisamment lissé, par exemple par projection d'un jet de peinture. Ensuite, la 15 machine revient au repos et s'arrête comme décrit précédemment.

Pendant ce tour d'autocontrôlé, où l'on a besoin d'une grande sensibilité en vue de mesurer des protubérances résiduelles très faibles, de l'ordre de 0,15 mm, on est normalement gêné par la com-pressibilité de l'huile utilisée comme fluide sous pression, et par la 20 dilatation des organes et des conduits hydrauliques.

Pour obtem'r la sensibilité maximale, il faut d'une part réduire au maximum les longueurs de conduites, et donc placer les organes 61 à 64 au plus près du vérin 41, d'autre part travailler sur un volume d'huile réduit, ce qui explique l'utilisation des deux vérins en série 40 25 et 41. Le vérin 41 de tarage a une faible course et un faible volume d'huile, donc une faible dérive due à la compressibilité de l'huile. Le vérin 40 d'accostage est surdimensionné en diamètre et en pression par rapport au vérin 41 et contient beaucoup d'huile de par sa course. Il n'a qu'une fonction de manutention. Pendant la phase travail de la machine, il reste toujours en butée avant. Le phénomène de compressibilité de l'huile ne le concerne donc pas mais concerne seulement le faible volume de la petite chambre côté fond du petit vérin 41 et les courtes tuyauteries de liaison. L'incidence de la compressibilité et des dilatations est, de ce fait, très faible et la précision de l'arasage et de la détection est grande.

Il est à noter que des protubérances peuvent également exister sur les parois latérales planes de la gorge 7 de l'emboîtement 2. Si ces protubérances sont petites, elles sont cisaillées par le passage du galet 21, dont la forme est conjuguée de celle de la gorge 7. Si elles sont importantes, le galet 21 s'efforcera de passer au-dessus, et tout se passera comme décrit plus haut à propos des protubérances 12 du fond de gorge: la pression d'alimentation du vérin 42 passera de p à 3p, et ou bien la protubérance sera arasée, au moins partiellement, ou bien la rotation du tuyau sera bloquée, ce qui provoquera l'arrêt de la machine. De plus, l'effort d'arc-boutement du vérin oblique 36 contribue au lissage de la paroi latérale intérieure (à droite sur la fig. 5) de la gorge 7.

En variante, si l'on veut créer un effet de frottement et d'abrasion du galet intérieur 21 vis-à-vis des dépôts de sable 17, on peut donner aux galets intérieur 21 et extérieur 20 des vitesses tangentiel-les différentes par une commande appropriée des groupes motoréducteurs 29 et 32. L'emboîtement 2 tourne alors à peu près à la vitesse tangentielle moyenne, et les deux galets 20 et 21 frottent sur l'emboîtement, contribuant ainsi plus efficacement à l'élimination de toutes les aspérités. Le galet intérieur 21 produit en particulier un effet de meulage et de polissage favorisant encore davantage l'enlèvement du dépôt i7.

R

4 feuilles dessins

Claims (17)

642 890

1. Procédé pour ébavurer ou ébarber un emboîtement de tuyau en fonte, caractérisé en ce qu'on serre radialement une région à ébarber de la paroi de l'emboîtement entre des galets rotatifs intérieur et extérieur épousant les profils intérieur et extérieur à ébarber, tout en faisant tourner le tuyau autour de son axe.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entraîne en rotation le tuyau au moyen de l'un au moins desdits galets rotatifs.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on donne aux deux galets des vitesses périphériques différentes.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on exerce sur le galet rotatif intérieur une poussée axiale dirigée vers le fond de l'emboîtement.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise des galets situés à peu près au droit d'un logement interne de l'emboîtement et en ce que, pendant la rotation du tuyau, on applique contre l'arête périphérique de la tranche d'extrémité de l'emboîtement un outil d'usinage.

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on augmente la force de serrage des deux galets au passage d'au moins certaines aspérités.

7. Machine d'ébavurage ou d'ébarbage d'emboîtement de tuyaux en fonte, pour la mise en œuvre d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (19, 29, 32) de support d'un tuyau (1) et d'entraînement de ce tuyau en rotation autour de son axe (X-X), deux galets presseurs (20, 21) dont le profil épouse respectivement le profil intérieur et extérieur d'une région (7) de l'emboîtement à ébarber (2), et des moyens de déplacement (33) pour mettre en prise ces deux galets sur l'emboîtement et pour dégager ce dernier.

8. Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'un au moins des deux galets (20,21) est motorisé.

9. Machine suivant l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de déplacement (33) comprennent des moyens (36) pour exercer sur le galet intérieur (21) une force axiale dirigée vers le fond de l'emboîtement (2).

10. Machine suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les galets (20,21) épousent une région (7) de l'emboîtement (2) espacée de la tranche d'extrémité (5) de celui-ci, et en ce qu'il est prévu un outil (22) d'usinage de l'arête périphérique de cette tranche d'extrémité.

11. Machine suivant la revendication 10, caractérisée en ce que l'outil d'usinage (22) est porté par une extrémité d'un levier (43) monté oscillant en un point intermédiaire autour d'un axe transversal à l'axe de rotation (X-X) du tuyau (1).

12. Machine suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que l'axe et la position axiale du galet extérieur (20) sont fixes et en ce que le galet intérieur (21) est porté par un côté d'un quadrilatère articulé (34-35) dont les deux côtés adjacents sont constitués respectivement par une biellette (34) et par un vérin hydraulique de tarage d'efifort (41), un vérin diagonal (36) étant articulé entre le bâti (18) et le point d'intersection du côté porte-galet (31) et du vérin hydraulique.

13. Machine suivant la revendication 12, caractérisée en ce que le circuit d'alimentation du vérin de tarage d'effort (41) comprend des moyens (55-56) pour fournir une pression prédéterminée et des moyens (61-62) pour bloquer momentanément le retour du fluide hydraulique en réponse à une réaction brusque exercée vers l'axe (X-X) du tuyau (1) sur le galet intérieur (21).

14. Machine suivant la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens pour bloquer le retour du fluide hydraulique comprennent, en parallèle sur la ligne (53) d'alimentation du vérin de tarage d'effort (41), un clapet antiretour (61) et un clapet (62) comportant lui-même en parallèle un conduit étranglé (69) et un conduit (66) dans lequel coulisse un piston (71) chargé par un ressort (73) et muni d'un organe (72) d'obturation de l'orifice (67) du clapet (62) situé du côté de l'alimentation en fluide hydraulique.

15, caractérisée en ce qu'il est prévu en aval desdits moyens de blocage (61, 62) un interrupteur de contrôle d'ébavurage commandé par la pression (64) et des moyens d'alimentation de cet interrupteur en courant électrique en fin d'ébavurage.

17. Machine suivant l'une quelconque des revendications 12 à

15. Machine suivant l'une des revendications 13 ou 14, caractérisée en ce qu'il est prévu en aval desdits moyens de blocage (61, 62) un accumulateur de pression (63) taré à une seconde pression supérieure à ladite pression prédéterminée, de sorte que les moyens de blocage font passer momentanément la pression d'alimentation de cette pression prédéterminée à ladite seconde pression lorsqu'ils entrent en action.

16, caractérisée en ce que le vérin de tarage d'effort (41) est monté en série avec un vérin d'accostage (40) ayant une course nettement supérieure et développant une force nettement supérieure.

18. Machine suivant l'une quelconque des revendications 12 à

16. Machine suivant l'une quelconque des revendications 13 à

17, caractérisée en ce que le galet intérieur (21) a un diamètre plus petit que le galet extérieur (20).