FR2483281A1 - Procede et machine pour ebavurer ou ebarber un emboitement de tuyau en fonte - Google Patents

Abstract

L'EMBOITEMENT 2 DU TUYAU 1, BRUT DE CENTRIFUGATION, A EBAVURER EST SERRE ENTRE DEUX GALETS 20, 21 ENTRAINES EN ROTATION. LA PRESSION DE SERRAGE EST AUGMENTEE BRUSQUEMENT QUAND LE GALET INTERIEUR RENCONTRE UNE GROSSE PROTUBERANCE, PUIS REVIENT A SA VALEUR INITIALE.

Description

L'invention concerne la finition des emboî-

tements de tuyaux en fonte coulés par centrifugation. Plus

précisément, elle est relative à un procédé et à une ma-

chine pour ébavurer ou ébarber un emboîtement de tuyau en fonte, c'est-àdire 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 IO coulée, peuvent être refusés au contrôle de fabrication lorsque leurs emboîtements présentent intérieurement et/ou

extérieurement des saillies qui sont dues soit à des fis-

sures ou criques apparaissant dans la coquille de coulée

après un long usage de celle-ci, soit de légères détério-

I5 rations 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 manu-

tention 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 protu-

bérances 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 fabri-

cation qui les a décelées.

Jusqu'à présent, on a effectué cette élimi-

nation par meulage manuel, ce qui est une opération très

bruyante, dégageant de la poussière et présentant éven-

tuellement des risques pour le personnel.

La Demanderesse 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 régu-

larité et une qualité de travail élevées.

Io 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'emboî-

tement entre des galets rotatifs intérieur et extérieur I5 épousant les profils intérieur et extérieur a ébarber,

tout en faisant tourner le tuyau autour de son axe.

L'invention a également pour objet une machi-

ne d'ébavurage ou d'ébarbage d'emboîtement de tuyaux en fonte destinée à la mise en oeuvre 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 ga-! lets contre l'emboîtement avec une force prédéterminée et pour augmoenter nettenent et momentanément ètte force en réponse à

une réaction brusque exercée sur l'un des galets par cer-

taines aspérités de l'emboîtement.

D'autres 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 cou-

pe méridienne d'un emboîtement de tuyau en fonte compre-

nant diverses protubérances et aspérités ainsi que de la

coquille métallique et du noyau en sable durci ayant ser-

vi au moulage de cet emboîtement; les Fig. 2 à 4 sont des vues partielles en coupe transversale des différents défauts de fonderie IO 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 I5 coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5;

la Fig. 7 estune vue schématique de la com-

mande 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 aspé-

rités 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 emboîte-

ment 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 sa-

ble 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'étan-

chéité non représentée, et enfin l'empreinte de la cham-

bre 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 exté-

rieure 11 de l'emboîtement 2. -

Un emboîtement 2 de tuyau de fonte 1 ainsi

moulé peut présenter, à l'état brut de coulée, un cer-

tain nombre de défauts de fonderie. Certains de ces

Io défauts sont dus à l'usure de la coquille 3 et aux con-

traintes 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, lais-

sant 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 dé-

fauts sont représentées, mais, bien entendu, elles ne

sont jamais toutes présentes à la fois. De fait, ces dé-

fauts 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 o le noyau

d'emboîtement 4 présente une saillie annulaire relative-

ment 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'emboite- ment 4 ou au niveau du plan de joint de la boîte ou moule

de fabrication du noyau lorsque celle-ci ou celui-ci fer-

me mal.

On trouve encore des arêtes externes 14 si-

IO tuées 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 externesproviennent

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. Ceci se traduit

par une paroi interne rugueuse 17.

Ces différents défauts de fonderie sont éli-

minés. 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.

6- 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 cou-

dés 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 Io 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 audessous de l'axe X-X, pour un tuyau de

diamètre donné.

Le montant 23 adjacent à l'emboitement 2

I5 comprend des roulements 27 de guidage de l'arbre de sortie-

28 d'un groupe moto-réducteur 29 fixé à ce montant. L'ar-

bre 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 la-

térale 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 exté-

rieur 20, est fixé àa l'extrémité avant d'un arbre 30 monté

dans une broche creuse 31 et relié à un groupe moto-réduc-

teur 32. La broche 31 est portée par un dispositif arti-

culé 33. constitué d'une bielletté 34, d'un double vérin. 35

et d'un vérin simple 36.

La bie-llette 34, qui est à peu près verticale

en position active (Fig. 5), est articulée par son extré-

*mité 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 bro-

che 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 par une chape à IO la ferrure 37. Ainsi, les vérins 40 et 41 sont montés en série. Le vérin 36 est situé en arrière par rapport

au double vérin 35 et incliné à 450 environ. Il est arti-

culé d'une part au bâti 18, d'autre part à l'extrémité I5 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 perpen-

diculaires 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 horizon-

tale, laquelle est articulée à son autre extrémité sur un excentrique 45 solidaire de l'arbre de sortie 46 d'un groupe moto-réducteur 47. à deux vitesses et à deux sens

de rotation. Cette. commande 43-44-45-46 est du type dé-

crit dans la demande de brevet français n' 79.30 754;

elle possède une cinématique assurant des mouvements d'ap-

proche et de recul rapides de l'outil etpIne vitesse d'a-

vance lente de cet outil pendant l'usinage du tuyau 1.

On décrira maintenant le dispositif de com-

mande 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 repré-

sentée 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 distribu-

teur à tiroir 50, à deux positions, l'une reliant l'un des

conduits 48, 49 respectivement à une alimentation en flui-

de 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 I5 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 dé-

bouchant 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 bars) 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 der-

nier 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 63 a, 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 manocontact 64 taré à une pression légèrement inférieu-

re à celle de l'accumulateur 63 mais sensiblement supé-

rieure à celle fournie par la pompe 56, par exemple à une pression de 2, 5p, sont reliés à des points du conduit 5.3 situés entre l'ensemble 61-62 et le vérin 41. Le manostat a

64 est agencé de façon à basculer son contact 64,lors-

qu'il est alimenté en courant électrique, dès que la

Io pression dans le conduit 53 dépasse une valeur élevée pré-

déterminée, 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, I5 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 con-

duit de dérivation 65, ainsi qu'un canal 69 de dérivation

par rapport à l'alésage 66. Ce canal 65 est muni d'un dia-

phragme 70 limitant à. une faible valeur le débit de flui-

de sous pression qui le traverse. Dans l'alésage 66 cou-

lisse un piston 71 prolongé par un pointeau 72 suscepti-

ble 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 dériva-

tion 69 communique avec le conduit de dérivation 65 par

les orifices 67 et 68. Le ressort 73 est taré à une fai-

ble force correspondant, compte tenu de la section du piston 71, à une pression de l'ordre de 2 bars sur ce piston, c'est-à-dire à-une pression très inférieure à. la pression p.

Le fonctionnement de la machine ainsi décri-

te est le suivant.

Au repos (Fig. 8), les trois vérins 36, 40

et 41 sont en position rétractée,et la broche 31 se trou-

ve ainsi en position oblique, ainsi quela 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 IO que le, profil extérieur il de l'eirboîtement 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 moto-réducteurs 29, 32 et 47 sont à l'arrêt.

Mise en:route de la machine, des galets d'é-

I5 barbaae 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'emboite-

ment. La biellette 34 est alors dans sa position vertica-

le 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 posi-

tion 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'emboî-

IO tement.

Les trois groupes moto-réducteurs 29, 32 et

46 sont mis en route. Par conséquent, le tuyau 1 est en-

traîné en rotation dans le sens de la flèche f (Fig. 6) par les deux galets motorisés 20 et 21 entre lesquels son I5 emboîtement 2 est serré ou pressé, le galet 20 tournant dans

le sens de la flèche- f1. La vitesse de rotation des ga-

lets est modérée et correspond par exemple à une vitesse tangentielle de l'ordre de 15 m/mn. 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'em-

boitement 2.

On décrira maintenant la manière dont sont éliminés les divers défauts de fonderie décrits plus haut. Elimination des petites -aspérités 13 et 14: 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 de l'ef-

fort, 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'em-

boitement. 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'emboî-

tement 2, les efforts de ces galets provoquent l'écrase-

ment des petites aspérités 13 et 14 et le lissage des

profils intérieur et extérieur de l'emboîtement.

- Elimination- des dépôtss de sable 17:

Io On a vu plus haut que la gorge 7 de l'emboî-

tement 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

I5 fonte.

- Elimination. des bavures extérieures 15:

L'outil coupant 22 exécute un cycle d'appro-

che 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'em-

boitement. 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. - Elimination des grossesprotubérances 12: 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 essentiel-

lement dans la gorge 7 de l'emboîtement, là o le noyau

en sable 4 présentait de fortes saillies relativement fra-

giles. Dans le cas très rare o 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: Io arrêt des deux groupes moto-réducteurs 29 et 32;

- levée du galet intérieur 21 par alimenta-

tion des vérins verticaux 40 et 41 du côté tige, ce qui

provoque le basculement de la broche 31 autour de son ar-

I5 ticulation 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 alimenta-

tion du vérin oblique 36 côté tige, ce qui provoque le

recul de la broche 31. La possition est alors celle repré-

sentée à la Fig. 8.

Si au contraire la pente de la grosse protu-

bérance 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 mDnte moentanéoent à la valeur 3p,ce qui favorise 1 '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 risque-

rait de laminer l'emboîtement du tuyau et donc de l'allon-

ger, 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'alimen-

tation du vérin 40 est suffisante pour que le piston 39

reste correctement en butée en position haute pendant tou-

te 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, Io 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 I5 (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 légère-

ment excentrée, il y a un lent mouvement alternatif du piston 42 du vérin 41 àu 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 flui-

de sous une pression p alors que, côté tige, il est relié

par le conduit 54 à la bâche 57.

L'effort Q exercé par le galet 21 est pré-

* établi, 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 pro-

IO tubérance 12, c'est-à-dire un obstacle important sur sa course de roulement à l'intérieur de l'emboitement, il remonte brutalement, eu égard à la vitesse tangentielle 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 pl. Le piston 71 se trouve alors sou-

mis aux pressions antagonistes pl du côté de l'orifice 68 et p plus effortdu ressort 73 du côté de l'orifice 67. La pression p 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 re-

tout 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 immédiatementun triple-

ment 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 fran-

chissement du sommet de la protubérance 12,celle-ci est écrê-

tée rapidement jusqu 'à ce qu'elle ne laisse plus de saillie sensible, c'est-&-dire gênante pour la bonne application de la

IO garniture d'étanchéité dans la gorge 7 de l'emboîtement.

Bien entendu,dès que la protubérance 12 est franchie, la pressiond'alThentation du vérin 41 revient à la valeur p et

le clapet 62 s'ouvre de nouveau.

En pratique, on observe une descente brutale Is du piston 42, sous l'effet de la protubérance 12. Si le

galet 21 parvient à franchir le sommet de la grosse pro-

tubérance 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 som-

met de la protubérance 12; en principe, après quelques

tours du tuyau, le galet 21 aura arasé ou fait disparaî-

tre cette protubérance. Cette usure du sommet est illus-

trée à- la Fig. 9 par les lignes successives de crête 12a,

12, 12c.

A titre illustratif, on a également repré-

senté schématiquement à la Fiq. 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 écrêtement.

Toutefois, on peut avoir affaire à une pro-

tubérance 12 particulièrement grosse, quoique pas assez

grosse pour déclencher l'indicateur de patinage qui arrê-

te 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 auto-contrôle, c'est-à-dire qu'elle informe du reliquat

d'une protubérance 12 (ligne de crête 12c) non entière-

ment 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 effectué pendant la phase de travail, c'est-à-dire d'écrasementetde dessablage, un tour complémentaire en vue de déclencher un signal de non-éliminatïon complète

IO d'une grosse protubérance 12.

C'est ainsi que s'il subsiste une protubé-

rance 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 I5 de passer à la valeur 3p grâce à l'accumulateur 63, le manostat 64, taré à une pression légèrement inférieure à 3p, par exemple' à 2,5p, bascule son interrupteur 64 a, ce

qui, par des moyens connus et non représentés, donne l'in-

formation ou le signal "protubérance résiduelle". Ce si-

gnal est utilisé pour repérer le tuyau insuffisamment

lissé, par exemple par projection d'un jet de peinture.

Ensuite, la machine revient au repos et s'arrête comme

décrit précédemment.

Pendant ce tour d'auto-contrôle, o l'on a

besoin d'une grande sensibilité en vue de mesurer des pro-

tubérances résiduelles très faibles, de l'ordre de 0,15mm, on est normalement gêné par la compressibilité de l'huile utilisée comme fluide sous pression, et par la dilatation

des organes et des conduits hydrauliques.

Pour obtenir 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 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 IO 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 I5 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 partiel-

lement, 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 inté-

rieur 21 et extérieur 20 des vitesses tangentielles dif-

férentes par une commande appropriée des groupes moto-

réducteurs 29 et 32. L'emboîtement 2 tourne alors à peu

prés à la vitesse tangentielle moyenne, et les deux ga-

lets 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 17.

Claims (15)

- REVENDICATIONS -

1.- Procédé pour ébavurer ou ébarber un em-

boitement de tuyau en fonte, caractérisé en ce qu'on serre

radialement une région a ébarber de la paroi de l'emboîte-

ment 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, ca-

ractérisé en ce qu'on entraine en rotation le tuyau au

moyen de l'un au moins desdits galets rotatifs.

IO 3.- Procédé suivant la revendication 2,

caractérisé en ce qu'on donne aux deux galets des vites-

ses périphériques différentes.

4.- Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on exerce,sur

I5 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 inter-

ne de l'emboîtement et en ce que, pendant la rotation du

tuyau, on applique contre l'arête périphérique de la tran-

che 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'em-

boitement de tuyaux en fonte, pour la mise en oeuvre 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'emboite-

ment et pour dégager ce dernier.

8.- Machine suivant la revendication 7, ca- ractérisée en ce que l'un au moins des deux galets (20,

21) est motorisé.

9.- Machine suivant l'une des revendications

7 et 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de déplace-

IO ment (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 re-

vendications 7 à 9, caractérisée en ce que les galets

I5 (20, 21) épousent une région (7) de l'emboîtement (2) es-

pacée de la tranche d'extrémité (5) de celui-ci, et en ce

qu'il est prévu un outil (22) d'usinage de l'arête péri-

phérique de cette tranche d'extrémité.

11.- Machine suivant la revendication 10, ca-

ractérisée 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 ro-

tation (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 (3435) dont les deux côtés

adjacents sont constitués respectivement par une biellet-

te (34) et par un vérin hydraulique de tarage d'effort (41), un vérin diagonal (36) étant articulé entre le bâti (18) et le point

d'intersection du côté porte-galet (31) et du vérin hy-

draulique. 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 hydrauli-i que 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

IO (41), un clapet anti-retour (61) et un clapet (62) com-

portant lui-même en parallèle un conduit étranglé (69) et

un conduit (66) dans lequel coulisse un piston (71) char-

gé par un ressort (73) et muni d'un organe (72) d'obtura-

tion de l'orifice (67) du clapet (62) situé du côté de

I5 l'alimentation en fluide hydraulique.

15.- Machine suivant l'une des revendications

13 et 14, caractérisée en ce qu'il est prévu en aval des-

dits moyens de blocage (61, 62) un accumulateur de pres-

sion (63) taré à une seconde pression supérieure à ladite

pression prédéterminée, de sorte que les moyens de bloca-

ge font passer momentanément la pression d'alimentation de cette pression prédéterminée à ladite seconde pression

lorsqu'ils entrent en action.

16.- Machine suivant l'une quelconque des

revendications 13 à 15, caractérisée en ce qu'il est pré-

vu en aval desdits moyens de blocage (61, 62) un interrup-

teur de contrôle d'ébavurage commandé par la pression (64)

et des moyens d'alimentation de cet interrupteur en cou-

rant électrique en fin d'ébavurage.

17.- Machine suivant l'une quelconque des

revendications 12 à 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 17, caractérisée en ce que le galet

intérieur (21) a un diamètre plus petit que le galet

extérieur (20).