FR2929870A1

FR2929870A1 - Tube cutting and shearing tool for adiabatic energy transforming machine, has movable sleeve temporarily adapted to connection ring by magnetization in case of non-functioning and disconnected from ring during cutting

Info

Publication number: FR2929870A1
Application number: FR0852409A
Authority: FR
Inventors: Raymond Michon
Original assignee: ADIAPRESS SARL
Current assignee: GROUPE MEYER - FRANCE, FR
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2009-10-16
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: FR2929870B1

Abstract

The tool has fixed and movable cutters (4, 5) arranged opposite to each other by defining a cutting plane (P). The fixed cutter authorizes passage and guidance of a tube (6) to be cut in which a fixed sleeve (12) with large length is introduced. The movable cutter internally receives a movable sleeve (13) with small length introduced in the tube. The sleeves are in axial alignment with a space between each other, and the movable sleeve is temporarily adapted to a connection ring (18) by magnetization in case of non-functioning and is disconnected from the ring during cutting. An independent claim is also included for a machine incorporating a tube cutting and shearing tool and comprising a base with two support blocks.

Description

OUTILLAGE POUR LA DECOUPE ET CISAILLAGE DE TUBES POUR MACHINE UTILISANT LA TRANSFORMATION DE L'ENERGIE ADIABATIQUE ET MACHINE L'INCORPORANT L'invention se rattache au secteur technique des machines de découpage-cisaillage de tubes, et aussi des machines de transformation de l'énergie adiabatique. 10 Le demandeur a une grande expérience dans le domaine précité de la transformation de l'énergie adiabatique et est titulaire de nombreux brevets. A partir de ses connaissances, le demandeur s'est intéressé à la conception d'une machine de découpage cisaillage pour permettre la découpe des tubes à longueur déterminé dans des conditions de fabrication optimisées. 15 Les machines actuelles de découpage-cisaillage requièrent des énergies de poussée très importantes, sont volumineuses, et engendrent tout autour d'elles des bruits et vibrations qui sont nuisibles à l'environnement des opérateurs. Le contrôle et l'absorption des vibrations requiert aussi des 20 aménagements spécifiques des emplacements au sol des machines avec des coûts d'aménagement conséquents. La démarche du demandeur a donc été d'examiner la possibilité d'utiliser l'énergie adiabatique pour exécuter, sur des tubes pouvant aller 25 jusqu'à des sections diamétrales de 80 mm, des opérations de découpage cisaillage avec un environnement machine qui, à titre complémentaire, soit moins nuisible et exige moins de contraintes au niveau de la préparation du sol récepteur de la machine.5 Un des nombreux problèmes à résoudre était d'éviter toute déformation du tube à découper lors de l'opération de découpage cisaillage qui doit s'effectuer dans un délai très court en considérant aussi la mise en oeuvre industrielle du procédé de mise en oeuvre du dispositif en vue de la découpe et cisaillage des tubes. La solution apportée par le demandeur répond à l'ensemble de ces objectifs. TOOLING FOR CUTTING AND SHEARING OF MACHINE TUBES USING ADIABATIC ENERGY TRANSFORMATION AND MACHINE INCORPORATING THE INVENTION The invention relates to the technical sector of tube-cutting and shearing machines, and also to energy-processing machines adiabatic. The applicant has extensive experience in the aforementioned field of adiabatic energy transformation and holds numerous patents. From his knowledge, the applicant was interested in the design of a shearing cutting machine to allow the cutting of tubes to length determined under optimized manufacturing conditions. Current cutting-shearing machines require very high thrust energies, are bulky, and generate around them noises and vibrations which are harmful to the environment of the operators. Vibration control and absorption also requires specific adjustments to the ground locations of the machines with consequent development costs. The Applicant's approach was therefore to examine the possibility of using adiabatic energy to perform, on pipes up to 80 mm diametral sections, shear cutting operations with a machine environment which complementary, less harmful and requires less constraints in the preparation of the receiving soil of the machine.5 One of the many problems to be solved was to avoid any deformation of the cutting tube during the shearing cutting operation which must to be carried out in a very short time considering also the industrial implementation of the method of implementation of the device for the cutting and shearing of the tubes. The solution provided by the applicant meets all of these objectives.

Selon une première caractéristique, le dispositif d'outillage pour la découpe et cisaillage de tubes pour machines utilisant la transformation de l'énergie adiabatique est remarquable en ce qu'il comprend deux couteaux, l'un fixe, l'autre mobile, sous l'action d'un moyen presseur associé à la partie outil d'une presse fonctionnant en mouvement de va et vient vertical par transformation de l'énergie adiabatique, et en ce que les deux couteaux sont disposés en regard l'un de l'autre en définissant un plan de coupe, et en ce que le couteau fixe autorise le passage et guidage d'un tube à découper dans lequel est introduit un manchon fixe de grande longueur, et en ce que le couteau mobile autorise le passage et guidage du tube à découper et reçoit intérieurement un manchon mobile de petite longueur introduit dans le tube, et en ce que les manchons fixe et mobile sont en alignement axial avec un espace entre eux, et en ce que le manchon mobile est adapté temporairement à une bague de liaison par aimantation en situation de non fonctionnement et est désaccouplé de la bague lors de la coupe. According to a first feature, the tooling device for cutting and shearing tubes for machines using the adiabatic energy transformation is remarkable in that it comprises two knives, one fixed, the other movable, under the machine. action of a pressing means associated with the tool portion of a press operating in a back-and-forth movement vertically by transformation of the adiabatic energy, and in that the two knives are arranged opposite one another defining a cutting plane, and in that the fixed knife allows the passage and guiding of a cutting tube in which is introduced a fixed sleeve of great length, and in that the movable knife allows the passage and guiding of the tube to cut and receives internally a movable sleeve of small length introduced into the tube, and in that the fixed and movable sleeves are in axial alignment with a space between them, and in that the movable sleeve is temporarily adapted to a magnetic connection ring in non-functioning situation and is uncoupled from the ring during cutting.

Selon une autre caractéristique, la machine incorporant un outillage de découpage cisaillage de tubes, est remarquable en ce qu'elle comprend une base comprenant deux blocs supports opposés entre lesquels sont disposées les couteaux nécessaires à la coupe du tube, ladite machine incluant une plateforme supérieure avec une ouverture pour le passage du moyen presseur, et en ce que le couteau fixe est fixé sur le bloc support, et en ce que le couteau mobile vient en appui en partie basse sur un bloc amortisseur fixé à la base de la machine, et en ce qu'elle comprend un bloc support fixe autorisant la fixation de la bague équipée d'un aimant de liaison coopérant avec le manchon mobile disposé dans le couteau mobile. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée de manière non limitative aux figures des dessins où : According to another characteristic, the machine incorporating cutting tools shearing tubes, is remarkable in that it comprises a base comprising two opposite support blocks between which are disposed the knives necessary for cutting the tube, said machine including a top platform with an opening for the passage of the pressure medium, and in that the fixed knife is fixed on the support block, and in that the movable knife rests in the lower part on a damper block fixed to the base of the machine, and in that it comprises a fixed support block allowing the fixing of the ring equipped with a connecting magnet cooperating with the movable sleeve disposed in the moving knife. These and other characteristics will be apparent from the rest of the description. For fixing the object of the invention illustrated in a nonlimiting manner to the figures of the drawings where:

- La figure 1 est une vue d'ensemble et en coupe longitudinale de la 15 partie machine incluant l'outillage de découpe et cisaillage, selon l'invention, en représentation de non fonctionnement. - La figure 2 est une vue à grande échelle de la partie outillage de découpage et cisaillage illustrant les composants dudit outillage. - La figure 3 est une vue, selon la figure 1, en phase de coupe. 20 - La figure 4 est une vue à grande échelle de la partie outillage de découpage et cisaillage en phase de coupe. - La figure 5 est une vue d'ensemble selon la figure 1 avec schématisation de la coupe et du retrait de certains composants pour évacuation de la longueur du tube découpée. 25 Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins.10 La machine recevant l'outillage de découpage cisaillage est représentée dans son ensemble par (M) et d'une manière schématique pour ne pas gêner à la compréhension de l'invention. - Figure 1 is an overall view and in longitudinal section of the machine part including cutting tooling and shearing, according to the invention, in non-functioning representation. FIG. 2 is a large-scale view of the cutting and shearing tools part illustrating the components of said tooling. - Figure 3 is a view, according to Figure 1, in the cutting phase. FIG. 4 is a large-scale view of the cutting and shearing tooling part during the cutting phase. - Figure 5 is an overall view according to Figure 1 with schematization of the cutting and removal of certain components for evacuation of the length of the cut tube. In order to make the object of the invention more concrete, it is now described in a nonlimiting manner illustrated in the figures of the drawings. The machine receiving the shearing cutting tool is represented as a whole by (M) and in a schematic manner so as not to hinder the understanding of the invention.

Elle comprend essentiellement une base (1) à partir de laquelle sont prévus deux blocs supports (2 ù 3) opposés recevant des composants de l'outillage, selon l'invention, et entre lesquels sont disposés les couteaux, fixe (4) et mobile (5), nécessaires à la coupe du tube (6). Au dessus desdites couteaux, la machine inclut une plateforme supérieure (7) aménagée avec une ouverture (7a) en regard des couteaux pour le passage d'un moyen presseur (8) associé à la partie outil (9) de la presse fonctionnant en mouvement de va et vient vertical par transformation de l'énergie adiabatique. It essentially comprises a base (1) from which are provided two opposite support blocks (2 to 3) receiving components of the tooling, according to the invention, and between which are arranged the knives, fixed (4) and movable (5), necessary for cutting the tube (6). Above said knives, the machine includes an upper platform (7) arranged with an opening (7a) facing the knives for the passage of a pressing means (8) associated with the tool part (9) of the press operating in motion vertical back and forth by transformation of adiabatic energy.

Plus spécifiquement, les deux couteaux (4 ù 5) sont disposés en regard l'un de l'autre en définissant entre eux un plan de coupe (P). Le couteau fixe (4) comprend intérieurement une bague (4a) pour le passage et guidage du tube à découper. Ledit couteau fixe (4) est fixé de toute manière appropriée sur le bloc support (2). Le couteau mobile (5) se déplace en hauteur selon un mouvement de va et vient en venant en appui dans la partie basse sur un bloc amortisseur (10) fixé de toute manière appropriée par rapport à la base de la machine. Le couteau mobile reçoit lui aussi une bague (5a) intérieure pour le passage du tube à découper. Le moyen presseur (8) vient ainsi en appui sur le couteau mobile au plus près du plan de coupe. Les bagues (4a ù 5a) sont réalisées dans des matériaux appropriés pour résister aux efforts de coupe. More specifically, the two knives (4-5) are arranged facing one another by defining between them a cutting plane (P). The fixed knife (4) internally comprises a ring (4a) for the passage and guiding of the cutting tube. Said fixed knife (4) is fixed in any appropriate manner on the support block (2). The movable knife (5) moves up and down in a reciprocating manner bearing in the lower part on a damping block (10) fixed in any suitable manner with respect to the base of the machine. The movable knife also receives an inner ring (5a) for the passage of the cutting tube. The pressing means (8) thus bears against the movable knife as close as possible to the cutting plane. The rings (4a-5a) are made of materials suitable for withstanding the cutting forces.

Le moyen presseur (8) est associé à l'outil (9) de la presse de toute manière appropriée. The pressing means (8) is associated with the tool (9) of the press in any appropriate manner.

De part et d'autre des couteaux (4 û 5) sont disposés des moyens complémentaires qui ont pour fonction d'assurer le positionnement d'un manchon fixe (12) de grande longueur et d'un manchon mobile (13) de petite longueur, eux-mêmes introduits dans le tube (6) et la bague intérieure (4a û 5a) des couteaux fixe et mobile (4 û 5). A cet effet, le premier bloc support (2) fixé sur la base (1) de la machine (M) inclut directement, ou de manière rapportée, un bras (14) conformé en col de cygne recevant une bride (15) destinée à être fixée en appui contre la faxe externe en regard dudit bras. Cette bride (15) comprend une portée annulaire intérieure (15a) susceptible de constituer le logement de l'extrémité du manchon fixe (12) de rigidification. Un mécanisme à sauterelles (16) ou moyen équivalent est convenablement rapporté et maintien l'ensemble par rapport au bloc (2) et donc du bâti de la machine ainsi qu'il sera précisé par la suite. On either side of the knives (4 to 5) there are complementary means whose function is to ensure the positioning of a fixed sleeve (12) of great length and a movable sleeve (13) of short length. , themselves introduced into the tube (6) and the inner ring (4a-5a) fixed and movable knives (4-5). For this purpose, the first support block (2) fixed on the base (1) of the machine (M) includes, directly or in a reported manner, an arm (14) shaped as a gooseneck receiving a flange (15) for be fixed in support against the external faxe opposite said arm. This flange (15) comprises an inner annular surface (15a) capable of constituting the housing of the end of the fixed stiffening sleeve (12). A grasshopper mechanism (16) or equivalent means is appropriately reported and maintains the assembly relative to the block (2) and therefore the frame of the machine as will be specified later.

De l'autre côté, à l'opposé, le bloc support (3) est aussi agencé avec un bras (17) en forme de col de cygne pour autoriser le positionnement et alignement axial avec le manchon fixe (12) d'une bague (18). Cette bague (18) présente une collerette d'appui (18a) contre la faxe externe du bras (17) et une portée cylindrique (18b) de grande longueur. Cette bague (18) s'intègre elle-même dans une bride (19) qui est fixée sur un bloc support fixe (20) entre la base de la machine et la plateforme supérieure (7). Cette bague (18) est agencée pour recevoir, en bout en regard du manchon fixe (12), une zone aimantée (21). Celle-ci peut comprendre un aimant maintenu fixe par un moyen de liaison (22). Entre la bague (18) et le manchon fixe (12) est disposé un manchon mobile (13), lequel est centré à l'extrémité du tube (6) à découper et la bague intérieure du couteau mobile. Ainsi, en se référant aux dessins, le manchon fixe (12), le manchon mobile (13) et la bague (18) support de l'aimant (21) sont en alignement axial. Les deux manchons (12 û 13) sont en acier, par exemple, et la jonction entre le manchon mobile (13) et la bague (18) par l'aimant est assurée en définissant une liaison temporaire. Les deux manchons (12 û 13), fixe et mobile, ne sont pas en contact l'un de l'autre en laissant un espace de quelques dixièmes de millimètres répartis de chaque côté du plan de coupe. On the other side, in contrast, the support block (3) is also arranged with a gooseneck arm (17) to allow the positioning and axial alignment with the fixed sleeve (12) of a ring (18). This ring (18) has a bearing flange (18a) against the outer faxe of the arm (17) and a cylindrical bearing surface (18b) of great length. This ring (18) fits itself into a flange (19) which is fixed on a fixed support block (20) between the base of the machine and the upper platform (7). This ring (18) is arranged to receive, end facing the fixed sleeve (12), a magnetized zone (21). This may include a magnet held fixed by a connecting means (22). Between the ring (18) and the fixed sleeve (12) is disposed a movable sleeve (13), which is centered at the end of the tube (6) to be cut and the inner ring of the movable knife. Thus, with reference to the drawings, the fixed sleeve (12), the movable sleeve (13) and the magnet support ring (18) (21) are in axial alignment. The two sleeves (12-13) are made of steel, for example, and the junction between the movable sleeve (13) and the ring (18) by the magnet is provided by defining a temporary connection. The two sleeves (12 to 13), fixed and movable, are not in contact with each other leaving a space of a few tenths of millimeters distributed on each side of the cutting plane.

De manière similaire à la fixation de la bride support du manchon fixe, un mécanisme à sauterelles (23) ou moyen équivalent est utilisé pour maintenir en position la bague (18) et en conséquence le manchon mobile (13). Dans les deux cas, chaque mécanisme à sauterelles inclut une plaque de butée (24) susceptible de venir en appui contre la bride (15) et la bague (18). D'autres moyens peuvent être utilisés. In a manner similar to the fixing of the support flange of the fixed sleeve, a mechanism with grasshoppers (23) or equivalent means is used to maintain in position the ring (18) and consequently the movable sleeve (13). In either case, each grasshopper mechanism includes a stop plate (24) capable of bearing against the flange (15) and the ring (18). Other means can be used.

Ainsi, en se référant aux figures 1 et 2 en situation de non fonctionnement, les manchons (12 û 13) et la bague (18) sont en alignement, le manchon mobile se trouvant dans le corps du couteau mobile et en maintien en position par la liaison aimantée de la bague (18). Thus, with reference to FIGS. 1 and 2 in the non-operating situation, the sleeves (12 to 13) and the ring (18) are in alignment, the movable sleeve being in the body of the movable knife and held in position by the magnetic connection of the ring (18).

En situation de découpage-cisaillage représentée aux figures 3 et 4, le moyen presseur (8) agit verticalement en poussée selon l'action adiabatique de la presse. Cette poussée s'effectue sur le couteau mobile en provoquant son déplacement vertical vers le bas et sectionnant le tube (6) à l'endroit désiré sur le diamètre du tube. Le bloc amortisseur (10) permet d'absorber l'énergie résiduelle du couteau mobile. Ainsi, on comprend que, par la force d'abaissement du couteau mobile, on va désaccoupler la bague (18) et son aimant (21) du manchon mobile (13), la force d'aimantation n'ayant initialement qu'un seul but de maintenir le couteau mobile axialement par rapport au plan de coupe. In the cutting-shearing situation shown in FIGS. 3 and 4, the pressing means (8) acts vertically in thrust according to the adiabatic action of the press. This thrust is performed on the movable knife by causing its vertical movement downwards and severing the tube (6) at the desired location on the diameter of the tube. The damping block (10) absorbs the residual energy of the moving knife. Thus, it is understood that, by the lowering force of the moving knife, the ring (18) and its magnet (21) will be uncoupled from the movable sleeve (13), the magnetization force having initially only one aim of keeping the moving knife axially in relation to the cutting plane.

Cette opération étant effectuée, il y a lieu d'enlever le morceau de tube découpé. En se référant alors à la figure 5, l'opérateur déverrouille les mécanismes à sauterelles et enlève de part et d'autre, d'une part le manchon fixe (12) et le tube (6) découpé et, d'autre part, la bague (18) et son aimant (21) et le manchon mobile (13). Une autre opération peut ensuite être effectuée. This operation being carried out, it is necessary to remove the piece of cut tube. Referring then to FIG. 5, the operator unlocks the locomotive mechanisms and removes the fixed sleeve (12) and the cut tube (6) on the one hand and on the other hand the ring (18) and its magnet (21) and the movable sleeve (13). Another operation can then be performed.

Le dispositif d'alimentation en continu du tube n'est pas illustré et décrit et peut être effectué de toute manière appropriée, l'invention résidant essentiellement dans la conception de l'outillage de découpe et cisaillage de tube avec le concept des manchons, fixe et mobile, et de la liaison aimantée du manchon mobile avec la bague support d'aimant. The device for continuously feeding the tube is not illustrated and described and can be carried out in any appropriate manner, the invention being essentially in the design of the tool for cutting and shearing the tube with the concept of the sleeves, fixed and mobile, and the magnetic connection of the movable sleeve with the magnet support ring.

Les essais qui ont été effectués par une machine équipée de l'outillage précité ont permis de sectionner des tubes de diamètre jusqu'à 80 mm dans des conditions de qualité très satisfaisantes. La coupe s'effectue dans un temps très court de l'ordre de 5 centièmes de seconde. Les mesures de sonorité au niveau de l'opération de coupe ont été établies à 80 ù 85 décibels, c'est à dire en deçà des mesures mesurées à 95 décibels pour les machines conventionnelles. En plus, aucune vibration n'a été enregistrée au sol. La machine incluant un tel outillage ne requiert aucun terrassement ou aménagement de la plateforme au sol réceptrice. The tests which were carried out by a machine equipped with the aforementioned tooling made it possible to cut tubes of diameter up to 80 mm under conditions of very satisfactory quality. The cut takes place in a very short time of the order of 5 hundredths of a second. The sound level measurements at the cutting operation were set at 80 to 85 decibels, that is to say below measurements measured at 95 decibels for conventional machines. In addition, no vibration was recorded on the ground. The machine including such tools does not require any earthwork or development of the receiving ground platform.

Les avantages ressortent ainsi bien de l'invention : - simplicité de l'outillage, - rapidité et qualité de découpe, - machine peu encombrante, - limitation des nuisances environnementales. 15 20 25 30 35 The advantages thus emerge from the invention: - simplicity of the tooling, - speed and quality of cutting, - space-saving machine, - limitation of environmental nuisances. 15 20 25 30 35