WO2004045797A1 - Dispositif et procede pour le travail de tubes et notamment de tubes presentant differents diametres, cale et jeu de cales pour ledit dispositif - Google Patents

Dispositif et procede pour le travail de tubes et notamment de tubes presentant differents diametres, cale et jeu de cales pour ledit dispositif Download PDF

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WO2004045797A1
WO2004045797A1 PCT/FR2003/003420 FR0303420W WO2004045797A1 WO 2004045797 A1 WO2004045797 A1 WO 2004045797A1 FR 0303420 W FR0303420 W FR 0303420W WO 2004045797 A1 WO2004045797 A1 WO 2004045797A1
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tube
raceway
tubes
carriage
shells
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PCT/FR2003/003420
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English (en)
Inventor
Feliciano Cabezas
Original Assignee
Ets Cabezas F. Chaudronnerie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • B23K9/0286—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections with an electrode moving around the fixed tube during the welding operation

Definitions

  • the present invention relates to the field of working of tubes and in particular for cutting, cutting, chamfering, preparation for welding and welding, by different methods, of metal tubes.
  • the present invention relates more particularly to a device and a method for working tubes and in particular tubes having different diameters, said device comprising a carriage, movable in rotation around said tube on at least one raceway intended to be positioned coaxially with said tube.
  • COMPANY describes for example a welding device provided with a guide means.
  • the adaptation of the device to the tube is then done by a flexible ring positioned around the tube.
  • a major drawback of the devices of the prior art is that a raceway of specific length corresponds to a single circumference of tube diameter. So, when you want to be able to work tubes of different circumferences, you must therefore have to provision all the raceways corresponding to the different cases that will be encountered, which can be particularly annoying when the work of the tube should not be performed in a workshop, but on a site.
  • Another major drawback of the devices of the prior art is that the raceways being placed on the outer surface of the tube, there is nothing to ensure that the raceway is indeed coaxial with the axis of the tube and therefore that Once the work has been done on the circumference of the tube, the work tool returns exactly to its starting point, thus carrying out precise work, perfectly perpendicular to the axis.
  • the present invention intends to remedy the drawbacks of the prior art by proposing a single tube working device, making it possible, using only a few accessories, to adapt it to each type of tube circumference, making it possible to operate a precise work, exactly perpendicular to the axis of the tube and allowing to accommodate any type of tool.
  • the present invention is of the type described above and it is remarkable, in its broadest sense, in that said raceway consists of at least two shells, semi-tubular, said shells having closing means allowing them to be close around said tube, coaxially with said tube, said device further comprising at least one shim for wedging said tube inside the two closed shells.
  • said tubes being often identified by their diameter, and not by their circumference, in the rest of this document, reference will be made to the diameter and not to the circumference.
  • Said carriage preferably comprises a drive system consisting of a plurality of wheels intended to roll around the circumference of said raceway and of a motor driving a chain consisting of links intended to cooperate with teeth formed at the outer surface of said raceway.
  • At least part and preferably all of the wheels preferably each have a tread and an outer guide shoulder.
  • the device according to the invention also preferably comprises a tensioner for tensioning said chain.
  • Said carriage preferably comprises a reception means for fixing a tool for working the tube.
  • Said raceway preferably comprises means for retaining said shims.
  • Said retaining means are preferably made up of studs each intended to be inserted into a hole in the inner surface of said raceway, on either side of a block.
  • the present invention also relates to a shim for a device according to the invention.
  • This wedge is provided on its centripetal surface with studs intended, each, to cooperate with a hole made in the inner surface of said raceway.
  • the present invention also relates to a set of shims for a device according to the invention, the shims having an identical thickness inside said set.
  • the present invention also relates to a method of working tubes and in particular tubes having different diameters, using a carriage, driven in rotation around said tube on at least one raceway intended to be positioned on the circumference of said tube, characterized in that said raceway consisting of at least two shells, semi-tubular, said shells are closed around said tube, coaxially with said tube, using closing means and said tube is wedged inside the two shells closed using at least one shim .
  • said carriage comprising a drive system consisting of a plurality of wheels and a motor, said wheels preferably roll on the circumference of said raceway and the motor preferably drives a chain consisting of links cooperating with teeth formed on the outer surface of said raceway.
  • said chain is preferably first tensioned using a tensioner.
  • a tube working tool is preferably fixed in advance, removably on said carriage using a receiving means.
  • An important advantage of the present invention is that the device according to the invention can be adapted to different tube diameters thanks to the fact that shims of different thicknesses are provided between the outer surface of the tube and the inner surface of the shells, so that the shells rest through them on the surface of the tube and are coaxial with the tube.
  • Each raceway thus makes it possible to operate a job on tubes having an external diameter equal to approximately half the internal diameter of the raceway, up to tubes having an external diameter equal approximately to the internal diameter of the raceway.
  • Another important advantage of the present invention is that the tool necessarily returns to its starting point since it is positioned on a carriage which travels on an exactly circular raceway.
  • Another important advantage of the present invention is that the carriage allows, unlike current devices, to adapt any kind of machine to operate any type of operation: cutting, chamfering, preparation for welding and welding, ...
  • Figure 1 illustrates an overall view in perspective of the device according to the invention, with all the tools adaptable on the carriage;
  • Figure 2 illustrates a perspective view of the raceway for the device according to the invention
  • Figure 3 illustrates a perspective view of a raceway positioned around a large diameter tube
  • Figure 4 illustrates a detailed perspective view of Figure 3
  • Figure 5 illustrates a perspective view of a raceway positioned around a medium diameter tube
  • Figure 6 illustrates a detailed perspective view of Figure 5
  • Figure 7 illustrates a perspective view of a raceway positioned around a small diameter tube
  • Figure 8 illustrates a detailed perspective view of Figure 7
  • Figure 9 illustrates a detailed perspective view of the carriage according to the invention with its protective casings
  • Figure 10 illustrates a detailed perspective view of the carriage according to the invention without its protective casings
  • Figure 11 illustrates a partial perspective view of a first alternative embodiment of the carriage drive chain
  • Figure 12 illustrates a partial exploded detail view of the chain connection system of Figure 11;
  • Figure 13 illustrates a partial perspective view of a second alternative embodiment of the carriage drive chain
  • Figure 14 illustrates a partial detail view of the chain connection system of Figure 13;
  • Figure 15 illustrates a perspective view of a third alternative embodiment of the carriage drive chain
  • Figure 16 illustrates a partial detail view of the chain connection system of Figure 15;
  • Figure 17 illustrates a perspective view of the device according to the invention provided with an oxygen cutting tool
  • Figure 18 illustrates a partial perspective view of the device according to the invention provided with a grinding tool
  • Figure 19 illustrates a perspective view of the device according to the invention provided with a plasma cutting tool
  • Figure 20 illustrates a partial perspective view of the device according to the invention provided with a cutting tool by cutting material
  • Figure 21 illustrates a perspective view of the device according to the invention provided with an orbital welding tool with addition of material
  • Figure 22 illustrates a perspective view of the device according to the invention provided with a TIG welding tool
  • Figure 23 illustrates a perspective view of the device according to the invention provided with a MIG welding tool.
  • the device according to the invention is a device (100) for working tubes (200, 202, 204), each having an axis (210, 212, 214) and in particular tubes having different diameters.
  • the device (100) comprises a carriage (300), movable in rotation around said tube on a raceway (400) intended to be positioned on the circumference of said tube.
  • the carriage (300) can accommodate a tool (600) for working the tube.
  • This tool can be:
  • Said raceway (400) consists of at least two semi-tubular shells (402, 404), said shells having closing means making it possible to close them around said tube, coaxially with said tube.
  • the shells (402, 404) are half-tubes, cut longitudinally.
  • Each shell is provided at one transverse end with articulation means (406), of the hinge type, and at the other transverse end with closing means (408), of the locust type intended to cooperate each with a hook, as can be see figure 2.
  • a system of keys (418) positioned at the free ends of the shells facilitates the positioning of each shell relative to the other during closing.
  • the two shells form a tube having an axis (410).
  • said raceway (400) comprises means for retaining (440) said shims (500, 502, 504).
  • These retaining means (440) consist of studs (442) each intended to be introduced into a hole (444) formed in the inner surface of said raceway (400), on either side of a block (500, 502, 504). The fixing of the studs in the holes can be ensured by screwing.
  • the shims are provided on their centripetal surface with studs each intended to cooperate with a hole (446) formed in the interior surface of said raceway (400). Some holes may be larger than the diameter of the studs, in order to make up for certain misalignments.
  • Figures 3 and 4 illustrate the case where the outer diameter (220) of the tube (200) is substantially identical to the inner diameter (412) of the raceway (400) and is equal, for example, to 324 millimeters.
  • the wedge (s) (500) merge (ent) with the retaining means (440).
  • Figures 5 and 6 illustrate the case where the outer diameter (222) of the tube (202) is less than the inner diameter (412) of the raceway (400) and is equal, for example, to 273 millimeters.
  • Figures 7 and 8 illustrate the case where the outer diameter (224) of the tube (204) is very much smaller than the inner diameter (412) of the raceway (400) and is equal, for example, to 219 millimeters.
  • a smaller raceway can be used. It consists of the same elements as the previous one, but can accommodate, for example, tubes having a diameter between 76 mm and 168 mm.
  • a larger raceway can be installed. It consists of the same elements as the previous ones.
  • the tube is wedged using a set of shims consisting of 2, 3, or even more, shims.
  • Said shims then have a thickness (522, 524) identical inside a set. To cover a whole range of different diameters of tubes, it is then necessary to provide a plurality of sets of shims.
  • Some studs used consist of cylindrical tubes at the end of which is positioned a ball whose diameter is slightly less than the inside diameter of the tubes, each ball being mounted on a spring with high compressive strength, in order to allow certain defects to be remedied alignment.
  • the carriage (300), illustrated in FIGS. 9 and 10, essentially consists of a chassis (302) on which is positioned a drive system (320) and the reception means (350) of the working tool.
  • a housing (304) protects the drive system (320) and a protection (306) separates the reception means (350) from the rest of the carriage. This casing (304) and this protection (306) have been removed in FIG. 10.
  • the direction of travel of the carriage is defined by the arrow F.
  • the carriage (300) comprises a drive system (320) consisting of a plurality of wheels (322, 340) intended to roll around the circumference of said raceway (400) and an electric motor (310).
  • the front wheels (322) are mounted on a front axle (332).
  • the rear wheels (324) are mounted on a free axle (334).
  • At least part and preferably all of the wheels (322, 324) each have a tread (326) and an outer guide shoulder (328).
  • the tread (326) of the left wheels is intended to roll on the left side strip (432) of the raceway and the tread (326) of the right wheels is intended to roll on the right side strip (434) of the raceway.
  • the outer shoulders (328) are intended to cooperate with the longitudinal edge (436) of the raceway, in order to prevent the carriage from deviating from the circular direction produced by the raceway (400).
  • the motor also drives, by means of a main pinion (330) and an angle transmission system (312), a chain (340) consisting of links (342) intended to cooperate with teeth (420 ) arranged circumferentially, on the outer surface (430) of said raceway (400).
  • the pinion (330) cooperates directly with the teeth (420).
  • this manual tensioner consists of a lever, substantially L-shaped, movable in rotation relative to an axis positioned at the intersection of the two branches of the L.
  • One end of the lever has a handle and the other end supports a pinion free to return the chain.
  • a pawl retained by a spring linked to the chassis, cooperates with a toothed wheel located on the axis of rotation of the lever.
  • the rotation of the motor axis (332) causes the rotation of the main pinion (330), this rotation of the pinion (330) providing an indirect drive with respect to the teeth (420) by means of the chain. (340).
  • a major advantage of the present invention is to allow working of tubes having very different diameters using a single device.
  • it is necessary to have at its disposal several raceways, so that there is always a raceway whose inner diameter is large enough to accommodate the tube to work, while not being too large, in order to allow to maintain the precision required for the work.
  • the carriage on the other hand, is identical for all the raceways. It would be possible to provide a chain for a raceway, the length of which would be studied specifically for this road.
  • variable length chains are proposed.
  • a chain (340) with hollow axes (343) is used, an axis being equipped with a bolt (344) and a nut (345) to close the chain according to the desired length.
  • a chain (340) with protruding pins (346) is used, a link being fitted with lateral hooks (347) coming from cooperate with an overhanging pin (346) to close the chain.
  • a triple chain (340) is used, a triple link (348) of which has two lateral hooks (349), for closing the chain by cooperation with the internal axes of the link on which it is desired to close the chain.
  • the appropriate raceway (400) the latter must have an internal diameter greater than or equal to the external diameter of the tube and must not have a greater internal diameter double the outside diameter of the tube.
  • the working tool (600) can be positioned on the carriage (300) and the working parameters (work positioning, working height, working speed, ...) can be adjusted.
  • a control unit (not illustrated) causes the implementation of the motor (310) and the implementation of the tool (600).
  • the work is automatic insofar as no human intervention is necessary during the work operation.
  • the motor (310) and the tool (600) can be stopped and proceeds in the opposite direction to that described above to release the tube (200).

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif (100) pour le travail de tubes (200, 202, 204) et notamment de tubes présentant différents diamètres, comportant un chariot (300), mobile en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement (400) destiné à être positionné sur la circonférence dudit tube, caractérisé en ce que ledit chemin de roulement (400) est constitué d'a moins deux coques (402, 404), semi-tubulaires, lesdites coques présentant des moyens de fermeture permettant de les refermer autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, ledit dispositif (100) comportant en outre au moins une cale (500, 502, 504) pour le calage dudit tubes (200, 202, 204) à l'intérieur des deux coques (402, 404) refermées. La présente invention se rapporte également à une cale et un jeu de cales pour le dispositif selon l'invention, ainsi qu'à un procédé de travail de tubes.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE POUR LE TRAVAIL DE TUBES
ET NOTAMMENT DE TUBES PRESENTANT DIFFERENTS DIAMETRES,
CALE ET JEU DE CALES POUR LEDIT DISPOSITIF
La présente invention se rapporte au domaine du travail des tubes et notamment pour le tronçonnage, le découpage, le chanfreinage, la préparation au soudage et le soudage, par différentes méthodes, des tubes métalliques- La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif et un procédé pour le travail de tubes et notamment de tubes présentant différents diamètres, ledit dispositif comportant un chariot, mobile en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement destiné à être positionné coaxialement avec ledit tube.
L'art antérieur connaît déjà de tels dispositifs pour le travail de tubes. Le brevet US 4 373 125 (ASTRO ARC
COMPANY) décrit par exemple un appareil de soudure muni d'un moyen de guidage. L'adaptation de l'appareil au tube se fait alors par un anneau flexible se positionnant autour du tube.
Il a également été proposé, un outil reposant sur un chariot dont le mouvement autour du tube est opéré grâce à un chemin de roulement disposé directement sur la paroi extérieure du tube. Des chemins de roulement de différentes longueurs sont proposés, afin de pouvoir adapter le dispositif au travail de tubes de présentant une circonférence égale à la longueur de chaque chemin de roulement.
Un inconvénient majeur des dispositifs de l'art antérieur est qu'à un chemin de roulement de longueur spécifique correspond une seule circonférence de diamètre de tube. Ainsi, lorsque l'on veut pouvoir travailler des tubes de différentes circonférences, il faut donc avoir à disposition tous les chemins de roulement correspondant aux différents cas que l'on va rencontrer, ce qui peut être particulièrement gênant lorsque le travail du tube ne doit pas être réalisé dans un atelier, mais sur un chantier. Un autre inconvénient majeur des dispositifs de l'art antérieur est que les chemins de roulement étant posés sur la surface extérieure du tube, rien de permet de s'assurer que le chemin de roulement est bien coaxial avec l'axe du tube et donc qu'une fois le travail réalisé sur la circonférence du tube, l'outil de travail revienne exactement à son point de départ, réalisant ainsi un travail précis, parfaitement perpendiculaire à l'axe.
Un autre inconvénient majeur des dispositifs de l'art antérieur est que la plupart des chariots sont destinés à un seul type de travail : tronçonnage par oxycoupage ou par arrachement de matière, chanfreinage, préparation au soudage ou soudage selon une méthode spécifique (sans apport de matière ou avec apport de matière). Quelques chariots permettent d'accueillir deux outils, mais aucun chariot ne permet d'être totalement polyvalent et d'accueillir tout type d'outil, pour tout type de travail.
La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de travail de tube unique, permettant, à l'aide seulement de quelques accessoires, de l'adapter à chaque type de circonférence de tube, permettant d'opérer un travail précis, exactement perpendiculaire à l'axe du tube et permettant d'accueillir tout type d'outil.
Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce que ledit chemin de roulement est constitué d'au moins deux coques, semi-tubulaires, lesdites coques présentant des moyens de fermeture permettant de les refermer autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, ledit dispositif comportant en outre au moins une cale pour le calage dudit tubes à l'intérieur des deux coques refermées. En pratique, les tubes étant souvent repérés à l'aide de leur diamètre, et non pas à l'aide de leur circonférence, dans le reste du présent document, on se référera au diamètre et non à la circonférence.
Ledit chariot comporte, de préférence, un système d'entraînement constitué d'une pluralité de roues, destinées à rouler sur la circonférence dudit chemin de roulement et d'un moteur entraînant une chaîne constituée de maillons destinés à coopérer avec des dents ménagées à la surface extérieure dudit chemin de roulement.
Une partie au moins et de préférence la totalité des roues présentent, de préférence, chacune une bande de roulement et un épaulement extérieur de guidage.
Le dispositif selon l'invention comporte en outre, de préférence, un tendeur pour la mise en tension de ladite chaîne.
Ledit chariot comporte, de préférence, un moyen d'accueil, pour la fixation d'un outil de travail du tube.
Ledit chemin de roulement comporte, de préférence, des moyens de retenu desdites cales.
Lesdits moyens de retenu sont, de préférence, constitués de plots destinés, chacun, à être introduit dans un trou ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement, de part et d'autre d'une cale.
La présente invention se rapporte également à une cale pour un dispositif selon l'invention. Cette cale est munie sur sa surface centripète de plots destinés, chacun, à coopérer avec un trou ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement. La présente invention se rapporte également à un jeu de cales pour un dispositif selon l'invention, les cales présentant une épaisseur identique à l'intérieur dudit jeu. La présente invention se rapporte également à un procédé de travail de tubes et notamment de tubes présentant différents diamètres, à l'aide d'un chariot, entraîné en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement destiné à être positionné sur la circonférence dudit tube, caractérisé en ce que ledit chemin de roulement étant constitué d'au moins deux coques, semi-tubulaires, lesdites coques sont refermées autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, à l'aide de moyens de fermeture et ledit tube est calé à l'intérieur des deux coques refermées à l'aide d'au moins une cale. Selon ce procédé, ledit chariot comportant un système d'entraînement constitué d'une pluralité de roues et d'un moteur, lesdites roues roulent, de préférence, sur la circonférence dudit chemin de roulement et le moteur entraîne, de préférence, une chaîne constituée de maillons coopérant avec des dents ménagées à la surface extérieure dudit chemin de roulement.
Selon ce procédé, ladite chaîne est, de préférence, au préalable, tendue à l'aide d'un tendeur.
Selon ce procédé, un outil de travail du tube est, de préférence, au préalable fixé, de manière amovible sur ledit chariot à l'aide d'un moyen d'accueil.
Un avantage important de la présente invention est que le dispositif selon l'invention peut être adapté à différents diamètres de tube grâce au fait que des cales de différentes épaisseurs sont prévues entre la surface extérieure du tube et la surface intérieure des coques, afin que les coques reposent par leur intermédiaire sur la surface du tube et qu'elles soient coaxiales avec le tube. Chaque chemin de roulement permet ainsi d'opérer un travail sur des tubes présentant un diamètre extérieur égal environ à la moitié du diamètre intérieur du chemin de roulement, jusqu'à des tubes présentant un diamètre extérieur égal environ au diamètre intérieur du chemin de roulement. Un autre avantage important de la présente invention est que l'outil revient obligatoirement à son point de départ puisqu'il est positionné sur un chariot qui circule sur un chemin de roulement exactement circulaire.
Un autre avantage important de la présente invention est que le chariot permet, contrairement aux dispositifs actuels, d'adapter toute sorte de machine pour opérer tout type d'opération : tronçonnage, chanfreinage, préparation au soudage et soudage, ...
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : • la figure 1 illustre une vue d'ensemble en perspective du dispositif selon l'invention, avec tous les outils adaptables sur le chariot ;
• la figure 2 illustre une vue en perspective du chemin de roulement pour le dispositif selon l'invention ; • la figure 3 illustre une vue en perspective d'un chemin de roulement positionné autour d'un tube à grand diamètre ;
• la figure 4 illustre une vue de détail en perspective de la figure 3 ; • la figure 5 illustre une vue en perspective d'un chemin de roulement positionné autour d'un tube à diamètre moyen ;
• la figure 6 illustre une vue de détail en perspective de la figure 5 ; • la figure 7 illustre une vue en perspective d'un chemin de roulement positionné autour d'un tube à petit diamètre ;
• la figure 8 illustre une vue de détail en perspective de la figure 7 ;
• la figure 9 illustre une vue de détail en perspective du chariot selon l'invention avec ses carters de protection ;
• la figure 10 illustre une vue de détail en perspective du chariot selon l'invention sans ses carters de protection ;
• la figure 11 illustre une vue partielle en perspective d'une première variante de réalisation de la chaîne d'entraînement du chariot ; • la figure 12 illustre une vue partielle en détail éclatée du système de raccordement de la chaîne de la figure 11 ;
• la figure 13 illustre une vue partielle en perspective d'une deuxième variante de réalisation de la chaîne d'entraînement du chariot ;
• la figure 14 illustre une vue partielle de détail du système de raccordement de la chaîne de la figure 13 ;
• la figure 15 illustre une vue en perspective d'une troisième variante de réalisation de la chaîne d'entraînement du chariot ;
• la figure 16 illustre une vue partielle de détail du système de raccordement de la chaîne de la figure 15 ;
• la figure 17 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil d'oxycoupage ; • la figure 18 illustre une vue partielle en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de meulage ;
• la figure 19 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de découpe plasma ; • la figure 20 illustre une vue partielle en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de découpage par arrachement de matière ;
• la figure 21 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de soudure orbitale avec apport de matière ;
• la figure 22 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de soudure TIG ; et • la figure 23 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de soudure MIG.
Le dispositif selon l'invention, illustré figure 1, est un dispositif (100) pour le travail de tubes (200, 202, 204), présentant chacun un axe (210, 212, 214) et notamment de tubes présentant différents diamètres.
Le dispositif (100) comporte un chariot (300), mobile en rotation autour dudit tube sur un chemin de roulement (400) destiné à être positionné sur la circonférence dudit tube.
Le chariot (300) peut accueillir un outil (600) pour le travail du tube. Cet outil peut être :
• un outil d'oxycoupage (610) ; • un outil de meulage (620) ;
• un outil de découpe plasma (630) ;
• un outil de découpage par arrachement de matière (640) ;
• un outil de soudure orbitale avec apport de matière (650) ;
• un outil de soudure TIG (660) ; et
• un outil de soudure MIG (670).
Ledit chemin de roulement (400) est constitué d'au moins deux coques (402, 404), semi-tubulaires, lesdites coques présentant des moyens de fermeture permettant de les refermer autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube.
Dans la version illustrée, les coques (402, 404) sont des demi-tubes, coupés longitudinalement. Chaque coque est pourvue à une extrémité transversale de moyens d'articulation (406), du type charnière, et à l'autre extrémité transversale de moyens de fermeture (408), du type sauterelles destinées à coopérer chacune avec un crochet, comme on peut le voir figure 2. Un système de clavettes (418) positionnées aux extrémités libres des coques facilite le positionnement de chaque coque l'une par rapport à l'autre lors de la fermeture.
Ainsi, une fois refermées, les deux coques forment un tube présentant un axe (410).
Pour que le travail du tube soit opéré de manière précise, l'axe (210, 212, 214), respectivement du tube (200,
202, 204), doit être confondu avec l'axe (410) du chemin de roulement (400) . Cette coaxialité est obtenue en disposant une pluralité de cales (500, 502, 504) entre la surface intérieure (412) du chemin de roulement (400) et la surface extérieure des tubes (200, 202, 204), comme illustré figures
3 à 8. Pour retenir les cales (500, 502, 504), ledit chemin de roulement (400) comporte des moyens de retenu (440) desdites cales (500, 502, 504).
Ces moyens de retenu (440) sont constitués de plots (442) destinés, chacun, à être introduit dans un trou (444) ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement (400), de part et d'autre d'une cale (500, 502, 504). La fixation des plots dans les trous peut être assurée par vissage.
En outre, pour faciliter le positionnement des cales, les cales sont munies sur leur surface centripète de plots destinés, chacun, à coopérer avec un trou (446) ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement (400). Certains trous peuvent être plus important que le diamètre des plots, afin de permettre de rattraper certains défauts d'alignement.
Les figures 3 et 4 illustrent le cas où le diamètre extérieur (220) du tube (200) est sensiblement identique au diamètre intérieur (412) du chemin de roulement (400) et est égal, par exemple, à 324 millimètres. Ainsi, la ou les cale(s) (500) se confond(ent) avec les moyens de retenu (440).
Les figures 5 et 6 illustrent le cas où le diamètre extérieur (222) du tube (202) est inférieur au diamètre intérieur (412) du chemin de roulement (400) et est égal, par exemple, à 273 millimètres. Ainsi, la ou les cale(s) (502) maintien(nen)t le tube (202) de telle manière que son axe (212) se confond avec l'axe (410) du chemin de roulement.
Les figures 7 et 8 illustrent le cas où le diamètre extérieur (224) du tube (204) est très nettement inférieur au diamètre intérieur (412) du chemin de roulement (400) et est égal, par exemple, à 219 millimètres. Ainsi, la ou les cale(s) (504) maintien(nen)t le tube (204) de telle manière que son axe (214) se confond avec l'axe (410) du chemin de roulement.
Pour un diamètre nettement inférieur à 219 mm, un chemin de roulement plus petit peut être mis en place. Il est constitué des mêmes éléments que le précédant, mais peut accueillir, par exemple, des tubes présentant un diamètre compris entre 76 mm et 168 mm.
Pour un diamètre supérieur à 324 mm, un chemin de roulement plus grand peut être mis en place. Il est constitué des mêmes éléments que les précédents . L'épaisseur (522, 524), respectivement des cales (502, 504) est définie sensiblement selon les formules suivantes : 522 = (412-222)/2 et 524 = (412-224)/2.
Il est possible d'utiliser une cale unique, fonction du diamètre du tube ; toutefois, dans la version illustrée, le calage du tube est opéré à l'aide d'un jeu de cales constitué de 2, 3, voire plus, cales.
Lesdites cales présentent alors une épaisseur (522, 524) identique à l'intérieur d'un jeu. Pour couvrir toute une plage de diamètres différents de tubes, il est alors nécessaire de prévoir une pluralité de jeux de cales.
Certains plots utilisés sont constitués de tubes cylindriques à l'extrémité desquels est positionnée une bille dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur des tubes, chaque bille étant montée sur un ressort à forte résistance à la compression, afin de permettre de rattraper certains défauts d'alignement.
Le chariot (300), illustré figures 9 et 10, est essentiellement constitué d'un châssis (302) sur lequel est positionné un système d'entraînement (320) et du moyen d'accueil (350) de l'outil de travail. Un carter (304) protège le système d'entraînement (320) et une protection (306) sépare le moyen d'accueil (350) du reste du chariot. Ce carter (304) et cette protection (306) ont été enlevés sur la figure 10.
Le sens d'avancement du chariot est défini par la flèche F.
Le chariot (300) comporte un système d'entraînement (320) constitué d'une pluralité de roues (322, 340) destinées à rouler sur la circonférence dudit chemin de roulement (400) et d'un moteur électrique (310). Les roues avant (322) sont montées sur un axe avant (332). Les roues arrières (324) sont montées sur axe libre (334) .
Une partie au moins et de préférence la totalité des roues (322, 324) présentent chacune une bande de roulement (326) et un épaulement extérieur (328) de guidage. La bande de roulement (326) des roues gauches est destinée à rouler sur la bande latérale gauche (432) du chemin de roulement et la bande de roulement (326) des roues droites est destinée à rouler sur la bande latérale droite (434) du chemin de roulement. Les epaulements extérieurs (328) sont destinés à coopérer avec le bord longitudinal (436) du chemin de roulement, afin d'empêcher que le chariot ne dévie de la direction circulaire réalisée par le chemin de roulement (400). Le moteur entraîne également, à l'aide d'un pignon principal (330) et d'un système de renvoi d'angle (312), une chaîne (340) constituée de maillons (342) destinés à coopérer avec des dents (420) ménagées circonférentiellement, à la surface extérieure (430) dudit chemin de roulement (400).
Le pignon (330) coopère directement avec les dents (420).
Pour le bon fonctionnement du système, la chaîne est tendue à l'aide d'un tendeur (314). Dans une variante, ce tendeur manuel est constitué d'un levier, sensiblement en L, mobile en rotation par rapport à un axe positionné au croisement des deux branches du L. Une extrémité du levier comporte une poignée et l'autre extrémité supporte un pignon libre de renvoi de la chaîne. Un cliquet, retenu par un ressort lié au châssis, coopère avec une roue dentée située sur l'axe de rotation du levier. Ainsi, par rotation du levier sur son axe, il est possible de résorber le mou de la chaîne. Lorsque le moteur est mis en œuvre, la rotation de l'axe moteur (332) entraîne la rotation du pignon principal (330), cette rotation du pignon (330) réalisant un entraînement indirect par rapport aux dents (420) grâce à la chaîne (340).
Un intérêt majeur de la présente invention est de permettre de travailler des tubes présentant des diamètres très différents à l'aide d'un dispositif unique. Toutefois, pour couvrir une grande plage de diamètre de tube, il est nécessaire d'avoir à sa disposition plusieurs chemins de roulement, afin qu'il y ait toujours un chemin de roulement dont le diamètre intérieur est suffisamment grand pour permettre d'accueillir le tube à travailler, tout en étant pas trop grand, afin de permettre de conserver la précision requise pour le travail.
Si le chemin de roulement peut varier, le chariot lui, par contre, est identique pour tous les chemins de roulement. II serait possible de prévoir une chaîne par chemin de roulement, dont la longueur serait étudiée spécifiquement pour ce chemin.
Toutefois, il apparaît préférable d'utiliser une chaîne refermable selon une longueur variable, afin de ne pas augmenter inutilement le nombre d'éléments à transporter pour permettre la mise en œuvre de l'invention.
Pour ce faire, différentes variantes de chaîne à longueur variable sont proposées .
Dans une première variante, illustrée figures 11 et 12, on utilise une chaîne (340) à axes (343) creux, un axe étant équipé d'un boulon (344) et d'un écrou (345) pour refermer la chaîne selon la longueur voulue.
Dans une deuxième variante, illustrée figures 13 et
14, on utilise une chaîne (340) à axes (346) débordant, un maillon étant équipé de crochets latéraux (347) venant coopérer avec un axe (346) débordant pour refermer la chaîne.
Dans une troisième variante, illustrée figures 15 et
16, on utilise une chaîne (340) triple dont un triple maillon (348) présente deux crochets latéraux (349), pour refermer la chaîne par coopération avec les axes internes du maillon sur lequel on souhaite refermer la chaîne.
L'utilisation du dispositif selon l'invention va maintenant être décrite plus en détail.
Pour travailler correctement un tube (200), il est impératif de choisir d'abord le chemin de roulement (400) adéquat : ce dernier doit présenter un diamètre intérieur supérieur ou égale au diamètre extérieur du tube et ne doit pas présenter un diamètre intérieur supérieur au double du diamètre extérieur du tube.
Pour positionner correctement le chemin de roulement (400) tel que son axe (410) soit parallèle avec l'axe (210) du tube (200), il faut refermer les deux coques (402, 404) autour du tube et positionner la ou les cales (500) adéquates, de manière à supprimer toute possibilité de jeu entre d'une part la ou les cales et la surface intérieure du chemin de roulement (400) et d'autre part entre la ou les cales et la surface extérieure du tube (200). L'ensemble constitué par le tube (200), la ou les cales (500) et le chemin de roulement (400) doit se tenir fermement.
Ensuite, il faut installer le chariot (300) sur le chemin de roulement (400), refermer la chaîne (340) si cette dernière est de type ouvrable, et disposer la chaîne (240) pour qu'elle puisse être entraînée par le pignon (330) et puisse coopérer avec les dents (420). Au besoin, la chaîne peut être tendue avec le tendeur (314). Les roues (322, 324) du chariot sont disposées de manière à ce que leurs bandes de roulement (326) respective puisse rouler sur la surface extérieure du chemin de roulement (400) et plus précisément sur les bandes latérales (432, 434) et que leurs epaulements extérieurs (328) respectifs retiennent le chariot (300) sur le chemin de roulement (400).
Ensuite, l'outil de travail (600) peut être positionné sur le chariot (300) et les paramètres de travail (positionnement du travail, hauteur de travail, vitesse de travail, ...) peuvent être réglés.
Il est possible, notamment, d'installer sur le chariot (300) :
• un outil d'oxycoupage (610), tel qu'illustré figure 17 ;
• un outil de meulage (620), tel qu'illustré figure 18 ;
• un outil de découpe plasma (630), tel qu'illustré figure 19 ; • un outil de découpage par arrachement de matière (640), tel qu'illustré figure 20 ;
• un outil de soudure orbitale avec apport de matière (650), tel qu'illustré figure 21 ;
• un outil de soudure TIG (660), tel qu'illustré figure 22 ;
• un outil de soudure MIG (670), tel qu'illustré figure 23.
Pour commencer le travail, un boîtier de commande (non illustré) provoque le mise en œuvre du moteur (310) et la mise en œuvre de l'outil (600). Le travail est automatique dans la mesure où aucune intervention humaine n'est nécessaire pendant l'opération de travail.
Une fois l'opération de travail réalisé, le moteur (310) et l'outil (600) peuvent être arrêté et l'on procède en sens inverse de ce qui est décrit plus haut pour libérer le tube (200).
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de 1 ' invention sans pour autant sortir du cadre du brevet.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (100) pour le travail de tubes (200, 202, 204) et notamment de tubes présentant différents diamètres, comportant un chariot (300), mobile en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement (400) destiné à être positionné sur la circonférence dudit tube, caractérisé en ce que ledit chemin de roulement (400) est constitué d'au moins deux coques (402, 404), semi- tubulaires, lesdites coques présentant des moyens de fermeture permettant de les refermer autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, ledit dispositif (100) comportant en outre au moins une cale (500, 502, 504) pour le calage dudit tubes (200, 202, 204) à l'intérieur des deux coques (402, 404) refermées.
2 . Dispositif (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit chariot (300) comporte un système d'entraînement (320) constitué d'une pluralité de roues (322, 324), destinées à rouler sur la circonférence dudit chemin de roulement (400) et d'un moteur entraînant une chaîne (340) constituée de maillons (342) destinés à coopérer avec des dents (420) ménagées à la surface extérieure (404) dudit chemin de roulement (400).
3 . Dispositif (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie au moins et de préférence la totalité des roues (322, 324) présentent chacune une bande de roulement (326) et un épaulement extérieur (328) de guidage.
4 . Dispositif ( 100 ) selon la revendication 2 ou la revendication 3 , caractérisé en ce qu ' il comporte un tendeur ( 314 ) pour la mise en tension de ladite chaîne ( 340 ) .
5 . Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit chariot (300) comporte un moyen d'accueil (302), pour la fixation d'un outil (600) de travail du tube (200, 202, 204).
6 . Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit chemin de roulement (400) comporte des moyens de retenu (440) desdites cales (500, 502, 504).
7 . Dispositif (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenu (440) sont constitués de plots (442) destinés, chacun, à être introduit dans un trou (444) ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement (400), de part et d'autre d'une cale (500, 502, 504).
8. Cale (500, 502, 504) pour un dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite cale est munie sur sa surface centripète de plots destinés, chacun, à coopérer avec un trou (446) ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement (400).
9 . Jeu de cales (500, 502, 504) pour un dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, lesdites cales présentant une épaisseur (522, 524) identique à l'intérieur dudit jeu.
10. Procédé de travail de tubes (200, 202, 204) et notamment de tubes présentant différents diamètres, à l'aide d'un chariot (300), entraîné en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement (400) destiné à être positionné sur la circonférence dudit tube, caractérisé en ce que ledit chemin de roulement (400) étant constitué d'au moins deux coques (402, 404), semi-tubulaires, lesdites coques sont refermées autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, à l'aide de moyens de fermeture et ledit tube (200, 202, 204) est calé à l'intérieur des deux coques (402, 404) refermées à l'aide d'au moins une cale (500, 502, 504).
11. Procédé de travail de tubes (200, 202, 204) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit chariot (300) comportant un système d'entraînement (320) constitué d'une pluralité de roues (322, 324) et d'un moteur, lesdites roues (322, 324) roulent sur la circonférence dudit chemin de roulement (400) et le moteur entraîne une chaîne (340) constituée de maillons (342) coopérant avec des dents (420) ménagées à la surface extérieure (404) dudit chemin de roulement (400).
12. Procédé de travail de tubes (200, 202, 204) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite chaîne (340) est, au préalable, tendue à l'aide d'un tendeur (314) .
13. Procédé de travail de tubes (200, 202, 204) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'un outil (600) de travail du tube (200, 202, 204) est au préalable fixé, de manière amovible sur ledit chariot (300) à l'aide d'un moyen d'accueil (302).
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