Brevet FR2005830A1 — publié le 19691219

i 2005330 La présente invention' se-rapporte à; une presse rotative pour l'essai continu de tubes sous des pressions internes extrêmement élevées. Cette presse comprend d'une part une monture fixe et une monture axialement mobile montées sur un châssis de 5 base et d'autre part un arbre de transmission principal monté dans lesdites montures, sur lequel sont fixés des supports de tête d'essai, et enfin un certain nombre de têtes d'essai pouvant être déplacées axialement au moyen d'une came de commande fixe, et disposées coaxialement autour dudit arbre et qui renferment des 10 dispositifs d'étanchéité et de serrage. Cette presse d'essai comporte également un multiplicateur de pression pourvu d'un piston différentiel pour développer une pression extrêmement élevée pour l'essai des tubes et pour serrer ceux-ci de façon étanche dans les têtes d'essai, ainsi qu'un raccord de remplissage et de liquide 15 primaire sous pression sur l'arbre de transmission rotatif. Généralement, on n'utilise pour l'essai continu de tubes, dans des presses d'essai rotatives, qu'un pression ne p dépassant pas environ 200 kg/cm . En effet, l'utilisation d'une pression plus élevée n'est pas possible dans les presses d'essai 20 rotatives pour tubes de construction classique pour des raisons de sécurité et à cause de l'usure excessive des garnitures d'étanchéité qui en résulterait. En effet, cette pression élevée devrait être engendrée à l'extérieur de la presse et devrait être appliquée à celle-ci au moyen d'un 25 raccord tournant, ce qui ne peut, évidemment, être réalisé qu'au prix de complications techniques et de frais considérables, compte tanu des facteurs de sécurité à respecter. Or, à l'heure actuelle, l'industrie exige que des tubes ayant une résistance renforcée, et dont la limite d'élasti-50 cité se situe à 90# de la limite de rupture, soient vérifiés sous des pressions internes supérieures à 200 kg/cm^. A cela s'ajoute l'exigence de pouvoir vérifier sous de telles pressions un nombre maximal de tubes par imité de temps. Cette dernière exigence ne peut être satisfaite qu'au moyen d'une presse 35 d'essai multiple ou d'une presse d'essai tournant en cortinu. De plus? l'exigence d'un contrôle visuel correspondant est plus grande lors de l'essai de tubes renforcés que pendant celui de tubes normaux. Cette exigence est satisfaite 69 10262 2 2005830 par une presse d'essai tournant en continu dans laquelle un seul tube à la-fois occupe la zone d'essai, tube qui, par suite de sa rotation autour de l'arbre de transmission principal, assure, en même =temps, une meilleure vision sur sa face 5 inférieure. En conséquence, l'invention a pour but de fournir une presse d'essai rotative économique dans laquelle les pressions élevées nécessaires sont produites de manière judicieuse. L'invention atteint le but visé en ce qu'un m'ulti-10 plicateur de pression est monté au centre de l'arbre de transmission principal de la monture fixe de la presse d'essai, de façon à tourner avec lui,_ et en ce que le fluide d'essai à haute pression peut être dirigé à l'intérieur de l'arbre de transmission et par des conduits fixes vers les têtes d'essai, 15 cependant que le piston du multiplicateur de pression peut être rappelé à sa position initiale au moyen d'une force de pression. Du fait que le multiplicateur de pression est monté dans la partie rotative de la presse, il est possible d'amener 20 sur le côté primaire un fluide sous pression, par exemple, de l'eau à une pression allant jusqu'à 200 kg/cm à l'arbre de transmission au moyen de raccords fixes» Le transfert de l'eau entre la partie fixe et la partie rotative de la presse s'effectue ainsi sous cette pression, laquelle peut être maîtrisée 25 de façon économique par des garnitures d'étanchéité classiques. Ce n'est que dans la partie rotative de la presse qu'a lieu sa transformation en une pression maximale ou secondaire, sans que soient nécessaires, des garnitures d'étanchéité spéciales dont la durée est forcément réduite. A cela s'ajoute 30 que le transfert de la pression maximale ou secondaire à l'intérieur de l'arbre de transmission satisfait aux exigences de sécurité de fonctionnement. I-our ramener le piston du multiplicateur de pression à sa position initiale après l'essai du tube, un développement 35 de l'invention prévoit de produire la force de pression nécessaire à cette fin au moyen d'un ressort hydraulique relié à v:a réservoir de pression. A cette fin, l'eau utilisée pour le remplissage des tubes de la presse dsessai rotative peut être 69 10262 3 2005830 directement utilisée comme ressort. Par contre, un ressort mécanique a l'inconvénient de développer une force variable avec la course et d'avoir une durée limitée. Le piston différentiel du multiplicateur de pression 5 est chargé, d'un côté, par le fluide primaire et, de l'autre, par le fluide de remplissage. En conséquence, la pression effective agissant sur le piston est la différence des pressions des deux fluides. Pour compléter l'invention, le multiplicateur de 10 pression ne peut être enclenché qu'au moyen d'une impulsion électrique produite par le tube à essayer. Ceci assure que le multiplicateur de pression n'est mis en action que quand une charge est présente. La possibilité d'utiliser une pression maximale pour 15 l'essai des tubes dans les presses d'essai rotatives permet, comparativement à la technique antérieure, d'augmenter de 30 à 40 % le nombre des tubes essayés par unité de temps. A cela s'ajoute la possibilité d'une bonne inspection visuelle de la face inférieure des tubes pendant l'essai, par suite de la ro-20 tation de ceux-ci. D'autres caractéristiques et avantif^es de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel : 25 - la figure 1 est une vue latérale d'une presse d'essai de tubes ; et - la figure 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle d'une partie de la monture fixe de la presse précédente montrant l'arbre de transmission principal et le multiplicateur 30 de pression de celle-ci En se référant à la figure 1, on voit une monture fixe 2 et une monture 3 pouvant être déplacée axialement qui sont montées sur un châssis de base 1. La monture mobile 3 est déplacée axialement au moyen 35 d'un moteur 4, par l'intermédiaire d'un pignon 5 et d'une crémaillère 6 fixée sur le châssis 1. Un arbre de transmission principal 7> Qui est monté dans la monture fixe 2 et dans la monture mobile 3 ainsi que dans des paliers 8, entraîne, à 69 10262 4 2005830 partir de la monture fixe 2, le support de tête d'essai 9 et par des accouplements variables 10, le support de tête d'essai 11 de la monture mobile 3* Dans les supports 9 et H sont disposées, concentrique-5 ment à l'arbre de transmission principal.7, plusieurs montures 12, mobiles axialement et parallèlement par rapport à l'arbre de transmission principal 7> et dont chacune porte une tête d'essai 13 orientée vers le centre de la presse. Aux extrémités des montures 12 orientées vers les montures 2, 3 est montée respecti-10 vement une paire de galets 14 de manière que leur axe soit perpendiculaire à celui de la monture de la tête d'essai. Ces paires de galets 14 roulent sur ou dans une came de commande annulaire montée fixement autour de l'arbre de transmission principal 7, sur les montures 2, 3. Cette came de commande, dont la région 15 supérieure est en saillie et dont la région inférieure est en retrait, commande le mouvement axial des têtes d'essai 13. Sur l'arbre de transmission principal 7 sont également montées plusieurs roues de serrage 16, tournant avec l'arbre J, destinées à tenir les tubes pendant les essaisLt' arbre de trans-20 mission principal 7 de la monture mobile 3 est divisé en un arbre creux et un arbre plein Jb, ces deux parties de l'arbre 7 étant rendues solidaires en rotation par un accouplement à rainure et à clavette 17, tout en pouvant se déplacer axialement l'une par rapport à l'autre. 25 La monture fixe 2 se prolonge vers la gauche par une enveloppe 18 destinée à recevoir les frôtteurs pour la transmission des impulsions électriques à la partie rotative de la presse, ainsi qu'un dispositif de multiplication de pression rotatif 19 comportant un raccord extérieur fixe 20 d'eau de 30 remplissage et un raccord également fixe d'eau sous pression ou primaire 21, l'enveloppe 18 et un bloc de montage 22 portant les raccords 20 et 21 reposant sur un support en porte-à-faux 23 fixé au châssis de base 1. L'arbre de transmission principal 7 est monté, comme 35 le montre la figure 2, dans la monture fixe 2 au moyen de roulements à rouleaux orientables 24. La rotation de l'arbre 7 est assurée au moyen d'une transmission non représentée par l'intermédiaire d'un pignon à denture droite 26 fixé au moyen d'une 69 10262 5 2005830 clavette 25. Sur le pignon 26 est également fixée une transmission 27 d'un mécanisme de reproduction. A l'extrémité de gauche de l'arbre 7 est vissé un raccord fileté 28 sur le filetage extérieur 29 duquel est fixé 5 un cylindre creux ±9&. Ce cylindre constitue, conjointement avec un piston différentiel 30 coulissant à l'intérieur de celui-ci, le dispositif de multiplication de pression 19. La tige 31 du piston 30 coulisse dans un alésage 32 du raccord fileté 28, Cet alésage se prolonge avec le même diamètre jusque 10 dans 1'extrémité de gauche de 1'arbre 7 et constitue ainsi un conduit fixe pour l'eau à haute pression ou eau secondaire traversant l'arbre 7 pour gagner, à travers le support 9, les têtes d'essai 13. A l'extrémité dégagée de gauche du cylindre 19a se 15 raccordeun raccord cylindrique d'eau de remplissage 34, donu le pourtour présente une ouverture 35 dans laquelle est montée une bride extérieure 36. Cette bride est reliée par un conduit 37 à une seconde bride 38 montée dans une ouverture 39 de l'arbre de transmission principal J, et qui contourne ainsi extérieure-20 ment le multiplicateur de pression 19. A l'intérieur de l'arbre 7> l'eau est dirigée, par une ouverture allongée 40, vers les têtes d'essai 13. Un embranchement 40a du conduit d'eau 37j lequel tourne également avec l'arbre de transmission débouche dans un espace annulaire 41 qui est formé par le cylindre 19a et la 25 tige de piston 31• Dans l'espace annulaire 41 règne constamment la pression de l'eau de remplissage. Un manchon cylindrique fixe horizontal 42, monté sur un support 22, s'avance dans le raccord cylindrique rotatif J4, Les garnitures d'étanchéité 43 interposées entre ces deux élé-30 ments, sont tenues par un presse-étoupe 44. L'eau de remplissage est amenée par un raccord fixe extérieur 20 dans le raccord rotatif 34 et par le conduit 37 gagne l'alésage 40 de l'arbre de transmission principal J. L'eau sous pression ou primaire est amenée par le raccord 21 et par une douille cylindre 45 montée 35 dans le raccord cylindrique 34 dans le cylindre rotatif 19a du multiplicateur de pression. Entre le cylindre 19a et la douille fixe 45 d'autres garnitures d'étanchéité 46 sont tenues par un presse-étoupe 47» L'eau primaire exerce une pression sur le côté gauche du piston différentiel 30, dont le, côté droit est bad original 69 10262 6 2005830 influencé par la pression de l'eau de remplissage. L'eau à haute pression ou eau secondaire contenue dans l'alésage 32 est envoyée, par la tige de piston 31.» dans le conduit 33 et gagne par des clapets d'admission non représentés, 1er têtes 5 d'essai 13. Le piston différentiel 30 comporte une douille 48 dont les extrémités dégagées portent également des' garnitures d'étanchéité 49. Un' alésage longitudinal supplémentaire 50, prévu dans l'arbre 7 sert au passage, des conducteurs provenant 10 de frotteurs, non représentés, contenus dans l'enveloppe 18, vers les têtes d'essai 13. 69 10262 2005830 7 • . .. -REVENDICATIONS-■ 1. Presse d'essai rotative pour l'essai continu de tubes sous des pressions internes extrêmement élevées qui comprend d'une part une monture fixe et une monture axialement mobile 5 montées sur un châssis de base et d'autre part un arbre de transmission principal monté dans lesdites montures, sur lequel sont fixés des supports de tête d'essai, et enfin un nombre de têtes d'essai, pouvant être déplacées axialement au mcyen d'une came de commande fixe, disposées coaxialement autour dudit arbre et 10 des dispositifs d'étanchéité et de serrage, cette presse d'essai comportant également un multiplicateur de pression pourvu d'un piston différentiel pour développer une pression extrêmement élevée pour l'essai des tubes et pour serrer ceux-ci de façon étanche dans les têtes d'essai, ainsi qu'un raccord de remplis-15 sage et de liquide sous pression ou primaire sur l'arbre de transmission rotatif, caractérisée en ce qu'un multiplicateur de pression est monté au centre de l'arbre de transmission principal de la monture fixe de la presse d'essai de façon à tourner avec lui, et en ce que le fluide d'essai à haute pression peut 20 être dirigé par l'intérieur de l'arbre de transmission et par des conduits fixes vers les têtes d'essai, cependant que le piston du multiplicateur de pression peut être rappelé à sa position initiale au moyen d'une force de pression, 2. Presse d'essai rotative selon 1 dans laquelle la 25 force de pression est produite par urï ressort hydraulique communiquant avec un réservoir de pression, 3= Presse d'essai rotative selon 1 dans laquelle l'une des faces du piston différentiel du multiplicateur de pression est chargée par le fluide primaire, tandis que son autre face est 30 chargée par le fluide de pression de remplissage, 4, Presse d'essai rotative selon 1 dans laquelle le multiplicateur de pression est mis en marche par des impulsions électriques commandées par le tube à essayer.