Brevet FR2231914A1 — publié le 19741227

L'invention concerne les machines de montage sur les canalisations sous pression, notamment de gaz, de pièces telles que robinets ou autres, machine du genre comportant une enceinte adaptée à coiffer temporairement d'une façon étanche une zone de la conduite et permettre de procéder successivement, sous la protection de ladite enceinte, aux opérations de perçage et de taraudage de la conduite puis de la mise en place, dans l'ouverture ainsi préparée, de la pièce voulue.On contact déjà des machines ainsi con çues mais qui présentent notamment l'inconvénient que l'avance du porte-outil dans un premier stade ainsi que l'avance du porteorgane dans un deuxième stade de l'opération doit s'effectuer à l'encontre de la pression du fluide établie dans l'enceinte0 Cette circonstance impose l'utilisation d'une vis d'avance pour vaincre la pression et entratne une complication des opéra- tions au détriment de la précision du travail et de la qualité du résultat obtenu, L'invention a pour objet d'éviter ces inconvénients en offrant; une machine d'emploi commode et permettant l'exécution des opérations avec toute la précision souhaitable. La machine selon l'invention comporte de manière connue en saL en combinaison avec une enceinte adaptée à coiffer temporairement de façon étanche une zone de la conduite, un moyen d'entratnement et de guidage axial adapté à recevoir de façon interchangeable ug arbre porte-organe ainsi qu'un obturateur d'isolement étanche dt- une partie de l'enceinte, caractérisée notamment en ce que lten- ceinte étant constituée par un cylindre, ledit moyen dlentratne- ment et de guidage axial est constitué sous la forme d'une structure de piston adaptée à coulisser dans le cylindre, cette structure de piston comportant des moyens de communication de fluide entre ses deux faces0 On constitue, grâce à ces dispositions, un système différentiel permettant d'utiliser la machine en charge dans les mêmes conditions qu'à la pression atmosphérique: on supprime ainsi notamment la nécessité de toute vis d'avance pour vaincre la pression. Selon une forme avantageuse de réalisation, le cylindre est divisé en un cylindre inférieur et un cylindre supérieur avec possibilité de basculement à angle droit du cylindre supérieur après soulèvement du cylindre inférieur, permettant ainsi l'accès pour le remplacement d'un arbre porte-outil par un arbre porte-pièce. Cette organisation permet également le groupement des ensembles d'organes moteurs et d'entratnement avec le. cylindre supérieur. Selon un autre aspect de l'invention, un dispositif de sécurité assure le verrouillage de la machine sous pression, grâce à la mise en oeuvre dtun organe de sécurité adapté à interdire la libération du cylindre supérieur tant que la pression reste établie à l'intérieur de la machine. les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique en coupe diamétrale. de la machine mise en place sur une canalisation. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée, on voit en 10 un conduit de fluide sous pression (gaz de ville par exemple) sur lequel on a disposé dans une zone destinée à recevoir une quelconque pièce de raccordement (robinet par exemple), un Joint annulaire élastique 11 coiffé de manière connue en soi par une pièce annulaire rigide dite selle 12. L'ensemble ainsi constitué est maintenu en place sur la canalisation au moyen d'un dispositif de serrage dont l'ensemble est désigné par la référence 13. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet déposée le même jour pour: "Dispositif de serrage pour l'adaptation temporaire d'un organe sur une canalisation". Ce dispositif présente dans sa partie supérieure une pièce annulaire 15 adaptée à constituer un support pour la machine objet de l'invention.Cette pièce, dite collier, porte à cet effet sur sa face supérieure un#cranta- ge (non détaillé) formant l'un des deux éléments d'une monture du genre dit à baionnette. La machine comporte une embase 16 portant un cylindre inférieur 17. L'embase 16 présente sur sa face inférieure un crantage complémentaire à celui du collier 15 de façon à constituer avec celui-ci un accouplement du genre à crans d'emboftement mutuel. ladite embase est équipée en outre dans sa partie inférieure d'un mécanisme obturateur dont les détails ne sont pas illustrés, mais qui comporte un opercule escamotable 18 adapté à s'interposer de manière étanche, gracie à un joint torique 19, entre le fond du cylindre et un espace 20 confiné à l'intérieur de l'embase. Dans un corps latéral 21 situé le long du cylindre est ménagé un alésage ou conduit 24 dont l'extrémité inférieure est reliée un robinet à trois voies indiqué en 25 et dont l'extrémité supé rieure est garnie d'une douille 26. La partie inférieure du conduit est en communication par un passage 27 avec le bas du cylindre et le robinet 25 permet de mettre cette zone en communication à volonté avec l'espace 20 précité ou avec l'atmosphère. Dans ce conduit 24 est adapté à coulisser un piston 28 sollicité vers le bas par un ressort 29 la tige 30 du piston se terminant par un doigt de verrouillage 31 traversant la-douille 26 et venant-dans la position représentée (position haute) en saillie sur la surface supérieure de cette douille. Ledit corps latéral 21 présente encore une lumière verticale 32 dans laquelle est adapté à coulisser l'axe 33 d'une chape 34 solidaire d'un collier-support 35. Ce collier 35 sert de support à un cylindre supérieur 36, lequel est libre en rotation par rapport audit collier: une nervure annulaire 37 ménagée à cet effet sur la paroi extérieure du cylindre est emboftée avec jeu dans une gorge correspondante du collier 35o Un dispositif d'accouplement du genre à balonnette indiqué en 38 permet l'accouplement du cylindre supérieur 36 sur le cylindre inférieur 17.Lorsque le doigt de verrouillage 31 est dans la position haute représentée, il s'engage dans un orifice ou cran 39 ménagé à cet effet à la base du cylindre supérieur 36 de manière à le bloquer en rotation et à interdire ainsi sa libération du cylindre inférieur. Le cylindre supérieur 36 est fermé à sa partie supérieure par un fond 40 qui est traversé par un moyeu 41 présentant un alésage axial 42 adapté à recevoir un arbre porte-organe 43. La partie du moyeu 41 qui est en saillie sur la face supérieure du fond est solidarisée avec un volant de manoeuvre 44. Du côté intérieur le moyeu 41 présente une extension 45 en forme de jupe cylindrique présentant une partie filetée 46 adaptée à se visser dans une chemise-écrou 47 constituée par une pièce de forme générale cylindrique taraudée sur toute sa hauteur du côté intérieur tandis que les cannelures ménagées sur sa face extérieure sont destinées à permettre par embottement sa liaison en rotation avec un pistonchemise 48. Ce piston s'étend depuis un joint torique supérieur 49 adapté à coulisser dans le cylindre supérieur jusqu'à un joint torique inférieur 50 adapté à coulisser dans le cylindre inférieur. Ce piston-chemise présente en outre, selon l'une de ses génératrices situées à gauche de la figure, une rainure 51 dans laquelle s'engage un doigt 52 associé à une poignée 53 de manoeuvre du cylin dre supérieur. La chemise-piston et, avec elle, la chemise-écrou se trouvent ainsi immobilisées en rotation. L'arbre porte-organe 43 comporte une partie inférieure élargie 55 avec un dispositif 56 de montage d'outil connu en soi, ce dispositif portant un outil constitué dans le cas présent par une fraise-taraud 57. La partie supérieure de l'arbre 43 forme un carré de manoeuvre 58 permettant son entrafnement par une clé à cliquet ou par un moyen moteur quelconque. Sur l'arbre porte-organe est montée, par l'intermédiaire d'une bague auto-lubrifiante 59, une coupelle 60 s1 étendant librement à l'intérieur de la jupe 45 et aboutissant à une partie terminale inférieure élargie 61, laquelle est solidarisée avec la partie inférieure du piston-chemise 48.Dans cette partie élargie de la coupelle est ménagé un passage 62 adapté à établir une communication entre le cylindre inférieur et l'espace 63 ménagé autour de la face extérieure de la coupelle, cet espace étant à son tour mis en communication, par un autre passage 64 percé dans la jupe 45, avec le dégagement ou l'espace 65 ménagé au-dessus de l'ensemble formé par la chemisepiston 48 et la chemise-écrou 47. Le dispositif ainsi constitué fonctionne comme suit. L'embase 16 étant mise en place sur le collier 15 et le cylindre supérieur 36 étant engagé sur le cylindre inférieur 17, on procède à l'ouverture de l'obturateur 18, on approche l'outil vers le conduit en tournant le volant 44 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'outil 57 étant arrivé au contact de la conduite 10 on procède au perçage en faisant tourner en sens horaire l'arbre 43 au moyen par exemple d'une clé à cliquet engagée sur le carré d'entrarnement 58, l'avance étant déterminée par la rotation en sens anti-horaire du volant (rotation en sens antihoraire). L'avance résulte de ltentratnement en sens axial de la chemise-écrou 47 laquelle entrain à son tour la coupelle 61, et par celle-ci, la chemise-piston 48. Le perçage étant effectué, le fluide- sous pression, gaz par exemple, emplit la machine. Le taraudage peut s'effectuer par la suite, l'avance de l'outil pouvant continuer sans effort grecs au fait que la pression est établie nonseulement sur la face inférieure mais aussi sur la face supérieure (espace 65) de l'ensemble piston. Le taraudage étant effectué, on dévisse le taraud et le volait 44 est tourné ensuite en sens horaire pour retour à la position de départ. Par traction exercée sur la partie supérieure de l'arbre 43 on assure le dégagement complet de l'outil, la position haute ou dégagée de l'arbre porte-outil 43 pouvant avantageusement titre signalée par un trait de repère 43a. A ce stade on ferme l'obtu- rateur 18 et on procède à la décompression par manoeuvre du robinet 25 en vue de mettre l'espace intérieur de la machine en communication avec l'atmosphère. le piston de verrouillage 28 se trouve repoussé par son ressort 29 en position inférieure de dégagement du verrou 31.On peut dès lors libérer le cylindre supérieur après rotation; le cylindre supérieur étant ainsi dégagé, on le soulève en faisant glisser l'axe 33 dans la lumière 32 et dans la position ainsi atteinte on fait basculer l'ensemble du cylindre supérieur de 900 vers la droite, ce qui place l'arbre porte-outil 43 en position horizontale. Dans cette position, on peut retirer l'arbre porte-outil et le remplacer par un arbre semblable adapté à porter la pièce à poser sur le conduit, cette pièce étant supportée de manière connue en soi par un moyen intermédiaire permettant sa libération après pose. On referme ensuite l'appareil par la manoeuvre inverse. On rétablit à'l'intérieur de la machine la pression par manoeuvre du robinet 25; on ouvre l'obturateur. On procède à la mise en place de la pièce en appuyant sur l'arbre jusqu'à abaissement de celle-ci au contact du conduit; on fait visser la pièce en agissant sur le carré d'entratnement 58: cette opération peut stef- fectuer ici encore très aisément grâce au fait qu'il n'y a aucune action de refoulement à vaincre du fait de la pression. Bye vissage de la pièce étant achevé, ladite pièce est libérée par rotation en sens inverse du porte-organe; l'arbre est remonté, une traction vers le haut le libérant de la pièce posée. On peut procéder alors à la décompression par manoeuvre du robinet 25 sans qu'il soit nécessaire cette fois de manoeuvrerl1obturateur pour procéder à l'enlèvement de la machine. REVENDICAfIONS 10- Machine de montage de pièces sur canalisations de fluides sous pression du genre comportant une enceinte adaptée à coiffer temporairement de façon étanche une zone de la conduite, un moyen-d'entratnement et de guidage axial adapté à recevoir de fa çon interchangeable un arbre porte-organe, ainsi qu'un obturateur d'isolement étanche d'une partie de 11 enceinte, caractérisée en ce que l'enceinte étant constituée par -un cylindre, ledit moyen est constitué sous la forme d'une structure de piston adaptée à coulisser dans le cylindre, cette structure de piston comportant des moyens de communication de fluide entre ses deux faces, 20 Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la structure de piston comporte un piston-chemise adapté à coulisser au contact de la paroi interne du cylindre, un écrou-chemise adapté à coulisser à l'intérieur dudit piston-chemise, une du- pe filetée adaptée à coopérer par vissage avec ledit écrou-chemise, cette jupe étant formée en prolongement d'un moyen traversant le fond du cylindre et portant à 11 extérieur de celui-ci un volant de manoeuvre, ce moyeu présentant d'autre part un passage axial adapté à recevoir l'arbre porte-organe. 30 Machine suivant la revendication 2, caractérisée par la disposition sur l'arbre porte-organe d'une coupelle s'étendant librement à l'intérieur de la Jupe filetée et comportant une partie terminale élargie solidarisée avec une zone terminale associée du piston-chemise. 4 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la communication établie entre les deux faces de la structure de piston comporte un passage ménagé dans la coupelle et un Ba sa- ge ménagé dans la jupe filetée 5 - Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le cylindre étant divisé en un cylindre inférieur et un cylindre supérieur, le piston-chemise est équipé à ses extrémités de deux joints toriques adaptés à coulisser respectivement dans les cylindres inférieur et supérieur, un dispositif d'accouplement à crans d'emboîtement mutuel par rotation étant ménagé entre les deux cylindres0 6 - Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le montage du cylindre supérieur dans un collier de support permettant sa rotation relative, ce collier portant une chape équipée d'un axe adapté à coulisser dans une lumière de guidage longitudinale ménagée sur un coté du cylindre inférieur. 70 Machine suivant la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le cylindre inférieur est monté sur une embase équipée d'un obturateur et par la disposition sur un côte du cylindre inférieur d'une soupape de verrouillage adaptée à bloquer la rotation du cylindre supérieur lorsqu'une pression est établie dans le cylindre inférieur, 80 Machine suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisée en ce que le cylindre inférieur est solidaire d'une embase présentant sur sa face inférieure un dispositif dtaccouple- ment pour fixation sur un collier de base préalablement assujetti à cet effet sur la conduite, ladite embase étant équipée d'un obturateur d'isolement du cylindre ainsi que d'un robinet adapté à permettre de placer celui-ci en communication au choix avec l'atmosphère d'une part, et avec un volume confiné à l'intérieur dans ladite embase, d'autre part.