Brevet FR2311625A1 — publié le 19761217

La présente invention due à la collaboration de M. Georges GARCIN se rapporte à un dispositif de coupe par déformation de métal au moyen de deux molettes travaillant de part et d'autre de la paroi des tubes en se dirigeant l'une vers l'autre. Il est connu des dispositifs ou procédés de coupe de tubes utilisant des outils tels que scies (circulaires, à lames ou à rubans), des outils de tron çonnage par enlèvement de métal et des meules abrasives. Ces dispositifs, bien que fondamentalement différents techniquement, présentent néanmoins des points communs perfectibles qui, améliorés, concoureraient à réduire notablement les coûts des opérations de coupe ; on pourrait éviter la perte de matière consécutive à la largeur des outils utilisés et améliorer la géométrie et la précision des tronçons de tube découpés par la suppression ou diminution des défauts de parallélisme et d'équerrage des faces tronçonnées ainsi que des défauts dus à la déformation des diametres des tubes. Dans un tout autre domaine, il est également connu un procédé artisanal de coupe de tube par déformation de métal, utilisant une seule molette de coupe qui travaille dans une position diamétralement opposée à deux molettes de réaction supportant le tube. Son utilisation manuelle fait que le temps de coupe est relativement long et les longueurs des parties découpées peu précises. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. A cèt effet, le tube à tronçonner étant entraîné en rotation et en translation après chaque coupe par des moyens classiques, ce dispositif comprend deux molettes libres en rotation et disposées face à face dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du tube, l'une à l'extérieur et la seconde dans I1 alésage du tube, des moyens de commande appropriés assurant leur avance l'une vers l'autre. Avantageusement les molettes reçoivent des poussées égales de pénétration dans le tube. De cette façon, la coupe du tube s'opère par déformation uniquement sans enlèvement de métal et comme les deux molettes se partagent l'épaisseur à couper, il y a réduction du temps de coupe pour une épaisseur de tube donnée ainsi que la possibilité de sectionner des tubes de fortes épaisseurs. Un autre avantage à signaler porte sur la géométrie des tronçons de tubes découpés à l'aide du dispositif en question. Le fait de travailler de part et d'autre de la paroi du tube fait que les diamètres, non sollicités par la pression de coupe, ne sont plus déformés. Il y a également de ce fait suppression des réactions radiales susceptibles d'engendrer la flexion du tube ; les plans de coupe sont donc perpendiculaires à l'axe de ce dernier. Un autre avantage encore qui mérite d'être pris en considération se rapporte à un gain sur les temps d'utilisationdes molettes. Dans le cas de tubes d'alésage excentrés, elles absorbent, au début du travail, la différence des épaisseurs de la paroi pour couper ensuite une section d'égale épaisseur, délimitée par deux diamètres rigoureusement concentriques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure I représente une coupe transversale du dispositif, - la figure Il représente une coupe suivant un plan AA de la figure I. A la figure I est représenté le dispositif de coupe à l'aide de deux molettes travaillant par déformation de métal. Le tube 1 est indiqué en position de travail, prêt à être sectionné. Il a été introduit dans le dispositif par l'ouverture 2 prévue à cet effet. Il est animé par un mouvement de rotation. Les deux molettes 4 et 5 sont représentées en position de repos. Un fluide sous pression est introduit dans la chambre 6 du cylindre 7. Sous la poussée de ce fluide, le piston 8 s'anime d'un mouvement de translation vers le tube 1 ; il entraîne dans sa course le coulisseau 9 qui lui est relié et la molette 4 fixée sur celui-ci. Au cours de sa trajectoire, la molette 4 rencontre le tube qui l'entraîne en rotation. Le fluide retransmet alors sa pression sur la face interne du couvercle 10 qu'il entraîne en direction inverse de celle que vient de prendre le piston ainsi que le support 11 et la molette 5 fixée sur celui-ci. Le support il coulisse sur le bâti 3 par l'intermédiaire d'une glissière à aiguilles 13 (voir figure II). Au cours de sa trajectoire, la molette 5 vient en contact avec l'alésage du tube et se trouve à son tour entraînée en rotation. La poussée du fluide continuant son action sur les faces du piston et du couvercle, les deux molettes poursuivent simultanément leur trajectoire en direction l'une de l'autre. Elles pénètrent progressivement dans la paroi du tube y imprimant les empreintes de leur partie coupante ; leur pénétration s'effectue sous l'effet de poussées continues d'égales valeurs jusqu sectionnement du tube. La coupe terminée, la course des molettes est interrompue par les deux écrous réglables 14 venant en appui sur la face supérieure du couvercle 10 ; la fonction de ces écrous, vissés sur la tige 16 du piston 8, est de régler la distance séparant les deux molettes 4 et 5 en fin de course de travail et d'éviter leur rencontre. Puis, par l'intermédiaire d'un distributeur non représenté sur la figure I, le fluide sous pression est évacué de la chambre 6 du cylindre 7 ; il est transmis dans la chambre 15 de ce même cylindre. Celui-ci, sollicité, se déplace et entraîne dans sa course le coulisseau 9 et la molette 4 qui lui sont solidaires, les éloignant du tube. Leur course s' interrompt,lorsque la tige 16 du piston 8 entre en contact avec la butée réglable 17 fixée sur le support 11. La molette 4 se trouve éloignée du tube, en position dite de repos.Peu avant que ne s'établisse le contact entre la tige 16 et sa butée 17, la came 12 maintenue par les deux écrous 14 commande la microvalve 18 qui alimente et met sous pression le vérin 19 ; sa tige 20 se déplace en direction du support 11 qu'elle entraîne dans sa course. La molette 5 solidaire de ce support s'éloigne de la paroi du tube 1 en direction de son centre ; son déplacement stinterrompttlorsque les deux écrous 21 réglables sur la tige 22 viennent en contact avec la plaque 23 fixée sur le bâti 3. La molette 5 se trouve alors en position de repos. On constate que la position des molettes en fin de course de travail est réglable au moyen des écrous 14 alors que les positions de repos sont réglables par la butée 17 pour la molette 4 et par les écrous 21 pour la molette 5. Le montage des axes 23 et 24 des molettes 4 et 5 a été réalisé pour permettre à ceux-ci au moment opportun de se déplacer axialement, afin que les molettes ne soient pas sollicitées à la flexion par les réactions axiales de coupe. Nous décrivons à titre d'exemple le montage de la molette 5, étant bien entendu que celui de la molette 4, bien que légèrement différent pour des raisons de construction, donne des résultats de fonctionnement identiques, le principe étant le même. Lorsque la molette 5 rencontre le tube, des moyens pneumatiques sous pression 25 immobilisent son axe 24 en translation par le maintien en contact du boîtier de roulements 26 (organe de commande en translation axiale de l'axe) contre une face d'appui 27. Dès que la molette a réalisé dans la paroi du tube une empreinte suffisante capable de lui assurer son guidage, la pression dans le vérin 25 est supprimée au moyen de la microvalve 18. L'axe est alors libre de se déplacer axialement jusqu'à la fin de la coupe ; son déplacement s'effectue sur les aiguilles ou rouleaux des roulements 28. La molette a de ce fait la possibilité de se déplacer axialement pendant la phase finale de coupe et ainsi de suivre le métal dans sa phase d'allongement précédant la rupture. Elle se libère ainsi des contraintes dues aux réactions de ces faces de coupe sur celles en contact de la partie du tube à tronçonner et évite à sa partie coupante de travailler à la flexion. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de coupe à la molette sans enlèvement de métal de tubes entraî nés par des moyens classiques en rotation et en translation, après chaque coupe, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend deux molettes 4 et 5 libres en rotation et disposées face à face dans un plan perpendicu laire à l'axe longitudinal du tube, l'une à l'extérieur du tube et la seconde dans son alésage, des doyens de commande assurant leur avance l'une vers l'autre. 2 - Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les molettes reçoivent des poussées égales de pénétration dans le tube. 3 - Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la molette externe 4 est reliée au piston 8, évoluant dans le cylindre 7 d'un vérin pneumatique ou hydraulique solidaire d'un support 11, monté coulissant sur le bâti 3 et porteur de la molette interne 5. 4 - Dispositif, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la course réciproque des molettes 4 et 5 est limitée par la venue du couvercle 10 du cylindre 7 contre une butée réglable 14 solidaire de la tige 16 du piston 8. 5 - Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté risé en ce que le retrait réciproque des molettes 4 et 5 est assuré par un distributeur amenant le fluide moteur dans la chambre inférieure 15 du cylindre 7, une butée réglable 17, fixée sur le support 11, arrêtant la tige 16 du piston 8 et une microvalve 18 commandée par une came 12 soli daire de la butée 14, déclenchant le vérin 19, assurant l'éloignement du support 11 et de la molette interne 5 portée par ce support. 6 - Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté risé en ce que chaque molette 4 ou 5 est montée sur un axe 26 soumis à une poussée axiale par des moyens débrayables.