Brevet FR2319459A1 — publié le 19770225

La présente invention a pour objet un dispositif pour ajuster les parties terminales de deux éléments tubulaires destinés à être reliés par soudure. Il a été observé que, s'agissant de relier deux éléments tubulaires, par exemple des viroles destinées à la réalisation de conduites forcées, les extrémités à joindre de ces viroles ne présentent pas toujours un profil identique. Diverses raisons font que ces extréraités ne sont pas identiques empêchant ainsi un assemblage correct. En premier lieu, le manque dtidertité peut provenir d'une ovalisation de la virole, ovalisation elle-même qui peut être provoquée lors de la fabrication ou lors des diverses manutentions. En second lieu, le manque d'identité peut provenir du jeu maximal des tolérances de fabrication admises sur le développement des circonférences. Quoi qu'il en soit, suivant les techniques actuelles, il s' avère nécessaire d'ajuster sur le chantier les extrémités des viroles à assembler, afin de ramener bout à bout les bords devant être soudés entre eux, ou tout au moins pour répartir régulièrement le décalage transversal de ces bords. Une technique connue consiste à souder extérieurement, mais temporairement, sur la virole dont une partie terminale est relativement affaissée, une pièce en acier couramment appelée en terme de métier "clame" conformée en col de cygne qui est destinée à constituer un appui à un coin en acier qui sera enfoncé entre le bec du col de cygne et la tôle de l'autre virole à assembler, laquelle, en ce point sera alignée dans le prolongement de la tôle de la première virole. Une autre technique connue consiste à utiliser un vérin supporté par un tube appliqué suivant un diamètre de la virole que lton cherche à élargir, pour aligner entre elles les génératrices concernées des deux viroles. Les techniques actuellement utilisées pour rendre identiques deux bords de viroles à assembler, sont peu pratiques, elles demandent du temps, et un tour de main certain sans que les résultats donnent pleinement satisfaction. La présente invention vise à remédier à cet état de fait, et propose, dans ce but, un dispositif qui tout en étant de réa- lisation simple est d'une mise en oeuvre particulièrement aisée. Le dispositif suivant l'invention pour ajuster les parties terminales de deux éléments tubulaires à assembler se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend un corps, préférentiellement en forme d'anneau, dont la surface extérieure porte une pluralité d'unités orientées radialement susceptibles d'expansion à partir d'une position de retrait, tandis que les faces latérales du corps sont dotées de moyens de support aptes C placer l'axe Ce ce dernier dans l'axe desdits éléments tubulaires à assembler. Suivant une forme de réalisation préférentielle, les unités susceptibles d'expansion sont des vérins reliés à une centrale de commande. Avantageusement, et dans le but de permettre d'agir avec autant de précision qu'il est possible, chacun des vérins (qui peuvent être par exemple au nombre de huit autour de l'anneau) est accouplé à ce dernier par l'intermédiaire d'un socle adapté à autoriser deux possibilités de réglage de la position du vérin concerne. Une première possibilité est de permettre le réglage du vérin selon une direction qui est parallèle aux génératrices de l'anneau, tandis qu'une seconde possibilité est de permettre un réglage circonférentiel. On conçoit que selon les besoins les conduites forcées peuvent être réalisées avec des viroles ayant un plus ou moins grand diamètre. C'est ainsi que les diamètres peuvent venir dans des proportions notables selon le destin des conduites à réaliser. Aussi dans le but de permettre de faire colncider 1'axe des éléments tubulaires à assembler avec l'axe de l'anneau, quelque soit le diamètre des viroles à assembler, l'invention prévoit d' associer aux deux faces latérales de l'anneau, des moyens de support aptes aussi à effectuer le positionnement correct du dispositif dans les viroles. Avec ce dispositif amené dans les viroles au plan de joint de deux éléments à assembler, il est aisé de placer à volonté les vérins, de manière à agir simultanément sur les parties terminales intérieures de deux viroles bout à bout, ou seulement sur une de celles-ci, selon les rattrapages à effectuer pour rendre identique le profil des deux viroles. Des gains de temps appréciables sont ainsi obtenus conjointement à un résultat sensiblement amélioré comparativement à la technique antérieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective du dis positif objet de 11 invention la figure 2 est une vue en élévation longitudinale la figure 3 est une vue de face correspondant à la figure 2 suivant la flèche F la figure 4 est une vue en plan à plus grande échelle illustrant le montage d'un vérin sur le corps les figures 5 et 6 sont des vues en coupe respectivement suivant les lignes V-V et VI-VI de la figure 4 4 la figure 7 est une vue de côté suivant la flèche VII de la figure 6 la figure 8 montre en élévation, avec partie en coupe, 1' adaptation d'une rallonge sur la tige de piston d'un vérin. Dans la forme d'exécution préférentielle choisie et représentée aux figures, le dispositif suivant l'invention comprend essentiellement un corps indiqué globalement en 10 se présentant sous la forme d'un anneau avec alésage 11. Sur la surface extérieure de ce corps sont adaptée; un certain nombre d'unités orientées radialement susceptibles d'expansion indiquées chacune dans leur ensemble par la référence 12. Chacune des faces latérales dites "amont" 14 et "aval" 15 du corps 10 précité, -porte des moyens de support et de positionnement disposés de part et d'autre d'un plan diamétral médian ces moyens indiqués dans leur ensemble par les références S, S1, S2, S3 seront décrits plus en détail dans ce qui va suivre. On se reportera maintenant en particulier aux figures 4 à 7 illustrant plus particulièrement l'adaptation d'une unité d' expansion sur l'anneau 10, toutes les unités étant. similaires il n'en sera donc décrit qu'une seule. Chaque unité d'expansion comprend un vérin 18 porté par un socle indiqué globalement en 19 lui-même associé à l'anneau. Le socle précité comprend une plaque rectangulaire 19A dont les petits côtés reçoivent chacun une joue rapportée 19E, 19C. La plaque 19A est destinée à superposer la face extérieure de l'anneau tandis que les åoues 1GB, 19C sont destinées à se trouver en regard des faces "amont 14" et "aval 15" de l'anneau. la plaque 19A comporte deux rainures 21, 2lA parallèles aux génératrices de l'anneau, disposées de part et d'autre d'un axe longitudinal médian. Les rainures 21, 21A sont ménagées dans l'épaisseur de la plaque; elles débouchent sur la face extérieure de celle-ci et elles présentent une section en T propre à rendre prisonnières des têtes de boulons 22 assurant la liaison du vérin 18 avec le socle 19, par l'intermédiaire d'une collerette 18B ménagée dans le pot 18A du vérin. Au delà de la collerette précitée, le vérin comporte un prolongement 18C qui traverse une lumière 19D ménagée dans la plaque 19 entre les rainures précitées, ce prolongement étant lui-m8me situé entre deux plaques de guidage 24, 25 fixées sur la face intérieure de la plaque 19. Cet agencement du vérin 18 sur le socle permet son réglage dans une quelconque position suivant une première direction parallèle aux génératrices de l'anneau et ce, simplement par desserrage des boulons 22. Quant aux joues 19B, 19C, elles sont munies sur leurs faces intérieures respectives de galets de retenue 26 coopérant avec une surface circulaire 27 voisine des bords de l'anneau 10. Le socle ainsi monté sur l'anneau est donc assujetti à celuici tout en étant susceptible de déplacements circonférentiels commandés. A cet effet, une face de l'anneau, par exemple la face "aval 15" porte une couronne dentée 20 adaptée à coopérer avec une roue dentée 30 calée en bout d'un axe 31 porté par la joue 19C, et dont l'autre bout présente un carré d'entraînement 32 par l'intermédiaire d'une clé ou manivelle 33, indiquée en traits discontinus. L'unité d'expansion peut donc, avec le montage décrit, être réglable en position d'une part, selon une première direction parallèle aux génératrices de l'anneau, et suivant une seconde direction circonférentielle. Chaque unité d'expansion étant ainsi agencée sur le corps 10, est donc en quelque sorte autonome permettant ainsi des réglages en position de chacun des vérins, à volonté, selon le résultat à atteindre. Les supports S, Si, S2; 53 du corps 10 sont dans l'exemple représenté réalisés en éléments tubulaires; ils sont constitués figures 1 et 2 en particulier par des éléments fixés respective ment sur les faces "amont" et "aval" du corps 10, en s'étendant vers l'extérieur de celles-c. Chacune des faces "amont" et "aval" du corps porte deux supports S, S1, S2, 53 disposés de part et d'autre d'un plan mé- dian diamétral du corps 10. Tous les supports étant de structure similaire il n'en sera décrit ci-après qu'un seul par exemple le support S. Ce support est constitué de deux éléments tubulaires 35, 36 qui sont à une de leurs extrémités respectives liés par articulations 37 au corps 10 en étant écartés l'un de l'autre, tandis que leurs autres extrémités sont reliées par un gousset 38. On obtient ainsi un support d'aspect triangulaire dont le sommet porte un galet 34. Ces supports étant destinés notamment à placer l'axe de 1' anneau, ou corps 10, dans l'axe des tubes ou viroles se doivent d'être réglables en fonction du diamètre des tubes ou viroles en question qu'il convient d'assembler. Pour ce faire l'un des éléments tubulaire, le 36, constitnt le support est réglable en longueur de manière à modifier l'inclinaison du support par rapport au corps et ce, par l'action d' un dispositif comprenant deux vis à pas contraires 40, 41 engagées chacune dans un manchon taraudé 42, 43 et susceptibles d' être manoeuvrées par un volant 44. Avec une telle disposition on comprend que par une simple rotation des volants précités on allonge ou on raccourcitl'élément 35 ce qui par suite modifie l'inclinaison des supports et partant, le placement de l'anneau et de ses vérins associés. Quant aux moyens de support "aval" de l'anneau ils présentent une structure sensiblement analogue à celle des moyens de support "amont" ci-dessus décrits, mis à part que la longueur de l'un des éléments tubulaires est supérieure ce qui permet non seulement d'avoir une meilleure assise du dispositif mais d'autoriser des réglages extrêmement précis de l'assiette de l'anneau. Il est à noter cependant que l'élément réglable 35 des sup ports "aval" n'est pas, comume dans le cas précédent, relié à 1' extrémité libre de 11 autre élément 36 mais sensiblement dans le milieu de celui-ci. Il est à remarquer que les tiges de piston des vérins 18 sont avantageusement prévues, ainsi qu'il est bien visible en particulier à la figure 8, pour recevoir des embouts de longueur ap propriée selon le diamètre des éléments tubulaires à traiter. Dans ce but, chaque tige de piston présente une partie ter minale filetée 50 sur laquelle peut venir se visser un embout de longueur appropriée 51. Les vérins 18 sont reliés à une centrale de commande indiquée à la figure 2 en 52. Le fonctionnement d'un tel dispositif peut s'analyser de la manière suivante : le disposItif est d'abord amené en place au droit du plan de- joint de deux viroles mises bout à bout, de telle sorte que les génératrices de l'anneau se trouvent réparties de part et d'autre de ce plan de joint. Si l'opérateur a constaté que les deux éléments tubulaires à assembler ne présentent pas des bords à profil parfaitement identiques et en regard, l'opérateur agit en premier lieu sur l'un des vérins qui se trouve diamétralement cpposé à l'espace- ment le plus important qu'il y a lieu de réduire. On notera ici que les vérins n' agissent pas au voisinage immédiat du bord de la tôle, mais à une certaine distance de ce bord, par exemple au moins 80 millimètres. Diverses raisons peuvent etre exposées sur ce point 1) cette disposition permet de faciliter 1 ' opération de soudage étant entendu que le ou les vérins sont maintenus sous pression pendant cette opération. ainsi qu'on le verra plus loin; 2) pour empêcher le vérin, pendant son action de poussée, d'échapper à la tôle 3) pour éviter une déformation localisée de la tôle. Il amène les deux bords des éléments en regard, s'ils ne le sont pas déjà, au niveau de ce vérin qui servira d'appui; dans une seconde phase l'opérateur actionne le vérin qui se trouve sous la tôle à pousser jusqu'à ce que celle-ci soit amenée en regard du bord de l'autre élément qui lui fait vis-àvis. Dans le. cas ou une autre déformation est constatée, la même double opération est effectuée sur un autre diamètre, et alnsi de suite jusqu'à ce que les bords des éléments à assembler soient partaitement en regard; il est noté bien entendu que l'action de chaque paire de vérins l'une de butée, 1 autre de poussée s'exerce sur la même virole. La tension de to.s les vérins qui ont été actionnés est maintenue; lorsque le vis-à-vis complet des éléments à assembler étant réalisé, il est procédé à la liaison par soudure des deux éléments. Une fois la soudure réalisée tous les vérins sont ramenés en position initiale et l'appareil peut être roulé dans la conduite en vue d'une nouvelle opération. Il est observé que l'appareillage décrit, offre la possibilité de régler l'action la vitesse de déplacement des tiges de piston des vérins et de mesurer la pression exercée par chacun d'eux. Le réglage de vitesse est obtenu en réglant la cylindrée, directement liée au débit de la pompe hydraulique de la centrale de commande 52, ainsi que le réglage de pression maximale de travail. Cette disposition permet de limiter la tension exercée sur la zone de tale sollicitée et d'éviter le dépassement de la limite élastique qui conduirait au fluage de l'acier, occasionnant des déformations permanentes de l'enveloppe. Une autre particularité réside dans le fait que le dispositif selon l'invention peut, par le jeu des supports réglables être utilisé pour des diamètres d'éléments tubulaires compris par exemple entre 2m50 et 6m. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté lequel pourra au contraire recevoir diverses modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. liECENDICAl'ION,S 1. Dispositif pour ajuster les parties terminales de deax éléments tubulaires à assembler, caractérisé essentielleent en ce qu il comprend, un corps préférentiellement en forme d'anneau, dont la surface extérieure porte une pluralité d'unités orientées radialement susceptibles d'expansion à partir d'une position rétractée, tandis qu'aux faces latérales dudit corps sont associés des moyens de support aptes à faire coïncider l'axe de l'anneau avec l'axe d'un élément tubulaire, ou les axes de deux éléments tubulaires mis bout à bout. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les unités susceptibles d'expansion sont constituées chacune par un vérin relié à une centrale de commande, chaque unité étant manoeuvrable individuellement. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des vérins est monté déplaçable par rapport à l'anneau suivant deux directions, une première direction étant parallèle à une génératrice dudit anneau, tandis qu'une seconde direction est circonférentielle. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison de chacun des vérins avec l'anneau est effectuée par l'intermédiaire d'un socle lequel comporte d'une part, au moins deux lumières parallèles destinées au déplacement du vérin selon la première direction, ce socle étant d'autre part, adapté à coopérer avec des moyens aptes à provoquer son déplacement circonférentiel sur ledit anneau. 5 . Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour faire déplacer le socle circonférentiellement sur ledit anneau, sont constitués par une broche saillante latéralement sur laquelle est calé un pignon engrenant avec une couronne dentée solidaire de l'anneau. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que quatre supports sont associés au corps deux supports étant reliés par articulations à une face latérale du corps dite face amont, et deux autres supports à l'autre face latérale dite face "aval", lesdits supports, disposés de part et d'autre d'un plan diamétral, étant d'orientation générale inclinée par rapport à l'axe du corps en s'étendant au delà des faces de ce dernier. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que les supports sont constitués chacun par deux éléments tubulaires, l'un au moins de ceux-ci étant réglable en longueur de manière à modifier l'inclinaison précitée et partant, la position de l'axe du corps. 8. Dispositif selon l'une quelconque ees revendications 1, 6 ou 7, caractérisé en ce que les extrémités libres des supports portent chacune une roulette. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des tiges de piston des vérins est adaptée à recevoir un embout de longueur appropriée selon le diamètre de l'élément à redresser. 10. Procédé pour ajuster deux bords d'éléments tubulaires à assembler par soudure, caractérisé par le fait que l'identité des profils des bords à assembler est obtenue par repoussage de la tôle en agissant de l'intérieur des éléments tubulaires, ce repoussage étant effectué sous une pression contrôlée.