Brevet FR2304430A1 — publié le 19761015

L'invention est relative à un dispositif d'ébarbage pour éliminer la bavure intérieure du cordon de soudure de tubes soudés longitudinalement, comportant un support d'outil allongé, guidé de manière à coulisser d l'intérieur du tube et susceptible d'être accouplé à un moyen de traction, qui, à son extrémité postérieure, considérée dans le sens de travail de l'outil, porte un outil d'ébarbage ou de coupe destiné à enlever la bavure intérieure du cordon de soudure et, du c6té opposé au cordon de soudure, comporte au moins un organe de pression qui prend appui contre la paroi intérieure du tube et au moyen duquel le support d'outil peut entre poussé, avec une pression constante réglable, contre la région. avoisinant le cordon de soudure, de la paroi intérieure du tube. le support d'outil aussi bien que l'organe de pression comportant des moyens. faisant saillie radialement vers l'extérieur, en des emplacements opposés l'un à l'autre, destinés à prendre appui et à être guidés contre la paroi intérieure du tube. Dans un dispositif d'ébarbage connu de ce genre (brevet US n- 2 286 513). au support d'outil est articulé un levier à deux bras pivotant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du tube. L'un des bras de ce levier est poussé par un ressort spi ral, selon une direction radiale du tube contre le support d'outil de telle manière que l'autre bras du levier, sur lequel est prévu un galet de roulement, s'applique contre la paroi intérieure du tube en un emplacement diamétralement opposé au cordon de soudure, c'est-à-dire à l'outil de coupe fixé au support d'outil. Dans un autre dispositif d'ébarbage également connu (brevet DT n0 1 021 319), entre le support d'outil et l'organe de pression est prévue une cavité fermée, dans laquelle peut être introduit, de l'extérieur du tube, un liquide sous pression poussant radialement le support d'outil et l'organe de pression. en les écartant l'un de l'autre. Dans ce dispositif aussi, les moyens d'appui et de guidage contre la paroi intérieure du tube sont constitués par des galets tournant librement. Ces deux dispositifs connus, d'une part sont de construction compliquée et, par conséquent. sujets aux pannes et, d'autre part, sont d'une technique de fabrication coûteuse. Leurs dimensions transversales relativement grandes font qu'ils ne conviennent que pour des tubes de section relativement grande. de diamètre intérieur ne descendant pas en dessous de 30 mm. Evidemment, les bavures intérieures du cordon de soudure longitudinal de tubes de petite section, de diamètre intérieur inférieur à 30 mm et d'épaisseur de paroi relativement faible, descendent à des hauteurs inférieures à environ 3 mm, de sorte qu'on peut souvent les négliger Dans les tubes soudés de précision destinés à des usages spéciaux. il est cependant nécessaire, mê- me pour les tubes de faible section > d'éliminer soigneusement la bavure intérieure. Cette opération est effectuée jusqu a présent à l'aide d'outils d'ébavurage fixes, au voisinage du dispositif de soudage. Mais ces outils ne permettent pas d'éliminer la bavure avec la précision désirable pour des tubes de haute qualité. L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif d'ébarbage perfectionné du genre décrit au préambule qui, du fait de sa simplicité de construction, ne soit pas sujet aux pannes et n'entraîne pas de frais de fabrication particulièrement élevés > et qo convienne notamment pour des tubes de faible section. d'un diamètre intérieur inférieur à 30 mm, de préférence même inférieur à 20 mm. Pour résoudre ce problème, un dispositif d'ébarbage conforme à l'invention est caractérisé par le fait que l'organe de pression lui-même est réalisé sous la forme d'une languette élastique et, à son extrémité opposée à son extrémité libre de se déplacer élastiquement. est rigidement lié au support d'outil > que la tension de cette languette élastique peut être réglée au moyen d'au moins une vis qui permet de faire varier l'interstice compris entre la languette et le support d'outil, et que les moyens d'appui et de guidage, prévus au moins dans la région des extrémités longitudinales du support d'outil ainsi que de la languette élastique, sont réalisés sous la forme de patins de glissement fixes, en métal dur, qui ne font saillie raidialement que faiblement. Du fait que l'organe de pression lui-même est constitué par la languette élastique, on économise non seulement de la place mais encore la mise en oeuvre d'un élément élastique ou expansible supplémentaire et on obtient en même temps une simplification importante de la fabrication. La vis de réglage permet cependant d'adapter d'une manière simple la tension, et par conséquent l'action, de la languette élastique à des conditions diverses, de telle manière que la froce élastique de celle-ci soit constamment égale ou supérieure à la pression de coupe relative à l'ébarbage, A cet effet, on peut sans difficulté prévoir aussi un certain nombre de vis de réglage, disposées à une certaine distance l'une de l'autre, dont les différences de position agissent d'une manière correspondante sur la caractéristique élastique.De meme, on peut faire varier la caractéristique élastique uniquement en déplaçant une seule vis de réglage de l'un à l'autre d'un certain nombre de trous filetés, prévus pour celle-ci > disposés à une certaine distance l'un de l'autre. Ces dispositions pour régler la pression élastique d'application peuvent être mises en oeuvre à l'aide de moyens simples et avec une sûreté de fonctionnement suffisante pour assurer, même pour un usage de longue durée, un travail exempt de panne du dispositif d'ébarbage. Enfin, du fait de la conception même d'un dispositif conforme à 1'invention, aussi bien le support d'outil que la languette élastique prennent appui, par leurs régions d'extrémités correspondantes, contre la paroi intérieure du tube, uniquement par des patins de glissement fixes qui ne font saillie radialement que faiblement. Alors que les patins de glissement fixes, d'une part contribuent à simplifier le dispositif au point de vue de sa construction et de la technique de sa fabrication. ils sont d'autre part particulièrement importants pour réduire les dimensions transversales de l'appareil suffisamment pour qutil convienne sans aucune difficulté à des tubes de section particulire- ment faible. Bien que la languette élastique puisse être fixée de différentes manières au support d'outil, par exemple par des vis, par soudage, par rivetage etc, un mode de réalisation préférentiel de l'invention consiste à réaliser la languette élastique d'une seule pièce avec le support d'outil et, pour cela, uniquement à fendre axialement le corps du dispositif. Ceci peut, de préférence > être effectué à partir des deux extrémités du corps du support d'outil, de telle manière que la languette élastique soit réalisée sous la forme d'une double languette rigidement liée au support d'outil > dans la région mé- diane de la longueur de celui-ci, par une partie intermédiaire courte et abaissée de celui-ci. Le fendage du corps du dispositif peut être effectué par exemple à la scie. Evidemment, on peut, selon une autre solution, réaliser la double languette séparément et la fixer ensuite solidement, mais d'une manière amovible, à la partie intermédiaire du support d'outil. En tout cas, il est avantageux que les languettes élastiques dirigées respectivement ver5 les extrémités opposées du support d'outil présentent, au moins approximativement > la même longueur. L'expérience a montré que l'utilisation de telles doubles languettes élastiques améliorait considérablement la stabilisation du dispositif d'ébarbage à l'intérieur du tube, de sorte qu'il faut dans tous les cas préférer cette solution à celle ne comportant qu'une seule languette élastique dont l'extrémité libre est dirigée vers l'extrémité postérieure du support d'outil. Du fait que la longueur du support d'outil, d'une manière avantageuse, est égale au moins à vingt fois le diamètre intérieur du tube, il est relativement facile d'assurer la position stable de fonctionnement, indispensable à une action de coupe impeccable, du dispositif d'ébarbage à l'intérieur du tube, lorsque le support d'outil s'appuie contre la paroi intérieure du tube, au moyen de la double languette, à partir de la région médiane de sa longueur. D'autre part, on peut obtenir ainsi une pression élastique plus élevée que dans le cas où l'on n'utilise qu'une seule languette élastique dont la longueur devrait correspondre à peu près à celle du support d'outil pour pouvoir assurer une position suffisamment stable du dispositif d'ébarbage à l'intérieur du tube, en mouvement relatif par rapport à celui-ci, bien que la pression de coupe n'agit que d'un seul côté. D'une manière avantageuse, l'interstice ou la fente, situé entre le support d'outil et la languette élastique ou les languettes élastiques est disposé en dessous du plan médian longitudinal axial du corps du dispositif, constitué essentiellement uniquement par le support d'outil et la languette élastique et parallèlement à ce plan. Lorsque le support d'outil et les languettes sont réalisés d'une seule pièce, la distance radiale entre l'interstice ou la fente et le plan médian longitudinal axial du support d'outil dépend uniquement des propriétés élastiques du matériau utilisé. Si on utilise un ressort à lame comme languette élastique, cette distance peut être éventuellement relativement grande, mais aussi relativement petite. Pour faire varier la largeur de l'interstice et par conséquent la tension de la languette élastique ou des parties de lan guettes, sont prévues, au moins une, de préférence deux, vis de réglage, disposées à une certaine distance l'une de l'autre, traversant perpendiculairement le support d'outil et prenant appui, par leurs extrémités libres, sur la languette élastique ou sur les parties de languettes élastiques, ces vis étant de préférence à tête noyée etpar conséquent à tête creuse. Le support d'outil comporte de préférence, à chacune de ses deux extrémités longitudinales, seulement un patin de glissement en métal dur, adapté à la courbure intérieure du tube, qui, dans la région de la bavure intérieure du cordon de soudure, présente une rainure de guidage destinée à recevoir cette bavure. Dans ces conditions, on empêche à coup sûr toute rotation relative entre le tube et le dispositif d'ébarbage.et on facilite un guidage impeccable de l'appareil à l'intérieur du tube. L'outil d'ébarbage ou de coupe est alors disposé de préférence en arrière, par rapport à sa direction de travail, du patin de glissement en métal dur prévu à l'extrémité correspondante du support d'outil. Les patins de glissement en métal dur prévus aux extrémités de la languette élastique ou des parties de languettes élastiques, sont au contraire, d'une manière avantageuse, disposés en double, ceci de telle manière qu'ils laissent entre eux un espace libre dans la région du plan longitudinal médian vertical du corps du dispositif. De ce fait, les particules de soudure situées, adhérant ou entraînées à l'intérieur du tube peuvent passer librement sans affecter l'état d'équilibre imposé du système. Il stestrévélé avantageux que les patins de glissement en métal dur prévus aux extrémités des languettes élastiques soient disposés avec des décalages respectifs d'environ 30 à 450 par rapport au plan longitudinal médian vertical du corps du dispositif. Evidemment, si c'est nécessaire, on peut prévoir des patins de glissement supplémentaires, mais il est recommandé de disposer aussi bien les patins de glissement associés aux languettes élastiques que ceux associés au support d'outil à une distance aussi grande que possible l'un de l'autre, de préférence en tout cas aux extrémités de ceux-ci. Dans ces conditions. l'espacement des patins de glissement prévus sur le support d'outil est inférieur à celui des patins de glissement prévus sur la ou sur les lan guettes élastiques, les patins prévus à l'extrémité postérieure, considérée dans le sens de travail du disposItif, de la languette élastique, étant disposés dans la région longitudinale située entre le patin du support d'outil et l'outil d'ébarbage ou de coupe disposé à la suite de ce patin. Pour maintenir le support d'outil le plus possible à l'abri de l'action des forces extérieures, il comporte, à son extrémité antérieure, deux doubles articulations, montées axialement à la suite l'une de l'autre, pour l'accouplement de la barre qui le maintient à l'intérieur du tube, desquelles doubles articulations l'une comporte deux axes d'articulation horizontaux et l'autre deux axes d'articulation verticaux. L'axe longitudinal commun des deux doubles articulations coïncide avec l'axe du corps du dispositif et est lié à cet axe, c'est-à-dire au support d'outil, par un embout fileté. L'invention est expliquée plus en détail ci-après dans deux de ses modes de réalisation, considérés à titre illustratif mais nullement limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues, respectivement en élévation latérale et en plan, du dispositif d'ébarbage, - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV,IV de la figure 1 - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure I ; et - la figure 6 est une vue latérale, en coupe partielle, d'un second mode de réalisation du dispositif d'ébarbage. Sur le dessin, le tube soudé en long, de dimensions 22x 2 mm a été représenté en trait mixte et a été désigné par 1. Le premier dispositif d'ébarbage, représenté sur les figures 1 à 5. désigné dans son ensemble par 2, est composé essentiellement d'un support d'outil allongé 3 et de deux languettes élastiques 4', 4 " formées d'une seule pièce avec celui-ci, qui constituent ainsi deux parties longitudinales, à peu près de même longueur, et dirigées vers les extrémités opposées du support d'outil, d'une double languette élastique, d'une seule pièce 4. La double languette 4 est reliée au support d'outil 3 à l'aide d'une partie intermédiaire, courte et abaissée, 5. Les deux interstices ou fentes 6' et 6", compris entre le support d'outil 3 et les languettes élastiques 4' et 4" ont été formés chacun en fendant axialement à la scie le corps 2 du dispositif à partir de l'extrémité correspondante. A l'extrémité postérieure, considérée dans le sens de travail désigné par la flèche X, du dispositif, et dans le prolongement du porte-outil 3, est disposé un outil d'ébarbage ou de coupe 7 qui est fixé, d'une manière amovible, à l'aide d'une vis à tette noyée 8. Le tube 1, représenté en trait mixte, se déplace, au cours du fonctionnement du dispositif, en sens opposé à celui de la flèche X, car le dispositif d'ébarbage 2 est, dans la région de son extrémité antérieure, maintenu par une tige, non représentée, à une distance appropriée du dispositif de soudage de tube. La tige de maintien est accouplée à l'embout fileté 9 qui, avec interposition de deux doubles articulations 10 et 11 disposées à la suite l'une de l'autre, est accouplé aoaxialement, par 1'intermédiaire d'un embout fileté 12, au support d'outil 3. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, la première double articulation 10 comporte deux axes d'articulation verticaux et la seconde 11 deux axes d'articulation horizontaux. Le réglage des languettes élastiques 4' et 4" et par conséquent de leur tension s'effectue au moyen de vis de réglage 13', 13" et 14' ainsi que 14", qui traversent verticalement transversalement le support d'outil 3, lesquelles lorsqu'on les serre, prennent appui par leurs extrémités libres sur la face supérieure des languettes élastiques 4' et 4" et écartent celles-ci. A cet effet, les vis de réglage sont réalisées sous forme de vis à tête creuse encastrée. Le support d'outil 3 comporte, aussi bien à son extrémité antérieure qu'à son extrémité postérieure, un patin de glissement en métal dur, solidement encastré 15' et 15" dont la surface extérieure est adaptée à la courbure intérieure du tube et présente, au niveau de la bavure intérieure 1' du cordon de soudure du tube 1, une rainure de guidage 16', 16" destinée à recevoir cette bavure. Les rainures 16' et 16" prévues dans les deux patins de glissement en métal dur sont suffisamment profondes pour que, dans le reste de la longueur du support d'outil, elles se prologent sous la forme d'une rainure continue 16 ménagée dans le support d'outil. Du côté opposé, à chacune des extrémités libres des languet tes élastiques 4' et 4", sont prévus deux patins de glissement en métal dur 17, 17 et 17', 17', fermement encastrés dans le matériau, qui sont décalés latéralement chacun de 350 environ par rapport au plan longitudinal médian vertical du corps du dispositif, de manière à laisser entre eux, dans la région de la surface intérieure inférieure du tube, un espace à l'intérieur duquel peuvent passer les particules de soudure qui adhèrent éventuellement à la surface intérieure inférieure du tube ou qui sont entraînées par celui-ci, sans affecter l'état d'équilibre du système élastique. Le mode de réalisation représenté sur la figure 6 se distingue de celui représenté sur les figures 1 à 5 essentiellement par le fait qu'il ne comporte qu'une seule languette élastique 8, qui s'étend essentiellement suivant toute la longueur du support d'outil 3, l'interstice ou la fente 19 qui sépare la languette du support d'outil étant réalisée en fendant axialement à la scie le corps du dispositif à partir de l'extrémité de celui-ci située du côté de l'outil. A l'extrémité antérieure du dispositif, le support d'outil 3 et la languette élastique 18 sont reliés par la partie intermédiaire 20 de manière à ne former qu'une seule pièce.On a désigné par 13 le trou fileté traversant transversalement le support d'outil 3 et destiné à recevoir une vis de réglage, constituée par une vis à tête creuse encastrée, au moyen de laquelle on peut régler la position, et donc la tension, de la languette élastique 18. Evidemment, on peut prévoir encore un certain nombre d'autres trous filetés prépartis suivant la longueur dù support d'outil pour recevoir des vis de réglage. On a désigné par 21 le trou fileté de direction axiale destiné à recevoir l'embout d'accouplement 12 des deux doubles articulations montées à la suite l'une de l'autre, au moyen desquelles le dispositif est fixé à la tige de maintien qui passe dans le tube. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ébarbage pour éliminer la bavure intérieure du cordon de soudure de tubes soudés longitudinalement, comportant un support d'outil allongé, guidé de manière à coulisser à l'intérieur du tube et susceptible d'être accouplé à un moyen de traction, qui, à son extrémité postérieure, considérée dans le sens de travail de l'outil, porte un outil d'ébarbage ou de coupe destiné à enlever la bavure intérieure du cordon de soudure et, du côté opposé au cordon de soudure, comporte au moins un organe de pression qui prend appui contre la paroi intérieure du tube et au moyen duquel le support d'outil peut être poussé, avec une paroi constante réglable, contre la région, avoisinant le cordon de soudure, de la paroi intérieure du tube. le support d'outil aussi bien que l'organe de pression comportant des moyens, faisant saillie radialement vers l'extérieur, en des emplacements opposés l'un à l'autre. destinés à prendre appui et à être guidés contre la paroi intérieure du tube, lequel dispositif d'ébarbage est caractérisé en ce que l'organe de pression lui-même est réalisé sous la forme d'une languette élastique (18 ; 4', 4") et, à son extrémité opposée à son extrémité libre de se déplacer élastiquement, est rigidement lié au support d'outil (3), en ce que la tension de cette languette élastique peut être réglée au moyen d'au moins une vis qui permet de faire varier l'interstice (19 ; 6', 6") compris entre la languette et le support d'outil (3), et en ce que les moyens d'appui et de guidage prévus au moins dans la région des extrémités longitudinales du support d'outil ainsi que de la languette élastique, sont réalisés sous la forme de patins de glissement fixes, en métal dur, (15', 15"5 17, 17 et 17', 17') qui ne font saillie radialement que faiblement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette élastique (18; 4', 4") est constituée du même matériau que le support d'outil et est reliée à celui-ci de manière à ne constituer qu'une seule pièce, cet agencement étant obtenu en fendant axialement le corps (2) du dispositif à partir d'une extrémité. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe de pression est réalisé sous la forme d'une double languette (4) reliée au support d'outil (3), dans la région médiane de la longueur de celui-ci, par une partie intermédiaire (5) courte et abaissée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les languettes élastiques (4' 4"). dirigées respectivement vers les extrémités opposées du support d'outil, de la double languette (4). ont à peu près la même longueur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fente ou l'interstice (19 ; 6' > 6") compris entre le support d'outil (3) et chacune des languettes élastiques (18 ; 4', 4") est disposé en dessous du plan mé- dian longitudinal axial du corps (2), constitué ar le support d'outil (3) et les languettes élastiques, du dispositif, et est dirigé parallèlement à ce plan. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour faire varier la largeur de l'interstice et par conséquent la tension de la languette élastique (18) ou des parties de languettes (4', 4") sont prévues, au moins une, de préférence deux, vis de réglage (13', 13"; 14'. 14") disposées à une certaine distance l'une de l'autre, traversant perpendiculairement le support d'outil (3) et prenant appui, par leurs extrémités libres, sur la languette élastique ou sur les parties de languettes élastiques. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 > caractérisé en ce que le support d'outil (3) comporte à chacune de ses deux extrémités longitudinales un patin de glissement (15', 15") en métal dur, adapté à la courbure intérieure du tube, qui, dans la région de la bavure intérieure (1') du cordon de soudure, présente une rainure de guidage (16', 16") destinée à recevoir cette bavure. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rainures de guidage (16', 16") sont reliées l'une à l'autre par une rainure (16) continue qui s'étend suivant toute la longueur du support d'outil (3). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la languette élastique (18) ou les languettes élastiques (4', 4") comportent, au moins à leur ex extrémité libre mobile élastiquement, chacune un patin de glissement (17, 17 et 17', 17') en métal dur disposé de chaque côté du plan médian longitudinal vertical du corps (2) du dispositif. 10. Dispositif selon la revendication o, caractérisé en ce que les patins de glissement (17, 17 et 17', 17') en métal dur prévus aux extrémités des languettes élastiques sont disposés chacun avec un décalage angulaire latéral d'environ 30 à 45- par rapport au plan médian longitudinal vertical du corps (2) du dispositif. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les patins de glissement (17, 17 et 17', 17') en métal dur disposés aux extrémités de chaque languette élastique (18 ; 4, 4') sont plus espacés l'un de l'autre que les patins de glissement (15' et 15') en métal dur disposés sur le porte-outil, du cté opposé du corps (2) du dispositif. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les patins de glissement (17', 17') en métal dur prévus à l'extrémité postérieure, considérée dans le sens de travail (X) du dispositif, de la languette élastique, sont disposés dans la région située longitudinalement entre le patin de glissement (15") du support d'outil (3) et l'outil d'ébarbage ou de coupe (7) disposé à la suite de celui-ci. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le support d'outil (3), à son extré- mité située du côté opposé à l'outil, est muni de deux doubles articulations (10, 11) montées à la suite l'une de l'autre pour l'accouplement d'une barre de traction ou de maintien, desquelles doubles articulations, l'une (10) comporte deux axes d'articulation verticaux et l'autre (11) deux axes d'articulation horizontaux.