Brevet FR2360371A1 — publié le 19780303

L'inVention concerne les dispositifs pour l'usinage des corps de révolution creux, notamment les-dispositifs pcur ltébavarage circulaire interne aprss soudage de tubes bout à bout par rdsistance. On connaît des dispositifs pour l'ébavurage circulaire interne (Lifshits V.S. Litvinchuk E.D., "Methodes de soudage par compression des pipelines et des conduites des champs de production", éditions "Nedra", Xoscou, 1969, pp. 126 à 129, figures 64 à 65), comprenant une barre fixée en porte-à-faux et sur laquelle sont montas des frappeurs épaulés par des ressorts. Un moteur électrique anime ces frappeurs d'un mouvement de rotation, durant lequel, sous l'effet de la force centrifuge, ils viennent frapper le cordon de soudure circulaire, dont la température est de 800 à 11000G, et assurent ainsi le décalaminage et le lissage de la soudure. On COnnaît un dispositif d'ébavurage circulaire interne après soudage de tubes bout à bout par résistance (brevet des U.S.A. NO T 922 913, cl. 219-6), comprenant une tête porte-outil avec un corps sur lequel est monté un-porte-outil recevant un outil de coupe, un mécanisme de déplacement radial logé dans son propre corps, et une commande de rotation du porte-outil, ainsi qu'un système pour l'amenée de la tête porte-outil dans la zone d'ébavurage. Sur ledit système est fixée en porte-à-faux une barre dont le bout libre est accouplé à la tête porte-outil. Un inconvénient des dispositifs d'ébavurage indiqués consiste en ce que la sûreté de l'ébavurage est tributaire de la température de la bavure. Lorsqu'an emploie un tel dispositif d'ébavurage, un retard dans l'opératIon peut rendre impossible l'élimination de la bavure (la tervpérature de la bavure devient inférieure à la valeur prescrite). Un autre inconvénient des dispositifs d'ébavurage indiqués consiste en ce qu'ils n'assurent pas un ébavurage uniforme sur tout le parimètre des tubes quand leur forme n'est pas ronde ou quand ils sont désaxés dans le joint à souder. les dispositifs d'ébasurage connus ont aussi l'inconv- nient de ne pas assurer une charge uniforme sur la commandes car l'avance de l'outil est uniforme indépendemment de la section de la bavure, qui augmente au fur et à mesure que l'on se rapproche de sa base. On s'est proposé par conséquent de créer un dispositif d'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance, qui permettrait d'exécuter l'ébavurage indépendamment de la température de la bavure, assurerait un ébavurage uniforme si la forme des tubes n'est pas ronde et si les tubes sont désaxés dans le joint soudé, et grecs auquel l'avance radiale par tour de l'outil de coupe pourrait Etre variée en fonction de la géométrie de la bavure. La solution consiste en un dispositif d'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance, comprenant une tête porte-outil avec un corps sur lequel est monté un porte-outil recevant un outil de coupe, un mécanisme de déplacement radial du porte-outil, logé dans son propre corps, et une commande de rotation du porte-outil, ainsi qu'un système pour l'amenée de la tête porte-#util dans la zone a'ébavurage, sur lequel est fixée en porte-à-faux une barre dont le bout libre est accouplé à la tête porteoutil, dispositif dans lequel, d'après l'invention, le mécanisme de déplacement radial du porte-outil est un vérin hydraulique sur la tige duquel est rigidement fixé le porte-outil, lié au corps du mécanisme de déplacement radial par des ressorts produisant l'effort de pénétration de l'outil de coupe, ces ressorts s'appuyant d'un cEté sur le corps du mécanisme de déplacement radial, et de l'autre, sur le porte-outil, lequel est mis en rotation par une commande montée sur le corps de la t#te porte-outil et dont l'arbre est rigidement accouplé au corps du mécanisme de déplacement radial du porte-outil, ce mécanisme portant un distributeur dont la tige coopère avec la rampe profilée d'un reproducteur monté fixe sur le corps de la tête porte-out'#l, ledit porteoutil étant en outre doté de galets palpant la surface intérieure des tubes. Un tel dispositif assure un ébavurage uniforme sur tout le périmètre de la soudure, même si les tubes soudés ne sont pas ronds. En outre, selon la forme de la bavure, au fur et à mesure de son enlavementt la profondeur de passe diminue proportionnellement, ce qui permet de conserver un effort de coupe pratiquement constant. Il est avantageux que la tête porte-outil comporte un système de centrage comprenant des poussoirs montés radialement dans le corps de la tette porte-outil et dotés de sabots, ces poussoirs étant actionnés par des vérins hydrauliques montés dans le corps de la tête porte-outil. L'emploi d'un système de centrage permet d'obtenir une course minimale de l'outil de coupe. En outre, grace au rapprochement maximal de 1' outil par rapport à la zone d'ébevarage, le porte-à-faux se trouve réduit, ce qui augmente la rigidité de l'ensemble pendant la coupe. Il est avantageux aussi que le dispositif d'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance comporte des moyens pour évacuer les copeaux d'ébavurage de la zone d'ébavurage, lesdits moyens consistant en des bobines électromagnétiques avec des noyaux en acier, fixées dans la partie inférieure du corps de la teste porte-outil. les moyens d'évacuation des copeaux d'ébavurage de la zone d'ébavurage permettent d'obtenir sur la surface interne des tubes un renfort uniforme grâce à l'évacuation des copeaux d'ébavurage ui descendent dans la partie inférieure des tubes soudés, ces copeaux ne pouvant ainsi s'snterposer entre la surface intérieure des tubes soudés et les galets la palpant. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description détaillée d'un exemple de réalisation concret mais non limitatif illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un dispositif d'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance, conforme à l'invention - la figure 2 représente une vue en coupe suivant II-II de la figure i --la figure 3 est une vue en coupe longitudinale, avec arracliement partiel, du dispositif conforn.e à l'invention; - la figure 4 représente schématiquement le circuit hydrauliQue de commande du mécanisme assurant l'avance radiale du porte-outil. Le dispositif pour l'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance, faisant l'objet de l'invention, comprend une tête porte-outils 1 (figure 1) avec un corps 2 (figure 2) sur lequel sont montés des porte-outil 3 (figure 3). Dans les porte-outil 3 sont fixés des outils, par exemple des outils monocoupes 4, ainsi que des galets 6 pour le palpage de la surface intérieure des tubes soudés 5. Le dispositif comprend aussi un mécanisme de déplacement radial des porte-outil 3, constitué par des vérins hydrauliques 7, sur les tiges 8 desquels sont rigidement fixés les porteoutil 3. Le corps 9 dudit mécanisme de déplacement radial porte-un distributeur 10. La liaison cinématique entre les vérins hydrauliques 7, commandés par le distributeur 10, et les porte-outil 32 est assurée par des ressorts 11, s'appuyant d'un côté sur le corps 9 du mécanisme de déplacement radial, et de l'autre, sur les porte-outil 3. Le corps 9 dudit mécanisme est rigidement accouplé à un arbre 12 qui est mis en rotation dans des roulements 13; par une commande 14 qui peut etre soit hydraulique, soit pneumatique, soit électrique. la commande 14 est accouplée à l'arbre 12 par un manchon 15- Sur le corps 2 de la tête porte-outils est rigidement fixé un reproducteur 16 qui coopère avec la tige 17 du distributeur 10 pendant la rotation des porte-outil 3. La longueur et le profil de reproducteur 16 sont choisis de façon à assurer l'avance radiale par tour voulue des porte-outil 3 avec les outils 4. le dispositif est doté de moyens d'évacuation des copeaux d'ébavurage de la zone -d'ébavurage. Ces moyens sont constitués par des électroaimants 18 fixés à la partie inférieure du corps 2 de la-tete porte-o#tils 1. les électro aimants tE se composent d'un noyau 19 et d'une bobine 20 fixée sur ce noyau. Sur l'arbre 12 de la commande de rotation 14 est fixée une raclette 21, et sur le corps 2 est fixée une bride 22. Dans cette bride est prévu un moyen d'étanchéité 23 raccordé par une conduite de pression 24 aux chambres coté tige des vérins hydrauliques 7. les chambres c8té piston des vérins 7 sont raccordes avec le retour par une conduite 25. La tête porte-outils 1 comporte un système de centrage 26 monté sur son corps 2. Ce système compren#d des poussoirs 27 montés radialement et portant des sabots 28, les poussoirs 27 avec leurs sabots 28 sont mis en mouvement rectiligne alternatif par des vérins hydrauliques 29 montés sur le corps 2 de la tête porte-outils 1. La tête porte-outils 1 est fixée en porte-à-faux sur une barre 30 (figure 1) équipée d'un système 31 pour l'amenée de la tête porte-outils 1 dans la zone d'ébavurage. Afin d'éviter l'arrêt du mécanisme de déplacement radial quand la tige 17 (figure 3) du distributeur 10 est enfoncée par le reproducteur 16, il est prévu un interrupteur de fin de course 32 monté sur la bride de la tinte porte-outils 1, et un plat de pression 33 fixé au corps 9 du mécanisme de déplacement radial. L'interrupteur de fin de course 32 commande un distributeur 34 (figure 4) destiné à la commande de la course des porte-outil 3 avec les outils 4. le dispositif d'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance fonctionne de la faÇon suivante. Après soudage des tubes 5, les outils 4 sont amenés dans la zone d'ébavurage à l'aide du système 31, de façon que l'axe des outils 4 co#ncide avec le joint soudé. le fluide moteur sous pression est admis dans la chambre côté piston des vérins 29, ce qui provoque le serrage du dispositif dans le tube 5. le fluide moteur arrivant du système d'alimentation hydraulique (non représenté va aux chambres coté tige des vérins 7 en passant à travers le distributeur 34. la commande 14 de rotation des porte-outi-a 3 avec les outils 4 est mise en marche. A chaque tour des porte-outil 3, le reproducteur 16 appuie par sa rampe profilée sur la tige 17 du distributeur 10, lequel met alors la chambre c8té tige des vérins 7 en communication avec le retour 25. Pendant ce temps, sous l'action des ressorts 11, les porte-outil 3 avec les outils 4 se déplacent radialement d'une valeur déterminée par le volume de fluide passant des chambres côté tige des vérins 7 à la conduite de retour 25. lès que les outils 4 entrent en contact avec la bavure, ils commencent à la couper. Plus les porte-outil 3 s'éloignent du centre du tube 5, plus l'effort des ressorts il devient faible et, par conséquent, plus l'avance radiale par tour de chaque outil 4 devient petite, la longueur du reproducteur 16 et la vitesse de rotation pendant la coupe étant constantes. De la sorte, pendant la coupe, l'avance par tour des porte-outil 3 diminue au fur et à mesure que les outils 4 se rapprochent de la surface interne des tubes 5, et, étant donne que la largeur de la bavure va en augmentant, l'effort de coupe reste pratiquement constant. Pour prévenir la pénétration dan I e métal des tubes 5 et assurer un renfort de hauteur voulue au cordon de soudure, l'avance des outils 4est réglée de façon que la distance de leur arête coupante à l'axe de rotation des porte-outil 3 soit plus petite que celle des génératrices des galets 6. le défaut de colncidence de l'axe de rotation des porte-outil 3 avec l'axe des tubes 5 et le défaut de circularité des tubes 5 sont compensés au cours de l'ébavurage par les ressorts 11. Simultanément avec la mise en marche de la commande 14, les bobines 20 des électroaimants 18 sont mises sous tension et leurs noyaux 19 attirent les copeaux d'éaavu- rage. Une telle évacuation des copeaux d'ébavurage de la zone d'ébavurage assure des conditions normales de fonctionnement des outils de coupe 4. Une fois la bavure complètement coupée, la commande 14 est arrêtée. La chambre côté tige des vérins 7 est alors mise en communication avec la conduite de pression 24 à l'aide du distributeur 34. Il en résulte un déplacement radial des porte-outil 3 avec les outils 4 vers le centre, jusqu'à la position initiale. le système de centrage 26 se desserre en libérant ainsi le tube 5. Ensuite le dispositif est avancé pour l'ébavurage de la soudure suivante des tubes. La raclette 21, en se déplaçant dans le tube, pousse les copeaux d'ébavurage tombés dans la partie inférieure du tube après le débranchement des bobines 17. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'ébavurage circulaire interne de tubes soudés bout à bout par résistance, du type comprenant une tEte porte-outil avec un corps sur lequel est monté un porte-outil recevant un outil de coupe, un mécanisme de déplacement radial du porte-outil, logé dans son propre corps, et une commande de rotation du porte-outil, ainsi qu'un système pour l'amenée de la tête porte-outil dans la zone d'ébavurage sur lequel est fixée en porte-à-faux une barre dont le bout libre est accouplé à la tette porte-outil, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement radial du porte-outil est un vérin hydraulique sur la tige duquel est rigidement fixé le porte-outil, lié au corps du mécanisme de déplacement radial par des ressorts qui produisen#'effort de pénétration de l'outil de coupe, ces ressorts s'appuyant d'un c3té sur le corps du mécanisme de déplacement radial, et de l'autre, sur le porte-outil, lequel est mis en rotation par une commande montée sur le corps de la tête porte-outil et dont l'arbre est rigidement accouplé au corps du mécanisme de déplacement radial du porte-outil, ce mécanisme portant un distributeur dont la-tige coopère avec la rampe profilée d'un reproducteur monté fixe sur le corps de la tête porte-outil, ledit porte-outil étant en outre doté de galets palpant la surface intérieure des tubes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête porte-outil comporte un système de centrage comprenant des poussoirs montés radialement dans le corps de la tête porte-outil et dotés de sabots, ces poussoirs étant actionnés par des vérins hydrauliques montés dans le corps de la tete porte-outil. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'évacuation des copeaux d'ébavurage de la zone d'ébavurage, réalisés sous la forme de bobines électromagnétiques avec des noyaux en acier, fixées dans la partie inférieure du corps de la tête porte-outil.