Brevet FR2424100A1 — publié le 19791123

La présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs destinés à meuler la surépaisseur d'un cordon de soudure aboutant deux viroles se trouvant immobilisées dans une position quelconque. De manière connue lorsque les viroles sont aboutées par un cordon de soudure, la surépaisseur de soudure est apparente sur les deux faces du tronçon de conduite ainsi réalisé et peut être meulée sans difficultés excessives en atelier du fait de la bonne accessibilité. Pour ce faire on a déjà proposé d'effectuer une telle opération en atelier en faisant tourner un cordon de soudure reliant deux viroles devant une meule fixe. Une telle façon de faire convient bien pour des tronçons de conduite de longueur relativement réduite qui peuvent etre entraînés en rotation. Par contre lorsque la conduite est réalisée sur place avec des viroles de grands diamètres, et ce, le plus souvent sur des terrains à fortes déclivités, on comprend aisément qu'il est hors de question d'effectuer le meulage de la surépaisseur des cordons de soudure, ainsi qu'il est mentionné ci-dessus. On effectue alors le meulage manuellement, mais une telle façon de faire a notamment pour inconvénient d'être longue, et d'imposer au personnel des conditions de travail pénibles. La présente invention vise un dispositif de meulage intérieur qui outre une réalisation simple, et une mise en oeuvre n'offrant pas de difficultés particulières, remédie aux inconvénients briè wment énoncés ci-dessus. Le dispositif selon l'invention, destiné au meulage d'une surépaisseur d'un cordon de soudure aboutant deux viroles, le meulage étant effectué à l'intérieur de celles-ci, se caractérise en ce qu'il comprend une tête de meulage mobile sur une piste circulaire aménagée sur un châssis porteur qui est équipé de moyens permettant, à volonté, son déplacement longitudinal dans les viroles, ou au contraire son blocage à un emplacement déterminé. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tête de meulage est constituée par un chariot portant soit une meule du vype à disque ou cylindrique, soit une meule à bande ; ce chariot est automoteur, et il comporte en outre des moyens de galets adaptés à permettre son roulement sur la piste ainsi que son accouplement avec cette dernière, de sorte qu'il est parfaitement guidé quel que soit sa position autour de la piste. Selon encore une autre caractéristique importante de l'inver- tion, la meule est associée au chariot par l'intermédiaire de moyens permettant notamment l'utilisation du dispositif à des conduites dont le diamètre varie dans une certaine mesure, et aussi 'ajuster la position de la meule par rapport à la surépaisseur meuler. Selon encore une autre caractéristique importante de l'invention la meule est soumise à l'action d'un moyen apte d'une part, à appliquer la surface abrasive de la meule sur la surépaisseur a meuler avec une force déterminée, et, d'autre part, à compenser une éventuelle ovalisation de la conduite au niveau du cordon de soudure. Un tel dispositif permet de rendre le travail du personnel moins pénible, puisque les opérations de meulage non seulement sont automatisées, mais encore elles sont effectuées a une dis- tance respectable des opérateurs. Il en résulte à la fois des gains de temps non négligeables, un meulage de la surépaisseur du cordon de soudure parfaitement maitrisé, et une sécurité accrue pour le personnel. t'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donné' à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif de meulage conformément à l'invention la figure 2 est une vue de face de ce dispositif suivant la flèche F de la figure 1 la figure 3 est une vue en perspective partielle illustrant la tête de meulage la figure 4 est également une vue en perspective psrtielle suivant la flèche Fl indiquée à la figure 3 les figures 5 à 7 montrent schématiquement différentes positions possibles de la meule; la figure 8 est une vue partielle en plan montrant le moyen d'entraînement du chariot;; la figure 9 est une vue partIelle en coupe suivant la ligne I e ls figure 3. tans la forte de réalisation choisie et représentée aux figures, le dispositif suivant l'invention comprend essentiellement un châssis indiqué globalement en 10 auquel est associée une tette de meulage indiquée dans son ensemble en 11. Le e châssis est constitué par un tambour en treillis comrcrtant deux faces latérales ptriphériquement circulaires ré ries par entretoises, une face dite face amont étant indiquée par la référence -1 les faces latérales précitées portent chacune un profilé cir culaire respectivement 12, 13k, formant une piste sur laquelle la tête de meulage peut circuler par l'intermédiaire de moyens d entraînement qui seront décrits plus loin La tête de meulage comprend, pour l'essentiel un chariot 16 sur lequel est adaptée une meule X ajustable en toutes positions rar l'intermédiaire de moyens qui seront également décrits dans ce qui va suivre. Le chariot 16 est équipé de galets et contre-galets 16A dispo sés de telle sorte, par rapport aux profilés 12k, 13A, que la tête de meulage ll peut cheminer sur la piste ainsi formée tout en étant maintenue guidée quelle que soit sa position au cours du cheminement ; avantageusement le chariot 16 porte à une extrémité par 1' intermédiaire d'une chape 16R et d'un axe 16C un essieu 16D sur lequel sont adaptés des galets et contre-galets 16A. Les moyens d'entraînement de la tête de meulage 11 compreiiaent (voir en particulier aux figure# 1 à 3) un cylindre 15 monté rotatif sur la face intérieure du chariot dans les paliers 15k, 15B, solidarisés à ce dernier, le cylindre 15 étant lui-même accouplé à un moteur 17 pour son entraînement en rotation. Sur ce cylindre 15 s'enroulent deux câbles 18A, 18B s'étendant de part et d'autre dudit cylindre ; chacun des câbles (figures 1 à 3) a une extrémité liée en 18'h, 18'B au cylindre, tandis que leurs autres extrémités sont attachées à des moyens de mise sous tension 19, 19A eux-mêmes accrochés au châssis en 20 et 20A. Les moyens de mise sous tension précités sont ici constitués par des tendeurs à ressort liés au châssis. Les câbles 18k, 18B sont disposés dans une gouttière 21 fixée aux entretoises reliant les faces 12, 13, du châssis suivant un tracé en hélice ainsi qutil est bien visible en particulier à la figure 1 ; sur cette figure on voit clairement que d'un point dt accrochage 20 à un autre point d'accrochage 20A les câbles 18A, 183 effectuent un parcours en hélice sensiblement de la valeur d'une circonférence et demie. En fonctionnement, le cylindre 15 entraîne donc la tête de meulage 11, #'un point de départ à un point d'arrivée sur un peu plus de 3600 ; il convient de remarquer que la disposition décrite permet l'entraînement de la tête de meulage 11 de manière alternative dans un sens puis dans un autre sens. Bien entendu, è la place d'un tel dispositif d'entraînement de la tête de meulage, il pourrait être prévu un dispositif du genre à crémaillère, s' galets de# pression, ou autres moyens analogues; mais le système à câble présente l'avantage d'être simple dan. sa réalisation, de pouvoir assurer son rôle dans lm milieu pou#sièreux et de permettre à la tête de meulage de circuler sur une piste qui n'est pas rigoureusement circulaire. Les faces 12, 13 du tambour sont rendues rigides par un certain nombre de bras radiaux 25 (figure 2) qui sont au nombre de huit pour l'exemple illustré et dont quatre d'entre eux, espaces à 900, portent des vérins 28 dont l'utilité apparaîtra plus loin. Le tambour ainsi équipé est destiné à être déplacé longitudinalement dans une conduite indiquée en C aux figures, et à cet effet, les deux faces du tambour sont munies de moyens de roulement. Dans l'exemple illustré, la face amont 12 du tambour comporte une roue 29 adaptée à l'extrémité d'une fourche 30 articulée au châssis en 31 ; un bras 32, avec un dispositif 33, permettant son allongement ou son rétrécissement est par ailleurs lié d'une part, à ltextrémité avant de la fourche et, d'autre part, à un point d' ancrage 34 passant sensiblement par l'axe du châssis. Un tel montage permet donc de régler la position de la roue 29 qui est en outre avantageusement directrice. Sur sa face aval 13 le châssis porte également une fourche 35 à deux bras divergents aux extrémités desquels sont adaptées des roues 36. La face aval porte aussi des passerelles 40-41 qui sont liées au tambour par des tirants télescopiques 42 et 43 montés sur articulation de façon à permettre aux dites passerelles d'être placées en position horizontale quelle que soit l'inclinaison de la conduite C. Ces passerelles sont destinées à permettre au personnel de surveiller l'exécution du travail et le bon fonctionnement de la tête de meulage. On se référera maintenant plus particulièrement aux fiSures 3 et 4 dans lesquelles on voit que la meule Mi du tyTe à bande Shra ive 45, protégée par un carénage 46 est adaptée en torte-à- faux une extrémité d'un bras de support 47 dont l'autre extrémité est montre art culée sur ur arbre Irarsversal 48 monté tournant dans des paliers 49 et 50 solidarisés sur la face extérieure du chariot 16, tandis que des moyens associé sont adaptés à ajuster la position de la meule en regard d'une surépaisseur d'un cordon de soudure indiqué en S. Un premier moyen d'anustement de la position de la meule i a pour but d'amener celle-ci exactement en regard de la surépaisseur du cordon de soudure à meuler étant donné que la position du châssis dans la conduite peut ne pas être assez précise ; ce moyen de réglage est constitué par l'arbre transversal 48 dont une extré- mité est pourvue d'une manivelle 48A et dont l'autre extr- Un second moyen d'ajustement de la position de la meule est indiqué dans son ensemble en 51 ; il a pour but de régler la position de la meule M7 en fonction du diamètre de la conduite C, en sorte que le dispositif suivant l'invention peut être utilisé pour exécuter un travail sur des conduites de diamètres différents. Ce second moyen est assuJetti à l'extrémité du bras de support 47 qui est opposée à son articulation sur l'arbre 48 ; il comporte une colonne filetée 60 se vissant par une extrémité dans un écrou de manoeuvre 61A monté prisonnier dans une noix 61 articulée en 62 audit bras support, tandis que à son autre extrémité, la colonne 60 est articulée sur un axe 61B parallèle à l'arbre transversal 48, cet axe 61B étant porté par des paliers 61C fixés sur la face supérieure du chariot 16. Ainsi, par simple rotation de la manivelle 48A dans un sens ou dans l'autre on déplace le bras 47 le long de l'arbre transversal 48 ; par suite, le carénage 46 de la meule M est également déplacé longitudinalement dans la conduite C suivant 1- flèche F4, un tel déplacement longitudinal du bras 47 étant permis grâce au montage coulissant de la colonne 60 sur l'axe 6113. Par ailleurs, on conçoit que le vissage ou le dévissage de 1' écrou de manoeuvre 61A sur la colonne filetée 60 provoque un déplacement angulaire (flèche F3) du bras de support 47 autour-de 1' arbre transversal 48, et par suite de déplacer la meule M en fonc t~on du diamètre de la conduite C. Un autre moyen d'ajustement de la position de la meule M a pour but d'appliquer celle-ci contre la surépaisseur du cordon ce soudure à mouler avec une pression déterminée. cet effet, (figures , et 4) la meule M est associée au bras de support 47 par l'intcrir!diaire d'un pivot 65 en sorte que celle-ci peut osciller autour d'un axe X-X sous l'effet d'un moyen tel qu'un vérin 66 fixé au bras de support 47 et dont la tige de piston 66# est co-lée var articulation 653 é une pièce 70 ac- couple et articulée au carénage 46 de la meule It. Le vérin 6G, fonctionnant par exemple avec de l'air comprimé, ou un Gaz comprime en bouteille, permet, en combinaison avec le montage oscillent du carénage de la meule sur le bras de support 47, d'absorber une ovalisation de la conduite et aussi d'écarter la meule de la paroi intérieure de cette dernière (flèche F). Un autre moyen d'ajustement de la position de la meule M vise à permettre un basculement de celle-ci de part et d'autre d'un plan transversal perpendiculaire à l'axe du tambour, de telle fa çon que la surface abrasive attaque le cordon de soudure en étant parallèle à la surface a meuler. cet effet, (figure 4) le pivot 65 supporte la meule par l' intermédiaire d'une pièce en L 70 fixée en bout de ce pivot dans une zone centrale de la grande branche ; la petite branche de la pièce en L est engagée dans une chape 71 solidarissée au carenage 46 de la meule Z et elle est liée avec ladite chape par un axe 72, tandis que ltextrénité libre de la grande branche de la pièce en L est accouplée au carénage 46 par un écrou 73 se vissant sur une tige 74 solidarisée audit carénage par un gousset 75. Une telle disposition conduit donc à permettre un basculement (flèche F6) de la meule M de part et d'autre d'un plan transversal symbolisé en 76 à la figure 4. il sera observé que la meule M est associé au bras support 47 au niveau de. son centre de gravité de telle tabor que la pres- sion deux bande abrasive sur la surépaisseur du cordon de soudure a meuler soit constante au cours du travail de meulage a effectuer. Bien entendu la meule peut être du type àbande, ainsi qu'il est représenté sur les dessins dans lesquels la bande est entraî- née par un moteur 77 ou du type comportant un disque ou une meule cy# cylindrique. S'agissant d'efPectuer le meulage #'i-rnc surêpaisseur S d'un cordon de soudure reliant deux viroles, cette surepaisseur étant à l'intérieur desdites viroles, le dispositif conformément a 1' inventIon est arené en regard du cordon de soudure S au moyen d'un engin de traction non représenté sur les dessins mais pouvant être par exemple un treuil ou un tracteur connecté en 80 à la face amont du tambour, les vérins de blocage 28 étant en position cie retrait ainsi d'ailleurs que la meule II (figure 5). osque le dispositif a été sensiblement amené en regard du cordon de soudure S à meuler, les vérins 28 sont mis simultane- ment sous pression en sorte que le tambour 10 est automatiquement place coaxialement à l'axe de la conduite et bloqué axialement dans celle-ci ; dans une deuxième phase, la meuleuse étant en position ce repos (figure 5) on agit sur le moyen de réglage 51 de façon ~ approcher la meule E au voisinage du cordon de soudure S; en maintenant un Jeu entre le carénage 46 et la conduite C dans une phase suivante on règle, si besoin est, la position longitudinale de la meule M au moyendu volant 48k ; de même on règle ensuite, si cela s 1avère nécessaire à l'aide de l'écrou 73 la-position de la meule Bd par rapport à un plaMtransversal. Une fois ces réglages effectués le moteur 77 est mis sous tension entraînant ainsi la meule ; ensuite le moteur 17 est également mis sous tension déplaçant ainsi l'ensemble de la tête de meulage 11 ; simultanément la pression de meulageest amenée dans le vérin 66 (figure 6) appuyant la face abrasive de. la meule sur la soudure. Le déplacement de la tête de meulage s'effectue d'un point de départ jusqu'à un point d'arrivée selon un trajet circonférentiel s'étendant sur-au moins 3600de façon que la totalité du cordon de soudure soit soumise à l'action de la face abrasive de la meule. Lorsque cette opération est terminée la pression dans le vérin 66 est supprimée et la meuleuse mise en position de repos les vérins 28 sont rétractés en sorte que le dispositif peut être tracté dans la conduite en retard d'un autre cordon de soudure à meuler. A la figure 7 on voit clairement que le moyen de réglage 51 permet d'amener la meule M, suivant le diamètre de la conduite, soit dans une position de retrait indiquée en traits pleins, soit dans une position d'extension indiquée en traits mixtes, en sorte que le dispositif peut être utilisé pour une gamme de diamètres de conduites différentes. A noter que la tête de meulage 11 peut coopérer avec des bu Jées de fin de course amovibles prévues sur la piste de roulement de manière à conférer à la tête de meulage un fonctionnement auto matique dans une zone déterminée correspondant à l'usure d'une ban de abrasive. Les m3te rs électriques 17 et 77, ainsi que le péri. 66, sont reliés par câbles et tubulures à une centrale de commande connue en soi non décrits ici parce que ne faisant pas partie de la présente invention ; il sera simplement noté que les câbles et la tubulure Précitée qui est souple s'enroulent ou se déroulent sur la charpente aménagée à cet effet avec des diabolos et un disposi- tif enrouleur, ces organes étant aptes à guider lesdits câbles et ladite tubulure lors du déplacement de la tête de meulage, le long de la piste circulaire. outre, le dispositif peut avantageusement être complété par des proJecteurs installés sur l'appareil pour assurer l'éclai- rage général ainsi que l'éclairage de la zone de travail de la meule, des moyens de sécurité mécanique et électrique non représentés ici étant également prévus. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la forme de la réalisation choisie et représentée laquelle peut au contraire faire l'obJet de dIverses modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour meuler la suréynisseur d'un cordon de Qou- dure aboutant deux viroles sensiblement circulaires se trouvant immobilisées dans une position quelconque, la surépaisseur à feuler étant à l'intérieur desdites viroles, caractérisé par e fait nu' il comprend une tête de meulage mobIle sur une piste circulaire aménagée sur un châssis porteur qui est équipé de moyens permet tant à volonté son déplacement longitudinal dans les viroles, ou au contraire son maintien dans une position stable à un e placement déterminé. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis porteur est constitué par un tambour circulaire en treillis à la périphérie duquel est aménagée la piste précitée, tandis que la tête de meulage est essentiellement constituée par un chariot automoteur portant une meule comprenant une bande abrasive, ou un disque, ou une meule cylindrique enferméepar exemple dans un carénage et un moteur d'entraînement, la liaison meule chariot étant effectuée par l'intermédiaire de moyens propres à permettre un aJustement de la position de parrapport à la surépaisseur à meuler du cordon de soudure. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chariot est associé à des moyens d'entratnement constitués par deux câbles s'enroulant sur un cylindre couplé avec un moteur d' entraînement, l'ensemble cylindre et moteur d'entraînement étant assujettis à une face inférieure du chariot situé en regard de la périphérie du tambour, tandis que lesdits câbles, qui s'étendent de part et d'autre dudit cylindre, ont leurs extrémités accrochées à des moyens de mise sous tension liés au châssis. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les câbles précités s'étendent de part e'.z'autre dudit cylindre on formant une hélice s'étendant sur un peu plus de 3600. 5. Dispositif selon les'revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les câbles sont disposés dans une gouttière fixée périph#- riquement au châssis suivant un tracé hélicoïdal. 6. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mise sous tension des câbles sont des tendeurs à ressort. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré carnes, caractërise en ce que le châssis porteur est uni de roues montées en bout d'ossatures en forme de fourches articulées e; fixees sur chaque face du tambour. A. Dispositif se on la revendication -., caractérisé en ce cue être fourche sst assuJettIe à un force, dite face airent du tambour, par l'intermédiaire d'un bras réglable en longueur, cette fourche portant à se extrémité au moins uneroue avantageusement directrice, tandis vue l'autre fourche, associée à la face aval du tambour, comporte deux bras divergents portant chacun une roue, l' ensemble ainsi onstitué fondant trois T points d'appui dudit châssis lors de son déplacement d'une soudure 8 l'autre. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revenications précédentes, caractérisé en ce que le chariot est ésuipé de galets et contre-galets adaptés sur au moins un essieu o##-' articulé au chariot,ces galets et cortre-galets étant adaptés à enserrer les profilés solidarises au tambour et constituant la piste précitée, tandis que la meule est montée en porte-à-faux sur un bras de support adapté sur la face extérieure du chariot. 10. Dispositif suivant la revendication 9, , caractérisé en ce que le bras de support est monté articulé suite chariot selon une direction parallèle aux faces du tambour, il comporte des moyens aptes à déplacer la meule vers la paroi de la conduite, ou au contrare vers le tambour selon le diamètre de ladite conduite. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ceque le bras support,est articulé sur un arbre d'axe parallèle à l'axe du tambour, cet arbre qui est susceptible d'être entraîné en rotation, comporte des moyens aptes à coopérer avec des moyens complémentaires prévus sur ledit bras support pour l'entraîner en translation et consécutivement dépla- cer la meule parallèlement à l'axe du tambour. 12. dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer la meule suivant une direction parallèle aux faces du tambour sont constitués par une tige filetée se vissant dans un écrou de manoeuvre monté prisonnier dans un noyau articulé à l'extrémité du bras support sur laquelle la meule est adaptée, ladite f filetée étant elle-meme montée coulis- sante sur un axe parallèle à l'axe du tambour. 15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la meule est associee aubras de support au moyen d'un pivot d'orientation parallèle à l'axe du tambour, ce pivot étant monté rotatif dans un palier aménagé à cet effet dans ledit bras. 14. Dispositif ~l vant la revendication 13, caractérisn e ce que l'ensemble me-ale et moteur associE au pivot l'est sensiblement au niveau de son centre de ravit. 15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé e ce que la meule est liée au pivot par llintermédiaire de moyens d'articulation aptes à permettre un basculement de la meule de part et d'autre d'un plan transversal perpendiculaire à l'axe du tambour. du tambour. ~ 16. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens d'articulation précités sont constitués par un bras en L fixé par sa grande branche à une extrémité du pIvot, une extrémité de la grade branche étant connectée à la meule par un système vis-écrou et ressort de rappel, tandis que l'extrémité de la petite branche est liée par un axe à une chape solidarise à la meule. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras support porte en outre un moyen apte à appliquer la face abrasive de la meule contre la suré- paisseur du cordon de soudure avec une force déterminée. 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit moyen est un vérin solidarisé audit bras support en ayant sa tige de piston liée, par articulation. 19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la meule est du type à disque ou cylindrique ou à ruban, elle est enfermée dans un carénage comportant des zones renforcées pour son assuJettissement en porte-à-fa#i audit bras support.