Brevet FR2421689A1 — publié le 19791102

Le secteur technique de l'invention est celui des mandrins de cintrage. Les conduits de sections très importantes, comme ceux qui sont utilisés au transport de liquides, notamment les oléoducs, peuvent être cintrés sur mandrin intérieur expansible, en vue d'éviter les déformations inopportunes de section et les diminutions corrélatives de débit et de résistance des parois. Cependant, compte tenu de la taille des outillages à utiliser à ces effets, les opérations sont exécutées avec difficulté et à faible cadence, ce qui en augmente notablement le prix. L'invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients. Elle concerne à cet effet un mandrin expansible, par manoeuvre hydraulique, caractérisé par le fait qu'il comporte un train de roulement dans le conduit à cintrer, un moteur d'entratne- ment dudit train et. intérieurement. un vérin haute Pression oui, 4pi#S# est lie directement au piston G un verin/ nasse pression,/manoeuvré ainsi dans un cylindre dont l'alésage a un diamètre multiple de celui du corps de vérin, piston déplaçant alors à vitesse satisfaisante une importante quantité du liquide destiné à assurer l'expansion et la rétraction de l'enveloppe souple du corps de mandrin, sous la moindre pression convenable. Dans une forme d'exécution avantageuse, le cylindre précité est attelé par une articulation portée par son fond sur un flasque d'extrémité du corps de mandrin. Cette articulation peut être une rotule. En ce qui concerne le vérin, son corps est porté par l'oeil dont il est pourvu et un axe dans une chape réceptrice prévue dans le fond du cylindre, intérieurement à ce dernier et à l'opposé de ladite rotule. La tige de plongeur du vérin est également munie d'un oeil qui est traversé par un second axe et ce dernier est maintenu prisonnier dans une cuvette support rapportée dans la tête de piston; des Joints d'étanchéité sont prévus entre cette t#te et la bordure de cuvette puis entre logement de cuvette récepteur de tige de vérin et cette tige elle-m#me. L'extrémité de cylindre, en porte-à-faux, est pourvuede patins d'arrêt de débattement dans une virole de second fond de corps de mandrin. Les liaisons Rlexibles entre flasque d'extrémité#de corps de mandrin et fond de cylindre sont faites sur raccords sensiblement diamétraux et opposés, pour présenter une longueur maximale limitant les rayons de courbure. Il en va de même quant au résultat en ce qui concerne les liaisons longitudinales souples entre fond de cylindre et pied de corps de vérin, à l'opposé de l'attache en chape, avec report rigide latéral entre pied et tête de corps de vérin pour l'alimentation à l'allongement dudit vérin. Des supports rapportés sur flasque et fond de corps de mandrin sont porteurs de paires de galets de roulement, le support de flasque étant en outre pourvu d'un moteur d'entratnement des galets correspondants et d'une attache à raccordements hydrauli qu~ haute pression et électriques entre support et perche de conduite. Cette perche est articulée sur ledit support et soutient les #canalisations 5} flw à fluide hvdrrlIlinne sous honte pression et 7de c omSa Hi7~ =~ les canalisations électriques/du moteur précité, qui est de préference un moteur hydraulique. Cette perche porte à sopXextrémité un tableau de commande sur lequel figurent des organes de commande d'avance et de recul du mandrin dans le conduit, puis de gonflage et de dégonflage dudit mandrin. Les opérations et manoeuvres sont rapidement répétitives, sans difficulté, et il est alors possible d'effectuer économiquement les cintrages sur grosses conduites. La description qui va suivre, en regard du dessin annexe à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment ltinvention peut Autre mise en pratique. La figure I est un profil schématique du mandrin de cintrage avec coupe dans la partie principale de son corps. La figure 2 montre une coupe plus détaillée à échelle supérieure, du corps de ce mandrin. Le mandrin de cintrage 1 est introduit dans un conduit 2; il est à cet effet pourvu de galets de roulement 5 et 4 dont les derniers cités sont entraînés par une transmission 5 à partir d'un moteur hydraulique 6. Le capot de couyerture 7 du moteur 6, attelé au flasque 8 du corps de mandrin 1 est pourvu d'une attache articulée 9 à une perche de conduite 10 qui supporte un tuyau flexible d'amenée et un tuyau de retour d'un fluide hydraulique haute pression aboutissant à un groupe moto-pompe stationné en bout de conduit 2, puis des cables électriques de commande reliés à une source telle qu'un groupe électrogène semblablement dispose Ces conduits et cibles passent par un tableau de commande porté en bout de perche 10. Ces groupes, tableau et câbles ou conduits ne sont pas représentés. Au flasque 8 est attachée par brides et armatures conjuguées 11, 12, 13 l'extrémité d'une paroi 14 gonflable mais rendue inextensible longitudinalement, avec armatures longitudinales 15. L'autre extrémité de cette paroi cylindrique 14 est attelée de mEme à une bride 16 d'extrémité, pourvwd'un fond 17 bombé de fermeture, garni de raccords 18 à un manomètre, à un robinet d'évent, à un robinet de purge, notamment. Le flasque 8 est perforé pour passage de communication avec l9mission, l'échappement du fluide de commande et du fluide de remplissage, qui peuvent être un liquide unique. Ce flasque porte un récepteur crapaudine 19 de rotule 20 solidaire d'un fond de cylindre 21. Ce fond est pourvu d'un doigt de verrouillage 22 en rotation vis-à-vis du flasque 8, pénétrant avéc large jeu dans un logement 25 correspondant de ce dernier. Le fond 21 est porteur d'un cylindre 24 ouvert à son extrémité opposée et porteur, à cette extrémité, de patins de butée 25, limitant le débattement angulaire possible dans la bride 16. Le fond reçoit par chape 26 et axe 27, l'oeil 28 de tette de cylindre de vérin 29 haute pression. La tige 30 de ce dernier, à l'opposé, forme à son extrémité un oeil 51 traversé par un axe 32, tenu prisonnier dans une cuvette réceptrice 33 elle-même emmanchée dans un fond de pison )4, l'axe 32 se trouvant à ses bouts dans l'épaisseur m#m? de ce fond. L'étanchéite se fait par joints toriques, entre fond et collerette de cuvette, puis autour de tige de vérin dans sn logement de cuvette même, joints non représentés. Des conduits flexibles )5, 36 joignent des raccords internes du fond 21 et le pied de corps 29 de vérin, pour leur conférer la longueur maximale. Un tube rigide 57 joint l'extrémité de conduit 36 à l'orifice de tette du corps de vérin. De même, entre fond 21 et flasque 8, des conduits flexibles relient des raccords- sensiblement -opposés sur diamètres, pour canaliser le fluide à l'admission et à ltéehappement, en vue de la commande du vérin précité et le fluide de remplissage du cylindre 24, qui garnit l'espace du cylindre au-dessus du piston et I'intéreur de la paroi 14, alors qu'un orifice permet le maintien d'une atmosphère gazeuse dans le cylindre 24, sous le piston 34, autour du vérin 29, espace limité par le fond 21.Le piston 34 est pourvu d'une jupe 34a munie de joints de tête et de pied. Le fonctionnement de cet agencement peut être brièvement évoqué par les phases répétitives d'actionnement du vérin haute pression ()00 bars) donnant une avance rapide au piston 34, déplaçant aisément en peu de temps un volume liquide de 200 a 250 1, aussi bien au gonflage sous 20 bars de la paroi 14 qu'à sa rétraction. Dès celle-ci obtenue, une avance par moteur 6 est provoquée pour mise en position et nouveau gonflage, en vue d'application au conduit 2 de l'effort de cintrage voulu. En fait, chaque passe est de l'ordre de quelques décimètres d'avance avec cintrage correspondant de 0,5 à 10 d'angle du tube 2. La fréquence de répétition peut donc être élevée et la rapidité opératoire est fortement améliorée. Cette angulation se répercute sur le mandrin sans influence néfaste tant sur le cylindre 24, par suite de la liberté qui lui est donnée au niveau de la rotule 20, que sur le vérin 29, en raison de son montage sur axes 27, 32, généralemert croisés. On peut de la sorte, obtenir un grand volume déplacé de liquide de gonflage de mandrin, à l'aide d'une beaucoup plus faible quantité de liquide hauttression, ce qui permet, outre la rapidité de manoeuvre, des sections de conduits d'amenée bien plus réduites, au profit du poids et de la maniabilité notamment Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. REVENDICATIONS 1.- Mandrin expansible, notamment destiné au maintien des parois d'un conduit en cours de cintrage, par manoeuvre hydraulique, caractérisé par le fait qu'il comporte un train de roulement dans ledit conduit, un moteur d'entraînement dudit train et intérieurement, un vérin haute pression qui est mécani jnyarauiique~interne ae#granne capacite a/ quement lié directement au piston d'un verin basse pression déplaçant sous pression moins élevée une quantité de liquide de gonflage du mandrin, multiple important de celle qui est admise au vérin, et à vitesse suffisamment grande. 2.- Mandrin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cylindre est attelé à un flasque de mandrin par rotule interposée entre flasque et fond de cylindre. 3.- Mandrin selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le vérin est monté par articula- tions entre fond de cylindre et piston, de préférence par axes croisés. 4.- Mandin selon l'une quelconque des revendications 1 à ), caractérisé par le fait qu'un calage anti-rotation est aménagé entre fond de cylindre et flasque. 5. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le lait que l'extrémité ouverte de cylindre, opposée à celle qui est pourvue dudit fond est montée avec jeu, préservé par des cales réparties, dans une bride porteuse d'un fond de corps de mandrin. 6.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que des liaisons hydrauliques flexibles sont disposées, diamétralement à peu près, entre fond de cylindre et flasque d'extrémité de caps de mandrin et longitudinalement entre fond de cylindre et corps de vérin, Jusqu au pied dudit corps d'ou' sort la tige de manoeuvre. - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le fasque de corps de mandrin est attelé de manière articulée à une perche de soutien des ,Nai- sons hydrauliques à un groupe pompe haute pression extérieur et de liaisons électriques à une source telle qu'un groupe électrogène extérieur, avec interposition d'un panneau de commande et de con trtle porté par ladite perche. 8.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le moteur d'entraînement des galets est un moteur hydraulique. -