Brevet FR2416760A1 — publié le 19790907

La présente invention concerne un outil pour coupe de tubes ou creusement de gorges à l'intérieur d'une plaque tubulaire d'un échangeur de chaleur, comprenant une douille cylindrique de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du tube ou de l'alésage de la plaque tubulaire, des moyens pour faire saillir un couteau d'une lumière pratiquée dans la douille et le faire revenir en position d'effacement, et des moyens pour entraîner en rotation la douille et l'outil en position d'attaque. On connait déjà des outils de ce genre, qui servent notamment à couper un tube présentant une fuite afin de le mettre hors service et le retirer, ou à pratiquer des gorges dans une plaque tubulaire en vue d'y dudgeonner un tube. Les outils connus sont cependant relativement longs, de sorte qu'ils nécessitent de disposer d'un espace libre important au-dessus de la plaque tubulaire, ou de couper le tube au-dessous de cette dernière, ce qui entraîne des inconvénients du fait qu'il est alors difficile de le boucher et qu'il nest pas à la même température que les autres tubes, ce qui amène des déforoations et vibrations susceptibles d'endommager les tubes voisins. Or il est fréquent que l'on dispose de très peu d'espace libre au-dessus d'une plaque tubulaire, notamment lorsque le tube défectueux est au voisinage du pourtour do la plaque tubulaire. La présente invention a donc pour but de procurer un outil pour coupe de tubes ou creusement de gorges à l'intérieur de plaques tubulaires, de faible longueur, d'encombrement réduit, et cependant de manipulation facile, et per mettant une opération dans un temps très court, avec un règlage précis de la profondeur de coupe. L'outil de coupe selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un piston interne à la douille, des moyens pour faire monter ledit piston dans la douille et le faire redescendre, des moyens pour transformer le mouve visent de montée ou de descente du piston en un mouvement radial du couteau vers l'extérieur, et des moyens pour transformer le mouvement de redescente ou de remontée du piston en un mouvement radial du couteau vers l'intérieur. Il comporte en outre de préférence au moins l'une des caractéristiques suivantes - les moyens pour transformer les mouvements de montée et de descente du piston on des mouvements radiaux du couteau sont constitués par au moins une pièce solidaire du piston et munie de deux rampes obliques par rapport à l'axe du piston. - Il comprend deux pièces solidaires du piston, munies chacune de deux rampes parallèles, disposées de part et d'autre du couteau. - Il comprend des moyens de fixation amovible de la pièce solidaire du piston et ~unie de rampes sur ce dernier, permettant son interchangeabilité en fonction de l'épaisseur du tube à couper ou de la profondeur de la gorge à creuser. - Les moyens pour faire monter ou descendre le piston dans la douille sont constitués par un écrou fixé sur la douille et coopérant avec un filetage dudit piston. - Il comprend en outre un organe de limitation de la montée ou de la descente du piston à la hauteur correspondant à l'épaisseur du tube à couper ou à la profondeur de la gorge à creuser. - Il comprend en outre un organe de limitation de la descente ou de la montée du piston à la hauteur correspondant au retour du couteau à l'intérieur de la douille. - L'organe de limitation de la montée du piston est constitué par un épaulelent circulaire d'une pièce-guide rendue solidaire de la pièce solidaire du piston, et disposée au-dessous de cette dernière. - L'organe de limitation de la descente du piston est une rondelle solidaire de l'extrémité supérieure du piston. - La zone la plus basse de la douille, dans sa partie disposée au-dessous de la lumière de passage du couteau, est de diamètre inférieure à celui de sa partie disposée au-dessus de ladite lumière. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un outil de coupe de tubes à l'intérieur d'une plaque tubulaire, pouvant servir également à creuser des gorges dans une telle plaque. La figure 1 représente en coupe axiale un outil pour coupe de tubes, disposé à l'intérieur d'un tube d'une plaque tubulaire, en position d'effa cernent du couteau. La figure 2 représente en coupe axiale partielle, à 900 de la coupe de la figure 1, le même outil pour coupe de tubes. La figure 3 représente une coupe diamétrale au niveau du couteau, selon la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 représente en coupe axiale partielle l'outil de la figure 1, après montée du piston de l'outil de la hauteur nécessaire pour assurer la coupe du tube. La figure 5 représente une coupe diamétrale à plus grande échelle selon la ligne V-V de la figure 4. Dans les figures 1 à 3, l'outil est introduit dans un tube à couper 1 fixé dans une plaque tubulaire 2. La douille de l'outil est désignée sous la référence générale 3. Elle comporte une partie centrale relativement épaisse 4, une partie supérieure 5, présentant une forme externe hexagonale au-dessus de la plaque tubulaire, puis cylindrique et plus mince à son extrémité supé rieure. Sa partie inférieure 6, au-dessus de la lumière 6 de passage du couteau, ett de diamètre plus faible au-dessous d'un épaulement 7, de façon à permettre dtjntrodulre la douille obliquement dans l'extrémité du tube. A l'intérieur de la douille, le piston 8 comporte un filetage externe 8, qui coopère avec l'écrou de manoeuvre 17. Deux pièces longitudinales 9A, 9B, qui portent les rampes de commande 12 A, 12B, 13A, 13B sont fixées par dis goupilles élastiques telles que 10 au piston. A titre d'exemple, l'angle des: râpes avec l'axe vertical de la douille peut être de 70. Le couteau 11 à bord d'attaque 11A comporte des épaulements obliques en prise avec les rampes. Dans la partie inférieure, la pièce-guide 14, munie d'un épaulement 15 de dia être externe supérieur au diamètre interne du bas de la douille, est fixé au; pièces porte-rampes 9A, 9B par des goupilles élastiques telles que 16. A son extrémité supérieure,le piston 8 est muni d'une rondelle de butée 18 limitant son dépacement vers le bas. Le fonctionnement de l'outil de coupe apparaît clairement par les figures 4 et 5 qui correspondent à la fin de l'opération de coupe. L'on visse l'écrou 17 à l'aide d'une clé, telle qu'une clé à cliquet, ce qui entraîne la montée du piston 8. Les rampes 12A, 12B sont entraînées vers le haut et refoulent radialelent le couteau 11 vers l'extérieur, de sorte qu'il perce la paroi du tube 1. La longueur de la pièce 14 jusqu'à la butée 15 est telle que cette dernière arrête la montée du piston lorsque le bord d'attaque 11A du couteau a percé la paroi du tube, mais avant qu'il ait pénétré dans la plaque tubulaire. L'on fait alors tourner la douille 3 d'un tour complet à l'aide d'une clé à cliquet on prise sur la partie 5 à 6 pans. Le bord d'attaque 11A de l'outil, en acier rapide, découpe le pourtour du tube qui lui fait face.Une fois le tube coupé, on manoeuvre l'écrou 17 en sens inverse, ce qui fait redescendre le piston jusqu'à ce que la rondelle 18 vienne en butée sur la face supérieure de l'écrou 17 Les rampes 13A, 13B repoussent vers l'intérieur l'outil 11, le bord d'attaque 11 étant revenu à l'intérieur du tube lorsque la rondelle 18 vient buter contre l'écrou 17. L'opération est alors achevée. L'on peut retirer la tube coupé et extraire la douille 3 de son extrémité, en vue d'une autre utilisation éventuelle. On pourrait opérer de façon absolument similaire si, au lieu de couper un tube, on voulait pratiquer des gorges dans un alésage de la plaque tubulaire, arin d'y dudgeonner un nouveau tube. Si lion veut couper un tube d'une épaisseur différente, il suffit de remplacer les pièces porte-rampe et le couteau par un jeu de pièces appropriees. On peut également modifier la course du piston en remplaçant la pièce-guide lui par une pièce plus longue ou plus courte, et en disposant la rondelle de butée 18 à une hauteur différente sur le piston. Bien que l'outil de coupe qui vient d'être décrit en référence aux figures paraisse la forme de réalisation préférable, on cl prendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient un rôle technique analogue. En particulier, les rases de coisande du couteau pourraient passer à l'intérieur de celui-ci, au lieu d'être de part et d'autre. La douille peut être unie de plusieurs lumières à des niveaux différents, si l'on veut pratiquer des gorges à plusieurs niveaux dans un alésage d'une plaque tubulaire. REVENDICATIONS 1) Outil pour coupe de tubes ou creusement de gorges à l'intérieur d'une plaque tubulaire, comprenant une douille cylindrique de diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du tube ou de l'alésage de la plaque tubulaire, des moyens pour faire saillir un couteau d'une lumière pratiquée dans la douille et le faire revenir en position d'effacement, et des moyens pour entraîner en rotation la douille et le couteau en position d'attaque, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un piston (8) interne à la douille, des moyens (8A, 15) pour faire monter ledit piston dans la douille (3) et le faire redescendre, des moyens (12A) pour transformer le mouvement de montée ou de descente du piston en un mouvement radial du couteau (11) vers l'extérieur, et des moyens (12B) pour transformer le mouvement de redescente ou de remontée du piston en un mouvement radial du couteau vers l'intérieur. 2j Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour transformer les mouvements de montée et de descente du piston en des mouvements radiaux du couteau sont constitués par au moins une pièce (9A) solidaire du piston et munie de deux rampes (12A, 12B) obliques par rapport à l'axe du piston. 3) Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux pièces (#A, 9B) solidaires du piston, munies chacune de deux rampes parallèles, disposées de part et d'autre du couteau. 4) Outil selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend des yens.t10) de fixation amovible de la pièce solidaire du piston et munie de rampes sur ce dernier, permettant son interchangeabilité en fonction de ltépaisseur du tube à couper ou de la profondeur de la gorge à creuser. 5) Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour faire monter ou descendre le piston dans la douille sont constitués par un écrou (15) fixé sur la douille et coopérant avec un filetage dudit piston. 6) Outil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe (14) de limitation de la montée ou de la descente du piston à la hauteur correspondant à l'épaisseur du tube à couper ou à la profondeur de la gorge à creuser. 7) Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe (16) de limitation de la descente ou dela montée du piston à la hauteur correspondant au retour du couteau à l'intérieur de la douille. 8) Outil selon les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe de limitation de la montée du piston est constitué parun épaulement circulaire (14) d'une pièce-guide (13) rendue solidaire de la pièce (9A) solidaire du piston, et disposée au-dessous de cette dernière. 9) Outil selon les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe de limitation de la descente du piston est une rondelle (16) solidaire de l'extrémité supérieure du piston. 10) Outil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la zone la plus basse de la douille, dans sa partie disposée au-dessous de la lumière de passage du couteau, est de diamètre inférieur à celui de sa partie disposée au-dessus de ladite lumière.