Brevet FR2445198A1 — publié le 19800725

La présente invention concerne les extracteurs destinés à appliquer une force axiale sur des pièces de forme allongée pour les déplacer par rapport à des corps de référence, et plus particulièrement les extracteurs du type comprenant un plateau de réaction qui est solidaire d'une butée cylindrique d'appui sur le corps de référence, un jeu de mors mobiles radialement sous l'effet du déplacement d'une rampe mobile axialement, un bottier relié à des moyens d'alimentation en fluide de commande sous pression et dans lequel sont montés coulissants deux pistons, le premier piston étant solidaire de l'une des deux pièces constituées par le jeu de mors et la rampe, tandis que l'autre pièce est solidaire d'un élément mobile lui-même forme par l'une des deux pièces constituées par le boîtier et par le second piston, des moyens.de butee limitant par ailleurs la course relative entre le premier piston et cet élément mobile. On peut appliquer un tel extracteur sur un corps de référence à l'aide de la butée cylindrique d'appui et introduire le jeu de mors à l'intérieur de la pièce à extraire lorsque cette piece est un tube > ou autour de cette piece lorsque celle-ci est une broche auxiliaire que l'on visse dans un tel tube Sous l'action du fluide de commande, dans un premier temps, le mouvement du premier piston, jusqu'à sa butée, permet un serrage des mors sur ou dans la pièce à extraire tandis que, dans un second temps, le mouvement de l'élément mobile par rapport au plateau de réaction permet l'extraction des mors et de la pièce qu'ils maintiennent serrée. On connaît déjà, par exemple par le brevet des Etats Unis d'Amérique n 1.964.023, des extracteurs de ce type dans lesquels l'élément mobile est constitué par le second piston, le boîtier étant par contre fixe et solidaire du plateau de réaction qui constitue: l'un de ses fonds.On connaît également, par exemple par le he-evet. français de 384. 594 de la demanderesse, d'autres-extracteurs de ce type dans lesquels c'est le boîtier qui constitue l'élément mobile, tandis que le second piston, qui n'est mobile qu'en mouvement relatifs est constitué par le plateau de réaction lui-même. Dans le premier cas il est prévu deux chambres distinctes reliées à la source de fluide de commande, la première entre les deux pistions, la seconde entre le second piston et le fond du boîtier formant plateau de réaction. Dans le second cas, il n'est prevu qu'une seule chambre, entre les deux pistons. Dans les deux cas, il n'existe qu'une chambre unique entre les deux pistons et ceux-ci ont le même diamètre. I1 en résulte que, dans les deux cas, des moyens sont prévus pour permettre au premier piston de se déplacer, donc aux mors de se serrer, sans que le second piston ne se deplace et ne provoque ainsi un mouvement d'extraction sur une pièce non encore serrée. Dans le premier cas, ceci s'obtient en prévoyant un étranglement sur l'alimentation de la seconde chambre, retardant ainsi le mouvement du second piston. Dans le second cas, il est prévu à l'opposé de la chambre unique de commande par rapport à chacun des deux pistons deux chambres auxiliaires dont les surfaces d'action sur les pistons sont différentes. Ces moyens sont relativement complexes et peu fiables et c'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un extracteur qui soit à cet égard extrêmement simple et donc d'autant plus efficace. A cet effet, l'invention a pour objet un extracteur du type précité, caractérisé en ce que les deux pistons sont montés respectivement dans deux chambres de diamètres différents, le premier piston étant situé dans la chambre de plus grand diamètre, tandis que ces deux chambres sont toutes deux reliées directement aux moyens d'alimentation Pn fluide de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 représente une vue en élévation d'un extracteur suivant un mode de réalisation particulier conforme à l'invention, l'extracteur proprement dit etant représenté en coupe, tandis que son groupe de commande est représenté schématiquement ; - les Fig. 2 et 3 représentent ce même extracteur dans deux positions intermêdiaires de fonctionnement. L'extracteur représente par ces figures est destiné à extraire les tubes 1 d'un condenseur ou d'un échangeur de chaleur, ces tubes étant dudgeonnes dans des trous 2 d'une plaque 3 dite "plaque tubulaire", l'étanchéité étant assuree grâce au procede de dudgeonnage. Il est en effet parfois necessaire, pour des raisons diverses, de remplacer de tels tubes et c'est à cet effet que cet extracteur est prévu. L'appareil comprend un boftier ou corps 4 de forme générale cylindrique et disposé suivant un axe X-X perpendicul aire à la plaque. Ce boîtier est relie à des moyens 5 d'alimentation en fluide de commande sous pression et il comprend par ailleurs interieurement deux chambres 6 et 7 disposéesl1une a la suite de l'autre suivant l'axe X-X, ces deux chambres étant de diamètres differents, la chambre 7 disposée à l'avant, c'est-à-dire du côté dirigé vers la plaque 3 étant d'un diametre inférieur à celui de la chambre 6 située a l'arrière. Le bottier est fermé à l'avant par un chapeau-ecrou 8 et à l'arrière par un autre chapeau-écrou 9, tandis qu'un ecrou intermédiaire 10 eSt vissé au niveau de l'épaulement existant entre les deux chambres 6 et 7.Outre leurs diamètres différents, ces chambres 6 et 7 sont également dimensionnées de manière que la longueur de la chambre arrière 6 soit supérieure à celle de la chambre avant 7 d'une valeur e. Sur la face extérieure du chapeau-écrou 8, se trouve vissé un corps cylindrique il servant de butée d'appui sur le corps de référence que constitue la plaque tubulaire 3. Cette butée 11 vissée est facilement amovible et peut ainsi être adaptée au diamètre extérieur du tube 1 à extraire. A l'avant de cette outre, fait saillie un jeu de mors 12 mobiles radialement sous l'effet du deplacement d'une rampe 13 mobile axialement et se présentant sous la forme d'une tête conique divergeant vers l'avant. Le jeu de mors 12 se compose de deux mors qui, lors de l'utilisation de l'appareil, doivent être enserrés dans le. tube 1à extraire. Chaque mors, réalisé dans un métal convenable, est fendu pour en permettre un mouvement élastique alternatif dans le sens radial, et par consequent, un accrochage ou décrochage des dents de ces mors qui permet un ancrage ou un désancrage dans ledit tube 1. La forme des~dents 14 est telle qu'un déplacement des mors vers l'arrière augmente leur ancrage dans le tube, tandis que l'inverse, un déplacement vers l'avant de ces mors diminue cet ancrage. Dans la chambre arrière 6 du boitier, se trouve monté coulissant un premier piston 15 qui est solidaire vers l'avant d'une tige axiale 16 qui traverse a étanchéité ltecrou intermédiaire 10 et dont l'extrémité est vissée dans un bloc-butee 17 qui se prolonge vers l'avant par une tringle-tirant 18 dont l'extrémité avant fait saillie hors de la butée cylindrique 11 en portant la tête 13 qui sert de rampe. Dans la chambre avant 7 du boîtier se trouve monté coulissant un second piston 19 qui se prolonge vers l'avant par un manchon creux 20 qui traverse à étanchéité le chapeau-écrou 8, l'ensemble de ce second piston 19 et de ce manchon 20 étant par ailleurs traversé également à étanchéité par la tige 16 du premier piston. Sur l'extrémité avant du manchon RO se trouve visse un bloc cylindrique 21 à l'intérieur duquel est monté coulissant le bloc 17, tandis que ce cylindre 21 reçoit à l'avant les éléments de support axiaux des mors 12, ces éléments 22 etant maintenus à l'aide d'un écrou 23 et-par ailleurs traverses par la tige-tirant 18. Dans la position de repos du dispositif, représentée sur la Fig. 1, position dans laquelle les pistons 15 et 19 viennent a l'appui contre les écrous 10 et 8 par l'intermédiaire de collerettes 15a et 1! de plus faible diamètre, le bloc 17 se trouve place dans sa position la plus avant à l'intérieur du cylindre 21 et sa face arrière se trouve dans cette position situee à une distance de la tranche avant du manchon 20 qui correspond approximativement à l'écart e existant entre les longueurs des cnambres 6 et 7, donc pratiquement à la différence de course possible entre les deux pistons 15 et 19. Le bloc 17 peut toutefois recevoir sur sa face- arriere des rondelles 24 d'epaisseurs variables pouvant servir de cales pour faire varier la différence de course considérée. Le boftier est par ailleurs muni d'une poigne 25 qui peut tourner autour de ce bottier de manière à autoriser un positionnement angulaire optimal de l'appareil en fonction des conditions de travail, cette poignée etant percée de plusieurs trous pour permettre la suspension de l'appareil à un enrouleur-equilibreur. Il est enfin prévu une poignée de commande 26 egalement fixée sur le boîtier et qui regroupe d'une part une gachette 27 de commande et d'autre part, des conduits flexibles 28 et 29 d'amenée d'huile et d'air, cette gachette et ces conduits étant associés au groupe d'alimentation en fluide de commande 5. Ce groupe est un groupe oleo-pneumatique qui comprend. d'une part une source d'air comprimé 30 et un moteur pneumatique 31 entrainant une pompe hydraulique 32 reliee à une bâche 33 de reserve a'huile, d'autre part un distributeur pneumatique à commande pneumatique différentielle 34, une vanne pneumatique à pilotage pneumatique 35 et enfin, une vanne hydraulique à pilotage pneumatique 36. Dans la partie hydraulique du groupe d'alimentation, la pompe 32 (entrainée par le moteur pneumatique 31) présente une aspiration 32a reliée à la bâche 33 et un refoulement 32b qui est relié à un conduit 29a qui traverse directement la gachette 27 pour rejoindre le conduit 29 d'entrée d'air dans le boîtier. Ce conduit 29 diverge dans ce boîtier en deux conduits qui rejoignent les chambres annulaires 6a et 7a ménagées autour des collerettes 15a et 19a entre les pistons 15 et 19 et les écrous 10 et 8 respectivement. Le même conduit 29a de la gachette est également relie en retour à une entrée 36a de la vanne 36, cette dernière comportant par ailleurs une sortie 36c reliée à la bâche 33 et une entre de commande pneumatique 36b. Dans la partie pneumatique du groupe d'alimentation, le distributeur 34 comprend une entrée d'alimentation 34a reliée à la source 30, deux entrées Ce commande pneumatique 34b et 34c et deux sorties de commande pneumatique 34d et 34e reliees respectivement aux entrées de commande 35b et 36b des vannes 35 et 36. L'entrée de commande 34c du distributeur est directement alimentee à partir de la source 30 et il en est également de même de l'entrée d'alimentation 35a de la vanne 35, la sortie 35c de cette dernière étant reliée au moteur pneumatique 31 pour actionner celui-ci.Il est également prévu dans le corps de gachette 2i un conduit 28a qui traverse ce corps et est alimenté directement à partir de la source d'air 30 en étant par ailleurs relié à sa sortie au conduit 28 qui, à l'intérieur du bottier, diverge en deux conduits reliés respectivement aux chambres 6 et 7 à proximite directe des écrous 9 et 10 respectivement. La gachette comporte par ailleurs un poussoir 38 qui est monté coulissant dans un logement borgne du corps de la gachette 27 et fait saillie hors de celui-ci de manière à pouvoir être actionné manuellement. Dans la position de repos, representee sur la Fig. 1, ce poussoir n'est pas appliqué au fond de ce logement et ce dernier fond est relie par un conduit 37 à la seconde entre de commande 34b du distnbuteur 34, ce même fond de longement étant par ailleurs mis à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un conduit axial 41 du poussoir.Ce dernier comporte par ailleurs une gorge annulaire 39 dont la dimension axiale est suffisante pour qu'il communique, aussi bien dans la position de repos de la Fig. 1 que dans sa position totalement enfoncée représentée aux Fig. 2 et 3, avec un conduit 40 interieur au corps de gachette 27 qui communique avec les conduits 28a. Par contre, cette gorge ne communique avec le conduit 37 que dans la position enfoncée des Fig. 2 et 3 alors qu'elle en est isolée dans la position de repos de la Fig. 1. L'extracteur ainsi décrit fonctionne de la façon suivante Au repos, comme le represente la Fig. 1, les deux pistons 15 et 19 sont à l'extrême avant, étant donné qu'une pression d'air constante (environ 6 bars) est exercée sur leurs faces arrières grâce aux conduits 28a et 28. Fn effet, la source 30 envoie directement de l'air dans les chambres 6 et 7, tandis que le moteur 31 ne peut pas entrainer la pompe hydraulique 32 puisque la vanne 35 est fermée du fait que sa commande 35b n'est pas alimentée à partir de la sortie 34d du distributeur; ce qui estdûaufait que seule l'entrée de commande 34c de celui-ci est alimentéeen air, l'autre entrée de commande 34b étant à l'atmosphère à travers le passage axial 41 du poussoir de gachette. Dans cette position, les mors 12 et la tête 13 se trouvent au-delà de l'extrémité avant de la butée 11. L'opérateur, qui est seul, introduit l'extrémité avant de l'appareil (c'est-à-dire les mors 12 et la tête 13)dans le tube à extraire 1, jusqu'à ce que la butée 11 vienne en appui sur la face externe de la plaque tubulaire 3, l'axe longitudinal X-X devant être dans le prolongement de l'axe du tube. En agissant simplement sur le poussoir 38 de la gachette, il se produit une succession de mouvements et d'operations automatiques dont le déroulement est préétabli. Tout d'abord, huile sous pression est envoyée dans les deux chambres 6a.et 7a menagées à lavant des pistons 15 et 19 autourdes collerettes 15a et 19a ; en effet, comme le montre la Fig. 2, l'enfoncement du poussoir 38 met en communication les conduits 28a et 40 avec le conduit 37, ceci par l'intermédiaire de la gorge annulaire 39, de sorte que la seconde entrée de commande 34b du distributeur se trouve alimentée et que la sortie 34d de ce distributeur envoie de l'air sur la commande de la vanne 35, le moteur 31 entrainant alors la pompe 32 qui refoule de l'huile dans les chambres précitées-;; par tailleurs, le retour d'huile à la bâche 33 a travers la vanne 36 n'est pas permis puisque sa commande 36b n'est pas alimentée à partir de la sortie 34e du distributeur. Grâce a la plus grande section du piston arrière 15, qu'on peut appeler'piston d'ancrage", la force exercee sur celui-ci est supérieure à celle exercée sur le piston avant 19 qu'on appellera "piston de traction". Ainsi, le piston. d'ancrage 15 démarre sa course avant le piston 19 et déplace de ce fait la tête conique 13 vers l'arrière par rapport aux mors 12, provoquant ainsi l'ancrage des dents 14 dans le tube 1 (voir Fig. 2). Le piston de traction 19 commence ensuite sa course vers l'arriere, aidé par le piston d'ancrage 15 puisque le mouvement relatif des deux pistons est limité au jeu existant entre les cales 24 ét la tranche du manchon 21 , il convient de remarquer qu'on peut augmenter ou diminuer le nombre des cales pour ajuster le diamètre d'ancrage des mors 12 ; ainsi, sous l'action combinée des deux-pistons 15 et 19,.le tube 1 est extrait de la plaque tubulaire 3. La pression hydraulique élevée existant sur la face avant des pistons 15 et 19 a facilement vaincu la basse pression pneumatique exercée de l'autre côte. Le piston de traction 19 atteint enfin l'écrou intermédiaire 10, ce qui correspond à la fin de la phase d'extraction, et on doit noter que le piston d'ancrage 15 n'atteint jamais l'écrou arrière 9 en raison de la présence des cales 24 (voir Fig. 3) Dès que le piston de traction 19 a atteint sa position extrême arrière, l'opérateur relâche la gachette 27, de sorte que l'alimentation d'air se trouve coupée sur l'entrée de commande 34b du distributeur, ce qui ferme la vanne 35 et met à l'arrêt la pompe 32. La pression d'huile dans les chambres 6a et 7a situees à l'avant des pistons tombe et la pression d'air constante toujours presente dans les chambres 6 et 7 repousse les deux pistons 15 et 19 jusque dans leur position initiale de la Fig. 1, ce qui provoque un désancrage du tube extrait 1 en fin de course avant. Bien entendu, l'invention n'est pas limite aux modes de réalisation ci-dessus décrits qui ne constituent que des exemples, et pour lesquels on pourrait prévoir d'autres variantes ou d'autres moyens sans pour cela sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi en particulier que, au lieu que les deux chambres de diamètres différents soient toutes deux ménagées dans le boftier, on pourrait prevoir que la chambre de plus petit diamètre, qui contient le second piston, soit menagee dans un second boîtier solidaire du premier piston. Dans d'autres modes de réalisation, le premier piston pourrait être solidaire des mors, tandis que la rampe serait solidaire de l'élément mobile. Il est enfin possible que l'élément mobile soit constitué, non pas par le second piston, mais par le boftier lui-même mobile dans son ensemble, auquel cas le second piston serait solidaire de la butée cylindrique d'appui. REVENDICATIONS 1. Extracteur destiné a appliquer une force axiale sur une pièce de forme allongée pour la déplacer par rapport à un corps de référence > du type comprenant un plateau de réaction qui est solidaire d'une butée cylindrique d'appui sur le corps de référence > un jeu de mors mobiles radialemeetsous l'effet du déplacement d'une rampe mobile axialement, un boitier relié a des moyens d'alimentation en fluide de commande sous pression et dans lequel sont montés coulissants deux pistons, le premier piston etant solidaire de l'une des deux pièces constituées par le jeu de mors et la rampe, tandis que l'autre pièce est solidaire d'un élément mobile lui-même forme par l'une des deux pièces constituées par le boîtier et par le second piston, des moyens de butée limitant par ailleurs la course relative entre le premier piston et cet élement mobile, caractérisé en ce que sont montés respectivement dans deux chambres (6, 7) de diamètres différents, les deux pistons (15, 19), le permier piston (15) étant situe dans la chambre (6) de plus grand diamètre tandis que ces deux chambres sont toutes deux reliées directement (28, 29) au moyen {5) d'alimentation en fluide de commande. 2. Extracteur suivant la revendication 1, caractérise en ce que les deux chambres (6, 7) de diametres différents sont toutes deux ménagées dans le boîtier (4). 3. Extracteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de plus petit diamètre qui contient le second piston est ménagée dans un second boîtier solidaire du premier piston. 4. Extracteur suivant la revendication 2, caractérise en ce que les deux chambres (6, 7) sont séparées par une paroi-interme- diaire (10) du boîtier (4). 5. Extracteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérise en ce que la longueur de la chambre (6) de plus grand diamètre est supérieure à celle de l'autre chambre (7) d'une valeur au moins égale à la course relative entre le premier piston (15) et l'élément mobile (19); 6. Extracteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier piston (15) est solidaire de la rampe (13), tandis que lesmors (12) sont solidaires de l'élément mobile (19). 7. Extracteur suivant l'une quelconque des revendications 1 g 5, caractérisé en ce que le premier piston est solidaire des mors, tandis que la rampe est solidaire de l'élément mobile. 8. Extracteur suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'élément mobile (19) est constitué par le second piston. 9. Extracteur suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'élément mobile est constitué par le boîtier. 10. Extracteur suivant l'une quelconque des revendication .1 à 9,' caractérisé en ce que, dans le cas où les moyens (5) d'alimentation en fluide sous pression comprennent une source d'air comprimé (30) alimentant par l'intermédiaire d'une vanne (35), un moteur pneumatique (31) qui entraine lui-même une pompe hydraulique (32) reliee directement par des conduits (29) aux deux chambres actives (6a, 7a) du boîtier, ces moyens (5) comprennent egalement un distributeur pneumatique à commande différentielle (34) dont l'entrée d'alimentation est reliée à la source (30), de même que l'une (34c) de ses deux entres de commande, tandis que son autre entrée entrée de commande (34b) est reliée à cette source (30) par i'intermbdiaire de commande (34 b) est reliée à cette source (30) par l'intermédiaire d'un obturateur (38) à commande manuelle et que l'une (34d) de ses sorties est reliée à une entre de commande de la vanne (35) d'alimentation du moteur, son autre sortie (34e) étant reliee à l'entrée de commande (36b) d'une vanne (36) de retour du circuit de pompe. 11. Extracteur suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la source d'air comprimé (30) est reliée directement aux chambres du boîtier opposées aux chambres actives (6a, 7a) de celui-ci, l'obturateur (.38) à commande manuelle etant interposé en dérivation entre cette liaison directe (28a) et la seconde entrée de commande (34b) du distributeur.