Brevet FR2467650A1 — publié le 19810430

La présente invention se rapporte à une machine à fileter les tubes qui est capable d'effectuer la fixation d'un raccord de tube fileté, par exemple une douille, un coude ou équivalent, sur ou dans un tube fileté ainsi aue d'exécuter des opérations de coupe et de filetage sur le - tube. Il est bien connu que l'on utilise des machines à fileter les tubes qui sont adaptées pour couper un tube en un tronçon d'une longueur prédéterminée puis pour fi4eter le tronçon de tube éventuellement après alésage. Par exemple, de telles machines à fileter de type classique sont décrites dans le brevet des E.U.A. n0 3 095 772. Toutefois, étant donné que les machines classiques à fileter les tubes de ce type étaient conçues pour effec- tuer exclusivement la coupe et le filetage des tubes, la fixation d'un raccord fileté tel qu'un manchon, un coude ou équivalent dans ou sur le tube fileté devait être exécutée par une opération manuelle séparée ou addition- nelle, exécutée en dehors de la machine à fileter. Il existe donc une demande pour une machine à fileter les tubes qui puisse exécuter successivement la coupe et le filetage d'un tube puis la fixation d'un raccord fileté sur ou dans le tube après le filetage de celui-ci, dans un court laps de temps et avec un rendement élevé. Le but de l'invention est donc de réaliser une machine à fileter les tubes qui réponde à ce besoin de façon satisfaisante. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, - la Fig. 1 est une vue en élévation latérale d'une première forme de réalisation de l'invention avec arrachement partiel; - la Fig. 2 est une vue en élévation de face de cette forme de réalisation avec arrachement partiel; - la Fig. 3 est une vue partielle en élévation de face avec arrachement partiel du coupe-tubes équipé d'un étau suivant une deuxième forme de réalisation; -la Fig. 4 est une vue partielle en élévation de face avec- arrachement partiel de la filière munie d'un étau dans une troisième forme de réalisation de l'inven- tion; - la Fig. 5 est une vue analogue à la Fig. 3 mais qui montre une quatrième forme de réalisation de l'invention; - la Fig. 6 est une vue partielle en élévation de face et à plus grande échelle d'une partie de la Fig. 5; - la Fig. 7 est analogue à la Fig.1 mais montrant une cinquième forme de réalisation de l'invention, mais dont une partie est supprimée dans un but de clarté; - la Fig. 8 est une vue en élévation de face avec arrachement partiel de la forme de réalisation de la Fig. 7. On décrira maintenant l'invention en se réfé- rant aux dessins annexés et plus particulièrement aux Fig. 1 et 2, sur lesquelles on a représenté une première forme de réalisation d'une machine à fileter les tubes suivant l'invention. Sur les Fig. 1 et 2, la référence 1 désigne le socle de la machine, et un mécanisme d'entraî- nement 3 muni de mandrins 2 de retenue des tubes est monté sur une partie arrière du socle 1 tandis qu'un mécanisme de coupe 4 destiné à tailler les filets sur un tube et un étau 5 destiné à tenir un raccord fileté tel qu'un manchon ou équivalent, par exemple, qui est adapté pour être vissé sur ou dans les filets formés sur le tube, est monté sur la partie avant du socle 1. La réfé- rence 6 désigne un chariot coulissant qui est guidé le long de deux barres de guidage parallèles 7,7' orientées longitudinalement, pour coulisser dans les deux sens pour se rapprocher ou s'éloigner du mécanisme d'entraînement 3; et un organe 8 de commande d'avance est monté sur le chariot 6. A une première extrémité ou extrémité intérieure de l'arbre de l'organe de commande 8 est fixé un pignon 9 qui engrène avec une crémaillère 10 formée sur l'une des barres de guidage 7. Trois supports d'articulation lia, 11b, lic sont prévus sur le chariot 6 dans des positions choisies, espacées sur la longueur, le long d'un bord latéral du chariot 6 et un nombre correspondant d'éléments récepteurs 12a, 12b, 12c sont également prévus le long de l'autre bord latéral du chariot 6, espacées sur sa longueur des mêmes distances pour former des paires d'éléments en coopération avec les supports d'articula- tion opposés correspondantes lia, llb, llc respective- ment. L'extrémité arrière 13a de la monture 13 en forme de C de l'étau 5 est articulée sur le support d'articu- lation lia le plus en arrière. Plus précisément, l'extré- mité 13a de la monture 13 est fixée à un organe de liaison 23a qui est à son tour articulé sur le point d'articulation lla le plus en arrière. Cet organe de liaison 23a permet de régler la position de la monture 13 dans le sens de l'axe de cette monture. Sa monture 13 présente, à l'intérieur de la partie l3a, un mors 14a qui est fixé de façon démontable. La monture 13 comprend également une glissière intérieure 15 qui *s'étend dans le sens longitudinal de cette monture et une mâchoire ou élé- ment mobile 18 qui coulisse sur la glissière. L'élément mobile 18 porte un mors 17a interchangeable fixé sur sa surface interne et il est fixé à une première extrémité d'un arbre fileté 16a d'une poignée 16 de sorte que, lorsqu'on tourne la poignée.16 dans un sens ou dans l'autre, le mors 17a se rapproche ou s'éloigne du mors 14a. De cette façon, l'ensemble de l'étau 5 peut oscil- ler entre une position redressée à peu près verticale (Fig. 2) et une position rabattue à peu près horizontale et il peut également &tre réglé de telle manière que la position du mors 14a soit ajustée pour compenser les variations du diamètre d'un tube à travailler. De la mëme façon que la monture 13 est reliée au point d'articulation lia, le point d'articulation inter- médiaire llb porte par l'intermédiaire d'un organe de liaison 23b, la monture 13' en forme de C d'un couper tubes 4a qui fait partie du mécanisme de coupe 4. La -monture 13' est à peu près analogue à la monture 13 de l'étau 5. La monture 13' présente, à l'intérieur de l'une de ses extrémités, deux galets 19, 19 qui tourillonnent sur cette monture. Un organe mobile 18' est monté Coulissant sur une glissière 15' et est solidaire de l'extrémité intérieure d'un arbre fileté 16' qui tourne de la façon appropriée dans l'autre partie du cadre 13'. Une molette de coupe rotative classique 20 est supportée par l'organe mobile 18', à l'extrémité intérieure de cet organe. Une poignée 16' est fixée à l'extrémité extérieure de l'arbre 16a' de sorte que, lorsau'on tourne cette poignée 16' dans un sens ou dans l'autre, la molette de coupe rotative 20 supportée par l'organe mobile 18' se rapproche ou s'éloigne des galets 19.De cette façon, comre le cas de l'étau 5 l'ensemble du coupe-tubes 4a peut osciller entre une position redressée à peu près verticale et une position rabattue à peu près horizontale (Fig.2) et peut également être réglé de manière que la position des galets 19, 19 soit ajustée pour compenser la variation du diamètre du tube à travailler. La première extrémité d'une filière classique 4b est montée oscillante sur le support d'articulation avant lic de manière qu'elle puisse se déplacer entre une position redressée à peu près verticale et une posi- tion rabattue à peu près horizontale (Fig. 2). La cons- truction de la filière 4b est classique de sorte qu'il n'est pas nécessaire de la décrire. Les éléments récepteurs 12a, 12b, 12c précités supportent respectivement l'extrémité libre de la monture 13 de l'étau 5, l'extrémité libre de la monture 13' du coupe-tubes 4a et l'extrémité libre de la filière lorsque ces trois organes se trouvent dans leur position rabattue et, assurent ainsi le centrage de l'étau , du coupe-tubes 4a et de la filière 4b.sur le tube à travailler. On décrira maintenant le fonctionnement de la première forme de réalisation de la machine à fileter les tubes telle qu'elle est décrite ci-dessus et repré- sentée aux Fig. 1 et 2, en référence aux Fig. 1 et 2. Tout d'abord, on place l'étau 5 et la filière 4b et le mécanisme de coupe 4 dans leur position redressée à peu près verticale et on rabat uniquement le coupe-tubes 4a du mécanisme de coupe 4 autour du support d'articula- tion llb pour le placer dans une position prédéterminée à peu près horizontale. On fixe ensuite dans les mandrins 2, 2 de retenue de tubes, un tube de longueur indéfinie à travailler et on met le mécanisme d'entraînement 3 en fonctionnement; en même temps, on tourne la poignée 16' pour faire avancer la molette de coupe rotative 20 du coupe-tube 4a afin de couper un tronçon de tube d'une longueur prédéterminée. Ensuite, on relève le coupe-tubes 4a à peu près verticalement et on utilise éventuellement un alésoir (non représenté) pour chanfreiner une extré- mité de ce tronçon de tube. Après l'opération de chan- freinage, on rabat la filière 4b de sa position verti- cale dans une position prédéterminée à peu près horizon- tale, par rotation autour du support d'articulation 11c, puis on la déplace axialement pour que les outils 22 de la filière effectuent une opération de filetage désirée ou prédéterminée sur le tronçon de tube. Les phases de travail précitées qui doivent être exécutées par la machine à fileter suivant l'invention sont pratique- ment identiques à celles qui doivent être exécutées par une machine à fileter classique. Toutefois, suivant l'invention, lorsque les filets ont été formés aux extrémités et/ou en une autre partie prédéterminée du tronçon de tube, au lieu d'écarter la filière 4b du tronçon de tube et de la relever dans sa position à peu près verticale, on monte entre les mors 14a et 17a de l'étau 5 un raccord fileté, par exemple un manchon ou un coude adapté pour être vissé dans ou sur les filets du tronçon de tube et on fait tourner l'étau dans une position prédéterminée à peu près horizontale autour du support d'articulation lia. Ensuite, lorsque le mecanis- me d'entraînement 3 est mis en fonctionnement pour visser les filets du tronçon de tube dans ou sur les filets du raccord, pendant que le tube est tenu dans les man- drins 2, 2, le raccord se trouve assemblé au tronçon de tube. Le raccord peut donc être vissé sur le tronçon de tube au cours d'une séquence de phases de travail qui font suite à l'opération de filetage exécutée sur le tube. L'assemblage du raccord avec le tube peut donc être exécuté de façon simple et positive, sans exiger aucun travail manuel séparé comme celui qui était nécessaire dans la technique classique et, par conséquent, on peut ainsi améliorer considérablement le rendement de la séquence de phase de travail. En se reportant maintenant à la Fig. 3 sur la- quelle on a représenté partiellement une deuxième forme de réalisation de la machine à fileter les tubes suivant l'invention, cette deuxième forme de réalisation est essentiellement identique à la première en ce qui con- cerne la construction et l'agencement des organes, excepté que l'étau 5 est prévu sur le coupe-tubes 4a qui forme une partie du mécanisme de coupe 4 monté sur le chariot coulissant 6. Plus particulièrement, dans la deuxième forme de réalisation de la machine, il n'est pas prévu de monture utilisée exclusivement pour l'étau 5 mais, au contraire, la monture 13' est utilisée en commun pour le coupe-tubes 4a et pour l'étau 5. Un support 24 est monté sur l'organe mobile 18' qui coulisse sur la glissière 15' de la monture 13'. Le support 24 est muni à son extrémité avant d'un mors 17b et il coulisse avec l'organe mobile 18' parallèlement à la glissière 15'. Le support 24 comprend une goupille 25 qui est adaptée pour être enfoncée manuellement et sélectivement dans l'un ou l'autre de deux trous 25, 27 de l'organe mobile 18'. En enfonçant la goupille 25 dans l'un ou l'autre des trous 26 ou 27, on peut maintenir le mors 17b dans une position désirée, en extension ou rétracté. Une première extrémité ou l'extrémité de gauche de la monture 13' porte un support 28 qui est muni à une première extrémité ou extrémité intérieure d'un mors 14b et qui peut coulisser le long de cette première extrémité de la monture 13' parallèlement à la glissière 15'. Le support 28 porte également une goupille 29 qui est adaptée pour être enfoncée manuellement et sélectivement dans l'un ou l'autre de deux trous 30, 31 ménagés dans la- dite première extrémité de la monture 13' de sorte que le mors 14b peut être placé dans sa position d'extension ou dans sa position rétractée. Les mors 14b, 17b forment l'étau. Lorsqu'on utilise l'étau 5 décrit cidessus, on place les mors 14b et 17b en avant des galets 19, 19 et de la molette de coupe 20 respectivement et, par ailleurs, lorsqu'on actionne le coupe-tubes 4a on place les mors 14b, 17b dans des positions situées en retrait des galets 19, 19 et de la molette de coupe 20 respectivement. La Fig. 4 des dessins annexés montre la quatrième forme de réalisation de la machine à fileter les tubes suivant l'invention et cette forme de réalisation est essentiellement identique à la première en ce qui con- cerne la construction et l'agencement des organes constitutifs, excepté que l'étau 5 est prévu sur la filière 4b qui fait partie du mécanisme de coupe 4 monté sur le chariot coulissant 6. Plus particulièrement, dans la troisième forme de réalisation, il n'est pas prévu de monture particulière pour l'étau 5 et, au contraire, le corps principal 21 de la filière 4b porte deux mors 14c, 17c montés sur ce corps pour décrire des mouve- ments d'avance et de recul, en plus des quatre outils de filetage 22. Pour utiliser la filière 4b, on place les quatre outils de filetage 22 légèrement en avant des mors 14c, 17c et d'autre part pour faire utiliser l'étau, on place les outils de filetage 22 légèrement en arrière des mors 14c, 17c. Les mouvements d'avance et de recul des mors 14c, 17c sont commandés en tournant des boutons 32, 33 figés aux extrémités extérieures de tiges filetées màles 34 (une seule de ces tiges est représentée sur la Fig. 4) vissées dans des filetages internes des corps principaux des mors, sont clayetés sur ceux-ci. Incidemment, la position de l'étau 5 n'est pas limitée à celle représentée dans les formes de réalisa- tion décrites plus haut mais l'atau 5 peut être monté sur un alésoir. Le mécanisme d'entraînement 3, avec ses mandrins 2, 2 est généralement fixé à la partie arrière du socle de la machine et le mécanisme de coupe 4 est monté sur le chariot coulissant 6. Même dans ce cas, s'il n'est pas prévu d'étau monté individuellement sur le chariot 6, mais lorsque l'étau est prévu sur le coupe- tubes 4a qui fait partie du mécanisme de coupe 4 ou sur la filière 4b comme représenté respectivement sur les Fig. 3 et 4, étant donné qu'il suffit de remplacer le coupe-tubes ou la filière d'une machine à fileter les tubes classique par la contre-partie représentée sur l'une des Fig. 3 et 4 sans exiger de monture séparée pour le mécanisme de coupe, on peut réaliser une machine à fileter les tubes légers avec une plus faible dépense. On se reportera maintenant aux Fig. 5 et 6 qui montrent une quatrième forme de réalisation de la machine suivant l'invention. Dans cette forme de réalisa- tion, l'organe mobile 18' comporte une cavité 35 dans son extrémité intérieure ou avant et un mors d'étau 40 est logé et articulé dans cette cavité 35 au moyen d'une goupille 37. Le mors 40 comprend un corps principal 37 qui présente deux dents 36 formant un angle à son extré- mité avant et une partie de montage 39 de forme à peu près circulaire, en forme de fourche et qui présente une encoche 38 à son extrémité de base. Le mors 40 peut être réglé de manière à faire varier l'orientation des dents 36. Une extrémité ou extrémité de gauche de la-monture 13' qui est à l'opposé du mors 40 est munie de galets 19, 19 qui coopèrent avec le cliquet 40 pour former l'étau 5. Par ailleurs, une molette de coupe 20 est intercalée entre les branches de montage- 39, 39 du mors et articulée dans la partie évidée de l'organe mobile 18'. Lorsque le mors 40 est placé de manière que les points des dents 36 fassent saillie en avant de l'extrémité évidée de l'organe mobile 18' (position représentée en traits pleins) les pointes des dents 36 sont placées en avant de l'arête coupante de la molette 20. Au contraire, lorsque les dents 36 sont redressées comme représenté en transparence sur la Fig. 6, l'arête de la molette de coupe 20 se trouve placée en avant des points des dents 36. Lorsque les dents 36 du mors se trouvent dans cette dernière position, la molette de coupe rotative 20 située à l'extrémité de l'organe mobile 18' et les galets 19, 19 situés à l'extré- mité opposée de la monture 13' forment une partie du mé- canisme coupe-tubes 4a. Sur les Fig. 5 et 6, la référence 23b désigne un élément d'assemblage servant à fixer la monture 13 au support d'articulation llb, la référence 41-désigne des perçages destinés à recevoir des billes de verrouillage et qui sont prévues dans le mors 40 pour le verrouiller par rapport à des plaques de montage 42, 42 solidaires de l'organe mobile 18' et la référence 43 dési- gne une bille de verrouillage prévue dans les plaques de montage 42,42 et qui est engagée sélectivement dans l'un ou l'autre des trous 41 sous la force d'un ressort (non re- présenté). Avec la construction et l'agencement des organes de la quatrième forme de réalisation de la machine dé- crite ci-dessus, pour utiliser le mécanisme de coupe, on place les pointes des dents 36 du mors en arrière de l'a- rête de la molette de coupe rotative 20 et on utilise celle-ci et les galets 19 prévus à l'extrémité de gauche de la monture 13'. Au contraire, pour utiliser l'étau, on place les pointes des dents 36 du mors 40 en avant de l'arête de la molette de coupe 20 et on tourne la poignée 16' de manière que l'étau composé du mors 40 et des galets 19, 19, maintienne un raccord fileté comme, par exemple un manchon ou un coude, adapté pour être vissé dans ou sur les filetages d'un tube. Les Fig. 7 et 8 représentent la cinquième forme de réalisation de la machine suivant l'invention. Dans cette forme de réalisation, au lieu que l'étau 5 soit monté sur le chariot coulissant 6 en étant articulé sur ce dernier, il est monté de façon à pouvoir s'ouvrir et se fermer sur le chariot 6. Plus précisément, l'étau 5 com- prend une tige filetée 44 qui tourillonne dans le chariot coulissant 6 comportant des filetages 45, 46 de sens opposés qui sont vissés dans des mâchoires 47. Des barres de guidage 48 traversent les mâchoires 47 et, lorsqu'on tourne dans un sens ou dans l'autre une poignée 49 fixée à une extrémité de la tige filetée 44, les mâchoires 47 se rapprochent ou s'éloignent l'une de l'autre pour régler la distance séparant les mors 50, montés sur les mâchoires 47. Avec la construction et l'agencement des éléments de la cinquième forme de réalisation décrits ci-dessus et représentés sur les Fig. 7 et 8, lorsque le tube ayant une ou deux extrémités filetées est tenu par les man- drins 2, 2 de la partie arrière du socle 1 de la machine et que le raccord fileté, par exemple un manchon ou un coude, est tenu par l'étau 5 et qu'on actionne le méca- nisme d'entraînement 3 étant donné que le tube est entraîné en rotation par les mandrins rotatifs 2, 2 tandis que le raccord fileté est bloqué par l'étau 5, ce raccord fileté est instantanément fixé dans ou sur l'extrémité filetée adjacente du tube fileté. Après l'assemblage du raccord et du tube fileté, il suffit d'arrêter le fonctionnement du mécanisme 3 et de libérer le raccord de l'étau, puis de dégager le tube des man- drins 2. Ainsi qu'il ressort clairement de la description donnée ci-dessus de plusieurs formes de réalisation de l'invention, on a réalisé une machine dans laquelle l'as- semblage par filetage entre un tube et un raccord peut être exécuté facilement et positivement à la suite des opérations d'usinage telles que la coupe du tube et le taillage des filetages et,l'invention apporte ainsi un progrès important à la technique. R E V E N D ICATIONS 1. Machine à fileter les tubes, caractérisée en ce qu'elle comprend des mandrins de (2,2) pour maintenir un tube, un mécanisme d'entraînement (3) pour entraîner ledit tube en rotation, un mécanisme de filetage (4) et un étau (5) pour maintenir un raccord fileté ou autre devant être assemblé au tube après la formation des filets sur ce dernier disposés en série sur un socle (1) de la machine. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme d'entraînement (3) et les mandrins (2, 2) de maintien du tube sont agencés sur la partie arrière dudit socle (1) de la machine et en ce que le mécanisme de filetage (4) et l'étau (5) sont disposés sur un chariot coulissant (6) prévu sur une partie avant du socle (1) de la machine et sont adaptés pour se rapprocher et s'éloigner du mécanisme d'entraînement (3). 3. Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ledit étau (5) est prévu sur ledit chariot coulissant (6) indépendamment du mécanisme de filetage (4) également monté sur le chariot. 4. Machine suivant la revendication 2, caracté- risée en ce que ledit étau (5) est prévu sur un dispositif coupe-tubes (4a) qui fait partie du mécanisme de filetage (4) monté sur le chariot (6). 5. Machine suivant la revendication 2, caracté- risée en ce que ledit étau (5) est prévu sur une filière (4b) qui fait partie du mécanisme de filetage (4) monté sur le chariot (6). 6. Dispositif pour couper des tubes destiné à être utilisé dans une machine à fileter les tubes, ce disposi- tif étant caractérisé en ce qu'il comprend une monture (13') une glissière (15') qui s'étend le long du bord intérieur de ladite monture (13) - un arbre fileté (16'a) qui s'étend C travers une première extrémité de la monture (13') dans le sens longitudinal de celle-ci, et est vissé dans la monture et porte une poignée (16D) à une première extrémité, un organe mobile (!8) monté à l'autre extrémité de l'arbre fileté et qui coopère avec la glissière (15') pour se déplacer le long de celle-ci, un mécanisme de coupe de tubes prévu entre l'extrémité intérieure de t l'organe mobile (18') et l'autre extrémité de la monture (13') qui est à l'opposé de l'extrémité intérieure de l'organe mobile (18'), ce mécanisme de coupe-tubes compre- nant un outil de coupe rotatif (20) destiné à couper les tubes, et un étau (5) qui comporte un mors (17b, 40), la position de la pointe du mors (40), pouvant être réglée par rapport à celle de l'arête coupante de l'outil de coupe rotatif (20). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caracté- risé en ce que le mors (40) de l'étau (5) est articulé dans une cavité (35) prévue à l'extrémité intérieure de l'organe mobile (18') de sorte qu'on peut faire varier l'orientation de la pointe ou des pointes (36) de ce mors (40). 8. Dispositif suivant la revendication 7, caracté- risé en ce que l'étau (5) comprend ledit mors (40) prévu à ladite extrémité intérieure de l'organe mobile (18') et des galets (19) à l'autre extrémité de la monture (13'), à l'opposé du mors (40). 9. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit mécanisme de coupe de tubes comprend ledit outil de coupe rota- tif (20) prévu à l'extrémité intérieure de l'organe mobile (18') et lesdits galets (19) prévus à l'autre extré- mité de la monture (13') à l'opposé de l'outil de coupe rotatif (20). - 10. Dispositif suivant la revendication 6, carac- térisé en ce que ledit étau (5) comprend un mors (17b) prévu à ladite extrémité intérieure de l'organe mobile (18') adapté pour être réglé dans le sens de l'avance et celui du recul et un mors (14b) prévu à ladite autre extrémité de la monture (13') à l'opposé dudit mors (17b) et adapté pour être réglé dans le sens de l'avance et celui du recul. 11. Dispositif de fixation de raccords filetés caractérisé en ce qu'il comprend un socle (1), des moyens d'entraînement (3) prévus sur une partie arrière de ce socle (1) et comportant des mandrins (2,2) pour maintenir un tube étau ou mandrin (5) pour maintenir un raccord, prévu sur la partie avant dudit socle de manière à pouvoir se rapprocher et s'éloigner des mandrins (2,2) de maintien du tube.