Brevet FR2474368A1 — publié le 19810731

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour accoster la section circulaire d'extrémité d'une virole cylindrique avec la section circulaire d'un fond de virole en vue de leur assem- blage par soudure. Elle s'applique plus particulièrement à une virole présentant un axe de révolution et comportant une extrémité réceptrice destinée à recevoir le fond de virole et une extrémité qui est opposée à ladite extré- mité réceptrice et qui est éventuellement elle-même pourvue d'un fond de virole. Elle permet ainsi de mettre en place un premier fond de virole surla première extré- mité d'une virole et de mettre ensuite en place un deuxième fond de virole sur la deuxième extrémité de la virole. Les viroles cylindriques de ce genre sont généralement formées de tales en acier inoxydable et sont destinées à la réalisation de conteneurs ou de citernes. La mise en place d'un fond de virole sur une virole est une opération délicate car il faut réa- liser un accostage précis de la section circulaire d'extrémité de la virole cylindrique avec la section circulaire du fond de virole pour permettre ensuite leur soudure. Jusqu'à présent, cette opération d'accostage était réalisée essentiellement à la main et avait pour inconvénients principaux d'exiger beaucoup de temps et de précision pour arriver à un accostage correct de la virole et du fond de virole compatible avec les procédés de soudage. La présente invention vise à éviter cet in- convénient en proposant un procédé et un dispositif permettant de réaliser rapidement et avec précision un tel accostage. L'invention concerne plus particulièrement un procédé pour accoster la section circulaire d'extré- mité d'une virole cylindrique avec la section circulaire d'un fond de virole, ladite virole présentant un axe de révolution et comportant une extrémité réceptrice des- tinée à recevoir le fond de virole et une extrémité opposée à ladite extrémité réceptrice et éventuellement pourvue d'un fond, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes consistant à déplacer la virole dans la direction de son axe de révolution jusqu'à ce que ladite extrémité opposée vienne en appui sur une butée fixe; à engager partiellement autour de l'extrémité réceptrice de la virole un organe de serrage radial susceptible d'être serré autour de cette extrémité; à déplacer le fond de virole dans l'axe de la virole et à l'engager dans l'organe de serrage radial; à serrer l'organe de serrage radial; et à appliquer une pression sur le fond pour réaliser l'accostage de la section circulaire de l'extrémité réceptrice et de la section circulaire du fond de virole en vue de leur soudure. Selon une autre particularité de l'invention, l'étape de serrage de l'organe de serrage radial et l'étape d'application de pression consistent à effectuer un serrage partiel de l'organe de serrage radial autour de l'extrémité réceptrice et du fond de virole, à exer- cer une pression globale sur le fond, à effectuer un serrage complet de l'organe de serrage radial autour de l'extrémité réceptrice et du fond de virole et à exercer une pression sur le pourtour du fond de virole. Selon une autre particularité du procédé de l'invention, on maintient le fond de virole au moyen d'un organe de retenue et on cesse ce maintien après le serrage complet de l'organe de serrage radial et avant d'exercer la pression sur le pourtour du fond de virole. Le procédé de l'invention comporte en outre avantageusement les étapes supplémentaires consistant à desserrer l'organe de serrage radial et à le déplacer hors de l'extrémité réceptrice; à déplacer la virole et le fond pour cesser l'appui sur la butée; et à évacuer la virole et le fond pour accoster éventuellement un autre fond sur l'extrémité opposée de la virole. La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, pour accoster la section circulaire d'extrémité d'une virole cylindrique avec la section circulaire d'un fond de virole, ladite virole présentant un axe de révolu- tion et comportant une extrémité réceptrice destinée à recevoir le fond de virole et une extrémité opposée à ladite extrémité réceptrice et éventuellement pourvue d'un fond, caractérisé par le fait qu'il comporte un bâti définissant un chemin de roulement; une butée d'appui fixée sur le bâti; un chariot porte-fond déplaçable sur le chemin de roulement; un chariot porte-virole déplaçable sur le chemin de roulement entre la butée fixe et le chariot porte-fond; un chariot supportant un organe de serrage radial de l'extrémité réceptrice de la virole, ce chariot étant déplaçable sur le chemin de roulement entre le chariot porte-virole et le chariot porte-fond. Selon une autre caractéristique du dispo- sitif de l'invention, la butée d'appui comporte un anneau k474368 apte à permettre l'appui de-l'extrémité opposée de la virole, cette extrémité opposée étant éventuellement munie elle-même d'un fond et s'appuyant dans ce cas sur un chanfrein annulaire semi-élastique de l'anneau. Le chariot porte-fond est avantageusement muni d'un ensemble de préhension apte. à maintenir le fond de virole et d'une pluralité d'organes de pression à commande simultanée, disposés concentriquement autour de l'organe de préhension et comportant chacun un palon- nier apte à exercer une pression sur le pourtour du fond. Le chariot porte-fond est plus particu- lièrement prévu pour recevoir un fond percé d'un orifice central, l'ensemble de préhension comportant alors un élémentde retenue apte à être introduit dans cet orifi- ce et ensuite actionné pour maintenir le fond par l'inté- rieur. L'ensemble de préhension est avantageusement monté élastiquement sur le chariot porte-fond. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de serrage radialest constitué par deux demi-anneaux ayant une extrémité articulée sur un axe commun et une autre extrémité en appui sur une glissière, un vérin étant relié à l'extrémité inférieure de chaque demi-anneau pour provoquer son serrage ou son desserrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple illustra- tif, et sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention la figure 2 est une demi-vue de gauche de la butée d'appui fixe du dispositif de la figure 1 et- une demi-vue de droite de l'un des berceaux du chariot porte-virole du dispositif de la figure 1; k474368 la figure 3 est une demi-vue de gauche du chariot porte-fond du dispositif de la figure 1 et une demi-vue de droite de l'organe de serrage radial du dispositif de la figure 1; 5. la figure 4 illustre schématiquement les différentes étapes d'accostage d'une virole et d'un fond de virole au moyen du dispositif des figures 1 à 3. On se réfèrera maintenant aux figures 1 à 3 pour décrire un mode de réalisation préféré du dispo- sitif d'accostage de l'invention. Le dispositif représenté sur les figures 1 à 3 comporte un bâti fixe 10 constitué de deux profilés en I 12 et 14 disposés parallèlement et horizontalement de manière à constituer un chemin de roulement. Ces deux profilés 12 et 14 sont convenablement entretoises de manière à constituer une-poutre rigide apte à en- caisser les efforts mis en jeu dans le dispositif. Le dispositif comporte en outre une butée d'appui 16 fixée sur l'extrémité 18 du bâti 10 qui se trouve du côté gauche sur la figure 1. Cette butée d'appui 16 est constituée d'une pluralité de poutres assemblées entre elles pour encaisser les efforts importants mis en jeu lors du fonctionnement du dispo- sitif, ainsi que cela sera expliqué plus loin. Cette butée d'appui 16 est pourvue d'un anneau 20 placé verti- calement avec son centre sur l'axe horizontal XX de la figure 1 (cf. figures 1 et 2). Cet anneau comporte une partie annulaire plane 22 destinée à servir d'appui à la section circulaire d'extrémité d'une virole et comporte également un chanfrein annulaire semi-élastique 24 des- tiné à servir d'appui au fond bombé, soudé sur l'extré- mité d'une virole cylindrique. Le chanfrein annulaire semi-élastique 24 est réalisé en une matière élastomère. k474368 Le dispositif comporte en outre deux poutres latérales de renforcement, telles 26, dont une extrémité est fixée sur la butée d'appui fixe 16 et dont l'autre extrémité est fixée sur l'extrémité 28 du bâti, opposée à l'extrémité 18. Le dispositif comporte en outre un chariot porte-fond 30 destiné à recevoir un fond de virole et déplaçable. sur le chemin.de roulement, au voisinage de l'extrémité 28 du bâti, sous l'action d'un vérin de déplacement 32 dont le corps est fixé en 34 sur le bâti et dont la tige 36 est articulée en 38 sur le chariot 30. Le chariot 30 est pourvu d'un ensemble de préhension 40 monté élastiquement sur celui-ci et dans l'axe XX. Cet ensemble de préhension 40 est destiné à maintenir un fond de virole de forme bombée et pourvu d'un orifice central. Cet ensemble de préhension comporte un élément d'appui 42 présentant une lèvre circulaire 44 susceptible d'être appliquée à l'extérieur d'un fond de virole et un élément de retenue 46 disposé dans l'axe XX et pouvant être actionné par un vYérin pneumatique. Cet organe de retenue 46 est destiné à être introduit dans l'orifice central d'un fond de virole et à être ensuite actionné par le vérin pneumatique de manière à coopérer avec l'intérieur du fond pour plaquer ce fond en appui sur la lèvre 44 en le maintenant ainsi élas- tiquement sur le chariot 30. L'ensemble de préhension 40 comporte un dispositif de réglage vis-écrou 48 permettant de posi- tionner convenablement la lèvre circulaire 44 par rapport aux organes de pression 50 décrits ci-après, en fonction des différents modèles de fonds de virole; Le chariot 30 est muni également d'une plu- ralité d'organes de pression, tels 50, par exemple au nombre de 12, disposés concentriquement autour de l'ensemble de préhension 40 (cf. figures 1 et 3). Chaque organe de pression 50 comporte un support 52 fixé sur le chariot 30, un palonnier 54 articulé en 56 sur le support 52 et un vérin hydraulique 58 articulé entre le support 52 et le palonnier 54. Les organes de pression 50 sont à commande simultanée et présentent chacun une surface d'appui 60 susceptible d'être appliquée sur un fond de virole lorsque les vérins 58 sont actionnés. Le dispositif comporte en outre un chariot porte-virole 62 déplaçable sur le chemin de roulement, entre la butée d'appui 16 et le chariot 30, sous l'action d'un vérin de déplacement 64 dont le corps est articulé en 66 sous la butée d'appui 16 et dont la tige 68 est articulée en 70 sur le chariot 62. Le chariot 62 com- porte deux berceaux semi-circulaires 72 et 74 montés semi-élastiquement sur ce dernier et destinés à recevoir une virole cylindrique placée horizontalement avec son axe de révolution en coïncidence avec l'axe XX de la figure 1. Les deux berceaux 72 et 74 sont munis chacun d'une garniture semi-circulaire pouvant être remplacée en fonction du diamètre de la virole portée par le chariot. Ainsi, comme représenté sur la figure 2, le berceau 72 comporte une garniture semi-circulaire 76 prévue pour une virole de diamètre déterminé. Le dispositif de l'invention comporte en outre un chariot 78 déplagable sur le chemin de roulement, entre le chariot porte-virole 62 et le chariot porte- fond 30, sous l'action d'un vérin de déplacement 80 dont le corps est articulé en 82 sur le bâti 10 et dont la tige 84 est articulée en 86 sur le chariot 78. Le chariot 78 supporte un ensemble de serrage radial 88 constitué par deux demi-anneaux tels 90 dont une de leur extrémité, à savoir l'extrémité supérieure, est articulée sur un axe commun 92 et dont l'extrémité in- férieure est en appui par l'intermédiaire d'un galet 94 sur une glissière 96 relevée vers l'extérieur et présen- tant deux rampes successives 98 et 100. Les deux demi- anneaux sont actionnés chacun par un vérin, tel 102, placé en tandem et articulé en 104 sur 'le bâti 10 et en 106 sur une tige de commande 108 elle-même articulée en sur l'extrémité inférieure du demi-anneau 90. Lorsque les vérins 102 sont déployés, les galets 94 des deux demi-anneaux suivent les deux rampes successives 98 et 100 en provoquant en même temps l'ou- verture des deux demi-anneaux. Les rampes 98 et 100 sont déterminées de telle sorte que, lorsque le galet 94 se déplace sur la rampe 98, l'axe d'articulation 92 reste fixe et que, lorsqu'il se déplace sur la rampe 100, l'axe 92 se déplace vers le haut pour agrandir ainsi l'ouverture entre les demi-anneaux et faciliter l'intro- duction de l'organe-de serrage radial 88 autour de l'extrémité réceptrice de la virole, comme cela sera ex- pliqué plus loin. Lorsque les vérins 102 sont contractés, les deux demi-anneaux se rapprochent l'un de l'autre en sens inverse. L'organe de serrage radial 88 est prévu pour un diamètre donné de virole et peut être remplacé par- un organe analogue de dimension différente dans le cas o l'on désire traiter une virole de diamètre différent. Cet organe de serrage radial permet, lors- qu'il est serré autour des extrémités de virole et du fond, de redonner une forme parfaitement circulaire à l'ensemble et de permettre ainsi l'assemblage par points de soudure en parfait accostage. Le fonctionnement du dispositif sera mainte- nant décrit en référence à la figure 4. On dépose au moyen d'une potence (non représentée) une virole cylindrique 112 horizontalement sur le chariot porte-virole 62 de telle sorte que l'extrémité 114 de la virole, ou extrémité réceptrice, qui doit recevoir un fond de virole soit dirigée du côté de l'organe de serrage 88 et que l'extrémité 116 opposée soit dirigée du côté de la butée d'appui 16 (étape 1). On déplace ensuite le chariot 62 en direction de la butée d'appui 16 en actionnant le vérin 64 de telle sorte que l'extrémité 116 de la virole 112 vienne en appui sur la butée 16 (étape 2). On desserre ensuite l'organe de serrage radial 88 de manière à provoquer l'ouverture des demi-anneaux et on le déplace, sous l'action du vérin 80, en direction de l'extrémité 114 de la virole 112 de manière à engager partiellement l'organe de serrage 88 autour de l'extré- mité 114 de la virole (étape 3). Après avoir positionné convenablement, suivant le modèle de fond de virole, l'ensemble de préhension à l'aide du dispositif de réglage visécrou 48, on met ensuite en place un fond de virole 118 présentant une forme bombée pourvue d'une jupe cylindrique 120 et présentant un orifice central (non représenté), en actionnant l'élément de retenue 46 du chariot porte-fond de manière qu'il passe à travers ledit orifice central et soit ensuite retenu dans celui-ci pour réali- ser un montage élastique du fond 118 sur le chariot porte-fond 30 (étape 4). On déplace ensuite le chariot porte-fond 30 en direction de la virole 112 en actionnant le vérin 32 de telle sorte que le fond de virole 118 s'engage partiellement à l'intérieur de l'organe de serrage ra- dial 88. On resserre alors partiellement l'organe de serrage radial 88 en agissant simultanément sur les deux vérins 102 de façon à obtenir une bonne concentri- cité de la virole et du fond. On termine le déplacement du chariot portefond 30 en direction de la virole 112, 2474368 en agissant sur le vérin 32, jusqu'à la mise en appui effective de la section circulaire du fond de virole 118 avec la section circulaire de l'extrémité 114 de la virole 112. Le vérin 32 qui peut avoir par exemple une force de 5 tonnes, permet de réaliser un premier. accostage grossier du fond de virole 118 sur l'extré- mité 114 de la virole 112. On serre alors complètement l'anneau 88 en agissant sur les vérins 102 de manière que l'extrémité 114 et le fond 118 présentent tous deux une section cir- culaire parfaite et en vis-à-vis l'une de l'autre. On actionne l'élément de retenue 46 de manière qu'il n'exerce plus de maintien sur le fond de virole 118. On actionne alors les douze organes de pression de manière à exercer une pression importante sur tout le pourtour du fond 118 et favoriser ainsi l'accostage entre la section circulaire de l'extrémité 114 et la section circulaire du fond de virole 118. Cette opération importante permet de supprimer, du fait des efforts mis en jeu, des déformations résiduelles qui subsisteraient après le premier accostage. On peut alors pointer par l'intérieur (réaliser des points de soudure d'espacement variable suivant les épaisseurs à souder) le fond 118 sur l'extrémité 114 en maintenant toujours la pression grâce aux organes de pression 50. On réalise intérieurement une soudure par points-qui permettra ultérieurement une soudure complète à la ligne de jonction entre les deux sections circu- laires. Une fois les points de soudure terminés, on enlève la pression sur le fond 118 en rétractant tous les vérins 58 simultanément et on déplace le chariot il 2474368 porte-fond 30 vers la droite de manière à l'éloigner de la virole (étape 6). On desserre l'organe de serrage 88 et on le déplace vers le chariot porte-fond 30 (étape 7). On déplace le chariot porte-virole 62 de manière que l'extrémité 116 de la virole 112 ne soit plus en appui sur la butée (étape 8). L'ensemble virole-fond de virole peut être évacué ou retourné sur le chariot 62, c'est-à-dire placé à nouveau sur le chariot avec le fond 118 en vis-à-vis de la butée 16, de manière à effectuer l'accostage et le pointage d'un fond de virole sur l'extrémité 116 en suivant les étapes 1 à 7 ci-dessus. Le pointage ainsi effectué permet de réaliser, dans les meilleurs conditions, l'opération de soudure complète avec des procédés connus en soi, par exemple du type à plasma. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation spécifiquement décrit et représenté et on peut imaginer d'autres variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour accoster la section circulaire d'extrémité d'une virole cylindrique (112) avec la section circulaire d'un fond de virole (118), ladite virole présentant un axe de révolution et comportant une extrémité réceptrice (114) destinée à recevoir le fond de virole et une extrémité (116) opposée à ladite extré- mité réceptrice et éventuellement pourvue d'un fond, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes con- sistant à déplacer la virole dans la direction de son axe de révolution jusqu'à ce que ladite extrémité opposée vienne en appui sur une butée fixe (16); à engager partiellement autour de l'extrémité réceptrice de la virole un organe de serrage radial (88) susceptible d'être serré autour de cette extrémité; à déplacer le fond de virole dans l'axe de la virole et à l'engager dans l'organe de serrage radial (88); à serrer l'organe de serrage radial (88); et à appliquer une pression sur le fond de virole pour réaliser l'accostage de la section circulaire de l'extrémité réceptrice et de la section circulaire du fond de virole en vue de leur soudure. 2. Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que l'étape de serrage de l'organe de serrage radial (88) et l'étape d'application de pression consistent à effectuer un serrage partiel de l'organe de serrage radial (88) autour de l'extrémité réceptrice et du fond de virole, à exercer une pression globale sur le fond de virole, à effectuer un serrage complet de l'or- gane de serrage radial (88) autour de l'extrémité réceptrice et du fond de virole et à exercer une pression sur le pourtour du fond de virole. 3. Procédé selon la revendication 2, dans le cas o le fond de virole est pourvu d'un orifice central, caractérisé par le fait que l'on maintient le fond de virole au moyen d'un organe de retenue (46) et que l'on cesse le maintien après le serrage complet de l'organe de serrage radial (88) et avant d'exercer la pression sur le pourtour du fond de virole. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes supplémentaires consistant à desserrer l'organe de serrage radial (88) et à le déplacer hors de l'extrémité réceptrice; à déplacer la virole et le fond pour cesser l'appui sur la butée (16); et à évacuer la virole et le fond pour accoster éventuellement un autre fond sur l'extrémité opposée de la virole. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, pour accoster la section circulaire d'extrémité d'une virole cylindrique (116) avec la section circulaire d'un fond de virole (118), ladite virole présentant un axe de révolution et comportant une extrémité réceptrice (114) destinée à recevoir le fond de virole et une extrémité (116) opposée à ladite extrémité réceptrice et éven- tuellement pourvue d'un fond, caractérisé par le fait qu'il comporte un bâti (10) définissant un chemin de roulement; une butée d'appui (16) fixée sur le bâti; un chariot porte-fond (30) déplaçable sur le chemin de roulement; un chariot porte-virole (62) déplaçable sur le chemin de roulement entre la butée fixe (16) et le chariot porte-fond (30); et un chariot (78) supportant un organe de serrage radial (88) de l'extré- mité réceptrice de la virole, ce chariot étant déplaçable 30. sur le chemin de roulement entre le chariot porte- virole (62) et le chariot porte-fond (30). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la butée d'appui (16) com- porte un anneau (20) apte à permettre l'appui de, 14 2474368 l'extrémité opposée, éventuellement munie d'un fond. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le chariot porte-fond (30) est muni d'un ensemble de préhension (40) apte à maintenir le fond de virole et d'une pluralité d'organes de pression (50) à commande simultanée, disposés concentriquement autour de l'organe de préhension et comportant chacun un palonnier (54) apte à exercer une pression sur le pourtour du fond. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le chariot porte-fond est destiné à recevoir un fond percé d'un orifice central, caractérisé par le fait que l'ensemble de préhension (40) comporte un élément de retenue (46) apte à être introduit dans l'orifice et ensuite actionné pour maintenir le fond par l'intérieur. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'ensemble de préhension (40) est monté élastiquement sur le chariot porte-fond. 10. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'organe de serrage (88) est constitué par deux demi-anneaux (90) ayant une extrémité articulée sur un axe commun (92) et une extrémité en appui sur une glissière (96) et par le fait qu'un vérin (102) est relié à l'extrémité infé- rieure de chaque demi-anneau pour provoquer son serrage- ou son desserrage.