Brevet FR2476301A1 — publié le 19810821

2476301.; La présente invention concerne un dispositif pour l'essai de tuyaux et éléments analogues par passage de calibres-tampons. Actuellement des dispositions internationales règlent les critères pour l'essai dimensionnel des tuyaux destinés à des applications particulières. Plus spécifiquement, on détermine les dimen- sions intérieures au moyen d'un calibre-tampon, lequel élimine les tuyaux dans lesquels ledit calibre n'entre 1.0 pas. D'une manière générale, ces opérations sont exécutées automatiquement et, pour réduire le temps des opérations, on emploie un appareil dit calibre "entre" comprenant une tige qui, au niveau de l'une de ses extrémités, porte le calibre-tampon, lequel est inséré dans le tuyau essayé pour déterminer la cylindricité ou toute caractéristique analogue dudit tuyau. Ce critère de vérification présente, néanmoins, l'inconvénient que le calibre peut s'emboîter ou se coincer dans le tuyau lorsque ce dernier présente des imperfections ou défauts. Cet inconvénient s'aggrave puisque l'action d'emboîtement est renforcée par l'inertie des masses en mouvement qui sont déplacées à grande vitesse pour réduire le temps d'essai. On a cherché à éliminer ces inconvénients au moyen d'éléments aptes à contrôler la poussée ou force d'avancement imposée au tampon par le dispositif de comman- de. Toutefois, la possibilité d'emboîtement du calibre n'est pas éliminée puisque, dans les appareils connus, entre les éléments limiteurs de la poussée ou force d'avancement et le calibre, on a toujours des masses en mouvement importantes. En conséquence, pour dégager l'emboîtement et remettre en ordre de marche la commande du calibre-tampon, on doit passer un temps important, particulièrement si l'appareil tampon "entre" est dépourvu de moyens de secours pour enlever le tampon bloqué et lorsque les moyens pour l'avancement de la tige supportant le tampon donnent une poussée insuffi- - sante pour enlever le tampon emboîté à l'intérieur du tuyau. Par conséquent, la présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus mentionnés sans limiter sensiblement la vitesse d'avancement du tampon à 2476301.à l'intérieur du tuyau essayé-et en limitant au minimum l'accumulation d'énergie lorsque se produit l'emboîtement entre le tuyau et le tampon, de manière à faciliter la séparation de ces parties. Dans le cadre du but ci-dessus mentionné, un but principal de la présente invention est de réaliser un dispositif pour contrôler des tuyaux en général, qui soit apte non seulement à éliminer les inconvénients dus à l'emboîtement, mais encore à permettre un dégagement rapide et sûr des parties emboîtées sans endommager le calibre-tampon. Le dispositif selon La présente invention, pour essayer ou contrôler des tuyaux et éléments analogues, dans lequel le calibre-tampon est formé ou retenu par une tige de support actionnée alternativement par un moteur au moyen d'une chaîne cinématique qui comporte des moyens de connexion ou accouplement aptes à interrompre l'avan- cement dudit calibre dans ledit tuyau lorsque ce calibre rencontre des résistances et frottements excessifs, est caractérisé par des moyens de connexion ou accouplement interposés entre la tige de support et le calibre et aptes à interrompre la liaison fonctionnelle desdites parties lorsque ledit calibre rencontre des résistances à l'avan- cement à l'intérieur du tuyau. Selon une forme de réalisation avantageuse du dispositif, ce dernier comprend une tête creuse reliée à la tige de support et pourvue, à sa périphérie, de logements radiaux pour des éléments d'accouplement mobiles radialement et aptes à être engagés opérativement avec le calibre-tampon, par des moyens d'actionnement réglables logés dans ladite tête creuse pour exercer sur lesdits éléments d'accouplement une action d'opposition contre la séparation entre le calibre et la tête creuse. La tête creuse, de longueur convenable, peut glisser à l'intérieur d'un manchon qui peut être relié à ladite tête au moyen des éléments d'accouplement, ladi- te tête se terminant, au niveau de son extrémité libre, par une bride qui, en engageant l'extrémité du manchon, donne à ce dernier et partant au calibre accidentellement emboîté dans le tuyau, un déplacement dans un sens opposé au sens d'avancement du calibre, de manière à enlever, avantageusement par une action d'impact, le calibre- tampon emboîté. L'invention va être maintenant décrite en se référant au dessin annexé, qui représente, à titre d'exem- ple, une forme de réalisation préférée d'un calibre-tampon comprenant le dispositif pour contrôler automatiquement les tuyaux et éléments analogues. Dans ce dessin: La figure 1 est une coupe axiale du calibre- tampon, dans sa position d'utilisation; La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne Il - Il de la figure 1; et La figure 3, qui est analogue à la figure 1, représente le calibre-tampon dans la position de dégagement du tuyau. En se référant aux figures du dessin, on a indiqué par A le tuyau à essayer, par B la tige supportant d'une manière amovible le dispositif C avec le calibre- tampon D. La tige B est reliée fonctionnellement et d'une manière convenable à un moteur (non représenté) pour donner au dispositif une vitesse d'avancement prédéterminée à l'intérieur du tuyau A. Le dispositif C comprend une tête 10 solidaire de ou fixée à la tige B et reliée, par un joint 12, à une tête creuse formée par un corps tubulaire 14, qui est engagé par glissement, et avec ladite tête, dans un manchon 16. Au niveau de son extrémité libre, la contre-tête 14 est pourvue d'une bride 18 qui coopère, comme il sera décrit d'une manière plus détaillée par là suite, avec le bord dudit manchon 16 et serre, en outre, contre ladite contre-tête 14 l'extrémité bridée 20 d'une douille élas- tique 22 disposée coaxialement à l'intérieur du manchon 16. La douille 22 est pourvue de fentes radiales (voir la figure 2) qui forment ainsi des segments à res- sorts 24 dont la longueur peut être modifiée comme décrit par la*suite. L'autre extrémité de la douille élastique 22 est libre et, si on le désire, elle peut présenter une conicité apte à former un effilement dilatable. Une coulisse 26,enfilée de manière à pouvoir glisser dans la douille 22, est retenue angulairement sur ladite douille 22 par un-ergot ou goupille 28 engagée dans une des fentes 24 de la douille et est déplaçable axiale- ment par une tige filetée 30 reliée de manière à pouvoir tourner avec la bride 18, de manière que sa tête d'action- nement ou de manoeuvre 32 fasse saillie de ladite bride pour permettre de déplacer de l'extérieur la coulisse 26. En un emplacement convenable, la bride 18 est pourvue d'un trou 34 à l'aide duquel on peut contrôler, au moyen d'une tige graduée, la position axiale occupée par la coulisse et par conséquent la longueur utile des segments élastiques 24 de la douille 22. A proximité du joint 12, la contre-tête 14 est pourvue d'une pluralité de logements radiaux pour des billes 36 qui sont interposées entre les segments élasti- ques de la douille 22 et une rainuré annulaire 38 formée à l'intérieur du manchon 16. A son autre extrémité, ce manchon 16 est pour- vu d'une couronne 48/forme un épaulement pour retenir fermement le calibre-tampon D. Dans le cas illustré et - pour permettre d'essayer d tuyaux A ayant des diamètres différents, le calibre D est remplacé par un tampon formé par un corps tubulaire intermédiaire 42 qui, d'un côté, engage la couronne 40 et, de l'autre côté, est bloqué par la contre-tête 14 d'une manière convenable, par exemple au moyen de segments élastiques 44. Le fonctionnement du dispositif, lors des opérations de contrôle et d'essai du tuyau A, ressort clairement de la description précédente. La tige B est animée d'un mouvement d'avancement selon la flèche x de la figure 1 pour insérer le dispositif C - D dans le tuyau A retenu par un élément de support convenable. Si le tuyau ne présente pas de défauts ou déformations, le dispositif C, après avoir terminé sa course, est reculé et ramené à sa position originale ou de départ pour exécuter l'essai d'un autre tuyau, et l'opération con- tinue. Lorsque le calibre D s'emboîte dans un tuyau défectueux, la poussée de la tige B, au moyen de la rai- nure 38 et des billes 36, fait fléchir radialement les segments élastiques 24 de la douille 22 de manière à interrompre la liaison fonctionnelle entre ladite tige et le calibre D. Par conséquent, non seulement on obtient un arrêt immédiat de l'avancement du calibre-tampon D, mais on évite les actions des masses en mouvement sur ledit calibre et, par conséquent, l'action d'emboîtement est limitée et l'emboîtement peut être dégagé aisément. Selon l'invention, le dispositif ci-dessus décrit est apte à simplifier grandement son dégagement du tuyau défectueux, sans l'emploi d'éléments auxiliaires. En effet, après avoir dégagé le dispositif C du calibre-tampon D, la bride 18, reliée à la tige B, est déplacée et portée à faire saillie, par une longueur convenable, du bord d'extrémité du manchon 16, comme on peut/voir sur la figure 3. Puis, la tige B, avec la tête creuse 14, est déplacée en sens opposé à la flèche x, avec une vitesse convenable, de manière que la bride 18 soit apte à heurter violemment le manchon 16 pour dégager et enlever le calibre-tampon D du tuyau défectueux. En outre, on rétablit automatiquement la liaison fonctionnelle entre la tige B et le dispositif C - D, puisque les billes 36 sont à nouveau engagées dans la rainure 38 et ce dis- positif peut donc reprendre l'opération de contrôle et d'essai des tuyaux. Dans la présente invention, l'énergie cinéti- que de la tige B et des parties en mouvement reliées à ladite tige n'influe pas sur le calibre-tampon D, lorsque ce dernier s'emboîte dans le tuyau, de manière à réduire la possibilité d'emboîtement. En outre, la présente invention permet de régler d'une manière facile et précise la poussée d'avancement du dispositif au-delà de laquelle on obtient le dégagement de la tige B et du calibre-tampon D. Le joint 12 prévu entre la tête 10 et la contre-tête 14 permet seulement de petites rotations de l'extrémité de la tige B, dues à l'élasticité de cette dernière, laquelle agit en pratique comme une poutre fléchie à cause de son poids. En outre, ce joint 12 empêche la formation de moments de réaction du dispositif qui, pendant le déplacement de ce dernier, peuvent engen- drer des frottements nuisibles pendant l'opération d'es- sai du tuyau. Au dispositif ci-dessus décrit, on peut appor- ter de nombreuses modificatiorrs et variantes, particuliè- rement par rapport à son emploi spécifique. Par exemple, lesmoyens de connexion ou d'accouplement entre le calibretampon D et la tige B peuvent être formés par des éléments capables de se rompre, qui,lorsqu'ils sont rompus par les efforts auxquels ils sont soumis,dégagent la tige du dispositif C - D; les moyens à ressorts 22 peuvent comprendre des ressorts hélicoïdaux ou semblables dont la compression est réglée par des éléments logés dans la contre-tête 14 et aptes à être commandés de l'extérieur de cette contre-tête. Dans le but de réduire les inconvénients ci-dessus mentionnés, le calibre D peut être précédé par n tâteur apte, en détectant des variations dimen- sionnelles du tuyau 1, à actionner des contacts électri- ques pour réduire la vitesse d'avancement du dispositif et par conséquent l'énergie cinétique entre le calibre et le tuyau. Naturellement, la présente invention comprend également l'appareil utilisé pour essayer automatiquement les tuyauteries, comme des tuyaux ou pipelines pour le transport du méthane, oléoducs etc. Les détails de réalisation et de construction du dispositif peuvent être changés sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour essayer-ou- contrôler des tuyaux et éléments analogues, dans lequel un calibre-tampon est porté par une tige de support actionnée alternativement par un moteur au moyen d'une chaîne cinématique compor- tant des moyens de connexion aptes à interrompre l'avan- cement dans ledit tuyau du calibre lorsque ce dernier rencontre des résistances et frottements excessifs, caractérisé par des moyens de connexion ou accouplement (22, 36, 38) interposés entre la tige de support (B) et le calibre (D) et aptes à interrompre la liaison fonction- nelle entre lesdites parties lorsque le calibre rencontre des résistances à l'avancement à l'intérieur du tuyau (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une tête creuse (12, 14) reliée à la tige de support (B) et ayant à sa périphérie des logements radiaux pour des éléments d'accouplement (36) mobiles radialement et aptes à coopérer avec le calibre-tampon (D) et par des moyens d'actionnement réglables (22, 30, 32) logés dans ladite tête creuse pour exercer sur lesdits éléments d'accou- plement une action d'opposition contre la séparation entre le calibre et la tête creuse. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, carac- térisé en ce qu'il comprend des moyens élastiques réglables (22) entre les éléments d'accouplement (36) et la tête creu- se (14). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par une douille élastique (22) reliée, au niveau de l'une de ses extrémités, à l'extrémité libre de la tête creuse (14), tandis que l'autre extrémité de ladite douille se termine par des segments sollicités radialement par des ressorts et aptes à engager élastiquement des billes (36), logées partiellement dans des trous radiaux de la tête creuse (14), dans une rainure (38) formée dans la paroi intérieure d'un manchon (16) solidaire du calibre-tampon (D) et recevant à glissement au moins une partie de ladite tête creuse. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, ca- ractérisé par une coulisse (26) retenue à glissement à l'intérieur de la douille élastique (22) et reliée fonc- 247630t tionnellement à des moyens d'actionnement (30, 32) pour régler sa position d'engagement axial avec lesdits seg- ments sollicités par des ressorts de la douille, de ma- nière à changer la longueur de la flexion ou déplacement élastique desdits segments et par conséquent la force d'engagement des billes (36) avec le manchon (16). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à , caractérisé par une tige filetée (30) coaxiale et intérieure à la douille élastique (22), engagée avec la coulisse (26) et supportée de manière à pouvoir tourner à l'extrémité libre de la tête creuse (14) et se termi- nant, à l'extérieur de ladite tête creuse, par des éléments d'actionnement ou manoeuvre (32) pour déplacer axialement ladite coulisse le long de l'axe de la douille. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par des moyens (18, 34) pour détecter et indiquer la position axiale occupé par la coulisse (26) par rapport aux segments (24) à ressorts, pour déterminer la valeur du dégagement ou décrochage entre la tête creuse et le calibre. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la tête creuse (14) est apte à glisser axialement à l'intérieur du manchon (16) et en ce qu'elle se termine par une bride (18) dont la partie saillante forme un épaulement qui engage l'extrémité dudit manchon (16) de manière à déplacer ce dernier, avec le calibre-tampon (DI, dans un sens opposé au sens de l'opé- ration de contrôle du tuyau en employant, avantageusement, la tête creusecomme une masse battante pour dégager ledit calibre du tuyau. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la tête creuse (14) est reliée à la tige d'avancement (B) au moyen d'un joint (12) apte à permettre des déplacements angulaires limités entre la- t5 dite tige et le calibre-tampon. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit joint (12) est disposé entre la tête creuse (14) et une tête complémentaire (10) coaxiale par rapport à ladite tête creuse (14) et solidaire de la tige d'avan- cement. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 1o, caractérisé en ce que le calibre-tampon (D) est relié d'une manière amovible au manchon (16) au moyen d'un corps tubulaire (42) remplaçable. 12. Appareil pour contrôler des tuyaux et éléments ana- logues, caractérisé en ce qu'une partie au moins des calibres-tampons (D) dudit appareil sont reliés aux tiges d'avancement correspondantes (B) au moyen d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.