Brevet FR2494612A1 — publié le 19820528

La présente invention se rapporte aux équipements de soudage et a notamment pour objet un dispositif d'ébavurage à l'intérieur de tuyaux soudés. L'invention peut être utilisée, avec le plus defçicacité pour la pose de conduites maîtresses ainsi que pour le soudage de tubes de cuvelage. Les dispositifs d'ébavurage à l'intérieur des tuyaux sont largement utilisés depuis longtemps. Cependant, la durée de vie de tels dispositifs et leur fiabilité laissent à désirer. Souvent les tuyaux sont détériorés pendant l'ébavurage. La présente invention vise à résoudre ce problème et à éliminer les inconvénients indiqués. On contact un dispositif d'ébavurage (voir la description de l'invention protégée par le certificat d'auteur URSS n0 212192), comprenant un bâti et un outil coupant en forme de disque fixé à demeure au bâti. Le diamètre de l'outil coupant est légèrement inférieur au diamètre intérieur du tuyau, gracie à quoi le dispositif entre librement dans le tuyau. Le bâti du dispositif prend appui, par l'intermédiaire de galets, sur la surface intérieure du tuyau. Le tranckat, de l'outil est formé suivant sa périphérie. Le dispositif enlève les bavures d'un seul coup le long de tout le joint circulaire entre les tuyaux soudés. Le dispositif qui vient entre décrit ne peut entre utilisé que quand le diamètre des tuyaux ne dépasse pas 400 mm et qu'ils sont suffisamment rigides pour exclure les déformations et même une légère excentricité. Lors du soudage de tuyaux de grand diamètre (plus de 700 mm), ce dispositif est inutilisable parce que, dans ce cas, l'ellipticité des tuyaux (même sous l'effet de leur propre poids) et les déformations locales (enfoncements, par exemple) de leurs parois sont inévitables. Ayant un diamètre constant, l'outil détériore inévitablement le tuyau avant meme l'ébavurage. De ce point de vue, le dispositif d'ébavurage à l'intérieur de tuyau soudés, faisant l'objet du certificat 'auteur URSS n 468730, est préférable. Ce dispositif comprend u@ bâti suivant la périphérie duquel sont montés des porte-outil mobiles radialement. Les porte-outil sont munis d'éléments d'appui sous forme de saillies en contact avec la surface intérieure du tuyau. lesdites saillies ne se trouvent qu'aux extrémités avant des porte-outil. L'extrémité arrière de chaque porte-outil est articulée au bâti. Les outils sont rigidement fixés aux porte-outil. e dispositif est également muni de ressorts servant les porte-outil contre la surface intérieure du tuyau. De ce fait, bien que les porte outil soient constamment serres contre le tuyau, les outils ne peuvent pas s'engager rans la paroi au tuyau lors du dépolacement du dispositif. Cela est dû à ce oua les saillies d'appui "copient le relief" de la surface intérieure du tuyau et, aidées par les ressorts, font tourner le porte-outil 1 tout en maintenant -Jn eu constant entre les outils et le tuyau.En même temps, les saillies d'appui n'empêchent pas l'ébavurage, Normalement, la bavure a la forme d1 un bourrelet étroit, de sorte que la saillie, en passant au-dessus de ce dernier, redescend et outil enlève la bavure. Cependent, tout en présentant des avantages évidents, ce dispositif n'est pas, lui non plus, exempt de certains inco;avénients substantiels. En particulier, pour déplacer le dispositif à l'intérieur du tuyau, il faut appliquer un effort considérable pour surmonter le frottement entre les saillies des porte-outil et les parois du tuyau. De ce lait, les surfaces de contact des porte-outil s'usent apidement et la profondeur de coupe augmente, ce qui peut provoquer soit une cassure de l'outil, soit une détérioration du cordon de soudure.Pour cette raison, les dispositifs d'une telle constriction exigent des réparations fréquentes, et les soudures doivent, après l'ébavurage, être soumises à une défactoscopie minutieuse. La présente invention vise donc un dispositif d'éba vurage à l'i tiIeur ce tuyaux souCés, anars ~LePue' P. fi atio-, des porte-outil assure la possibilité d'u "copiage du relief de la surface intérieure du tuyau et réduit en même temps à un minimum le frottement et l'usure des éléments d'appui. Ce problème est résolu en ce que le dispositif d'éba- vurage à l'intérieur de tuyaux soudés, du type comprenant un bâti, des porte-outil mobiles radialement, montés suivant la périphérie du b ti et munis d'éléments d'appui co tactant la surface intérieure du tuyau, des outils fixés à demeure sur lesdits porte-outil ainsi que des moyens de serrage des porte-outil contre le tuyau, est caractérisé, suivant l'invention, en ce que sur le bti sont montés des leviers pivotants à deux bras en V, en ce qu'à l'un desdits bras de chaque levier est articulé un porte-outil, tandis que l'autre bras est relié à une commande de pivotement du levier,ladite commande étant fixées sur le bâti et servant de moyen de serrage du porteoutil contre le tuyau, et les éléments d'appui étant réalisés sous forme de galets montés sur les extrémités avant et arrière des porte-outil. Cette construction permet, en position de transport, d'éviter tout contact entre les porte-outil et le tuyau et, en position de travail de remplacer le frottement de glissement des éléments d'appui par un frottement de roulement, en facilitant ainsi sensiblement le déplacement du dispositif à l'intérieur du tuyau. En même temps, cela contribue à diminuer l'usure des éléments d'appui des galets et d'augmenter de plusieurs fois les périodes de fonctionnement du dispositif entre les révisions. L'usure due au frottement dans le dispositif revendiqué est si faible que la possibilité d'une augmentation dangereuse de la profondeur de coupe est pratiquement exclue. De ce fait, l'ensemble des qualité propres au dispositif proposé lui assure de nouvelles propriétés positives : il permet d'augmel.-ter de plusieurs fois les périodes de fenct,icn- nement entre les révisions ( par rapport aux p analogues connus), de diminuer sensiblement consommation d'énergie et la puissance de la commande nécessaires pour lccr le dispositif à l'intérieur des tuyaux, et d' e:clure pratiquement toute Vosslbilité de détérioration des parois des tuyaux et du cordon de soudure 2 ors de l'ébavurage. Suivant le mode de réalisation le plus simple et assurant la plus grande fiabilité an cours d'exploitation, ladite commande de rotation de chaque envier est réalisée scus forme d'un vérin de commande articulé au bras du levier pivotant et au bâti. Il est rationnel que le galet monté sur l'extrémité avant de chaque porte-outil soit plus large que l'outil fixé sur ce porte-outil Cela permet d'éviter une interaction entre l'outil et la paroi du tuyau, mEme si le tuyau présente une elliptloité considérable ou présente des enfoncements. En même temps, cette particularité de construction permet d'éviter l'intéraction entre l'outil et un cordon de soudure longitudinal éventuellement présent dans le tuyau. Lors de l'utilisation du dispositif d'ébavurage dans des tubes de cuvelage ou des tuyaux de petit diamètre, il est nécessaire que les galets montés sur les extrémités avant des porte-outil aillent en se rétrécissant vers leurs extrémités. Cette particularité de construction du dispositif permet d'augmenter la précision du "copiage de relief" de la surface intérieure du tuyau. Le même effet peut titre obtenu en utilisant un mode de réalisation du dispositif dans lequel les porte-outil sont fixés aux leviers pivotants à deux bres en forme de V à l'aide d'articulations à cardan. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative oui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniqument à titre d'exemples ron lim tatifs, avec rr errances aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente le dispositif proposé débavurage à l'intérieur de tuyaux soudés (vue en coupe suivant l'axe vertical) - la figure 2 représente le dispositif revendique, vu suivant la flèche Il de la figure 1 des dessins annexés (les tuyaux à souder ne sont pas représentés) - la figure 3 représente le dispositif revendiqué, en coupe suivant III-III de la figure 1 - la figure 4 représente le dispositif au moment de son transport (vue en coupe suivant l'axe vertical). Le dispositif d'ébavurage à l'intérieur de tuyaux soudés comprend un bati 1 (voir la figure i) ainsi qu'une commande de déplacement et des roues d'appui (non représentées). Suivant la périphérie du bati 1 sont montés des porte-outil 2 mobiles radialement. Etant donné que tous les porte-outil 2 de la figure i sont identiques, celle-ci ne montre qu'un seul porte-outil 2, une partie du bâti i et une paroi du tuyau 3 à souder. Sur le bâti 1 sont montés à l'aide d'articulations cylindriques 4 et 5 des leviers pivotants 6 à deux bras, en forme de V. Sur un bras 7 de chaque levier pivotant 6 est monté le porte-outil 2 par l'intermédiaire d'une articulation 8. Un autre bras 9 de chaque levier 6 est articulé à une commande 10 de rotation du levier 6. La commande 10 est fixée sur le bâti 1 et sert de moyen de serrage du porte-outil contre le tuyau 3. Chaque porteoutil 2 est muni d'éléments d'appui qui, en position de travail, contactent la surface intérieure du tuyau à souder 3. Les éléments d'appui sont réalisés sous forme de galets Il et 12 montés aux extrémités avant et arrière de chaque porte-outil 2. Des outils 13 sont fixés rigi dement aux porte-outil 2. Le bati i présente, en face des extrémités avant des porte-outil 2, des butées 14. Le mode de réalisation le plus simple et le plus fiable est celui selon lequel chaque commande 10 de rotation du levier 6 respectif est réalisée sous forme d'un vérin de commande 15. La tige 16 du vérin 15 est articulée au bras 9 du levier pivotant 6. Le vérin 15 lui-même est articulé au bati 1. Tous les vérins de commande 15 sont reliés à un système de commande hydraulique ou pneumatique (non représenté sur les dessins). Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 2, le dispositif est muni d'un galet il morté à l'extrémité avant de chaque porte-outil S, ainsi que de deux galets 12 montes à l'extrémité arrière dudit porte-outil. e galet il monté à l'extrémité avant de chaque porteoutil 2 est selon l'invention, plus large que 1 t outil 13 fixé sur le porte-outil 2. Chaque galet il va en se rétrécis- sant vers ses extrémités. Les galets 12 montés à l'extrémité arrière des porteoutil 2 ont une forme conique Afin de copier plus précisément le relief de la surface intérieure du tuyau 3, chaque porte-outil 2 (figure 3) est, selon l'un des modes de réalisation préférés de l'invention, Mixé au levier pivotant 6 correspondant à l'aide $d'une articulation à cadran 17. te mode de fixation est également Illustré par la figure 4, où le porte-outil 2 est représenté en position de transport. Le dispositif décrit fonctionne comme suit. A l'aide des commandes 10 (voir la figure 1), par exemple des vérins de commande 15. on fit tourner les leviers 6 de manière à placer les portes-outils 2 en position de transport représentée sur la figure 4. Dans cette position le galet 1 de chaque porte-outil 2 est serré contra la butée 14 correspondante. A l'aide d'une commande autonome ou installée à l'extérieur du tuyau 3, le dispositif est déplacé vers le oint soudé présentant une bavure. Le dispositif est arrêté à une certaine distance du oint soudé à traiter. es commandes 10, par exemple les vérins de commande 15, font tourner les leviers 6 de manière à déplacer les porte-outil 2 radialement vers la surface intérieure du tuyau 3 (voir la figure 1) jusqu'à ce que les flets 11 entrent en contact avec le tuyau 3. Ensuite le dispositif est déplacé vers le cordon de soudure à traiter. La commande dépaçant le dispositif (non représentée) ne doit alors surmonter qu'une résistance insignifiante due au frottement de roulement des roues de support (non repésentées) et des galets 11.Si le dispositif rencontre sur son chemin des zones déformées des parois du tuyau 3, par exemple des bombements vers l'intérieur du tuyau 3, le galet Il correspondant fait tournet le porte-outil 2 autour de l'articulation 8 et, de ce fait, fait reculer le tranchant de l'outil 13 de la paroi déformée. Lors du pivotement du porte-outil 2, ce sont les galets 12 arrière de ce porte-outil qui entrent en contact avec la zone non déformée du tuyau 3. De ce fait, le porte-outil 2 roule sur la zone déformée du tuyau 3 et l'outil 13 ne détériore pas la paroi du tuyau. En se rapprochant de la soudure à traiter, le dispositif continue à se déplacer en avant et les galets il roulent à travers la bavure en faisant pivoter les porteoutil 2. Ainsi, la bavure se trouve entre les galets Il et les outils 13. Le dispositif continuant d'avancer, les outils entrent en contact avec la bavure et la coupe. Il est évident que, meme dans le cas d'une ellipticité importante du tuyau , ltéventualité d'une détérioration de ses parois par l'un des outils 13 est exclue, car, selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la largeur de chaque galet Il dépasse celle du galet 13 correspondant. En présence d'une déformation locale du tuyau 3 dans la zone de la soudure, le dispositif permet d'enlever assez complètement la bavure des zones avoisinantes de le soudure sas détériorer la zone déformée. En + > ertXc;l en se heurtant contre la zone du tuyau 3 présentsrt une déformation locale (figure 3), le galet 11 provoque le pi@otement du @orte-outil 2 correspondant par rapport à eux axes perpendiculaires l'un à l'autre (dont l'un culia avec la direction du déplacement du disptsitif, l'autre étant perpendiculaire à cette direction).De ce fait, le tartie de l'outil 13 disposée derr-re le galet 11 considéré passe au-dessus de la zone déformée du tuyau 3 et enlève la bavure de cette zone, tandis que l'autre partie de l'outil 13 enlève la bavure à proximité immédiate de la zone de déformation locale. Après l'ébavurage, les commandes 10 (figure 1), par exemple les vérins de commande 1R se mettent en jeu et font tourner les leviers 6 de maniere à placer les porteoutil 2 en position de transport représenté sur la figure 4. Ensuite, le dispositif est extrait du tuyau. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises -:i oeuvre dans le cadre de la protection comme revendIquée. R E V E N D I C A T I O N ,S 1. Dispositif d'ébavurage à l'intérieur de tuyaux soudés, du type comprenant un bâti, des porte-outil mobiles radialement, montés suivant la périphérie du bti et uis d'éléments d'appui contactant la surface intérieure du tuyau, des outils fixés rigidement sur lesdits porte-outil, ainsi que des moyens de serrage des porte-outil contre le tuyau, caractérisé en ce que sur le bâti (i) sont montés des leviers pivotants (6) à deux bras, en forme de V, et en ce que l'un des bras (7) de chacun desdits leviers est articuléàunporte-outil (2), tandis que l'autre bras (9) est relit à une commande (10) de pivotement du levier, ladite commande étant fixée sur le bâti et servant de moyen de serrage du porte-outil contre le tuyau, et les éléments d'appui (ii et 12) étant réalisés sous forme de galets montés sur les extrémités avant et arrière des porte-outil. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite commande de pivotement du levier est réalisée sous forme d'un vérin de commande (io) articulé au bras (9) du levier pivotant (6) et au bati (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le galet (il) monté sur l'extrémité avant de chaque porte-outil est plus large que 11 outil (13) fixé sur ledit porte-outil. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qur les galets (il) montés sur les extrémités avant des porte-outil vo en se rétressissant vers leurs extrémités. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les porte-outil sont fixés aux leviers pivotants à l'aide d'articulations à cardan (17).