Brevet FR2496529A1 — publié le 19820625

La présente invention concerne un appareil pour effectuer des opérations de préparation ou de finition, comprenant des opérations de traitement tel que le chanfreinage, le biseautage, l'effilage, le filetage, ou la vérification de telles opérations de traitement, sur les extrémités de barres rondes ou de tuyaux d'acier sans soudure, transportés en provenance d'un poste précédent de formage, comme de cylindrage, d'une chaîne de production de barres rondes ou de tuyaux d'acier sans soudure. Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil de traitement de préparation rationnel comprenant plusieurs machines polyfonctionnelles de traitement des extrémités, dont chacune peut effectuer par elle-même les opérations requises de traitement, et plusieurs machines poly- fonctionnelles de vérification des extrémités, dont chacune peut effectuer par elle-même les opérations requises de vérification, lesdites opérations de traitement et de vérification étant respectivement effectuées dans une position unique et fixe. Par exemple, dans une chaîne de production de tuyaux sans soudure pour tubes de puits de pétrole, les tuyaux semi-finis préalablement cylindrés, refroidis et coupés sensiblement à longueur voulue, sont transportés sur une chaîne de préparation o des opérations de traitement comme le chanfreinage, l'effilage, le filetage, sur les extrémités des tuyaux ainsi que celles de véri- fication de la finition requise pour ces opérations de traitement, sont effectuées, puis, après avoir vissé des manchons de protection des extrémités de tuyaux, ou des dispositifs d'assemblage, etc., sur les tuyaux comme requis, ceux-ci sont soumis à une série de procédés, comme de test hydrostatique, de mesures, de pesées et de marquage, pour donner les produits finis. Dans la pratique, il était usuel jusqu'à présent de disposer le long de chaque chaîne de préparation un grand nombre de machines de traitement et de machines de vérification correspondant chacune à l'une seulement des opérations de traitement ou de vérification. Ces machines étant monofonctionnelles présentent divers inconvénients: cette disposition impose d'augmenter non seulement le nombre des chaînes, mais également le rendement des machines, afin d'améliorer le rendement global de la chaîne; le rendement de fonc- tionnement de l'équipement est sujet à des variations considérables en raison des variations de forme des extrémités des tuyaux; un très grand espace est requis pour l'installation de la chaîne, étant donné que chaque machine monofonctionnelle nécessite son propre plateau; et le cahier des charges concernant le débit de traitement de chaque machine monofonctionnelle est excessif, étant donné que la machine doit faire entrer et sortir la longueur totale de chaque barre ronde ou tuyau d'acier, chaque fois qu'elle doit en traiter ou vérifier seulement les extrémités. L'objet principal de la présente invention est d'assurer un plus grand débit de préparation sans augmenter le nombre des chaînes de préparation, et aussi de diminuer l'espace requis pour le matériel de traitement et de simplifier la disposition des unités opérationnelles de la chaîne. Selon un mode de réalisation de l'appareil de traitement de l'invention, plusieurs machines poly- fonctionnelles de traitement des extrémités, dont chacune peut servir à réaliser plusieurs fonctions de traitement, comme celles de chanfreinage, d'effilage et de filetage, sont disposées en fonction du débit requis de traitement, sur les côtés d'un système de transport transversal à chaîne unique, de telle façon que les extrémités de chaque tuyau d'acier ou barre ronde sontsoutses aux opérations de traitement des extrémités, dans la même position; et plusieurs machines polyfonctionnelles de vérification des extrémités, chacune pouvant réaliser plusieurs fonctions de vérification, comme celle de vérification de chanfreinage et de filetage, sont disposées de façon similaire en aval des machines polyfonctionnelles de traitement. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on peut régler le pas d'alimentation ou la longueur d'avance du système de transport transversal, à l'un quelconque de plusieurs pas d'alimentation différents dans l'espace de traitement des diverses machines polyfonctionnelles de traitement et dans l'espace de vérification des diverses machines de vé- rification. Le système de transport transversal à pas d'alimentation variable ou de déplacement peut être, par exemple, du type dit "poutre marcheuse", décrit dans la demande de brevet français n0 81 16435 déposée le 28 août 1981, ou du type à chaîne, de façon telle que le transport des tuyaux s'effectue suivant une valeur choisie parmi une pluralité de pas d'alimentation différents qui sont entre eux dans les rapports: 1:3, 1:2 et 1:1. La présente invention présente de nombreux avantages industriels comme la possibilité de construire une chaîne de préparation qui nécessite un espace réduit et un agencement simple de la chaîne; on peut aussi accroître à volonté le débit de l'appareillage de traitement pour une chaîne unique de réparation, qu'on peut faire fonctionner à différentes valeurs du pas d'alimentation; on peut éviter l'arrêt de la chaîne entière à la suite d'un dérangement quelconque des unités opérationnelles et il n'est pas non plus nécessaire d'arrêter la chaîne durant les opérations d'entretien de ces unités ou durant une opération de changement d'outil; et on maintient facilement un équilibre du débit quand l'appareil est relié pour fonctionner à la suite d'un poste précédent de grand rendement comme celui d'une chaîne de cylindrage de tuyaux d'acier sans soudure. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen du dessin annexé unique qui représente à titre non limitatif un mode de réalisation selon l'invention. La description détaillée concerne une chaîne de préparation de tuyaux d'acier sans soudure, utilisés comme tubages, faite en référence au mode de réalisation illustré. L'invention cependant n'est pas limitée à ces tuyaux et à une telle application et les barres rondes entrent aussi dans le champ d'applica- tion de l'invention. Sur le dessin: La figure unique représente une vue en plan montrant la disposition dans la chaîne d'un appareillage de traitement conforme à un mode de réalisation de la présente invention qui est relié au poste précédent de cylindrage. Sur la figure, la référence numérique 1 désigne une machine à tailler ou couper qui reçoit les tuyaux cylindrés d'un convoyeur à transport axial 2, coupe les chutes d'extrémité des tuyaux, et découpe les tuyaux aux longueurs voulues; à son extrémité de sortie un convoyeur 3 est relié à un plateau de réception 4a, servant d'organe de tampon ou de stockage et pourvu d'un mécanisme de transport transversal. En aval du plateau 4a se trouve une unité de transport transversal à pas variable 5a, du type poutre marcheuse précédemment indiqué, un plateau tampon 4b à accès latéral, pourvu d'un mécanisme de transport transversal, une autre unité de transport transversal à pas variable 5b du type poutre marcheuse, et un autre plateau tampon 4c à dégagement latéral, ces unités, y compris le plateau 4a, étant disposées à la suite dans l'ordre indiqué, pour former un système de transport transversal à chaîne unique. Les unités 5a et 5b de transport transversal à pas variable sont par exemple chacune du type poutre marcheuse, décrit dans la demande de brevet français précitée, de sorte que le pas ou la longueur d'avance de la course de transport ou d'alimenta- tion des tuyaux peut être réglée à l'une des différentes distances qui sont entre elles dans les rapports 1:1, 1:2 et 1:3, les tuyaux étant disposés à la suite et ainsi chargés à des intervalles réguliers sur les plateaux tampon 4a ou 4b. Sur la figure, le rapport maximum du pas d'alimentation choisi est de 1:3, et par conséquent les trois dispositifs 6 de nettoyage de la surface interne sont disposés le long d'un côté de l'unité 5a de transport transversal, tandis que les machines multifonctionnelles 7a et 7b de traitement et les machines multifonctionnelles 8a et 8b de vérification des extrémités, toutes au nombre de trois, sont disposées de chaque côté de l'unité 5b de transport transversal. Les machines multifonctionnelles 7a et 8a sont prévues pour une extrémité des tuyaux, et les machines multifonctionnelles 7b et 8b sont prévues pour l'autre extrémité des tuyaux. Les machines multifonctionnelles 7a et 7b de traitement des extrémités sont du même type et capables de remplir plusieurs fonctions de traitement, telles que celles de découper des portions terminales de formes défectu- euses, de tailler un chanfrein, d'effiler et de tailler un filetage, chaque machine étant adaptée pour effectuer plusieurs opérations d'usinage dans la même position, par changement des têtes des machines. De même, chacune des machines multi- fonctionnelles 8a et 8b de vérification des extrémités est capable d'effectuer plusieurs des fonctions de vérification d'opérations d'usinage, telles que l'inspection d'un chanfrein, l'inspection de l'effilage et le filetage, de sorte que chaque machine peut effectuer les fonctions de vérifications correspondantes aux opérations de traitement réalisées par les machines multifonctionnelles 7a et 7b, dans la même position, par changement convenable des têtes de vérification. De plus, un convoyeur 9 est relié au plateau tampon à dégagement latéral 4c, de façon que ceux des tuyaux défectueux décelés par les machines de vérification soient transférés à l'extérieur de la chaîne, tandis que les tuyaux acceptés sont envoyés en aval du plateau 4c pour être soumis à certains traitements additionnels tels que des essais hydrostatiques, des mesures, pesées, marquages, etc., puis sont transportés au parc de stockage. Placés devant le convoyeur 9 se trouvent les dispositifs lOa et lOb de coupe des extrémités de tuyaux pour découper, à l'extérieur de la chaîne, les portions défectueuses des tuyaux en vue d'un retraitement; les tuyaux ainsi recoupés sont renvoyés au plateau tampon 4b à accès latéral au moyen d'un dispositif de transport 11 et d'un second convoyeur à transfert axial 12, puis ils sont soumis aux opérations de traitement par les machines multifonctionnelles 7a et 7b et aux opérations de véri- 249652, fication par les machines multifonctionnelles 8a et 8b de vérification. Les unités de transport à pas d'alimenta- tion variable 5a et 5b sont actionnées de manière telle que lorsque toutes les trois de chaque groupe des machi- nes polyfonctionnelles, respectivement, 7a, 7b, 8a et 8b sont mises en fonctionnement, les tuyaux sont simultané- ment transférés, chacun, sur une distance correspondant au pas d'alimentation de 1:3. D'autre part, si l'une quelconque des machines multifonctionnelles est arrêtée par quelque dérangement, seulement deux des machines multifonctionnelles 7a et 7b de traitement et des machi- nes polyfonctionnelles 8a et 8b de vérification, respec- tivement, sont mises en action et les tuyaux sont trans- férés à un pas d'alimentation de 1:2, en réduisant ainsi le débit de traitement à deux tiers, mais en évitant ainsi que la chaîne soit arrêtée totalement. Suivant ce mode de réalisation, on peut éviter l'arrêt de la chaîne aussi longtemps que l'une de chacune des machines multi- fonctionnelles est encore actionnée, les tuyaux étant alors transportés à un pas d'alimentation de 1:1 (le débit étant de 1/3); ceci est important, non seulement comme-mesure anti-dérangement, mais encore comme moyen pour assurer une poursuite du fonctionnement pendant la durée de l'entretien des unités opérationnelles ou pen- dant une opération de changement d'outil. Bien entendu, le nombre de chaque type des machines multifonctionnel- les n'est pas limité à trois et on peut utiliser tous nombresde chaque type des machines pour effectuer sans encombre toutes opérations requises de traitement et de vérification des extrémités des tuyaux. Il est seulement nécessaire, dans ce cas, que le transport transversal des tuyaux s'effectue un nombre de ras di4f'rents de déplacement, égal au nombre de chaque type des machines. Bien entendu, l'invention n'est nullement l!mitée aux exemples décrits. Elle est susceptible de nombreuses variantes, selon les aprlications envisagées, sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. 24965; REVENDICATIONS 1.- Anpareil pour soumettre les extrémités de tuyaux d'acier ou de barres rondes, provenant d'une opération précédente de formage, comme de cylindrage, à des opérations de finition ou de préparation, comprenant par exemple des opérations de biseautage en vue de sou- der, ou de chanfreinage en vue de tailler des pas de vis ou de fileter, et à des vérifications de ces opérations, caractérisé en ce qu'on dispose au moins d'un côté d'un système (4a, 4b, 5a, 5b) de transpo t transversal à chaîne unique, plusieurs machines (7a, 7b) polyfonction- nelles de traitement des extrémités, chacune pouvant effectuer par elle-même toutes lesdites opérations d'usi. nage de plusieurs machines (8a, 8b) polyfonctionnelles de vérification des extrémités, chacune pouvant effec- tuer par elle-même toutes lesdites opérations de vérifi- cation. -Ai 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système (4a, 4b, 5a, 5b) de transport transversal a un pas de déplacement variable, dans le champ d'action des machines polyfonctionnelles de traitement des extrémités et des machines polyfonc- tionnelles de vérification des extrémités. 3.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un plateau tampon (4a, 4b) à accès latérale est placé dans le système de transport trans- versal, en amont des machines (7a, 7b) polyfonctionnellei de traitement des extrémités, et en ce qu'un plateau tampon (4c) à dégagement latéral est rlacé dans le sys- tème de transport transversal, en aval des machines (8a, 8b) polyfonctionnelles de vérification des extrémités, e en ce qu'une unité de recoupage (10a, 0lob) placée à l'extérieur de la chaîne est reliée auxdits plateaux tampon (4b, 4c) par l'intermédiaire d'un premier (9) et d'un second convoyeur (12).