Brevet FR2488860A1 — publié le 19820226

La présente invention se rapporte aux chaînes de fabri- cation et de traitement des tubes d'acier et elle a trait, plus particulièrement, à un nouvel agencement de la chaîne de préparation finale, dite chaîne de conditionnement, dans laquelle sont effectuées desopérations telles que le dressage des extrémités, le nettoyage de l'intérieur du tube, le file- tage des extrémités, le contrôle des filetages, l'essai hydro- statique, etc... Dans le passé, il a été de pratique courante, dans le cas o un tube est rejeté, par exemple à la suite du contrôle des filetages effectué au cours des opérations de condition- nement, en vue d'être re-traité (soumis à nouveau aux opéra- tions de finissage), d'effectuerle re-traitement du tube d'acier à retraiter en le transportant au moyen d'une grue ou analogue jusqu'à une machine de re-traitement qui est éloignée de la chaîne de conditionnement. Il en résulte qu'il a été pratiquement impossible de retransporter le tube d'acier jusqu'à la chaîne de conditionnement du fait du grand décalage dans le temps (le transport et le re-traitement du tube prennent de 20 à 30 minutes) et du fait de la présence des tubes d'acier suivants qui sont traités sur la chaine de conditionnement. Pour cette raison, il a été nécessaire d'ef- fectuer les opérations qui suivent l'opération de re-traite- ment (par exemple, l'essai hydrostatique, le marquage et l'en- duction) sur une chaine séparée,ce qui entraîne une diminution considérable du rendement effectif. L'un des buts de la présente invention est de réaliser une chaîne de conditionnement perfectionnée agencée de telle sorte qu'un tube d'acier rejeté à la suite d'un contrôle est automatiquement transféré à une chaîne de re-traitement agen- cée de façon à s'étendre parallèlement à la chaîne de condi- tionnement et sur laquelle le tube d'acier est re-traité en une courte période de temps puis est re-transféré à la chatne de conditionnement, ce qui assure ainsi un rendement amélioré du conditionnement. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en plan qui représente un mode de réalisation de l'agencement d'une chaîne de conditionnement selon la présente invention; la Fig. 2 est un organigramme représentant les opérations exécutées par le système de commande du mode de réalisation de la chaîne de conditionnement qui a été représentée sur la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan qui représente un autre mode de réalisation de l'agencement de la chaîne de condition- nement selon la présente invention; et la Fig. 4 est une vue en plan qui représente encore un autre mode de réalisation de l'agencement de la chaîne de conditionnement selon la présente invention. Sur la Fig. 1 à laquelle on se référera, qui représente un mode de réalisation de l'agencement d'une chaîne de condi- tionnement selon la présente invention, la référence 1 dé- signe une machine à découper dans laquelle un tube d'acier, qui a une longueur d'environ 30 m et qui a été soumis à des opérations de traitement thermique, de redressement, etc..., après l'opération de fabrication du tube, est introduit lon- gitudinalement et coupé à la longueur (par exemple en tron- çons de 5 à 15 m). La référence 2 désigne une chaîne de prépa- ration finale ou chaîne de conditionnement principale et la référence 3 désigne un appareil de transport, tel qu'un trans- porteur à chaîne ou un transporteur constitué par une poutre horizontale à mouvement alternatif appelée une "poutre mar- cheuse". Les tubes d'acier P sont introduits les uns après les autres transversalement dans l'appareil de transport 3 qui les amène à des outils de coupe 4 d'échantillons de sorte que les extrémités des tubes ou analogues sont coupées de la manière appropriée, puis les introduit dans des machines 5 de dres- sage des extrémités qui dressent les extrémités des tubes. Si nécessaire, les extrémités des tubes P sont usinées en cône pour faciliter l'opération de filetage. Les surfaces intérieures des tubes d'acier P dont les extrémités ont été dressées sont ensuite nettoyées par des appareils 6 à net- toyer les surfaces intérieures. La référence 7 désigne une table d'essai sur laquelle les tubes sont examinés pour déterminer s'ils présentent des défauts de surface ex- ternes, des déformations, etc... au moyen d'un examen visuel ou analogue de sorte que si un tube d'acier quelconque est rejeté à la suite de ce contrôle, il est impossible de le re-traiter et il est retiré de la chaîne principale par un mécanisme ou appareil éjecteur 8. Le mécanisme éjecteur 8 comprend, par exemple, un grand nombre de galets "diabolos" alignés dans une direction perpendiculaire au mécanisme trans- porteur 3 de sorte que lorsqu'un tube d'acier rejeté arrive à une position dans laquelle il est exactement situé au- dessus du mécanisme éjecteur, il est détecté, poussé vers le haut par les galets, de dessous dumécanisme transporteur, puis automatiquement transporté à l'extérieur de la chaîne principale 2 par les galets. La très grande majorité des tubes d'acier acceptés à la suite de l'inspection continuent d'être transportés sur la chaîne principale 2 de sorte que leurs extrémités sont filetées par des machines à fileter 9 et les extrémités file- tées sont ensuite contrôlées par des appareils 10 de contrôle des filetages. La plus grande partie des tubes d'acier satis- font aux conditions de ce contrôle de sorte que des raccords, des embouts protecteurs de filet, etc... sont montés sur leurs extrémités filetées par des appareils 11 de montage d'acces- soires, puis les tubes d'acier sont délivrés les uns à la suite des autres aux appareils et machines qui exécutent les opéra- tions de conditionnement suivantes.Les produits rejetés,qui ne représentent qu'une très petite proportion des tubes d'a- cier (de 1 à 2% ou moins),sont détectés au niveau des appa- reils 11 de montage d'accessoires de sorte que les tubes d'a- cier rejetés franchissent les appareils 11 sans être munis d'accessoire et qu'ils sont transférés par un mécanisme éjec- teur 12 à une chaîne de re-traitement 20 que l'on décrira ultérieurement. La majorité des tubes d'acier P qui ont été acceptés lors du contrôle des filetages sont introduits dans une ma- chine à visser 13 qui serre les raccords, etc... montés sur les extrémités des tubes d'acier puis ceux-ci sont soumis à un essai hydrostatique par un appareil 14 d'essai hydrosta- tique. Ensuite, les tubes d'acier acceptés passent dans un appareil 15 de mesure du poids de base à roue de comptage, dans un appareil marqueur 16, dans un appareil d'enduction 17, etc... D'autre part, les quelques tubes d'acier rejetés à la suite du contrôle du filetage sont transférés par.le mécanisme éjecteur 12 à la chaîne de re-traitement 20 de sorte que les extrémités filetées des tubes d'acier sont sectionnées par une machine de re-traitement 21 à fonctions multiples puis sont soumises aux opérations de dressage d'extrémité, d'usinage en cône si nécessaire; et de nettoyage des surfaces inté- rieures. Les tubes d'acier sont ensuite transportés dans la direction des flèches en traits pleins par un appareil de transport à grande vitesse qui comprend un chariot 22 qui peut se déplacer à grande vitesse sur des rails 23 et les tubes d'acier sont ensuite placés sur un mécanisme de ré-introduc- tion 24. Le mécanisme de ré-introduction 24 est construit de façon à pouvoir être actionné d'une manière inverse de celle des mécanismes éjecteurs 8 et 12 de sorte que, lorsqu'il existe une place libre, la partie du mécanisme de ré-introduc- tion 24 située du côté de la chaîne principale est abaissée et les tubes d'acier sont transférés à la chaîne principale 2. Il en résulte que les tubes d'acier re-traités sont à nou- veau soumis à l'opération de filetage ainsi qu'aux opérations de traitement suivantes et aux essais puis sont fournis à l'extrémité de préparation d'expédition de la chaîne. Le mé- canisme éjecteur 12 et le mécanisme de ré-introduction 24 comprennent tous deux un grand nombre de galets "diabolos". Les opérations de la chaîne principale 2 et de la chaîne de re-traitement sont exécutées automatiquement par un sys- tème de commande (non représenté sur les dessins) et on décri- ra maintenant en se référant à l'organigramme de la Fig. 2 le système de commande automatique d'une partie 25 qui com- prend une partie de la chaîne principale 2 et une chaîne 20 de retraitement qui font l'objet de la présente invention et sont disposées parallèles entre elles pour former une boucle fermée. Dans le but de simplifier la description,on supposera qu'un unique tube d'acier P est transporté à proxi- mité de la machine à fileter 9 de la chaîne principale 2. On supposera également que le mécanisme de transport 3 comprend une "poutre marcheuse"qui,de manière répétitive,transporte les tubes sur des intervalles prédéterminés puis s'arrête, les opérations de traitement, de contrôle,etc.,s'effectuant pen- dant les périodes d'arrêt de la poutre marcheuse. (1) Initialement, le mécanisme de transport 3 est au repos. (2) Dans cette position de repos, le fait qu'un tube d'acier P ou autre produit à fileter soit ou non présent au voisinage de la machine à fileter 9 est détecté par un détec- teur approprié (non représenté). (3) Etant donné qu'il y a un produit à fileter,la machine à fileter 9 est mise en marche et l'opération de filetage est exécutée. (4) Lorsque l'opération de filetage a été exécutée ou lorsqu'il n'y a aucun produit à fileter, le transporteur 3 est actionné de sorte que les produits de la chatne sont avan- cés d'une distance prédéterminée,puis le transporteur 3 s'ar- rête à nouveau. (5) Lorsque le tube d'acier fileté Pparvientau voisinage de l'appareil 10 de contrôle des filetages, la présence du tube d'acier P est détectée par un détecteur approprié, non repré- senté. (6) Etant donné qu'il y a un produit à contrôler, l'appa- reil 10 de contrôle vérifie le produit pour déterminer s'il est ou non acceptable. (7) Si le produit est rejeté, un ordre d'éjection est transmis au mécanisme éjecteur 12. (8) S'il n'y a pas de produit à contrôler, si le produit satisfait au contrôle ou si l'ordre d'éjection est transmis au mécanisme éjecteur, le transporteur 3 est à nouveau action- né puis s'arrête. (9) Si le produit P contrôlé n'est pas accepté, lorsque ce produit P parvient au voisinage du mécanisme éjecteur 2, sa présence est détectée par un détecteur approprié, non re- présenté. (10) Si un produit doit être éjecté, ce produit est transféré à la chaîne de re-traitement 20 par le mécanisme éjecteur 12. (11) La machine de re-traitement 21 de la chaîne de re-traitement 20 exécute les opérations de traitement précé- demment mentionnées sur le produit puis le produit re-traité est transporté jusqu'au mécanisme de re-introduction 24 par le transporteur rapide 22, 23. (12) Ensuite, lorsque le transporteur 3 est à l'arrêt, la détection d'un produit éventuel à re-introduuire dans la chaîne principale est effectuée. (13) Etant donné qu'il y a un produit à ré-introduire, ce produit est transféré par le mécanisme de ré-introduction 24 à la chaîne principale 2. De cette manière, la chaîne principale 2 et la chaîne de re-traitement 20 forment une boucle fermée de sorte que tout produit rejeté est re-traité sur la chaîne de re-traite- ment 20 puis retransféré à la chaîne principale 2. Bien qu'on ait effectué la description ci-dessus, dans le but de faciliter la compréhension, en se référant au cas o il n'y a qu'un unique tube d'acier P sur la chaîne prin- cipale 2, il est évident qu'en fait, une série de tubes d'a- cier P se déplacent les uns à la suite des autres le long de la chaîne principale 2 et que les décisions relatives à la présence d'un produit à ré-introduire, à la présence d'un produit à contrôler et à la présence d'un produit à éjecter et l'exécution des opérations, telles que la réintroduction, le contrôle des filetages, le filetage et l'éjection, sur la chaîne principale 2 ainsi que des opérations de re-traitement sur la chaîne 20 de re-traitement sont commandées de façon à se dérouler simultanément. Conformément à ce mode de réalisation, le temps néces- saire pour effectuer la taille des filetages, le contrôle et l'opération de montage d'accessoires sur la chaîne princi- pale 2 est d'environ 5 secondes par tube et les opérations de traitement sur la chaîne de re-traitement 20 sont ache- vées en environ 20 secondes. L'intervalle de temps entre le moment o un tube d'acier rejeté par le contrôle est trans- féré à la chaîne de retraitement 20 et le moment o le tube d'acier est re-transféré à la chaîne principale 2, y compris la période d'attente, est d'environ 2 minutes en moyenne et, ainsi, il n'y a aucun risque de provoquer une difficulté quelconque pour l'exécution des opérations comportant la taille des filetages et les opérations suivantes après le retour du produit sur la chaîne principale 2. Bien que, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les machines de traitement, les appareils d'essai, etc... soit disposés de chaque côté de la chaîne principale de fa- çon à traiter successivement les extrémités de chaque tube d'acier, il est possible de disposer les paires d'appareils respectifs dans des positions en vis à vis de part et d'autre de la chaîne principale de façon à traiter simultanément les extrémités de chaque tube d'acier. En outre, bien que la chaîne de re-traitement soit dispo- sée en parallèle avec la partie de taille et de contrôle des filetages de la chaîne principale, la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée à cet agencement, et il suffit de disposer la machine de retraitement en parallèle avec une partie quelconque de la chaîne principale de façon que le tube d'acier re-traité puisse être re- transféré à la chaîne principale. De plus, bien que, dans le mode de réalisa- tion décrit ci-dessus, chacun des mécanismes éjecteurs et le mécanisme de ré-introduction comprennent un grand nombre de galets "diabolos" montés dans une direction perpendiculaire à la chaîne principale, l'invention n'est pas limitée à cette construction et l'on peut utiliser une autre construction d'un type quelconque approprié. Au surplus, bien que le mécanisme de transport des tubes d'acier de la chaîne principale ait été représenté à titre d'exemple comme constitué par une poutre marcheuse ou analogue, il pourrait être constitué par le cha- riot roulant ordinaire,par des rouleaux d'alimentation trans- versaux ou analogues. - La Fig. 3 est une vue en plan qui représente un autre mode de l'agencement d'une chaine de conditionnement selon l'invention et ce mode de réalisation diffère de celui de la Fig. 1 du fait que deux boucles fermées 25A, 25B comprenant chacune une partie de la chaîne principale 2 et une chaîne de re-traitement 20 sont disposées en série. La chaine princi- pale 2 de la boucle 25B comprend une première machine de trai- tement 26 et son appareil de contrôle 27. La chaSne princi- pale de la boucle fermée 25B comprend une seconde machine de traitement 28 et son appareil de contrôle 29. De cette ma- nière, chacune des boucles fermées 25A et25B effectue d'une manière répétée sur la chaîne une certaine opération de trai- tement sur chacun des tubes d'acier, contrôle le résultat de l'opération de traitement, transfère tout produit rejeté à la chaîne de re-traitement. 20 et traite ensuite à nouveau le tube d'acier retraité sur la chaine principale. Dans ce cas, la première machine de traitement 26 peut être constituée par une machine de dressage des extrémités et la seconde machine de traitement 28 peut être constituée par une machine à tail- ler les filetages. Naturellement, la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée à cet agencement. La Fig. 4 est une vue en plan qui représente encore un autre mode de réalisation de l'agencement d'une chaîne de conditionnement selon l'invention et ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation de la Fig. 3 par le fait que la première machine de traitement 26 et son appareil de con- trôle 27 ainsi que la seconde machine de traitement 28 et son appareil de contrôle 29 sont disposés dans la même boucle fermée. Avec cet agencement, si, par exemple, la première machine de traitement 26 est constituée par une machine de dressage des extrémités et si la seconde machine de traite- ment est constituée par une machine à tailler les filetages, il n'est pas nécessaire de faire effectuer l'opération de dressage des extrémités par la machine de re-traitement 21 de l'unique chaîne de re-traitement 20,ce qui simplifie la construction de la machine de re-traitement 21. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation de l'agencement d'une chaîne de conditionnement qui ont été représentés sur les Fig. 1, 3 et 4 et la combinaison des chaînes principales et de re-traitement peut naturellement être modifiée en fonction des types des opérations de traite- ment et de l'ordre dans lequel elles sont exécutées. On peut ainsi constater à la lecture de la description détaillée qui précède que, conformément à la présente inven- tion, une chaîne de conditionnement de tubes d'acier com- prend au moins une chaîne principale et au moins une chaîne de retraitement qui sont montées en parallèle l'une avec l'autre de telle sorte que tout tube d'acier qui est rejeté à la suite du contrôle effectué sur la chaîne principale est automatiquement transféré à la chaîne de re-traitement et que le tube re-traité est automatiquement re- transféré à la chaîne principale de façon à être soumis aux opérations de conditionnement requises sur la chaîne principale,améliorant ainsi considérablement le rendement effectif et réduisant les coûts des équipements de production. 1 0 REVENDICATIONS 1 - Une chaîne de conditionnement de tubes d'acier (P) dans laquelle les tubes d'acier sont transportés transversalement les uns après les autres et sont soumis à des opérations de traitement des extrémités, de taille de filetages, de con- trôle des filetages, d'essai hydrostatique, etc... carac- térisée en ce qu'elle comporte en combinaison au moins une chaîne principale (2) et au moins une chaîne de re-traitement (20), la chaîne principale et la chaîne de re-traitement étant montées parallèles l'une à l'autre, de telle sorte qu'un tube d'acier rejeté de la chaîne principale est automatiquement transféré à la chaîne de re-traitement de sorte que le tube d'acier rejeté est re-traité sur la chaîne de re-traitement puis retransféré automatiquement à la chaîne principale. 2 - Chaine de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une ou plu- sieurs boucles fermées (25, 25A, 25B) comprenant chacune la combinaison en parallèle de la chaîne principale (2) et de la chaîne de re-traitement (20), les boucles multiples étant disposées en série. 3 - Chaîne de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 2, caractérisée en ce que chacune des boucles fermées (25, 25A, 25B) comprend des moyens éjecteurs (12) et des moyens de ré-introduction (24) qui s'étendent en travers de la chatne principale et de la chaîne de re-traitement. 4 - Chaîne de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 2, caractérisée en ce que la chaîne principale (2) d'une des boucles fermées (25, 25A, 25B) comprend au moins une machine de traitement (9, 11, 26, 28) et un appareil d'essai (10, 27, 29). - Chaîne de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 4, caractérisée en ce que la chaîne principale d'une des boucles fermées (25, 25A) comprend au moins une machine (9, 26) à tailler les filetages et un appareil (10, 27) de contrôle des filetages. 6 - Chaîne de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 4, caractérisée en ce que la chaîne principale d'une des boucles (25, 25B) fermées comprend au moins une machine (28) à dresser les extrémités et un appareil d'essai (29). 7 - Chaîne de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 2, caractérisée en ce que la chaîne de re-traitement de chacune des boucles fermées comprend une machine de re- traitement (21) et des moyens transporteurs (22, 23) à grande vitesse. 8 - Chaîne de conditionnement de tubes d'acier selon la reven- dication 7, caractérisée en ce que les moyens transporteurs à grande vitesse comprennent un chariot (22) susceptible de se déplacer à grande vitesse sur des rails (23).