Brevet FR2510010A1 — publié le 19830128

25100-10 i Machine de tronçonnage Pour tubes. Pour réaliser une installation de tronçonnage des tuyaux longs, on a utilisé des dispositifs de tronçonnage disposés sur une ligne de transfert constituée par des convoyeurs à rouleaux Dans une telle installation, le tronçonnage est effectué en faisant avancer le tuyau à tronçonner, en arrêtant le mouvement à une longueur déterminée au moyen d'une butée, en tronçonnant le tuyau au moyen du dispositif de coupe, et en éjectant l'élément de tuyau tronçonné Mais ce type d'installation classique ne peut tronçonner le tuyau qu'à loraison d'une longueur à la fois Il est donc nécessaire de couper le tuyau à la longueur déterminée et de le déplacer successivement pour en tronçonner plusieurs longueurs En outre, ce travail doit être effectué en serrant le tuyau dans un mandrin puis en le relâchant à chaque opération de tronçonnage ce qui réduit le rendement En fait, il est habituel de disposer en parallèle plusieurs ensembles de tronçonnage comprenant chacun la ligne de transfert et les machines de tronçonnage, de manière à assurer la production désirée, mais quand on a recours à ce procédé, le rendement reste faible comme mentionné précédemment lorsqu'il s'agit de tronçonner un élément de grande longueur Avec le procédé classique, la productivité est donc faible, si l'on prend en considération les dimensions de l'ensemble de l'équipement, y compris la ligne de transfert et autres. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients de l'art antérieur et de proposer une machine de tronçonnage Perfectionnée. Un autre but de l'invention est de proposer une machine de tronçonnage pouvant tronçonner simultanément un tuyau en plusieurs longueurs. Un autre but de l'invention est de proposer une machine de tronçonnage pouvant réaliser une opération de tronçonnage efficace et qui soit de dimensions relativement réduites. Un autre but de l'invention est de proposer une machine de tronçonnage capable de tronçonner le tuyau à des longueurs variables pour les diverses longueurs. Un autre but de l'invention est de proposer une machine de tronçonnage pouvant tronçonner de façon précise le tuyau, quel que soit son diamètre, grand ou petit. Un autre but de l'invention est de proposer une machine de tronçonnage pouvant arrêter le tuyau dans une position dé- terminée sans utiliser aucune butée ou dispositif d'arrêt. Un autre but encore de l'invention est de proposer une machine de tronçonnage pouvant transférer efficacement le tuyau, le tronçonner et l'éjecter, et qui soit susceptible de fonctionner de façon continue. Pour atteindre les buts mentionnés ci-dessus, la présente invention prévoit plusieurs dispositifs de tronçonnage disposes 2 2510010 en série le long d'une ligne de transfert et pouvant &tre déplacés individuellement ou dans leur ensemble, et des rouleaux supports disposés entre les dispositifs de tron- çonnage, ces rouleaux étant mobiles le long de la ligne de transfert, le dispositif de l'invention permettant d'ajuster les positions des dispositifs de tronçonnage et des rouleaux supports en vue du tronçonnage simultané du tuyau en plusieurs longueurs. La présente invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:- La figure 1 est une vue en plan d'ensemble représentant un mode de réalisation d'une machine de tronçonnage conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale représentant le mode de réalisation d'un dispositif de tron- çonnage et des rouleaux supports constituant un appareil élémentaire de l'installation selon l'invention; la figure 3 est une vue en élévation par l'avant de l'appareil élémentaire de figure 2, la figure 4 est une vue en coupe explicative représentant les mandrins et le mécanisme de serrage utilisés dans l'appareil de tronçonnage de l'invention, et, la figure 5 est un schéma explicatif illustrant l'application de la machine de tronçonnage à une installation d'ensemble destinée au tronçonnage en continu de tuyaux d'acier. La machine selon l'invention comprend plusieurs dispositifs de tronçonnage disposés en série le long d'une ligne de trans- fert et mobiles individuellement ou dans leur ensemble, et des rouleaux supports mobiles selon la direction de la ligne de transfert disposés entre les dispositifs de tronçonnage respectifs. A la figure 1, Al à A 6 désignent des dispositifs de tronçonnage disposés en série le long de la ligne de transfert L, et la référence 1 un rouleau support qui est monté mobile selon la direction de la ligne de transfert entre les dispositifs de tronçonnage A Dans le présent mode de réalisation, les dispositifs de tronçonnage Al à A 5 de la machine A sont mobiles selon la direction de la ligne de transfert et le dernier dispositif A 6 est fixe à la sortie de la ligne de transfert. En outre, deux rouleaux supports la sont montés mobiles à l'avant du premier dispositif de tronçonnage Al. Les dispositifs de tronçonnage mentionnés ci-dessus et les rouleaux supports sont disposés sur un banc 2 prévu le long de la ligne de transfert L Sur le banc 2 sont disposés des rails de guidage 3 de manière que les dispositifs de tron-. çonnage et les rouleaux supports puissent se déplacer sur ces rails. Les figures 2 à 4 représentent la structure du dispositif de tronçonnage mobile A et des rouleaux supports 1 Le dis- positif A comprend une base 4 destinée à circuler sur les rails de guidage 3, base sur laquelle sont prévus une paire de couteaux 5 et 5, une pince 6 destinée au tuyau P à tron- çonner et un mandrin 7. Les deux couteaux 5 sont portés chacun par un dispositif support de couteau 8 et les couteaux s'écartent ou se rap- prochent en direction du tuyau P soumis au tronçonnage Des rails de guidage 9 sont disposés en largeur sur la base 4. Les couteaux 5 sont déplacés en même temps que les dispositifs 8 sur des rails de guidage transversaux 9 Chacun des dis- positifs 8 comprend un moteur 10 d'entraînement du couteau et la force d'entraînement du moteur 10 est transmise au couteau 5 par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur (non représenté). Sur la base 4, un dispositif de serrage est prévu au voisinage des couteaux 5, 5 En d'autres termes, un organe support 11 est monté sur la base 4 pour maintenir la pince 6, et des pinces 12,12 sont montées sur le support Il et la base 4, respectivement, de manière à maintenir diamètralement le tuyau P Les pinces comprennent l'organe support 11, des organes de fixation 13 fixées sur le support 11 et la base 4, des vérins 14 fixés sur les organes 13, un porte-galets monté sur la tige du vérin 14, et des galets de serrage 16 montés de façon rotative en quatre points des porte- galets Les deux galets de serrage 16 des pinces 12, 12 peuvent ainsi être écartés ou rapprochés en direction du tuyau P en cours de tronçonnage. Un dispositif à mandrin 7 destiné au tuyau P est prévu à proximité du dispositif de serrage 6 Le dispositif à mandrin 7 de ce mode de réalisation comprend un mandrin à spirale. Le corps principal 17 du dispositif à mandrin 7 est monté à rotation sur la base 4 sur un support qui lui est propre ec il est entraîné en rotation par la force d'entraînement du moteur et par le mécanisme à engrenages Le corps principal 17 est entraîné en rotation alors qu'il serre le tuyau P en cours de tronçonnage. En plus de la structure mentionnée ci-dessus, des galets de transfert 18 sont prévus sur le c 8 té de sortie de la base 4, sur la ligne de transfert L, et des galets de pincement 19 sur son côté d'entrée En ce qui concerne le galet de transfert 18, des vérins 20, 20 sont fixés sur la base 4 et un porte-galet 21 est monté à l'extrémité des tiges des vérins Un galet 18 est monté sur le porte-galet 21 par un palier et un moteur 22 d'entraînement du galet est monté sur le porte-galet Le galet de transfert 18 peut être déplacé verticalement par les vérins 20 En ce qui concerne les galets de pincement 19, des vérins 23, 23 sont montés sur la base 4 et un porte-galet 24 est monté entre les extrémités des tiges des vérins 23 Un galet inférieur 25 est monté sur le porte-galet 24 par l'intermédiaire d'un palier Le galet inférieur 25 peut être déplacé verticalement par les vérins 23 Au-dessus du galet inférieur 25, un galet supérieur 27 est supporté de manière à pouvoir être déplacé verticalement par des vérins 26, 26 montés sur la base 4 En ce qui concerne les galets de pincement 19, le galet inférieur 25 est un galet d'entraînement entraîné par un moteur 28, et le galet supérieur 27 est un galet fou destiné à freiner le tuyau à tronçonner en cours de transfert. Le rouleau support 1 (ou la) est supporté sur une base 32. Des vérins 33, 33 sont montés sur la base 32, et un porte- rouleau 34 est fixé entre les extrémités des tiges des vérins. Le rouleau support 1 est monté sur le porte-rouleau 34 par 151 'intermédiaire d'un palier et un moteur 35 est prévu pour entraîner le rouleau support 1 Ce rouleau support 1 peut ainsi être déplacé verticalement par les vérins 33. Le dispositif de tronçonnage A et le rouleau support 1 ne sont pas limités à la structure des modes de réalisation décrits ci-dessus Par exemple, le tuyau peut être fixe et le couteau rotatif être entraîné en rotation de façon pla- nétaire autour du tuyau, et la structure nécessaire à ce processus peut être montée sur la base 4 En ce qui concerne les couteaux, on peut utiliser des outils de coupe, des meules ou autres En outre, sur les bases 4 ou 32, on peut omettre, modifier ou ajouter divers mécanismes autres que ceux men- tionnés ci-dessus. Plus spécialement, selon la présente invention, plusieurs dispositifs de tronçonnage sont disposés le long de la ligne de transfert et dans la machine de tronçonnage ladite série de dispositifs de tronçonnage n'a pas toujours la même structure et il est souvent prévu d'apporter à la structure de chacun des dispositifs de tronçonnage des modifications par suppression, substitution ou adjonctions Par exemple, les dispositifs à mandrin sont prévus pour tous les dispositifs de tronçonnage mais leur mécanisme d'entraînement en rotation n'est pas nécessairement prévu pour tous ces dispositifs à mandrin Dans le présent exemple, les galets de la ligne de transfert (galets de transfert 18 et rouleaux supports 1) sont tous des rouleaux d'entraînement, mais on peut par- tiellement les remplacer par des rouleaux fous Les galets de pincement 19 peuvent être disposés en des endroits variables des dispositifs de tronçonnage et le rouleau support 1 peut être remplacé par un galet de pincement Il est préférable l O de prévoir des galets de pincement 19 pour chacun des dis- positifs de tronçonnage ou chacun des rouleaux supports mais on peut prévoir des limites à cette disposition Il suffit de prévoir un galet de pincement en un seul point de la machine de tronçonnage ou le rouleau support au moins à l'entrée de la ligne de transfert. Pour déplacer le dispositif de tronçonnage A et le rouleau support 1 sur les rails de guidage 3, les bancs 2 sont munis de crémaillères 29, 29, le long des rails de guidage 3, 3. Sous les embases 4 et 32 des dispositifs de tronçonnage et des rouleaux supports sont disposés des pignons 31, 31 en prise avec les crémaillères 29, 29 et entraînés par des moteurs et 36 Le pignons 31 assurent le déplacement des dispositifs de tronçonnage A et des rouleaux supports 1 le long de la ligne de transfert On peut utiliser un système à vérin ou analogue pour réaliser ce système de transfert. Dans le présent exemple, le dispositif de tronçonnage A 6 qui est situé le plus en aval est fixe et sa structure est 301 a même que celle des autres dispositifs de tronçonnage, à l'exception de ce fait qu'il est fixe La référence 37 de la figure 1 désigne des tables à rouleaux. Aucune limite ne doit être apportée au présent exemple en ce qui concerne le dispositif de tronçonnage le plus en aval qui est fixe et les autres qui sont mobiles le long de la ligne En d'autres termes, tous les dispositifs de tronçon- nage peuvent être montés mobiles ou l'un ou plusieurs d'entre eux peuvent être fixes. Référence sera faite par ailleurs à l'entraînement de la machine de tronçonnage de la présente invention La machine de tronçonnage telle que mentionnée ci-dessus tronçonne simulta- nément une série de longueurs du tube On donnera une expli- cation à ce sujet. Avant l'entrée et le transfert du tube, l'appareil de tron- çonnage A est mis en place en fonction de la longueur de tronçonnage Par exemple, si le tube mesurant 60 m doit être tronçonné en quatre emplacements, le tronçonnage s'effectue en cinq longueurs de tube, y compris les chutes L'appareil A est donc déplacé sur le banc 2 de manière que les cinq dispositifs de tronçonnage soient espacés de 115 m alors que, dans le même temps, les rouleaux supports sont disposés au centre entre les dispositifs de tronçonnage L'alignement de l'axe des dispositifs est réalisé entre le tube P et les couteaux 5, en déplaçant verticalement le rouleau de trans- fert 18 (ou rouleau fou) et les galets de pincement 19 (le galet supérieur 27 et le galet inférieur 25) à l'aide des vérins. Dans ces conditions, le tube P est déplacé par le rouleau de transfert 18 Le tube transféré P parvient dans la posi- tion déterminée en étant freiné par le galet de pincement 19 Le freinage réalisé par le galet de pincement 19 est prévu pour synchroniser la vitesse du rouleau de transfert 18 et du tube P de manière qu'ils ne glissent pas l'un sur l'autre, et il en résulte un positionnement du tube P dans une position déterminée et seulement sous le contrôle du rouleau de transfert 18, sans utiliser aucune butée ou autre. Cependant la présente invention peut utiliser une butée, comme dans le cas habituel. Le tube P transféré de la manière indiquée ci-dessus est serré au moyen du dispositif à mandrin 7 en même temps qu'il est serré verticalement par les pinces 12 du dispositif de serrage 6 Le centrage du tube P est assuré par le mandrin. Dans ces conditions, les couteaux 5 du dispositif A se dé- placent en direction du tube P et l'opération de tronçonnage commence Le tronçonnage s'effectue en découpant l'épaisseur du tube et le tube P est entraîné en rotation par le dispositif à mandrin 7 qui tourne pendant le tronçonnage, le tronçonnage étant terminé lorsqu'une position angulaire déterminée est atteinte Le tube P est tronçonné à ses deux extrémités et la série de longueurs est tronçonnée simultanément Les pin- ces 12 serrent le tube P avec chacun des galets de serrage 16 tournant sur la circonférence externe du tube P ce qui évite les vibrations du tube P selon la direction diamétrale. Le rouleau support 1 supporte le tube P entre les dispositifs de tronçonnage, avant et après le tronçonnage. Quand le tronçonnage est terminé, chacun des dispositifs à mandrin 7 et chacun des dispositifs de serrage 6 est dégagé, puis les galets de transfert 18, les rouleaux support 1 et les galets de pincement 19 sont entraînés respectivement de manière à transférer les longueurs tronçonnées, puis un nouveau tube est amené en place Le procédé ci-dessus est alors répété. Il est possible d'utiliser la machine de tronçonnage de l'in- vention en continu pour la production de tubes La figure représente une chaîne en continu dans laquelle est utilisée la machine de tronçonnage de l'invention La référence 38 désigne une machine de rectification du diamètre, 39-un dispo- sitif de traitement thermique, 40 une machine d'étirage, a la machine de tronçonnage de l'invention et 41 une machine de finition Avec la machine de tronçonnage de l'invention, le tube transféré au cours du processus de fabrication peut être tronçonné simultanément en une série de longueurs de 25100 '1 O tube qui sont éjectées On peut donc obtenir ainsi un pro- cédé continu à rendement élevé. 1 l Revendications. 1 Machine pour le tronçonnage de tubes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs dispositifs (A) de tronçonnage disposés en série le long d'une ligne de transfert, lesquels peuvent être déplacés individuellement ou dans leur ensemble selon la direction de la ligne de trans- fert et des rouleaux supports ( 1) disposés entre les dis- positifs de tronçonnage. 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un (A 6) des dispositifs de tron- çonnage est fixe et l'autre ou la série des autres (A 1 à A 5) dispositifs de tronçonnage sont mobiles selon la direc- tion de la ligne de transfert. 3 Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dernier dispositif de tronçonnage (A 6), disposé à la sortie de la ligne de transfert est fixe. 4 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs de tronçonnage ( 7) entraînent le tube (P) en rotation et en ce qu'un couteau ( 5) est approché de ce tube pour réaliser le tronçonnage. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs de tronçonnage fixent le tube et en ce qu'un couteau est entraîné en rotation de façon planétaire à la périphérie du tube en vue d'effectuer 301 e tronçonnage. 6 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dispositifs de tronçonnage (A) et les rouleaux supports ( 1) sont disposés sur des rails de guidage ( 3) montés le long de la ligne de transfert, et déplacés par des moyens d'entraînement ( 29,31). 7 Machine selon la revendication 6, 251 Q O Oi O caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comprennent des crémaillères ( 29) et des pignons ( 31) en prise avec les crémaillères et entraînés par un moteur, chaque crémaillère ( 29) étant prévue le long des rails de guidage ( 3) et les pignons ( 31) étant montés sur chacun des dispositifs de tron- çonnage (A) et sur chacun des rouleaux supports ( 1). 8 Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement sont cons- l Otitués par un vérin adapté au dispositif de tronçonnage et au rouleau support, et en ce que chacun des dispositifs de tronçonnage (A) et chacun des rouleaux support ( 1) est en- traîné sous l'action de la tige du vérin. 159 Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de tronçonnage comprend une paire de couteaux ( 5) qui peuvent être déplacés en di- rection du tube P à tronçonner au moyen d'un dispositif d'en- traînement. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'une paire de couteaux ( 5) sont portés par des dispositifs individuels ( 8) pouvant être déplacés sur les rails de guidage ( 9) montés sur la base 4 selon la direction transversale à la lige de transfert. 11 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des dispositifs de tronçonnage comprend un moyen de serrage du tube. 12 Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que le moyen de serrage comprend une -paire de vérins dont-les tiges s'étendent en direction du tube, et des galets de serrage qui sont prévus sur les tiges des vérins. 13 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des dispositifs de tronçon- nage comprend un moyen à mandrin ( 7) pour l'entraînement du tube (P) en rotation. 14 Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'une partie ou la totalité de la série de moyens à mandrin ( 7) sont munis de mécanismes d'entrai- nement en rotation pour faire tourner le tube (P) au moyen du mandrin. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une butée et/ou un dispositif de galets de pincement ( 19) est prévu en tant que moyen de freinage du tube (P). 16 Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que le dispositif de galets de pincement comprend un galet supérieur ( 27) et un galet inférieur ( 25) pouvant se déplacer verticalement. 17 Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que le galet de pincement est monté sur l'embase du rouleau support du dispositif de tronçonnage, ou approximativement en cet endroit,_ ou bien en ce que les galets de pincement sont utilisés en tant que rouleauxsup- ports. 18 Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que le système de galets de pincement est prévu sur le dispositif de tronçonnage et/ou sur la base du rouleau support. 19 Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'une partie ou la totalité du rouleau support est constituée selon une structure unique avec le galet de pincement. 251061 O Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que des galets de transfert sont prévus dans une partie des dispositifs de tronçonnage ou dans la totalité de ceux-ci et en ce qu'une partie ou la totalité des galets de transfert et des rouleaux supports sont des rouleaux d'entraînement. 21 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ou plus de deux rouleaux supports sont montés de façon mobile à l'avant du premier dispositif de tronçonnage sur le côté entrée de la ligne de transfert.