Brevet FR2504428A1 — publié le 19821029

La présente invention a pour objet un appareil pour sectionner un tuyau, dans lequel deux organes de cisaillement, l'un fixe et l'autre mobile, s'appuient l'un contre l'autre dans un plan de coupe du tuyau, chaque organe ayant pour ce dernier un trou ajusté à la forme extérieure du tuyau, les extrémités des trous respectifs formant des bords de cisaillement respectivement fixe et mobile; l'un des organes de cisaillement est équipé d'un mandrin destiné à supporter l'alésage du tuyau et subdivisé en une première portion et une seconde portion qui, en coopération avec les organes de cisaillement respectifs, sont mutuellement mobiles le long d'un plan de contact coîncidant avec le plan de coupe et qui forment les éléments intérieurs de cisaillement respectivement fixe et mobile; un mécanisme de manivelle est incorporé dans un moyen d'entra nement de l'organe de cisaille- ment mobile. Un appareil de ce type est déjà connu par le brevet suédois 176 612 qui décrit un organe de cisaillement mobile commandé par une paire de bras montés sur des arbres excentriques et faisant un angle de 90 degrés l'un avec l'autre Ces arbres excentri- ques sont mutuellement synchronisés de telle sorte qu'un seul bras excentrique soit en mouvement à un moment donné La paroi du tuyau est ainsi découpée en deux segments diamétralement opposés de la circonfé- rence du tuyau et ensuite en deux segments sensi- blement à angle droit avec les précédents Du fait des deux arbres excentriques, ce mécanisme d'entrafne- ment sera relativement volumineux et complexe et, par conséquent aussi, onéreux. Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients et d'offrir un appareil notablement simplifié pour sectionner un tuyau par cisaillement. Ce résultat est atteint selon l'invention en incorporant un unique vilebrequin dans le mécanisme de manivelle, pour venir en prise avec l'organe de cisaillement mobile en un agencement de montage situé à l'écart d'un agencement d'appui a l'aide de quoi les organes de cisaillement fixe et mobile sont mutuellement montés et guidés, l'agencement d'appui comprenant un trou allongé dont l'axe longitudinal est dirigé vers le vilebrequin et auquel s'adapte un boulon. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, l'agencement de montage et l'agencement d'appui sont situés sur les c 8 tés opposés du trou destiné au tuyau dans l'organe de cisaillement mobile, le trou recevant ainsi une trajectoire de mouvement elliptique. De la sorte, le bord de cisaillement mobile se déplace tout autour de la circonférence du tuyau au cours d'une seule révolution du vilebrequin. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue par dessus, en coupe partielle, d'un appareil selon l'invention. La figure 2 est une coupe selon la ligne II-Il de la figure 1. La figure 3 illustre le mandrin et ses deux segments. La figure 4 est un schéma du mouvement des organes de cisaillement. Comme le montre la figure 1, un tuyau 1 destiné à 9 tre sectionné est introduit dans un appareil 2 de sectionnement de tuyau conçu selon la présente invention Dans ce cas particulier, on désire découper le tuyau I en biseau selon un plan de coupe 3, mais naturellement une découpe en carré est également possi- ble avec une variante de l'appareil 2 - Deux organes de cisaillement 4 et 5 incorporés dans l'appareil 2 prennent appui l'un contre l'autre dans le plan de coupe 5, l'organe de cisaillement 4 présentant un trou 6 et l'organe de cisaillement 5 un trou 7 pour le tuyau 1 Les trous 6 et 7 sont disposés de manière à s'adapter étroitement contre l'extérieur du tuyau 1 pour bien supporter celui-ci par l'extérieur. Un support de mandrin 8 est incorporé à l'organe de cisaillement 4, le mandrin 9 étant retenu dans le support 8 au moyen d'une clavette 10. Le mandrin 9 est également pourvu d'une butée 11 pour l'extrémité du tuyau 1 Le mandrin 9 est destiné à constituer un support pour l'intérieur du tuyau 1 et, par conséquent, il fait saillie sur une certaine longueur dans celui-ci Un premier segment 12 du mandrin 9 est situé dans l'organe de cisaillement 4, tandis qu'un second segment 13 du mandrin 9 est situé sur l'organe de cisaillement 5 Les deux segments de mandrin 12 et 13 sont mutuellement mobiles le long d'un plan de contact qui co Tncide avec le plan de coupe 3. L'organe de cisaillement 5 est fixé et monté sur un support 14 qui porte également un moteur 15 pour un mécanisme de manivelle 16 entratnant l'organe de cisaillement mobile 4 Dans le mécanisme de manivelle 16 est incorporé un arbre 17 entra né par le moteur 15 et tournant dans l'organe de cisaillement fixe 5, cet arbre étant muni d'un maneton 18 coopérant avec un agencement de montage 19 correspondant à l'organe de cisaillement mobile 4 Les deux organes de cisaillement 4 et 5 sont maintenus en appui l'un contre l'autre par la construction de l'agencement de montage 19 et de l'arbre 17. La partie la plus supérieure de l'organe de cisaillement mobile 4 est guidée par rapport à l'organe de cisaillement fixe 5 à l'aide d'un agencement d'appui dans lequel un boulon 21 traversant l'organe de cisaillement fixe 5 porte un manchon de guidage 22 dans un trou allongé 23 pratiqué dans l'organe de cisaillement mobile 4 L'axe longitudinal du trou allongé 23 est dirigé vers l'arbre 17 Ainsi, lorsque l'arbre 17 tourne, l'organe de cisaillement mobile 4 se déplacera comme une bielle de liaison dans un moteur à piston Il en résulte que les deux trous 6 et 7 reçoivent un mouvement relatif donné au cours d'une révolution de l'arbre 17. La figure 4 montre schématiquement comment le trou 6 se déplace par rapport au trou 7 lorsque l'arbre 17 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre Dans une position initiale, illustrée en trait plein, les trous 6 et 7 sont en coïncidence, tandis que le manchon 22 est situé sensiblement au milieu du trou allongé 23 Dans cette position, le centre du maneton 18 se trouve sur une ligne 24 qui passe par le centre des trous 6 et 7 ainsi que par le centre du manchon 22 Lorsque l'arbre 17 a tourné d'un demi-tour, le maneton 18 occupera la position 18 ', tandis que le trou 6 va à la position 6 '. La ligne 24 passant par le centre du manchon 22, du trou 6 et du maneton 18 sera alors à la position 24 ' On voit donc que, quand l'arbre 17 fait un tour, le centre du maneton 18 se déplace sur une trajectoire circulaire 25, tandis que le centre du trou 6 se déplace sur une trajectoire elliptique 26 On peut évidemment faire varier les positions relatives du manchon 22, du trou 6 et de l'arbre 17 avec son maneton associé 18, selon les besoins requis par le mouvement relatif désiré des trous 6 et 7. Comme on le voit sur la figure 5, le premier segment 12 et le second segment 13 du mandrin 9 sont maintenus ensemble à l'aide d'un boulon 27 traver- sant le second segment 13 et vissé dans le premier segment 12 Un collier de guidage 28 monté sur le boulon 27 coopère avec un trou 29 pratiqué dans le second segment 13 pour permettre aux deux segments 12 et 13 de se déplacer relativement le long d'un plan de contact 30 qui est destiné à coïncider avec le plan de coupe 3 de l'appareil 2 dans la disposition assemblée du mandrin 9. Ce dernier est pourvu d'un nombre convenable de pièces de centrage 31 pour centrer les segments 12 et 13 dans la position initiale illustrée sur la figure 3 dans laquelle le mandrin 9 est destiné à s'introduire dans un tuyau non sectionné Dans ce cas, chaque pièce de centrage 31 comprend un ressort hélicoïdal ayant une extrémité fixée sur le premier segment 12 et son autre extrémité sur le second segment 13 Chacun des ressorts peut travailler dans un alésage 32 pratiqué dans l'un ou l'autre des segments 12 ou 13 De préférence, les spires des ressorts sont fortement précontraintes afin qu'ils développent une force de retour considérable Le centrage des segments 12 et 13 peut également ttre assuré à l'aide de billes à ressorts, par exemple, ou de toute autre façon convenable Les bords extérieurs des deux segments 12 et 13 situés dans le plan de contact 30 servent comme-bords de cisaille- ment internes pour sectionner le tuyau. Sur sa face orientée vers l'organe de cisaillement 5, l'organe de cisaillement 4 est pourvu d'une plaque de cisaillement 33 à travers laquelle passe le trou 6 Cette plaque de cisaillement 33 xo s'appuie contre une plaque de cisaillement correspondante 34 de l'organe de cisaillement 5 Les plaques de cisaillement sont avantageusement faites en acier, les bords des trous 6 et 7 se faisant face sur ces plaques de cisaillement formant des bords de cisaillement extérieurs pour sectionner le tuyau. Les plaques de cisaillement 33 et 34 sont avantageu- sement remplaçables Comme les plaques de cisaillement 53 et 34 sont sollicitées l'une contre l'autre avec un très faible jeu entre elles, on obtient par coaction avec le mandrin 9 que le tuyau soit simultanément sectionné par l'intérieur et l'extérieur lorsque l'arbre 17 tourne. Au terme du sectionnement, le maneton 18 s'arrête dans une position telle que-les trous 6 et 7 coïncident, alors que les segments de mandrin 12 et 13 sont également alignés On peut alors retirer l'extrémité de tuyau sectionnée de l'appareil 2 à l'aide d'une tige 55 logée dans une rainure 36 prati- quée dans le support de mandrin 8 Avant cela, la portion non découpée du tuyau 1 a été retirée par rotation d'un demi-tour avant le sectionnement suivant. On obtient des tronçons de tuyau coupés en biseau qui sont appropriés à la conformation en coudes de tuyau. Le mandrin 9 ou le support de mandrin 8 peuvent éventuellement être facilement démontables pour permettre l'éjection des extrémités de tuyau sectionnées dans la direction opposée Il est égale- ment possible de joindre le mandrin 9 à l'organe de cisaillement 5, utilisant ainsi un long mandrin dans la partie du tuyau 1 à la droite de la figure 1. Il n'est pas indispensable que le tuyau à sectionner ait une section droite circulaire et d'autres configurations à profil fermé sont possibles. L'ampleur du déplacement relatif des trous 6 et 7 est avantageusement au moins aussi grande que l'épais- seur du tuyau à sectionner. Un appareil du type décrit ci-dessus peut naturellement ttre aisément adapté à des régimes de fonctionnement différents et, en particulier, on peut automatiser la manipulation du tuyau I et des parties qui en résultent. 9) 44 ? 8 REVENDICATIONS 1 Un appareil pour sectionner un tuyau, dans lequel deux organes de cisaillement, l'un fixe ( 5) et l'autre mobile ( 4), s'appuient l'un contre l'autre dans un plan de coupe ( 3) du tuyau, chaque organe ayant pour ce dernier un trou ( 6, 7) ajusté à la forme extérieure du tuyau, les extrémités des trous respectifs formant des bords de cisaillement respec- tivement fixe et mobile, l'un des organes de cisaille- ment étant équipé d'un mandrin ( 9) destiné à supporter l'alésage du tuyau et subdivisé en une première portion et une seconde portion qui, en coopération avec les organes de cisaillement respectifs, sont mutuellement mobiles le long d'un plan de contact ( 30) coïncidant avec le plan de coupe ( 5) qui forme des éléments intérieurs de cisaillement respectivement fixe et mobile, un mécanisme de manivelle étant incorporé dans un moyen d'entraînement de l'organe de cisaillement mobile, caractérisé en ce qu'un unique vilebrequin ( 17, 18) est inclus dans le mécanisme de manivelle ( 16) pour venir en prise avec l'organe de cisaillement mobile ( 4) en un agencement de montage ( 19) situé à l'écart d'un agencement d'appui ( 20) à l'aide de quoi les organes de cisaillement fixe ( 5) et mobile ( 4) sont mutuellement montés et guidés, l'agencement d'appui comprenant un trou allongé ( 23) dont l'axe longitudinal est dirigé vers le vilebrequin ( 17, 18) et auquel s'adapte un boulon ( 21, 22). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement de montage ( 19) et l'agencement d'appui ( 20) sont situés sur les cotés opposés du trou ( 6) destiné au tuyau dans l'organe de cisaillement mobile, le trou recevant ainsi une tra- jectoire de mouvement elliptique. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le vilebrequin ( 17) tourillonne dans l'organe de cisaillement fixe et, par l'entremise d'un maneton ( 18) à l'une de ses extrémités, vient en prise avec l'organe de cisaillement mobile ( 4) sur l'agencement de montage ( 19). 4 Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le trou ( 6) destiné au tuyau dans l'organe de cisaillement mobile se trouve sensiblement à mi-chemin entre l'agencement de montage ( 19) et l'agencement d'appui ( 20).