Brevet FR2523502A1 — publié le 19830923

L'objet de cette invention concerne, les instruments de traçage utilisant dep mécanismes guidés manuellement. Il se présente comme un ensemble de dispositifs permettant de traiter tous les problèmes d'intersections rencontrés. Il trouve son application dans le domaine du raccordement en pénétration de tuyauteries en tous genres. Quelque soit leur forme géométrique. Cette invention vise à permettre la mise en oeuvre aisée des éléments constitutifs des installations de tuyauteries. En levant la sujetion, de la détermination des limites matière des zones d'intersection des divers élé ments entre eux. On connait déjà des dispositifs qui permettent de tracer les intersections concernant au moins un cylindre. Nais ces appareils sont inopérants lorsqu'il s'agit de tores entre eux, ou de toutes combinatoires concernant: tores, sphères, cônes de réduction, fonds emboutis.De plus ces systèmes nécessitent des changements de pointes avec reprise de tracé en cours de traçage. Ce qui compromet la précision et rend les opérations délicates à réaliser. Cet appareil, objet de l'invention, en libérant ltéxécutant de la grande difficulté qu'il y a à déterminer les limites de raccordement . Permet de traiter ces problèmes, par des solutions techniques avantageuses, économiques en matière d'oeuvre et en temps dans l'ajustage du Joint. il favorise l1opé- ration ultérieure d'assemblage gracie à la précision des traces ou coupes. L'utilisation d'accessoires simples, conjugués avec le positionneur permet d'obtenir 1 découpe directe de la pénétration d' un solide dans un cylindre et simultanément un tracé sur le solide Outre les industries et techniques utilisant ou fabricant des installations comportant des tuyauteries; cet outil peut être utilisé dans l'ensei- gnement du traçage et de la géométrie descriptive comme matériel didactique. Il peut être aussi utilisé pour le traçage des raccordements d'éléments dans la réalisation de constructions métalliques tubulaires. FONCTI0NNE N? L' ensemble des dispositifs de cette invention permet de traiter tous les problèmes d'intersections de solides géométriques quelque Boit leur forme. Chaque problème à traiter peut être regroupé dans une famille type, à laquelle correspond , un dispositif ou dispositifs conjugués. La première opération est dnc un choix d'organisation et d'utilisation des dispositifs de l'invention Relation de deux cylindres: utilisation des deux branches (1,2) du positionneur. Sur chaque branche , montage d'une des deux paires de support à billes (6,7). Une paire de supports(6) est réglable en hauteur. Les branches immobilisées suivant l'angle .Montage du système de fixation des pointes sur le cylindre de plus petit dian#ètre(39,3O,32,28,27).La pointe mise en contact du deuxième cylindre(les deux cylindres reposent dans les supports) Le cylindre porteur de pointe est animé d'un mouvement de rotation; la translation assure le contact avec le deuxième cylindrecet son marquage. Le premier cylindre animé de ce mouvement décrit par rapport à une tête de coupe thermique ou un marqueur, tenu à l'aide d'une potence:(i8) la limite d'intersection du premier cylindre sur le second. On obtient soit le tracé ou la découpe directe du premier cylindre. Deuxième possibilité . Les cylindres gardent leur dispositionssur le positionneur.Montage à chaque éxtrémi- té des cylindres du système de fixation des pointes(39,30,32)et du curseur (29)permettant la fixation du dispositif composé de deux branches(33) réunies par une articulation(35,36,34). Les branches (33)sont libres de rotation par leur laison avec les éléments da l'articulation33,34)(33,33). Ce dispositif lie mécaniquement les deux cylindres. Ce qui implique aux deux cylindres un mouvement(par rapport à la position fixe d'une tête de coupe ou un marqueur) qui est celui de leur intersection. Le mouvement est obtenu en animant en rotation un des cylindre . Pour la relation cylindres surfaces planes.Fixatidn,vis à vis du cylindre équipé du dispositif de fixation-d'une pointe de guidage-(39,-3O,32,28;27), d'une tôle(38) fixée sur la branche du positionneur. comportant les supports maintenant à billes où est posé le cylindre. Rotation du cylindre en/le contact pointe tôle. Selon l'équipement de la potence , marqueur ou tête de coupe on obtient le tracé ou la coupe de la section plane. Relation cylindres autres solides. Relation cylindres autres solides. Le cylindre est toujours posé danses vés support à billes.Il est équipé du dispositif de fixation des pointes(39 32,30)et du curseur solidaire du dispositif porteur de pointes(31). La pointe traçante(26)est règlée de manière à ce que sa partie active se situe dans le prolongement d'une génératrice du cylindre, par le coulissage de la queue de la pointe(25)dans son logement.La pointe mise en contact du deuxieme solide en réalisant le mouvement necessaire au tracé anime le cylindre par rapport à un point fixe qui peut être tette de coupe ou marqueur maintenu par la potence(18), suivant la découpe directe ou le marqua-ge de la pénétra tion du solide dans le cylindre. Relations courbes à souder(tore) avec un autre solide. Utilisation du dispositif synthétiseur (40,4I,42,43,44,4547,4850,5I) Premièrement réglage selon la section du tore, par le coulissage et le blocage du curseur porteur d'un pion de centrage(51) sur la biellette(50) fixée et articulée en rotation par un axe (48) sur la barre de maintien(44)0 Deuxièmement, ré laye du rayon de courbure du tore. Amener la biellette dans la qe le coulisseau porteur de pointe meme direction/la pointe en position la plus proche de l'axe de basculement Dans cette position réglage de la distancepointeaxe de basculement égale au plus petit rayon de courbure du tore.Le solide à tracer est fixé sur le positionneur grace au bras articulé muni du dispositif de fixation (8,9sI0 II,I2,I3,I4), permettant de régler l'orientation et la hauteur relative à 1' axe de basculement. Le deuxième solide maintenu en position S On approche le dispositif traceur jusqu'à ce que la pointe traçante le rencontre. La pointe est déplacée, guidée par le mécanisme, et maintenue en contact. Ce qui détermine la ligne d'intersection du solide avec le tore synthétisé. Utilisation du dispositif reconstituant la forme d'un solide par le glissement d'une pointe sur sa surface. En animant le mouvement d'une deuxième pointe, reliée à la première par llintermEdiaire d'un axe(22). Dans des conditions de guidage telles, que la deuxième pointe décrive de manière identique la surface du premier solide. Quand la deuxième pointe rencontre un deuxième solide, préalablement disposé dans les conditions de direction et de hauteur relative au premier solide. Les deux pointes indiquent un point de l'intersection sur chaque solide. Réglage de ce dispositif. Mise en place des deux solides à tracer sur le positionneur(I,3,8,9,IO,II,12,13,14) et (16,17,15,11,12,13,14). Dans les co conditions de direction et de hauteur, mais séparés d'une translation maxi ale sur la branche(I)du positionneur. Mise en position du dispositif guide (20,2I,22,23,24 ,27,). Choix du réglage du porte pointe(23) avec la pointe (27), de manière à ce que la partie active des pointes soit à la même distance de l'axe porteur de pointes . Prendre un point caractéristique sur chaque solide, mettre la première point en accord avec le point repéré sur le premier solide . Le deuxième solide est translaté pour mettre en accord le point repéré avec la deuxième pointe. En mancevrant le dispositif de ma- nière à ce que les pointes contactent simultanément chaque solide on obtient d' autres points de la courbe d'intersection. Ce dernier dispositif est utilisable, quelque soit la forme géométrique des solides. R~VsNDIChTIONS I. Dispositif de traçage manuel et de découpe directe, permettant d'obtenir, en un trait continu ou en des points plus ou moins rapprochés, les limites d'intersections de deux solides géomètriques creux sans condition de forme géométrique des éléments à assembler, pour l'opération de traçage . Composé d'un ensemble positionneur, permettant la fixation de divers dispositifs de guidage de pointes traçantes, et des divers solides dont-il convient de réaliser l'assemblage .Le positionneur utilisé avec des accessoirs, tels j supports à billes, dispositifs de fixation d'une pointe traçante à l'éxtémité d'un cylindre, une potence réglable support d'une tête de coupe thermique, permet d'obtenir, la découpe directe de la limite matiére de la pénétration dans un cylindre, d'un solide géométrique creux maitenu par le positionneur Et, simaltanément, la trace de la limite matiere de l'intersection du solide et du cylindre sur le solide . Caractérisé par le fait, que ce qui permet d'obtenir le tracé de la limite matière de l'intersectionfi d'un solide géométrique éxistant, avec une surface géométrique synthétisée, est un dispositif de guidage d'une pointe traçante.Composé , d'un coulisseau porteur dr a pointe traçante, guidé en translation dans une glissière . Cette glissière est elle mEme guidée suivant une translation , dans une direction perpandiculaire à la première translation, sur un coulisseau porteur . Le coulisseau porteur est assemblé aveo une barre de maintien, qui lui est parallèle, au moyen de deux flasques. Ces flasques sont percées de irons permettant de loger un axe de basculement, qui est lui même soutenu à l'aide d'un support en u, fixé sur une branche du positionneur.La barre de maintien permet de fixer une biellette, libre en rotation, sur laquelle est montée une glissière réglable porteuse d'un pion. Ce pion est introduit dans un trou aménagé dans le coulisseau porteur de la pointe traçante communicant à celle-ci un mouvement circulaire ( cas des surfaces torriques ou sphè i,r'#es ). Pour les autres surfaces est fixé à la barre de maintien un gabarit ayant la forme de la section de la surface à synthétiser. Le pion est maintenu en contact du gabarit. Par ces dispositifs, dans un premier temps, la pointe traçante est guidée suivant la section d'un solide de révolution.Dans un deuxième temps l'articulation autour de l'ase de basculement guide la partie active de la pointe traçante, dans I1 espace, suivant l'enveloppe du solide géométrique synthétisé. Quand dans sa trajectoire la ;70irlte traçante rencontre la surface du solide éxistant. Elle marque celui-ci suivant la trace de leur intersectish 2. Dispositif selon la revendication précédente. Caractérisé par le fait que ce qui permet de tracer sinultanément la découpe de la zone d'intersection de deux 7solides géomètriques et ce sans condition de forme pour les solides à tracer. Est un dispositif fixé sur l'ensemble positionneur. Composé, d'une barre cylindrique porteuse d'une pointe traçante à chacune de ses éxtrémités. Cette barre porteuse de pointes est reliée par un système de bielle permettant la rotation et la translation axiale de la barre. La bielle est reliée à un socle par l'intermédiaire d' un axe assurant la rotation libre de la bielle. Les axes de rotation sont parallèles entre eux. Le socle est assemblé à une branche du positionneur.Les deux solides sont maintenusdans la position relative qu'ils doivent occuper une fois assemblés mais séparés d'ure distance égale à la distance entre les pointes traçantes. On assure le contact d'une des deux pointes traçantes sur le solide lui faisant face en lui assurant une trajectoire. L'autre pointe décrit une trajectoire similaire à la première pointe. Quand la deuxième pointe rencontre l'autre solide , on a obtenu un pointde la courbe d'intersection sur chaque solide. On relève les pointes et on renouvelle l'opéra- tion pour obtenir d'autres points. Dans certaines conditions le tracé peut être continu. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. Caractérisé par le fait que les pointes traçantes peuvent être orientées dans une direction favorable aux tracés, en réalisant dans un mouvement continu le marquage intégral de la ligne d'intersection des solides, grace à leur conformation associée à leur rotation libre dans leur queue de fixation. Mouvement de rotation qui n'affecte pas celui de leur guidage, car la partie active de la pointe traçante est située dans le prolongement de leur axe de rotation. 4. Dispositif selon l'une quelcohque des revendications précédentes Caractérisé par le fait que ce qui permet de tracer les faces opposées des solides, par rapport à la position des dispositifs de traçage. Est l'utilisant tion d'élements porte pointe façonnes en u. Une des branches du u est liée au système de fixation des dispositifs de traçage, ou à celui de fixation à l'éxtrémité des cylindres. L'autre branche du u est coin-osée du logement de la queue des pointes traçantes la longueur de la partie intermédiaire du u correspond à la distance nécessaire pour contourner l'obstacle de la largeur du solide à tracer. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precédentes. Caractérisé par le fait que ce qui permet de fixer les dispositif de guidage de traçage ou de coupe à l'extrémité des cylindres quelque soit leur diamètre , est un système composé de trois branches formant croisillon. Sur chacune des branches coulisse un curseur comportant une encoche où s'encastre l'épaisseur du tube. Le blocage du curseur sur l'épaisseur est assuré par vis Le curseur est également bloqué par une vis sur une branche du croisillon Un des curseurs est équipé solidairement d'un dispositif de fixation, soit d'une pointe traçante, soit du dispositif porteur de pointes, soit du dispositif liant mécaniqueme#t deux cylindres. Ce dispositif donne une liaison suffisamment rigide pour communiquer au cylindre le mouvement de la pointe traçante. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. Caractérisé par le fait que ce qui permet aux cylindres de se mouvoir en rotation et translation axiales, est la présence dans les vés support de billes libres de rotation dans leur logement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. Caractérisé par le fait que ce qui permet de marquer ou de découper la zone de pénétration d'un solide dans un cylindre est l'éxistance d'une potence réglable. Qui maintient fixement par rapport au cylindre une tête de coupe thermique ou un marqueur. Ce qui fait que le cylindre ayant un mouvement guidé par la pointe mue et maintenue en contact du deuxième solide, se déplace par rapport à la tête de coupe thermique ou le dispositif de traçage maintenu fixement dans un mouvement qui est celui de son intersection avec le deuxième solide. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. Caractérisé par le fait que ce qui permet d'obtenir des coupes planes dans un cylindre quelque soit leur orientation par rapport au cylindre, est le montage s#: le positionneur, d'une tôle dont un bord plié à l'équerre et percé d'un trou permet l'orientation et la fixation t sur une branche du positionneur et faisant face au cylindre. Cette tôle servira de guide à une pointe solidarisée do cylindre . L'interaction des deux guidages animera le cylindre d' un mouvement permettant la découpe. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. Caractérisé par le fait que ce qui permet le guidage de la coupe de deux cylindres en intersection est l'utilisation d'un système de liaison mécanique , qui assure les rotations et les translations axiales des cylindres Composé de deux branches formant compas . Les deux branches son reliées solidairement à l'éxtrémité de chaque cylindre, leur axe dans le prolongement des génératrices. Les branches sont réglées suivant l'angle par l'articulation centrale qui est bloquée par serrage dans cette position. #es branches sont libres de rotation par leur liaison avec l'articulation centrale. Les deux cylindres ainsi reliés et posés dans les vés à billes , sont animés par la rotation du plus petit cylindre. Chacun dans un mouvement rotation translation axiale, qui est celui de leur intersection. La coupe ou le marquage des deux cylindres est obtenu par l'utilisation des dispositifs précités.