Brevet FR2547758A1 — publié le 19841228

La présente invention est relative à un nouvel ap- pareil d'assemblage de tubes bout à bout par centrage, notamment pour la realisation de tuyauteries ou de canalisations de grande longueur, telles que canalisations de gaz, de petrole ou d'autres produits. Les tuyauteries ou les canalisations de grande longueur sont réalisées par soudage bout à bout d'un grand nombre de tubes de longueurs donnees. Toutefois, pour permettre le soudage correct de tels tubes bout à bout il est necessaire de maintenir les extrémités des tubes en regard rigoureusement bout à bout dans le meme axe.Les moyens de maintien proposes conformement à l'Art anterieur sont, globalement, de deux types : - des moyens de maintien exterieurs tels que des colliers, qui constituent une gêne pour l'execution de la soudure ; - et des moyens de maintien intérieurs qui comportent des verins pneumatiques ou hydrauliques ; ces derniers constituent cependant des appareillages très compliques qui necessitent beaucoup d'usinage et sont très coûteux ; en outre, il présentent un grand encombrement et ne sont approprie#s qu'à l'assemblage bout à bout de canalisations de grand diamètre. Par suite, les moyens de maintien interieurs proposes conformement à l'Art anterieur ne conviennent pas à l'assemblage bout à bout de tubes de petit diamètre, et notamment de tubes de 150 mm de diamètre. La présente invention a en conse#quence pour but de pourvoir à un appareil d'assemblage de tubes bout à bout par centrage de ceux-ci par l'interieur, qui répond mieux aux ne- cessites de la pratique que les dispositifs d'assemblage de tubes proposes dans l'Art anterieur, notamment en ce qu'il permet l'assemblage de tubes de diamètres variables dans de larges limites, en ce qu'il est d'un prix de revient relativement bas, d'une grande simplicité de construction et, partant, très robuste, en ce qu'il est peu encombrant, en ce qu'il réalise un assemblage bout à bout centre# de façon parfaite et en ce qu'il permet une accessibilite# totale pour l'execution de la soudure. La pre#sente invention a pour objet un appareil d'assemblage de tubes bout à bout par centrage de ceux-ci par l'interieur, qui est caracterise en ce qu'il comprend une cage rigide de support qui porte une paire de flasques interieurs fixes qui reçoivent des barreaux de centrage, et une paire de flasques intermediaires mobiles par rapport aux flasques interieurs, lesquels flasques intermediaires sont relie#s auxdits barreaux de centrage par l'intermediaire de biellettes ou analogues, et en ce que le deplacement des flasques intermediaires par rapport aux flasques interieurs fixes est commanda par une tige de commande solidaire desdits flasques intermediaires, qu'elle traverse axialement, et dont la manoeuvre est realisee à l'aide d'un organe de commande approprie tel que volant ou manivelle, notamment. Selon un mode de reaalisation avantageux de l'appareil conforme à l'invention, les flasques intérieurs comportent des voies de guidage, de preference sensiblement radiales, dans lesquelles les barreaux de centrage coulissent sous l'effet du deplacement des flasques intermediaires, qui leur est transmis par lesdites biellettes. Selon un autre mode de realisation avantageux de l'appareil conforme à l'invention, chaque barreau de centrage porte au moins une projection qui s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan dudit barreau de centrage et qui presente la forme d'un segment d'arc de cercle, laquelle projection est entraînez conjointement avec ledit barreau dans la voie de guidage managée dans le flasque interieur correspondant, pour être amende dans une position qui correspond au diamètre intérieur des tubes à abouter. Selon une disposition avantageuse de ce mode de realisation, le segment d'arc de cercle porte par chaque barreau de centrage a une courbure egale au diamètre interieur du tube à assembler. Selon encore un autre mode de realisation avantageux de l'appareil conforme à l'invention, le barreau de centrage situe en position haute de l'appareil porte un element de support d'une pige pour le centrage de l'appareil. Selon un autre mode de re#alisation avantageux deappareil conforme à l'invention, les barreaux de centrage comportent dans leur zone comprise entre les deux flasques inte- rieurs fixes, un evidement propre à permettre la penetration totale de la soudure. Selon encore un autre mode de realisation avantageux de l'appareil conforme à l'invention, la cage rigide de support comprend deux flasques d'extremite solidairises entre eux par une pluralité d'axes fixes parallèles entre eux et perpendiculaires au plan desdits flasques d'extremite, lesquels portent des galets de translation de l'appareil à l'in trieur des tubes à abouter ou aboutes. Suivant une disposition preeree de ce mode de r4a- lisation, chacun des galets de translation est monté dans un support solidaire de chacun des flasques d'extremite et pourvu de moyens de réglage en position de l'axe de rotation du galet de translation, pour ajuster l'appareil conforme à l'invention aux differences de diamètres des tubes à abouter. Selon une modalite avantageuse de cette disposition, lesdits moyens de réglage sont constitues par un trou oblong comportant une pluralite de positions pour l'axe du galet, qui correspondent chacune à un diamètre de tubes à abouter et dans lesquelles ledit axe est bloque# par un ecrou. En variante, lesdits moyens de reglage sont consitues par un ressort calibre ou par un système de butees. Outre les dispositions qui pre#cèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. La presente invention vise plus particulièrement les appareils d'assemblage de tubes bout à bout par centrage par l'interieur des tubes, conformes aux dispositions qui pre#cèdent, ainsi que les postes de soudure de canalisations équipes de tels appareils. L'invention sera mieux comprise à l'aide du comple- ment de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est une vue de cote dlun mode de rea- lisation de l'appareil conforme à la présente invention, - la figure 2 est une vue en bout, du côte de la tringlerie de commande de l'appareil de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en perspective d'un barreau de centrage. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnes uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune mantière une limitation. L'appareil conforme à l'invention tel que represente# aux dessins, comprend une cage rigide de support constituee par des flasques d'extremite 2 et 3 relies entre eux par des axes fixes 1 dont le nombre est variable en fonction de la gamme de diamètres interieurs de tubes qu'il est destine à abouter ; c'est ainsi que l'appareil destine à abouter des tubes conformes à l'invention, peut abouter des tubes de tous diamètres compris entre 150 et 450 mm, notamment ; il peut comporter, comme dans l'exemple represente, trois axes 1 dispose#s à 1200 l'un de l'autre ou un nombre d'axes different, 1, 4 ou 6 par exemple, pour former une cage de support d'une rigidite suffisante. La cage rigide de support 1-2-3 porte une paire de flasques intérieurs 4-5 fixes qui presentent chacun deux voies de guidage, à savoir une voie de guidage radiale 6 èn partie inférieure et une voie de guidage radiale en partie supérieure (non visible à la figure 1). Ladite cage de support porte en outre une paire de flasques intermediaires 7-8 mobiles dont chacun porte sur sa face interieure une projection 9 sur laquelle est fixée à pivotement autour de l'axe 10, une biellette 11 dont l'extr4mi- te# opposee est fixee, également à pivotement autour de l'axe 13, à une extremite d'un barreau de centrage 14-15#qui est reçu dans la voie de guidage 6 correspondante ménagée dans chacun des flasques intérieurs 4 5 Chaque barreau de centrage 14-15 porte deux projections 16-17 presentant la forme d'un segment d'arc de cercle, dont chacune vient en butée contré la face interne correspondante du flasque interieur 4-5.Le barreau de centrage 14-15 comporte en outre dans sa zone comprise entre les flasques intérieurs 4-5, un evidement 18. De plus, le barreau de centrage superieur 14 comporte un 4le'ment de support, tel que le tube creux 19, destine à recevoir la pige de centrage (non representee) de l'appareil conforme à l'inventions Le deplacement des flasques intermédiaires mobiles 7-8 par rapport aux flasques interieurs fixes 4-5, est commande au moyen d'un organe de commande extérieur 20, tel que manivelle ou volant par exemple, associe# par une tringlerie 21 à une tige de commande 22 qui traverse axialement les flasques intermediaires 7-8 à travers des orifices centraux menages dans ces derniers (non visibles aux dessins) ; la tige de commande 22 est visse au moyen de la vis 12 sur la fa ce externe du flasque intermediaire 7, le plus eloigne de l'organe de commande 20, et porte une butee 23 qui est montee dans une position telle sur ladite tige 22 qu'elle est susceptible de se deplacer entre la face interne du flasque d'extremite 3, le plus proche de l'organe de commande 20, et la face externe du flasque intermédiaire 8. Les flasques d'extrémité 2-3 portent des joues de support, 24-25 et 27-28 respectivement, entre lesquelles est monté un galet 26, 29, respectivement, de translation de l'appareil conforme à l'invention dans les tubes à abouter (non repre'sent4s). Dans le mode de realisation represente aux dessins, les joues de support 24-25 et 27-28 comportent un trou 30 pour le passage de l'axe de rotation 31 du galet de rotation 26 ou 29. La forme oblongue donnee à ce trou 30 permet le reglage en position dudit axe 31 pour ajuster l'appareil aux différences de diamètres des tubes à abouter, l'axe 31 etant ensuite bloqué dans la position choisie, au moyen d'un ecrou de serrage 32. L'on comprendra cependant aisement que tout autre moyen de reglage en position de l'axe 31 de rotation des galets de translation 26, 29 peut être utilise en variante du mode de realisation représente aux dessins, qui vient d'être decrit. Le fonctionnement de l'appareil d'assemblage de tubes bout à bout par centrage, qui vient d'être decrit dans ce qui precède, est le suivant L'appareil conforme à l'invention est engage dans un premier tube, au moyen des galets de translation 26, 29. Lorsque appareil est mis en place dans le premier tube, une pige de centrage (non repr4sente'e) est mise en place dans l'element tubulaire creux 19 de support de la pige de centrage fixe au barreau de centrage superieur 14 ; le deuxième tube est alors engage côté tringlerie, autour de l'appareil jusqu'à ce qu'il arrive en butee contre ladite pige ; on enlève alors cette dernière pour commencer l'ope'ration d'assemblage par centrage bout-à-bout des deux tubes. Cette operation est realisee en manoeuvrant l'organe de commande 20 jusqu'à ce que la butee 23 heurte contre la face externe du flasque intermediaire 8 provoquant ainsi le placement des flasques intermediaires 7-8 en direction l'un de l'autre ; ce deplacement des flasques intermediaires 7-8 a pour effet de faire pivoter les biellettes 11 autour des axes 10 et 13, entraînant ainsi le coulissement des barreaux de centrage 14-15 dans les voies de guidage correspondantes 6 la course de coulissement des barreaux de centrage 14-15 et des projections 16-17 que portent ceux-ci, amène les projections 16-17 dans une position qui correspond au diamètre interieur des tubes à abouter. L'on comprendra ainsi aisément que la grandeur conferee par la manoeuvre de l'organe de commande 20 à la course de coulissement des barreaux de centrage 14-15 et des projections 16-17 qui leur sont associees, permet de faire varier la position desdites projections en fonction des différents diamètres des tubes à abouter. Une fois les tubes centres et aboutes, ceux-ci sont en position pour la realisation de la soudure, qui est de preference realisee par pénetration et qui est grandement fa cilitee par la disposition de l'evidement 18 ménage dans les barreaux de centrage 14-15 dans la zone d'aboutement comprise entre les deux flasques interieurs 4-5 fixes. La grande accessibilite# à la zone d'aboutement permet de realiser la soudure des deux tubes aboutes, avec une grande facilite. Une fois la soudure realisee, l'appareil est retire des tubes aboutes, soudes, par manoeuvre de l'organe de commande 22, à l'aide des galets de translation 26, 29. L'appareil conforme à l'invention d'assemblage de tubes bout à bout par centrage, en vue de leur soudage, pour la realisation de canalisations de grande longueur, présente une grande souplesse d'utilisation en ce qu'il est adaptable à tous les diamètres de canalisations, des plus petits aux plus grands et en ce qu'il permet, du fait du coulissement réglable des barreaux de centrage 14-15, l'assemblage bout à bout par centrage non seulement de tubes à section sensiblement circulaire, mais également de tubes ovalises ou de tubes comportant des meplats. Ainsi que cela ressort de ce qui precède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de realisation et d'application qui viennent d'être decrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans slecarter du cadre, ni de la porte de la presente invention. REVENDICATIONS 1 ) Appareil d'assemblage de tubes bout à bout par centrage de ceux-ci par l'interieury caracterise en ce qu'il comprend une cage rigide de support qui porte une paire de flasques interieurs fixes (4-5) qui reçoivent des barreaux de centrage (14-15), et une paire de flasques intermediaires (7-8) mobiles par rapport aux flasques intérieurs (4-5), lesquels flasques intermédiaires sont relies auxdits barreaux de centrage par l'intermediaire de biellettes (11) ou analogues, et en ce que le deplacement des flasques intermédiaires (7-8) par rapport aux flasques interieurs fixes (4-5) est commandé par une tige de commande (22) solidaire desdits flasques intermediaires, qu'elle traverse axialement, et dont la manoeuvre est realisee à l'aide d'un organe de commande (22) approprie tel que volant ou manivelle, notamment. 2 ) Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce que les flasques intérieurs (4-5) comportent des voies de guidage (6), de preference sensiblement radiales, dans lesquelles les barreaux de centrage (14-15) coulissent sous l'effet du deplacement des flasques intermédiaires (7-8) qui leur est transmis par lesdites biellettes (11). 3 ) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracterise en ce que chaque barreau de centrage (14-15) porte au moins une projection (16-17) qui s'etend dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan dudit barreau de centrage et qui présente la forme d'un segment d'arc de cercle, laquelle projection (16-17) est entraînée conjointement avec ledit barreau (14-15) dans la voie de guidage (6) menagee dans le flasque interieur (4-5) correspondant, pour être amenée dans une position qui correspond au diamètre in terieur des tubes à abouter. 4 ) Appareil selon la revendication 3, caractérise en ce que le segment d'arc de cercle porte par chaque barreau de centrage a une courbure égale au diamètre interieur du tube à centrer. 5 ) Appareil selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 4, caractérisé en ce que le barreau de centrage (14) situé en position haute de l'appareil porte un element de support (19) d'une pige pour le centrage de l'appareil. 6 ) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracterise en ce que les barreaux de centrage (14-15) comportent dans leur zone comprise entre les deux flasques intérieurs fixes (4-5), un evidement (18) propre à permettre une accessibilite totale pour la soudure, notamment en penetration, de deux tubes aboutes. 7 ) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracterisé en ce que la cage rigide de support comprend deux flasques d'extremite (2-3) solidairises entre eux par une pluralite# d'axes (1) fixes parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires au plan desdits flasques d'extremite, lesquels portent des galets (26, 29) de translation de l'appareil à l'interieur des tubes à abouter ou aboutes. 8 ) Appareil selon la revendication 7, caracterise en ce que chacun des galets de translation (26, 29) est monte dans un support (24-25, 27-28) solidaire de chacun des flasques dextremite (2-3) et pourvu de moyens de reglage en position de l'axe de rotation (31) du galet de translation (26, 29), pour ajuster l'appareil aux differences de diamètres des tubes à abouter. 9 ) Appareil selon la revendication 8, caracterise en ce que lesdits moyens de réglage sont constitues par un trou oblong (30) comportant une pluralite de positions pour l'axe (31) du galet (26, 29), qui correspondent chacune à un diamètre de tubes à abouter et dans lesquelles ledit axe (31) est bloque par un ecrou (32). 10 ) Appareil selon la revendication 9, caracterise en ce que lesdits moyens de reglage sont constitues par un ressort calibre ou par un système de butées.