Brevet FR2552001A1 — publié le 19850322

FIXATION DE STABILISATION POUR TETE D'ALESAGE La présente invention concerne un appareil à utiliser pour l'usinage d'une rainure circulaire dans une paroi. On utilise actuellement un grand nombre de récipients sous pression à parois en acier d'épaisseur importante. Ces récipients sous pression sont utilisés aussi bien dans les installations de génération de vapeur que dans les centrales nucléaires et leurs parois ont des épaisseurs de 78 mm pour pouvoir résister aux pressions internes qui sont souvent de l'ordre de 75 à 82 bars. Il est souvent nécessaire de pénétrer dans la coque ou dans la paroi de tels récipients, en pratiquant une ouverture afin de permettre l'inspection d'élements se trouvant à l'intérieur desdits récipients Apres la pénétration de la paroi du récipient au moyen d'une ouver15 ture pratiquée dans celle-ci, cette ouverture doit être fermée, et cette fermeture s'effectue en plaçant une plaque que l'on fixe sur l'ouverture qui a été pratiquée. Il est nécessaire qu'un joint correct soit interposé entre la plaque et la paroi du récipient et l'on a constaté qu'il 20 était nécessaire de pratiquer une rainure circulaire autour de l'orifice dans Iequel on positionne et insère ce joint. L'usinage de la rainure du siège de ce joint a présenté un problème considérable jusqu'à présent. Dans l'art antérieur, on a utilisé pour pratiquer la 25 rainure du siège du joint de configuration annulaire, un outil ayant une pointe d'usinage que l'on faisait tourner autour d'un axe La pointe était mise en rotation par une tête d'alésage entraînée par un moteur électrique Dans le but de stabiliser cet appareil et d'éviter tous mouvements indésirables de la pointe, on utilisait de manière classique une masse importante telle qu'un moteur très important. Ce moteur était destiné non seulement à faire tourner l'arbre d'entrée de la tête d'alésage portant la pointe, mais devait également avoir de très grandes dimensions afin 35 de fournir une masse suffisante pour stabiliser la pointe. Jusqu'à présent, l'équipement prévu pour stabiliser la pointe, pour former la rainure du siège du joint avait un poids total allant jusqu'à 272 kg Par conséquent, les constructions de l'art antérieur étaient encombrantes, lourdes et onéreuses. La présente invention propose une fixation de stabilisation pour une tête d'alésage La tête d'alésage comprend un arbre d'entrée, un engregnage et une plaque de tête tournante qui supporte un porte-outil et une pointe, cette dernière pouvant tourner suivant un trajet circulaire autour de l'axe de la tête d'alésage La fixation de stabilisation comprend une bride de serrage sous la forme d'une bague fendue, comportant une disposition à vis pour serrer de manière fiable la fixation à la plaque de tête tournante de la tête d'alésage Une paire de bras en forme d'arc, diamétralement opposés, s'étendent vers l'avant et perpendiculairement à la bride de serrage et coaxialement à l'axe de la tête d'alésage A leurs extrémités avant ou extérieures, les bras de support 20 portent une plaque transversale qui à son tour supporte un arbre monté axialement Sur cet arbre est situé un roulement comportant un chemin de roulement interne fixé à celui-ci, et un chemin de roulement externe pouvant tourner par rapport au chemin de roulement interne Le chemin de roulement externe est engagé dans un orifice pratiqué dans la paroi du récipient, de telle manière qu'il ne puisse pas tourner avec cet orifice; la tête d'alésage est supportée par un support classique fixé de manière électromagnétique à la paroi du récipient. Parmi les objets de la présente invention, figure la réalisation d'une fixation de stabilisation de faible poids, facilement portable, destinée à une tête d'alésage et la réalisation d'une telle fixation de stabilisation permettant qu'une pointe supportée par la tête d'alésage 35 puisse suivre un trajet circulaire avec une précision relativement grande. Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé facile à mettre en oeuvre pour réaliser une rainure de siège pour joint annulaire dans une paroi de récipient. D'autres objets de la présente invention seront aisément compris dans la description qui va suivre en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil 10 comprenant une fixation de stabilisation selon la présente invention fixée à une tête d'alésage; la figure 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de la tête d'alésage et de la fixation de stabilisation; la figure 3 est une vue en bout de la fixation de stabilisation, avec des parties éclatées; et la figure 4 est une vue en perspective de la fixation de stabilisation. En se référant maintenant aux dessins, sur lesquels des numéros de référence similaires ou correspondants sont utilisés pour des pièces similaires ou correspondantes sur les différentes vues, la figure 1 représente une paroi W formant une partie d'un récipient sous pression et dans laquelle est pratiqué un orifice O Un électro25 aimant 10 comporte s'étendant à partir de celui-ci un chariot support 11, qui supporte un chariot 12 sur lequel est située une crémaillère 13 Un volant d'avance 14 est prévu qui comprend de manière connue, un pinion (non représenté) destiné à engrener avec la crémaillère 13 30 et faisant ainsi avancer le chariot 12 en direction de la paroi W, ou le faisant reculer à partir de cette paroi. Relié au chariot de support 11 et à l'électroaimant 12 se trouvent des chaînes 15, 16 destinées à supporter l'appareil lorsque l'électroaimant 10 cesse d'être excité, et 35 également à titre de sécurité. 552 N 001 Sur le côté inférieur du chariot 12 se trouve une tête d'alésage 20 ayant un moteur d'entraînement 21 s'étendant à partir de cette tête, ce moteur 21 étant alimenté en courant électrique par le conducteur 22. En avant de la tête d'alésage 20 se trouve la fixation de stabilisation 30 conforme à la présente invention. La figure 2 représente la tête d'alésage 20 qui est de construction connue sous le nom de tête d'alésage D'Andréa, qui comprend un arbre entraîné 23, un corps fixe 10 24 et une plaque de tête tournante 25 conformée de manière connue, afin de maintenir une barre d'alésage classique 26, sur laquelle se trouve une pointe ou plaquette d'usinage 27 On verra que la pointe 27 (voir également la figure 1) est placée à une certaine distance radiale 15 de l'axe de la tête d'alésage 20 Ainsi, la pointe 27 sera positionnée pour usiner une rainure circulaire 28 dans la paroi W tout autour et de manière concentrique par rapport à l'orifice O. La fixation de stabilisation 30 comprend à son extré20 mité gauche ou arrière une bague de serrage 31 qui est montée sur la tête d'alésage 20, et qui porte contre une butée 29 placée sur celle-ci, et peut tourner par rapport au corps fixe 24 Des bras de support 32 et 33 s'étendent vers l'avant à partir de la bague de serrage 31 et présentent des ouvertures transversales 34, 35 Une plaque transversale 36 s'étend entre les extrémités externes des bras de support 32, 33 et porte un arbre 37 s'étendant axialement à partir de la fixation de stabilisation 30 et de la tête d'alésage 20 L'arbre 37 présente une portion élargie fixée à la plaque transversale 36; sur l'arbre 37 se trouve une pièce d'écartement 38, un palier anti-friction 40, une deuxième pièce d'écartement 44 et un écrou de retenue 46 vissé sur l'extrémité externe filetée de l'arbre 37. Sur la figure 3, on peut voir la bague de serrage 31 présentant sur son fond une fente 51 entre les extrémités opposées 52, 53 écartées de la bague de serrage 31. Une vis 54 dont la tête se trouve à l'extrémité 53 de la bague de serrage 31 s'étend à l'intérieur d'un trou fileté 55 dans l'extrémité écartée 52 de la bague de serrage 31, de manière à serrer de façon libérable et engager la bague de serrage 31 et la fixation de stabilisation 30 sur la butée 29 de la tête d'alésage 20. La figure 3 représente également les bras de support 32 et 10 33 en forme d'arc diamétralement opposés, et la plaque transversale 36 Le palier 40 est représenté, après démontage de la pièce d'écartement 44, et on verra qu'il comprend un chemin de roulement extérieur 41, un chemin de roulement intérieur 42 et des éléments anti-friction 43. 15 La figure 4 représente une vue en perspective de la fixation de stabilisation 30, dans laquelle on peut voir la hague de serrage 31 et les bras de support 32 et 33, en formue d'arc et parallèles s'étendant vers l'avant, et couprenant des ouvertures transversales 34 et 35 La plaque 20 transversale 36 est également représentée, ainsi que l'arbre 37 et le palier 40 La bague de serrage 31, les bras de support 32 et 33 et la plaque transversale 36 fornvnt sensiblement une chambre et c'est dans cette chambre qu'est reçue la plaque de tête tournante 25 de la tête d'alésage 20 La barre d'alésage 26 s'étend radialement vers l'extérieur, entre les bras de support 32 et 33, comme représenté sur la figure 1. Pendant l'utilisation, un orifice d'accès O est pratiqué dans la paroi W du récipient sous pression, et 30 le chemin de roulement extérieur du palier 40 est positionné dans l'orifice O, par un montage serré, non tournant Tout l'assemblage, sauf en ce qui concerne la fixation de stabilisation 30, est alors placé en position; en se servant des chaînes 15 et 16, et ensuite l'électro35 aimant 10 est excité afin de supporter cet assemblage. On tourne le volant d'avance 14 afin de déplacer le chariot 12 et la tête d'alésage 20 vers l'avant, de telle sorte que la butée 29 entre dans la bague de serrage 31. La vis 54 est alors tournée, de façon à serrer la bague de serrage 31 et de ce fait l'ensemble de la fixation de stabilisation 30 sur la plaque de tête tournante 29 de la tête d'alésage 20 La barre d'alésage 26 est alors placée en position à l'intérieur de la plaque de tête tournante 25 qui a une configuration connue, afin de 10 recevoir le porte-outil 26, la pointe 27 se trouvant à la distance radiale désirée pour usiner la rainure circulaire 28 dans la paroi W Les différentes vis faisant partie de la plaque de tête tournante 25 sont alors tournées pour fixer le porte- outil en position, l'accès étant 15 assuré soit à travers l'espace entre les bras 32 et 33 et/ ou à travers les orifices 34 et 35 Le moteur 21 est alors excité, ce qui fait tourner l'arbre entraîné 23, en entraînant ainsi en rotation la tête tournante 25, la butée 29, la pointe ou outil 27 et l'ensemble de la fixation de 20 stabilisation 30 à l'exception du chemin de roulement extérieur 41 du palier 40. La tête d'alésage 20 étant supporté par le chariot 12, le chariot de support 11 et l'électroaimant 10, d'une part, et par le palier 40, l'arbre 37 et les bras de-support 32 et 33, d'autre part, la pointe 27 suit un trajet circulaire précis, dans le but d'usiner une rainure 28 de grande précision pour servir de siège au joint. Ainsi a été réalisée une fixation de stabilisation légère, peu onereuse et aisément transportable pour une 30 tête d'alésage qui assure l'usinage d'une rainure circulaire de grande précision dans une paroi autour d'un orifice pratiqué dans celle-ci De même, il est fourni un procédé efficace et fiable pour usiner une telle rainure circulaire. REVENDICATIONS 1 Fixation de stabilisation pour une tête d'alésage ( 20) pour l'usinage d'une rainure circulaire ( 28) dans une paroi (W), la tête d'alésage ayant dans son alignement axial un arbre entraîné ( 23), un corps fixe ( 24) et une plaque de tête tournante ( 25) destinée à supporter un porte- outil ( 26) et une pointe ( 27) à mouvement orbital; ladite fixation étant caractérisée en ce qu'elle comprend: a) des moyens pour enserrer de manière libérable la plaque de tête tournante ( 25) de la tête d'alésage ( 20), b) des moyens de support s'étendant vers l'avant à partir desdits moyens d'enserrement et présentant uneouverture ( 34; 35) pour le passage d'un porte-outil ( 26) supporté par ladite plaque de tête ( 25), c) un arbre ( 37) supporté par lesdits moyens de support axialement à celui-ci, et d) des moyens formant palier supporté par ledit arbre et comportant des parties pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. 2 Fixation de stabilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'enserrement comprennent une bague fendue ( 31), et une vis ( 54) pour l'ajustage du diamètre de cette dernière. 3 Fixation de stabilisation selon la revendication 2, 25 caractérisée en ce que lesdits moyens d'enserrement comprennent des moyens définissant une rainure faisant face vers l'intérieur. 4 Fixation de stabilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de support comprennent 30 des moyens formant bras s'étendant sensiblement dans la direction axiale et une plaque transversale ( 36) à l'extrémité avant desdits moyens formant bras, lesdits moyens formant bras et la plaque réalisant une chambre pour recevoir ladite plaque de tête ( 25). 5 Fixation de stabilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens formant bras coinmprennent une paire de bras sensiblement parallèles. 6 Fixation de stabilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'un desdits bras au moins présente une ouverture ( 34; 35). 7 Fixation de stabilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits bras comprennent au moins un bras, ledit bras étant en forme d'arc en coupe transversale et sensiblement concentrique par rapport à un 10 axe perpendiculaire au plan médian desdits moyens d'enserrement. 8 Fixation de stabilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite plaque transversale est supportée par ledit bras et que ledit arbre est supporté 15 par ladite plaque. 9 Fixation de stabilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite plaque transversale est supportée par lesdits moyens formant bras, ledit arbre étant supporté par ladite plaque. 10 Fixation de stabilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens formant palier ont des chemins de roulement intérieur et extérieur ( 42, 41). 11 Fixation de stabilisation pour une tête d'alésage caractérisée par le fait qu'elle comprend: a) des moyens pour serrer de manière libérable la plaque de tête tournante d'une tête d'alésage, b) des moyens de support s'étendant transversalement par rapport auxdits moyens de serrage, c) une plaque transversale en général parallèle auxdits moyens de serrage supportés par lesdits supports éloignés desdits moyens de serrage, d) des moyens formant palier comprenant des parties tournantes intérieure et extérieure pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et e) des moyens pour le montage desdits moyens formant palie comprenant un arbre supporté par ladite plaque transversale sur laquelle se trouvent lesdits moyens formant palier. 12 Fixation de stabilisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens de support présentent une ouverture transversale ( 34; 35) pour le passage à travers celle-ci d'un outil ( 26, 27) supporté par ladite tête d'alésage tournante. 13 Fixation de stabilisation selon la revendication 10 il, caractérisée en ce que les moyens de support comprennent une paire de bras de support ( 32, 33) en forme d'arc, sensiblement parallèles, lesdits bras de support étant diamétralement opposés. 14 Fixation de stabilisation selon la revendication 15 11 il, caractérisée en ce que lesdits moyens de serrage comprennent une bague fendue ( 31) et une vis ( 54) pour ajuster le diamètre de ladite bague fendue. Procédé d'usinage d'une rainure circulaire ( 28) dans une aproi (W) caractérisé par le fait qu'il comprend: 20 a) l'alésage d'un orifice (O) relativement petit dans ladite paroi (W), b) la réalisation d'une tête d'alésage ( 2) et d'un porte-outil ( 26) avec une pointe d'usinage ( 27) positionnée dans celui-ci à une distance radiale supérieure au rayon 25 dudit orifice, c) l'insertion d'un support ( 40) dans ledit orifice en l'engageant sensiblement dans celui-ci, d) le raccordement dudit support à une pièce tournante ( 25) de ladite tête d'alésage ( 20), et e) la rotation de ladite pointe ( 27) suivant un trajet circulaire autour dudit orifice ( 0). 16 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit support s'engageant dans ledit orifice comprend un palier ( 40) ayant un premier chemin de roule35 ment extérieur ( 41) s'engageant dans les parois dudit orifice ( 0) et un deuxième chemin de roulement intérieur ( 42) tournant par rapport au premier chemin de roulement extérieur. 17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé 5 en ce qu'il comprend en outre l'opération d'avancement de ladite pointe.