Brevet FR2587251A1 — publié le 19870320

L'invention a pour objet un procédé pour gratter une partie au moins de la surface extérieure de la partie extrême d'un tube cylindrique à section circulaire ou sensiblement circulaire, en particulier des tubes en matière plastique par exemple du type polyéthylène, polychlo- rure de vinyle (PVC) ou autres. L'invention s'applique en outre à un appareil pour la mise en oeuvre du procédé. Le procédé est plus particulièrement du type des- tiné à effectuer la préparation de surfaces, par exemple celles de tubes avant leur assemblage, notamment par soudage sur un manchon de liaison. En particulier du fait du stockage, parfois long, des tubes, leur surface est souvent oxydée. Aussi, avant de pouvoir les assembler, il faut éliminer l'épaisseur de ma- tière oxydée. A cet effet, la technique propose d'utiliser notam- ment une poudre abrasive. Cependant, son utilisation est déconseillée. La surface obtenue après l'action de cette poudre ne permettant pas de garantir un assemblage suffisam- ment fiable. En outre, son emploi peut s'avérer dangereux. On peut aussi utiliser un grattoir pour effectuer ladite préparation; l'opération s'effectuant manuellement. Ce procédé est mal commode. De plus, il nécessite un espace suffisant autour du tube, lequel peut être disposé à l'in- térieur d'une tranchée, qui permette d'effectuer le grat- tage. Il est, en outre, à noter que la surface préparée doit avoir été débarrassée Le plus complètement possible de sa couche oxydée. L'assemblage étant d'autant plus fiable que L'opération de surfaçage aura été bien effectuée. L'in- vention a pour objet de résoudre Les difficultés mentionnées. A cet effet, conformément à L'invention, afin L'entever un copeau d'épaisseur sensiblement constante sur ladite surface au moyen d'une unité de grattage, on place, à une distance radiale déterminée de l'axe du tube, l'unité de grattage, on solidarise ladite unité audit tube par des moyens de maintien, on amène ladite unité de grattage contre ladite surface ex- térieure dudit tube, vers la zone déterminée o l'opération de grattage doit être effectuée, et on déplace ladite unité sur la surface à gratter de la périphérie externe dudit tube. De cette façon, on peut effectuer l'opération de surfaçage queLLes que soient Les déformations du tube (cintrage, ovalisation, défaut d'épaisseur, etc). En outre, la préparation des surfaces des extrémités des tubes peut s'effectuer sur des tubes, de toutes natures et de toutes di- mensions, dont L'assemblage nécessite une telle opération. Avantageusement, on déplace l'unité de grattage vers le tube dans un mouvement simultané de translation et de rotation autour de l'axe de celui-ci. L'invention s'applique également à un appareil pour La mise en oeuvre du procédé. L'invention, ses caractéristiques et avantages, apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans les- quels: - la figure I présente schématiquement L'appareiL de grattage, selon une coupe longitudinale, - la figure 2 montre schématiquement l'outil de grattage en cours d'opération de surfaçage, - la figure 3 présente l'outil de grattage en début d'opération, selon une forme possible de réalisation de l'invention, - la figure 4 présente, schématiquement, une vue selon IV de l'outil présenté à la figure 2. En se reportant tout d'abord à la figure 1, l'ap- pareil de grattage, repéré dans son ensemble 1, comprend au moins: - une unité de grattage 2, disposée à proximité de la surface extérieure 7 du tube 6, et comportant un outil 5, - un mandrin 4 expansible s'étendant vers-t!inté"- O10 rieur d'un tube 6, sensiblement dans l'axe 8 de celuieci, - et une unité 3 de manoeuvre et de réglage, assurant le maintien de l'unité 2 de grattage et sa liaison mécanique avec le mandrin 4 de centrage de l'unité de manoeuvre et de réglage 3 dans l'axe 8 du tube. Le mandrin 4 comprend notamment un cône 9 à étages 10, 20; l'étage adapté s'emboîtant à force selon l'axe 8 vers l'intérieur de l'extrémité 17 du tube, bloquant ainsi le cône 9 en rotation et en translation par rapport au tube 6. Plusieurs bras 11 d'appui coudés sont liés méca- niquement au cône 9. Dans l'exemple présenté à la figure 1, le mandrin 4 comporte trois bras 11 d'appui, disposés angulairement sensiblement à 1200 les uns des autres, et qui pivotent autour de leur axe 12. Lorsque le mandrin 4 est fixé sur le tube 6, les bras 11 s'étendent vers l'inté- rieur du tube 6 et viennent en appui, en 33, contre la paroi intérieure 27 dudit tube. En outre, un système de rappel 15, en soi connu, par exemple du type à ressort, permet en fin d'opération, de ramener les bras 11 en position repos; c'est-à-dire de les dégager des points d'appui 33. Un tampon 13 d'écartement des bras 11, muni d'un volant de manoeuvre 14, traverse sensiblement axialement la partie centrale du cône 9. Le tampon 13, qui coopère avec le système de rappel 15, permet de positionner les bras 11 dans le tube 6, en réglant leur force d'appui contre la paroi 27. Le volant 14, accessible manuellement, peut se présenter sous la-forme d'une poignée, d'une came de commande à Levier, ou de tout autre organe de commande adapté. L'unité 3 de manoeuvre et de réglage, qui assure Le maintien de L'unité de grattage 2 et sa Liaison avec le D mai.r;n 4, comlr-nigc-t. n tq t N'ét-ed depuis un noyau 18 vers l'intérieur du tube 6, à travers La partie centrale du tampon 13. Lorsque le mandrin 4 est fixé sur le tube 6, la tige d'entraînement 16 et le noyau 18 sont situés sensiblement coaxialement au tube. Le noyau 18 présente à son extrémité 19 une empreinte permettant La prise d'un levier de commande 21. Le Levier 21 peut être du type roue, volant, ou tout autre organe de commande adapté. Sur Le noyau 18, et sensiblement perpendiculairement à ce- lui-ci, est fixée de façon rigide, par exemple par soudage, une plaque 22. Contre la plaque 22, glisse un plateau cou- lissant 23. Le plateau 23 est maintenu en appui contre la plaque 22 par un moyen de maintien 24, par exemple du type bague. Le plateau coulissant 23 permet de placer, à une distance radiale déterminée de l'axe 8 du tube 6, L'unité de grattage 2. L'unité de grattage 2 est reliée au plateau cou- lissant 23 par l'intermédiaire d'un bras 25, qui s'étend à l'extérieur du tube 6, sensiblement parallèlement à son axe 8. L'unité de grattage 2, située vers l'extrémité 26 du bras 25, est donc disposée en porte à faux, lorsque l'unité de grattage 2 n'est pas en opération; c'est-à-dire lorsque l'outil 5 ne porte pas contre la paroi 7 du tube 6. Le moyen de blocage 28, du type vis ou bouton à ressort par exemple, assure le positionnement du plateau 23 par rapport à la plaque 22, et ainsi fixe la distance radiale adaptée pour effectuer l'opération de grattage. En se reportant maintenant aux figures 2 et 3, on note que l'outil 5 de l'unité de grattage 2 comprend une lame de grattage 29, un palpeur 30 et/ou une Lame de chanfreinage 31. Ces trois éléments peuvent constituer un seul bloc ou être disposés en appui Les uns à la suite des autres en formant plusieurs parties distinctes; le palpeur étant en cours d'opération en permanence en appui contre la surface brute, c'est-à-dire non préparée, de La périphé- rie extérieure 7 du tube 6. Dans le ca-s o l'outil 5 est muni d'une lame de chanfreinage 31, celle-ci est, de préfé- rence, placée contre le palpeur 30. Un ressort 32, fixé d'une part sur le bras 26 et d'autre part sur l'outil 5, assure une certaine élasticité à l'outil 5, lors de l'opé- ration de grattage (figure 4). L'appareil décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante: O10 On place à une distance radiale déterminée par rapport à l'axe 8 du tube 6, l'unité de grattage 2, afin de faciliter le positionnement de l'appareil 1. On solidarise l'unité 2 au tube 6, grâce au man- drin 4 et par l'intermédiaire de l'unité 3 de manoeuvre et de réglage. A cet effet, après avoir emboîté sensiblement coaxialement au tube 6 l'un des étages 10, 20 du cône en étages 9, on visse le tampon 13, muni d'un filetage, dans le cône 9, pourvu-vers son centre d'un taraudage, grâce au moyen de manoeuvre 14. Ainsi, le tampon 13 pousse les bras coudés 11, ce qui entraîne leur appui contre une partie de la surface intérieure 27 du tube 6. On amène l'unité de grattage 2 contre la surface extérieure 7 du tube 6, en faisant coulisser le plateau 23 sur la plaque fixe 22. On maintient cette position à l'aide du moyen de fixation 28. Afin de placer l'outil 5 sur la zone déterminée de la surface à gratter, on débraye, c'est-à-dire que l'on désolidarise la tige 16 du tampon 13, ce qui permet de libérer le mouvement longitudinal, sensi- blement selon l'axe 8, de l'outil 5. Lorsque la position est fixée, on embraye à nouveau la tige 16 sur le tampon 13. La liaison entre le tampon 13 et la tige 16 permettant le débrayage et l'embrayage de ces deux pièces est en soi connue et n'a pas été représentée. On déplace ladite unité 2 sur la surface à gratter de la périphérie externe 7 du tube 6. L'outil 5 est entraîné en rotation autour du tube 6 grâce à la tige d'entraînement 16, sensiblement coaxiale au tube. A chaque tour d'outil 5, on déplace La tige 16 dans une direction qui permet de déplacer l'outil 5 vers une nouvelle zone à gratter. La tige 16 étant filetée elle se déplace dans un taraudage prévu à cet effet dans le tampon 13, et L'outiL 5 se déplace, dans un mouvement simultané de translation et de rotation, autour de l'axe 8 du tube 6. Si l'outil 5 est pourvu d'une lame de changreinage 31, il est avantageux de positionner en début d'opération de grattage la lame de chanfreinage 31 contre l'extrémité 17 du tube 6. Dans ce cas, on effectuera le surfaçage de l'ex- trémité 17 vers le tube 6 (le filetage de la tige 16 ayant été prévu à cet effet). IL est bien évident que l'on manoeuvre La poignée 21 pendant toute la durée de l'opération. Cette poignée permettant d'entraîner au moins en rotation La tige 16 et l'outil 5.- Au cours du surfaçage, la lame 29 pénètre dans la surface extérieure 7 du tube 6 et se trouve en appui contre la surface grattée 7'. Le palpeur 30 permet de maintenir une pénétration e de coupe constante en restant en appui, au cours de l'ensemble de l'opération de grattage, contre la surface non grattée 7. Lorsque l'opération de grattage est achevée, c'est- à-dire que L'on a obtenu la longueur de surfaçage désirée, on relève l'outil 5 en desserrant le moyen de fixation 28, et en faisant coulisser le plateau 23 sur la plaque 22. On peut alors débloquer le mandrin 4 et le dégager en repliant les bras 11. A cet effet on dévisse le tampon 13 grâce à la poi- gnée de manoeuvre 14. On peut alors enlever l'appareil I du tube 6. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite pas uniquement au mode de réalisation et d'application qui a été plus spé- cialement envisagé. En particulier, on peut concevoir une variante dans laquelle la poignée de manoeuvre 21 est du type, en soi connu, clé à cliquet. Ce montage permettant, en par- ticulier, de limiter l'espace nécessaire à l'utilisateur pour manoeuvrer l'appareil. En effet, cette cLé permet une manoeuvre unidirectionnelle. En outre, dans le cas o la tige 16 est filetée, le pas des filets (et celui du taraudage coopérant formé sur le tampon 13) est adapté afin qu'il y ait un recouvre- ment partiel, à chaque tour d'outils, entre la zone grattée et la zone à gratter; l'outil 5 se déplaçant sensiblement selon une hélice à pas constant. De cette façon, on évite de laisser, dans la zone o l'opération de surfaçage doit être effectuée, des surfaces intermédiaires non grattées. O10 Enfin, il est à noter que la lame de chanfreinage 31, positionnée en début d'opération vers l'extrémité 17 du tube 6, permet d'obtenir une pente d'attaque adaptée, améliorant ainsi notamment la liaison ultérieure de deux tubes coopérants et leur introduction dans un manchon de liaison. En d'autres termes, la lame de chanfreinage n'a d'effet, en général, qu'en début d'opération et permet un pré-ébavurage du tube 6 vers son extrémité 17 (figure 3). En cours d'opération de surfaçage, seule la lame 29 assure le grattage du tube 6 selon une profondeur de coupe e, réglée par le palpeur 30. (figure 2). Afin de permettre le positionnement de l'outil vers l'extrémité 17 du tube 6 et le début de l'opération de grattage, il est prévu un espace suffisant, en particu- lier, les étages 10, 20 du cône 9 sont formées de façon appropriée. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour gratter une partie au moins de la surface extérieure de la partie extrême d'un tube cylin- drique à section circulaire ou sensiblement circulaire, caractérisé en ce que afin d'enlever un copeau d'épaisseur sensiblement constante sur ladite surface, au moyen d'une unité de grattage, - on place à une distance radiale déerminée de l'axe (8) du tube (6), l'unité de grattage (2), - on solidarise ladite unité (2) audit tube (6), O10 par des moyens de maintien (3, 4), - on amène ladite unité de grattage (2) contre ladite surface extérieure (7) dudit tube (6), vers la zone déterminée o l'opération de grattage doit être effectuée, - et on déplace ladite unité (2) sur la surface à gratter de la périphérie externe dudit tube. 2. - Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'on déplace l'unité de grattage (2) vers le tube (6) dans un mouvement simultané de translation et de rotation autour de l'axe (8) de celui-ci. 3. - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé, selon la revendication 1 ou la revendication 2, caracté- risé en ce qu'il comprend, au moins: - un mandrin (4) expansible, s'étendant vers l'intérieur dudit tube, sensiblement coaxialement à celuici, - une unité de grattage (2), disposée à proximité de la surface extérieure (7) du tube (6), comportant un outil de grattage (5), - et une unité (3) de manoeuvre et de réglage assurant le maintien de l'unité (2) de grattage et sa liaison mécanique avec ledit mandrin (4). 4. - Appareil selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le mandrin (4) comprend au moins: - un cône (9) à étages (10,20) dont l'un des étages s'emboîte sensiblement axialement vers l'inté- rieur de l'extrémité (17) dudit tube (6), - plusieurs bras (11) d'appui coudés liés mécani- quement audit cône (9), - et un tampon (13) d'écartement desdits bras (11), muni d'un volant de manoeuvre (14) et disposé sensi- blement axialement vers la partie centrale dudit cône. 5. - Appareil selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que Le mandrin comprend trois bras (11) d'appui disposés angulairement sensiblement à 120 les uns des autres. 6. - Appareil selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'unité (3) de manoeuvre et de réglage com- O10 prend au moins: - une tige (16) d'entraînement, disposée sensi- blement coaxialement à l'intérieur dudit tampon (13), et solidaire d'un noyau (18) et d'une plaque (22) sensiblement perpendiculaire à l'axe (8) du tube, - un plateau coulissant (23) sensiblement paral- lèle à ladite plaque (22), permettant le déplacement sen- siblement perpendiculaire à l'axe (8) de l'unité de gra- tage (2), et maintenu en position par un moyen de blocage (28), - et un bras (25) de liaison du plateau (23) et de l'unité de grattage (2). 7. - Appareil selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le bras (25) s'étend du plateau (23) vers l'unité de grattage (2) à l'extérieur dudit tube, sensible- ment parallèlement à l'axe (8 de celui-ci. 8. - Appareil selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le noyau (18) comporte à son extrémité éloi- gnée du tube (6) une poignée de manoeuvre (21). 9. - Appareil selon la revendication 8, caracté- risée en ce que la poignée de manoeuvre (21) est unidirec- tionnelle. 10. - Appareil selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'outil (5) comprend une lame de grattage (29), un palpeur (30) et/ou une lame de chanfreinage (31). 11. - Appareil selon la revendication 3 ou la revendication 10, caractérisé en ce que l'outil (5) est entraîné en rotation autour dudit tube par l'intermédiaire d'une lame à ressort (32).