Brevet FR2648067A1 — publié le 19901214

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT DESTINE A FACILITER LA SOUDURE ELECTRIQUE BOUT A BOUT DE DEUX ELEMENTS TUBULAIRES. La présente invention concerne un dispositif de raccordement destiné à faciliter la soudure électrique bout à bout de deux éléments tubulaires. Bien entendu, pour effectuer une soudure de ce genre il est nécessaire de disposer préalablement les deux éléments bout à bout et de les maintenir dans cette position pendant la phase de soudage qui s'effectue en déplaçant une électrode le long de la ligne de jonction de ces deux éléments. Dans le cas d'éléments tubulaires de petits diamètres on utilise à cet effet un appareil de soudage présentant la forme d'une pince, qui comprend deux mâchoires axialement décalées servant à maintenir les deux éléments disposés bout à bout et une électrode de soudage montée rotative entre les deux mâchoires, autour de la zone de jonction des deux éléments. En pratique, pour obtenir des soudures de bonne qualité, on ne procède pas au soudage direct des deux tubes l'un sur l'autre mais on utilise un manchon de raccord spécial sur lequel les deux tubes viennent se souder. Ce manchon présente, à chacune de ses extrémités, un profil d'emboîtement destiné à recevoir l'extrémité d'un tube. L'avantage de cette solution consiste en ce que grâce au profil d'emboite- menton obtient un meilleur centrage et un meilleur maintien en position des pièces lors de la soudure. En outre la partie de l'élément de raccord venant en recouvrement sur le tube sert de métal d'apport qui permet d'obtenir un cordon de soudure présentant des propriétés mécaniques optimales. Cette solution présente, par contre, l'inconvénient de nécessiter, pour le raccordement de deux tubes, deux soudures au lieu d'une. Par ailleurs, les dimensions du profil d'emboîtement ne sont pas suffisantes pour garantir un positionnement précis des pièces à souder. En outre cette solution ne convient pas bien à la réalisation de montage "à blanc" (sans soudure) d'une canalisation. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose, à cet effet, un dispositif comprenant un manchon tubulaire dans lequel peut venir s'engager l'extrémité d'au moins l'un des deux éléments, ce manchon tubulaire étant conçu de manière à chevaucher la zone de jonction des deux éléments et comportant au moins - une portion annulaire pleine entourant ladite zone de jonction et dont la matière. sert de matière d'apport pour la soudure et, - dans une région adjacente à ladite portion, une portion annulaire ajourée dans laquelle passe ladite extrémité et qui permet de voir le bord du cordon de soudure obtenu sur cette extrémité, une fois la soudure réalisée. Bien entendu, dans le cas où le dispositif est prévu pour effectuer la soudure bout à bout de deux tubes, le manchon tubulaire sera conçu de manière à recevoir les extrémités des deux tubes et comprendra en conséquence deux portions annulaires ajourées disposées de part et d'autre de la portion annulaire pleine. Dans ce cas le manchon comprendra des moyens permettant de réaliser un centrage du plan de jonction des deux tubes dans le plan médian de la portion annulaire pleine. Il convient de noter toutefois que l'invention ne se limite pas à cette seule application. En effet, elle concerne également des applications dans lesquelles le manchon tubulaire est initialement solidarisé (voire même venu de matière) avec l'un des éléments tubulaires que l'on désire souder. Dans ce cas, le manchon tubulaire qui ne comprend qu'une seule portion ajourée prolonge ce premier élément tubulaire en formant avec celui-ci un décrochement d'alésage contre lequel l'extrémité du second élément tubulaire peut venir s'appliquer en vue d'y être soudé. Ce décrochement d'alésage est alors situé dans le plan médian de la susdite portion annulaire pleine. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ciaprès, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels Les figures 1 et 2 sont deux coupes axiales d'un manchon tubulaire utilisé en vue d'effectuer la soudu re bout à bout de deux tubes, la figure 1 montrant l'assemblage avant soudage et, la figure 2 représen tant cet assemblage orienté à 900 par rapport à la figure 1, après soudage ; et La figure 3 est une coupe axiale d'un manchon tubulai re incorporé à un élément tubulaire. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention consiste en un manchon cylindrique 1 dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamètre extérieur des tubes 2, 3 que l'on doit souder bout à bout. Dans sa région médiane, ce manchon cylindrique 1 présente une nervuration radiale 4 venant légèrement en saillie vers l'intérieur. Cette nervuration 4 sert d'élément de centrage des extrémités des tubes 2, 3 à l'intérieur du manchon 1. Dans cet exemple, le manchon 1 comprend en outre une gorge annulaire extérieure 5 centrée sur la nervuration 4 qui délimite une zone annulaire 6 d'épaisseur réduite. Comme cela sera expliqué dans la suite, le métal contenu dans cette zone 6 est utilisé comme matière d'apport pour la soudure. C'est la raison pour laquelle les dimensions de la gorge 5 sont déterminées en fonction des caractéristiques de la soudure que l'on veut réaliser. De part et d'autre de cette gorge 5 sont en outre prévus des ajourements 7, 8 qui présentent ici la forme de fentes transversales. En vue de procéder au soudage bout à bout des tubes 2, 3, les extrémités de ces tubes sont engagées dans le manchon 1 (par ses deux orifices) jusqu'à ce qu'elles viennent en butée sur la nervuration 4. Compte tenu du fait que les tubes sont généralement coupés à l'aide d'un coupe tube et présentent donc un léger chanfrein périphérique, dans cette position, les faces radiales des tubes viennent sensiblement au contact l'une de l'autre. Il apparait qu'à ce stade, grâce à l'assemblage mécanique obtenu, il est possible de réaliser un montage à blanc de la tuyauterie, avant de procéder au soudage. Ce soudage est, quant à lui, obtenu en faisant tourner autour du manchon 1 au droit de la nervure 4, une électrode d'un poste de soudure électrique. En fait, dans le cas de tubes de petits diamètres, on utilise une pince à souder 10 présentant comme indiqué schématiquement en traits interrompus deux mâchoires 11, 12 venant enserrer le manchon 1 (et/ou les tubes 2, 3) de part et d'autre de la gorge 5 et une électrode 13 montée rotative dans l'intervalle compris entre les deux mâchoires 11, 12, de manière à pouvoir tourner autour du manchon 1. Au cours de ce soudage l'arc engendré par l'électrode 13 provoque la fusion de la zone annulaire 6 du manchon 1, ainsi que des extrémités en regard des tubes 2, 3. Comme indiqué en traits interrompus figure 1, la portion fondue constitue une zone annulaire de section sensiblement triangulaire. Au niveau des ajourements 7, 8, cette opération de soudure laisse apparaître un cordon de soudure 14 légèrement bombé dont les bords sont bien visibles,- de sorte qu'il est possible d'apprécier la qualité de la soudure. I1 convient, par ailleurs, de noter que dans les régions situées entre les ajourements 7, 8 (figure 1), le cordon de soudure assure une liaison mécanique entre les deux parties du tronçon 1, en contribuant ainsi à augmenter la résistance mécanique de l'ensemble. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le manchon est incorporé à l'un des deux éléments 15 que l'on désire souder. Compte tenu du fait que cet élément peut présenter une multiplicité de formes et de fonctions, il a été représenté schématiquement, étant entendu que dans tous les cas il doit présenter une portion tubulaire 16 prolongée par un tronçon tubulaire coaxial 17 (qui correspond sensiblement à la moitié du tronçon 1 utilisé dans l'exemple représenté figure 1). D'une façon plus précise, le tronçon tubulaire 17 présente un diamètre supérieur à celui de la portion tubulaire 16. Le raccordement de la surface cylindrique interne de la portion 16 à celle du tronçon 17 s'effectue donc par un décrochement d'alésage formant un palier radial coronal 18 dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de l'élément tubulaire (tube 19) que l'on désire souder. Par ailleurs l'élément 15 présente au niveau de la jonction du tronçon 17 et de la portion 16 une gorge extérieure 20 destinée à jouer un rôle similaire à la gorge 5 précédemment décrite. En outre le tronçon 17 comprend des ajourements 21, adjacents à la gorge 20, qui ont les mêmes fonctions que celles des ajourements 7, 8 précédemment décrits. En vue d'effectuer le soudage du tube 19 à l'élément 15, on procède tout d'abord à l'introduction du tube 19 dans le manchon 17 jusqu'à ce que son extrémité vienne buter sur le décrochement d'alésage 18. La soudure peut être ensuite exécutée au moyen d'une pince à souder électrique du type de celle précédemment décrite. Le résultat obtenu est sensiblement similaire au précédent. Revendications. 1. Dispositif de raccordement destiné à faciliter la soudure électrique bout à bout de deux éléments tubulaires (2, 3), caractérisé en ce qu'il comprend un manchon tubulaire (1) dans lequel peut venir s'engager l'extrémité d'au moins l'un des deux éléments (2, 3), ce manchon tubulaire (1) étant conçu de manière à chevaucher la zone de jonction des deux éléments (2, 3) et comportant au moins - une portion annulaire pleine (6) entourant ladite zone de jonction et dont la matière sert de matière d'apport pour la soudure, et - dans une région adjacente à ladite portion (E) , une portion annulaire ajourée (7, 8) dans laquelle passe ladite extrémité et qui permet de voir le bord du cordon de soudure (14) obtenu sur cette extrémité, une fois la soudure réalisée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas où il est prévu pour la soudure bout à bout de deux tubes, le manchon tubulaire (1) est conçu de manière à recevoir les extrémités des deux tubes (2, 3) et comprend deux portions annulaires ajourées (7, 8) disposées de part et d'autre de la portion annulaire pleine (6). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon (1) comprend des moyens (4) permettant de réaliser un centrage du plan de jonction des deux tubes (2, 3) dans le plan médian de la portion annulaire pleine (6). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les susdits moyens de centrage consistent en une nervuration intérieure (4). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (1) comprend une gorge annulaire extérieure (5) délimitant la susdite portion annulaire pleine (6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dimensions de la gorge (5) sont déterminées en fonction des caractéristiques de la soudure que l'on veut réaliser. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1, 5 et 6, caractérisé en ce que le susdit manchon (1) est initialement solidarisé avec l'un des éléments tubulaires (15) que l'on désire souder et prolonge cet élément (15) en formant avec celui-ci un décrochement d'alésage (18) contre lequel l'extrémité du second élément tubulaire (19) peut venir s'appliquer en vue d'y être soudé. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le susdit décrochement d'alésage (18) est situé dans le plan médian de la susdite portion annulaire pleine.