Brevet FR2782938A1 — publié le 20000310

PROCEDE ET DISPOSITIF DE GRATTAGE DE LA SURFACE EXTERNE D'ELEMENTS LONGILIGNES TELS DES PROFILES. La présente invention a pour objet un dispositif de grattage de la surface externe d'éléments longilignes tels des profilés en vue par exemple de l'enlèvement d'une couche superficielle oxydée, ces profilés pouvant être des tubes. Plus particulièrement, mais non limitativement, le dispositif est destiné au grattage de la surface externe des tubes en matière synthétique destinés au transport du gaz domestique dans les réseaux urbains de distribution. Pour la réalisation du réseau, les tubes sont assemblés par soudage les uns aux autres à l'aide de manchon chauffant. Par alimentation du manchon en énergie électrique est réalisée par effet Joule, une fusion de la face interne du manchon et la face externe des tubes à assembler. Cette fusion réalise la soudure. La qualité de la soudure dépend de la qualité de l'état de la surface des tubes et du manchon. Ces tubes sont habituellement stockés sur des tourets et parviennent à s'oxyder sous l'effet du rayonnement ultraviolet. Peu de temps avant l'opération de soudage, il est important d'éliminer la couche d'oxyde formée pour éviter un assemblage défectueux pouvant se traduire par des fuites de gaz au niveau de la jonction des tubes. L'état de la technique propose plusieurs solutions pour le retrait de cette couche d'oxyde. Le document EP 240 908 montre un dispositif à écroûter les tubes comprenant une monture porte-outil dans laquelle est engagé le tube à écroûter, cette monture étant constituée de deux étriers articulés l'un à l'autre et comportant des moyens de verrouillage en fermeture ainsi que deux galets de guidage venant au contact du tube et un outil de grattage pourvu d'une zone d'appui réalisant avec les galets un appui trois points sur le tube. L'axe de chaque galet de guidage est incliné par rapport à l'axe longitudinal du tube de façon que le mouvement de rotation du dispositif autour du tube s'accompagne d'un déplacement axial le long de ce dernier. Le document EP 300 764 montre un outil pour tube en matière synthétique, constitué d'une chaîne destinée à venir autour du tube et recevant à chaque extrémité des éléments de fermeture sur elle-même. Cette chaîne est pourvue de galets de roulement et de guidage sur le tube ainsi qu'un outil de grattage du tube et plus précisément du bourrelet de soudure. L'avantage de la chaîne réside dans le fait qu'elle permet d'absorber les variations de forme des tubes telles qu'ovalisation et autre. Enfin le document FR 2 699 842 montre un dispositif pour gratter la surface extérieure d'un tube, constitué par une monture portant des galets de roulement et de guidage sur le tube ainsi qu'un outil de grattage. La monture est constituée par une chaîne. Cette chaîne est pourvue d'éléments de fermeture sur elle-même. L'axe de chaque galet de roulement est incliné par rapport à une perpendiculaire à l'axe médian longitudinal de la chaîne. Cette disposition comme dans le EP 240 908 permet une avance le long du tube. L'inconvénient des dispositifs selon le EP 240 908 le FR 2 699 842 réside essentiellement dans le montage oblique des galets de guidage, pour réaliser de manière concomitante à la rotation autour du tube, une avance le long de ce dernier; cette disposition se traduisant par une fabrication plus complexe et donc par un surcoût. La présente invention à pour objet de pallier l'inconvénient précédemment évoqué. A cet effet le procédé de grattage de la surface externe d'un élément longiligne tel un profilé en vue de l'enlèvement d'une couche superficielle de matière, mettant en oeuvre un dispositif de grattage comprenant une monture sous forme d'un élément flexible longiligne, dotée de plusieurs galets de roulement, d'un outil de grattage et à chaque extrémité de moyens de fermeture sur elle-même, ledit procédé consistant à enrouler la monture autour du profilé afin que les galets et l'outil de grattage viennent au contact de ce dernier, à à solidariser l'une à l'autre les deux extrémités de la monture et à imprimer à ladite monture un mouvement de rotation autour du profilé de façon que des copeaux soient formés et une épaisseur constante de matière soit ôtée du profilé se caractérise essentiellement en ce qu'il consiste à enrouler la monture autour du profilé selon une hélice de ce dernier. Ainsi il n'est nul besoin pour réaliser le déplacement du dispositif le long du profilé d'incliner, par fabrication les galets, cette inclinaison étant obtenue simplement par la disposition en hélice de la monture souple. L'axe de chaque galet peut maintenant être normal à l'axe longitudinal médian de la monture. La présente invention à également pour objet un dispositif de grattage de la surface externe d'un élément longiligne tel un profilé, comprenant une monture destinée à venir autour du profilé et se présentant sous forme d'un élément flexible longiligne portant à intervalle régulier plusieurs galets de roulement et de guidage sur le profilé, ladite monture comprenant de plus un outil de grattage et à chaque extrémité de l'élément flexible, une pièce de raccord destinée à coopérer en fixation avec la pièce de raccord porté par l'autre extrémité pour assurer la fermeture de la monture sur elle-même après enroulement autour du profilé caractérisé en ce que l'une des deux extrémités de l'élément flexible est décalée par rapport à l'autre selon une direction parallèle à l'axe d'enroulement de la monture sur le profilé; la monture sur le profilé se développant en hélice. Cette disposition permet de manière simple d'incliner chaque galet par rapport à une normale à la génératrice correspondante de la surface externe du tube et permet de manière concomitante à la rotation de la monture sur le tube de déplacer cette dernière le long de ce dernier. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'axe géométrique de rotation de chaque galet est perpendiculaire à l'axe longitudinal médian de l'élément flexible constituant la monture mais selon une variante d'exécution, I'axe géométrique de rotation est oblique par rapport à une normale à l'axe longitudinal médian de l'élément flexible constituant la monture, l'inclinaison de l'axe étant dans le sens de l'enroulement de l'hélice formée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, I'une des deux pièces de raccord sur sa face frontale, est pourvue d'au moins un pion saillant destiné, lors de la fermeture de la monture sur elle-même, à s'engager dans un logement pratiqué dans l'autre pièce de raccord depuis sa face frontale de façon à positionner les pièces de raccord l'une par rapport à l'autre et maintenir les deux extrémités de l'élément souple en décalage l'une par rapport a l'autre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, I'une des deux pièces de raccord - sur au moins l'une de ses faces latérales est équipée d'au moins un mécanisme d'attache rapide destiné à coopérer avec l'autre pièce de raccord, ce mécanisme étant constitué par une platine fixée à ladite face latérale sur laquelle platine est articulé un levier de manoeuvre auquel est solidarisé de manière articulée un bras coudé, élastique, terminé par une forme de crochet destinée à coopérer en accrochage avec un pion saillant fixé sur la face latérale correspondante de l'autre pièce de raccord. Le bras coudé élastique par déformation permet le mouvement d'écartement des pièces de raccord l'une de l'autre pour absorber les variations dimensionnelles ou géométriques de l'élément tubulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément flexible présente deux segments d'élément flexible, sous forme de câble, s'étendant parallèlement l'un à l'autre entre les deux pièces de raccord auxquelles ils sont solidarisés. L'axe support de chaque galet est pourvu à ses extrémités de deux perçages traversants diamétraux par lesquels il est enfilé sur les deux segments d'élément flexible. Enfin des entretoises tubulaires cylindriques sont enfilées sur chaque segment d'élément flexible et ce entre les axes support pour maintenir ces derniers à écartement constant les uns des autres. À l'état déplié existe un jeu fonctionnel entre les entretoises et les axes support. En revanche lorsque l'élément flexible est enroulé autour de l'élément tubulaire, les entretoises sous l'effet de cet enroulement viennent fermement au contact des axes support ce qui se traduit par une rigidification de l'élément flexible. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention, apparaîtront à la lecture d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de grattage selon l'invention, monté sur un élément tubulaire, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de grattage, l'élément tubulaire ayant été retiré, - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue de détail, de dessus de l'élément flexible, - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne AA de la figure 4. Tel que représenté le dispositif 1 de grattage selon l'invention, de la surface externe d'un élément longiligne tel un profilé tubulaire 2 en vue de l'enlèvement de la couche superficielle oxydée, comprend une monture 3 destinée à être positionnée en hélice autour de l'élément tubulaire 2 contre la surface externe cylindrique de ce dernier. Cette monture porte à intervalle régulier plusieurs galets de roulement 1 1 assurant son guidage sur le tube 2. La monture est de plus dotée d'un outil de grattage 4 possédant une arête vive de coupe agencée pour pénétrer dans l'épaisseur de l'élément tubulaire 2 et par rotation de la monture 3, araser la surface correspondante du tube suivant une épaisseur constante par formation de copeaux. La monture 3 se présente sous forme d'un élément flexible longiligne pourvu à chacune de ses extrémités d'une pièce raccord 5 destinée à coopérer en fixation avec la pièce de raccord 6 porté par l'autre extrémité pour assurer la fermeture de la monture sur elle-même après enroulement autour du tube 2. Comme on peut le voir en figure 3 I'une des deux extrémités de l'élément flexible est décalée par rapport à l'autre selon une direction parallèle à l'axe d'enroulement de la monture sur l'élément tubulaire. Cette disposition force la monture à se disposer et à se maintenir selon une hélice. Grâce à cette disposition, le mouvement de rotation de la monture autour du tube s'accompagne d'un déplacement de cette monture le long du tube. Chaque pièce de raccord est constituée par un bloc métallique et possède une face plane frontale 5a, 6a, une face supérieure 5b, 6b perpendiculaire à la précédente, deux faces latérales 5c, 6c, parallèles, perpendiculaires aux faces 5a, 5b, 6a, 6b, une face inférieure 5d, 6d et une face postérieure 5e, 6e. La pièce de raccord 5, en saillie sur sa face frontale, comporte deux pions de centrage 7, cylindriques, parallèles, perpendiculaires à ladite face frontale assujettis à s'engager de manière coulissante, à frottement doux, lors de la fermeture de la monture, respectivement dans deux alésages cylindriques pratiqués dans la pièce de raccord 6 depuis la face frontale 6a de cette dernière; les deux alésages étant perpendiculaires à ladite face. Les pions de guidage et les alésages assurent le maintien du décalage entre les extrémités de l'élément souple. La pièce de raccord 5 est équipée de deux mécanismes d'attache rapide 8 montés en fixation respectivement sur les deux faces latérales 5c; ces mécanismes étant destinés à coopérer en accrochage avec la pièce de raccord 6 de façon à assurer la solidarisation des deux pièces de raccord 5, 6 I'une à l'autre et donc la fermeture de la monture. Avantageusement chaque mécanisme d'attache rapide est constitué par une platine fixée à la face latérale correspondante, par un levier de manoeuvre articulé à ladite platine et par un bras coudé 9, élastique, solidarisé de manière articulée au levier de manoeuvre, ce bras coudé étant terminé par une forme de crochet destinée à coopérer en accrochage avec un pion saillant 10 fixé sur la face latérale correspondante de la pièce de raccord 6. La courbure donnée au bras coudé ainsi que l'élasticité de ce dernier autorisent, par déformation élastique du bras, le mouvement relatif des deux pièces de raccord 5, 6, I'une par rapport à l'autre selon l'axe des pions de centrage et des alésages. Cette disposition permet d'absorber les variations dimensionnelles et géométriques du tube 2. L'élasticité du bras coudé 9 permet de solliciter les pièces de raccord 5, 6 I'une vers l'autre. L'une des pièces de raccord, en l'occurrence la pièce 5, porte une poignée de manoeuvre. Cette poignée de manoeuvre s'engage par une extrémité filetée qu'elle comporte dans un taraudage pratiqué dans la pièce de raccord 5 depuis la face supérieure 5b de cette dernière. Comme dit précédemment, la monture est constituée par un élément flexible. Les galets de roulement 11 régulièrement écartés, sont portés chacun par un axe support 12 solidaire de l'élément flexible et s'étendant de manière perpendiculaire à l'axe longitudinal médian de l'élément flexible. Selon la forme préférée de réalisation, I'élément flexible présente deux segments d'élément flexible, sous forme de câble 14 de section droite circulaire, s'étendant parallèlement l'un à l'autre entre les deux pièces de raccord 5, 6 auxquelles ils sont solidarisés. De plus l'axe support 12 de chaque galet 11 est pourvu à ses extrémités de deux perçages traversants diamétraux par lesquels il est enfilé sur les deux segments d'élément flexible. Enfin des entretoises tubulaires cylindriques 13 sont enfilées sur chaque segment d'élément flexible, entre les axes support pour maintenir ces derniers à écartement constant les uns des autres. Le diamètre des perçages diamétraux de chaque axe support, le diamètre du câble constituant chaque segment d'élément flexible et le diamètre interne de chaque entretoise tubulaire sont voisins les uns des autres. Lorsque l'élément flexible est disposé à plat, il existe un jeu de quelques dixièmes de millimètres entre les entretoises 13 et les axes support 12 des galets 11. Lorsque l'élément flexible est enroulé sur le tube chaque entretoise 13 est forcée à s'incliner par rapport à l'axe longitudinal médian des perçages correspondants des deux axes support 12 contigus et vient porter contre ces deux axes. Pour cette raison l'enroulement de l'élément flexible se traduit par la rigidification de ce dernier. Ainsi après mise en place de la monture sur le tube, les galets 11 seront positionnés tous selon une même hélice et seront toujours maintenus sur cette dernière. Avantageusement les deux segments d'élément flexible sont formés par un même câble 14 fixé par chacune de ses extrémités dans deux perçages pratiqués dans l'une des deux pièces de raccord en l'occurrence la pièce de raccord 5, ledit câble, au niveau de l'autre pièce support s'enroulant partiellement sur une surface en arc de circonférence de cercle. Les extrémités du câble s'engagent dans des perçages pratiqués dans la pièce de raccord 5 et y sont bloquées par des vis pression engagées en vissage dans des taraudages débouchant dans ces perçages et pratiqués depuis les faces latérales. Selon la forme préférée de réalisation, la surface en arc de circonférence de cercle forme une gorge et est pratiquée dans un pièce de renvoi 15 venant en appui contre la face frontale de la pièce de raccord correspondante en l'occurrence la pièce de raccord 6. Selon la forme préférée de réalisation, cette pièce de renvoi 15, par une surface plane qu'elle possède, vient en appui contre la face plane d'un décrochement pratiqué dans la pièce de raccord depuis la face frontale 6a de cette dernière. Selon la forme préférée de réalisation, la pièce de renvoi forme une demi-lune. Préférentiellement, chaque pièce de raccord, au niveau de sa face postérieure présente une échancrure longitudinale dans laquelle se loge l'axe de l'un des galets terminaux 11 de la monture. Par ailleurs chaque pièce de raccord présente en partie inférieure une rainure débouchant dans ses faces frontale, postérieure et antérieure constituant une forme de chape dans laquelle est disposé en partie le galet terminal correspondant. Enfin l'outil de grattage 4 comporte une embase 4a par laquelle il est fixée à l'une des faces latérales de l'une des pièces de raccord, en l'occurrence la pièce de raccord 5 et une forme de doigt 4b enracinée à l'embase et s'étendant de manière perpendiculaire à cette dernière sous et contre la pièce de raccord 5, cette forme de doigt comportant à distance de l'embase une arête vive de coupe. Dans la forme préférée de réalisation, la forme de doigt comporte un méplat longitudinal par lequel elle est amenée en appui contre la face inférieure plane 5d de la pièce de raccord 5. Le méplat comporte une échancrure longitudinale; I'arête de coupe est ménagée en extrémité de cette échancrure. On a précédemment décrit un dispositif de grattage pour élément tubulaire de section droite en couronne circulaire, mais il va de soi que ce dispositif peut être utilisé pour le grattage de la surface externe d'éléments longilignes de différentes sections droites. Ainsi il n'est pas exclu d'utiliser ce dispositif pour le grattage d'éléments tubulaires ou non, de section droite polygonale. Il va de soi que la présente invention, peut recevoir tous aménagements et variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 1/ Procédé de grattage de la surface externe d'un élément longiligne (2) tel un profilé en vue de l'enlèvement d'une couche superficielle de matière, mettant en oeuvre un dispositif de grattage (1) comprenant une monture (3) sous forme d'un élément flexible, longiligne, ladite monture (3) étant dotée de plusieurs galets de roulement (11), d'un outil de grattage (4) et à chaque extrémité de moyens de fermeture sur elle-même, ledit procédé consistant à enrouler la monture (3) autour du profilé (2) afin que les galets (11) et l'outil de grattage (4) viennent au contact dudit profilé, à solidariser l'une à l'autre les deux extrémités de la monture et à imprimer à ladite monture (3) un mouvement de rotation autour du tube (2) de façon que des copeaux soient formés et une épaisseur constante de matière soit retirée du profilé caractérisé en ce qu'il consiste à enrouler la monture (3) autour du profilé selon une hélice. 2/ Dispositif (1) de grattage de la surface externe d'un élément longiligne (2) tel un profilé comprenant une monture (3) destinée à venir autour du profilé (2) et se présentant sous forme d'un élément flexible longiligne portant à intervalle régulier de plusieurs galets de roulement (11) et de guidage sur le profilé (2), chacun monté librement en rotation sur un axe cylindrique support (12), ladite monture (3) comprenant de plus un outil de grattage (4) possédant une arête vive de coupe et à chaque extrémité de l'élément flexible, une pièce raccord (5), (6) destinée à coopérer en fixation avec la pièce de raccord portée par l'autre extrémité pour assurer la fermeture de la monture sur elle-même après enroulement autour du profilé caractérisé en ce que l'une des deux extrémités de l'élément flexible est décalée par rapport à l'autre selon une direction parallèle à l'axe d'enroulement de la monture sur le profilé. 3/ Dispositif de grattage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe géométrique de rotation de chaque galet (11) est perpendiculaire à l'axe longitudinal médian de l'élément flexible constituant la monture (3). 4/ Dispositif de grattage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe géométrique de rotation de chaque galet (11) est oblique par rapport à une normale à l'axe longitudinal médian de l'élément flexible constituant la monture (3). / Dispositif de grattage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'une des deux pièces de raccord (5) sur sa face frontale (5a), est pourvue d'au moins un pion saillant (7) destiné, lors de la fermeture de la monture (3) sur elle-même, à s'engager dans un logement pratiqué dans l'autre pièce de raccord (6) depuis la face frontale (6a) de cette dernière, de façon à positionner les pièces de raccord (5), (6) I'une par rapport à l'autre et maintenir les deux extrémités du lien souple en décalage l'une par rapport à l'autre. 6/ Dispositif de grattage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'une des deux pièces de raccord (5), sur au moins l'une de ses faces latérales (5c) est équipée d'au moins un mécanisme d'attache rapide (8) destiné à coopérer avec l'autre pièce de raccord (6), ce mécanisme d'attache rapide (8) étant constitué par une platine fixée à ladite face latérale, sur laquelle platine est articulé un levier de manoeuvre auquel est solidarisé de manière articulée un bras coudé (9), élastique, terminé par une forme de crochet destinée à coopérer en accrochage avec un pion saillant (10) fixé sur la face latérale correspondante de l'autre pièce de raccord (6). 7/ Dispositif de grattage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que: - l'élément flexible présente deux segments d'élément flexible, sous forme de câble (14), s'étendant parallèlement l'un à l'autre entre les deux pièces de raccord (5), (6) auxquelles ils sont solidarisés, I'axe support (12) de chaque galet (11) est pourvu à ses extrémités de deux perçages traversants, diamétraux, par lesquels il est enfilé sur les deux segments d'élément flexible, - des entretoises tubulaires cylindriques (13), sont enfilées sur chaque segment d'élément flexible et entre les axes support (12) pour maintenir ces derniers à écartement constant les uns des autres. 8/ Dispositif de grattage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux segments d'élément flexible sont formés par un même câble (14) fixé par chacune de ses extrémités dans deux perçages pratiqués dans l'une des deux pièces de raccord (5), ledit câble (14), au niveau de l'autre pièce de raccord (6) s'enroulant partiellement sur une surface en arc de circonférence de cercle. 9/ Dispositif de grattage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface en arc de circonférence de cercle est pratiquée dans un pièce de renvoi (15) en appui contre la face frontale de la pièce de raccord correspondante. 10/ Dispositif de grattage selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'outil de grattage (4) comporte une embase (4a) par laquelle il est fixée à l'une des faces latérales (5c) de l'une des pièces de raccord (5) et une forme de doigt (4b) enracinée à l'embase et s'étendant de manière perpendiculaire à cette dernière sous et contre la pièce de raccord, cette forme de doigt comportant à distance de l'embase une arête vive de coupe.