Brevet FR2774613A1 — publié le 19990813

La présente invention concerne un dispositif motorisé pour la coupe de tubes, aussi désigné par coupetubes, destiné notamment à la préparation de tubes avant leur soudage. Ce dispositif, utilisant pour la coupe une molette animée d'un mouvement circulaire autour de l'axe du tube à couper, peut faire partie d'un banc de coupe fixe, ou d'un matériel portatif. I1 existe actuellement des coupe-tubes avec molettes ou autres outils tranchants, animés d'un mouvement circulaire autour du tube à couper. Le principe de ces dispositifs fait que, dans le cas où les tubes sont de sections plus ou moins irrégulières, notamment ovalisées, la hauteur entre l'outil de coupe et le tube n'est pas constante sur toute la circonférence du tube. Dans ces conditions, les diverses parties de la circonférence du tube ne sont pas coupées de façon régulière, en épaisseur. Les coupe-tubes actuels sont, pour la plupart d'entre eux, utilisés sur site ou en atelier de fabrication et préparation des tubes avant soudure. Ces coupe-tubes, devant être mis en place autour du tube à couper, peuvent être réalisés ouvrants en deux parties, du genre demi-coquilles, ou avec une forme annulaire non ouvrante. Leur utilisation est souvent difficile, car elle oblige l'utilisateur à centrer le dispositif sur le tube par des jeux d'entretoises ou de vis de réglage. Les motorisations de ces coupe-tubes sont généralement électriques, pneumatiques ou hydrauliques. De ce fait, elles nécessitent des câbles électriques ou des conduites d'alimentation en air comprimé ou en huile. Ceci constitue un inconvénient, dans le cas de coupe-tubes devant être utilisés en des points plus ou moins accessibles, notamment lors d'une utilisation sur site. On connaît déjà, par le brevet français NO 2 462 227, un dispositif coupe-tubes portatif, avec molette de coupe, qui se met en place autour du tube à couper, et qui effectue un mouvement circulaire autour de ce tube en étant supporté et guidé par le tube lui-même. Toutefois, il s'agit d'un dispositif purement manuel, et non pas motorisé, qui est actionné par un levier formant un bras d'une certaine longueur dépassant dans une direction sensiblement tangentielle, par rapport au tube. Le bras de levier doit, à la fois, être tourné autour du tube pour imprimer au dispositif son mouvement circulaire général, et être tourné autour de son propre axe pour provoquer, par l'intermédiaire d'un mécanisme du genre vis-écrou, l'enfoncement progressif de la molette dans la paroi du tube à couper. On comprend que l'utilisation d'un tel dispositif est particulièrement incommode, l'utilisateur devant déplacer manuellement le bras de levier tout autour du tube, ce qui peut poser des problèmes d'accès, tout en faisant tourner ce bras autour de son propre axe ; de plus, dans le cas d'une utilisation du coupe-tubes sur site, il peut exister des obstacles interdisant le passage du bras de levier. La présente invention vise à remédier à tous ces inconvénients, en fournissant un coupe-tubes qui, tout en étant conçu comme un dispositif portatif apte à être supporté et guidé par le tube à couper, possède une motorisation rendant son utilisation aisée, même en des endroits d'accès difficile, en supprimant aussi tous fils ou conduites d'alimentation externe. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif motorisé pour la coupe de tubes, qui comprend essentiellement un corps principal sur lequel est articulé un bras porte-molette, prolongeant ce corps, le dispositif étant prévu pour être mis en place sur un tube à couper en l'entourant sur un peu plus d'un demi-tour, le corps principal portant au moins une paire de galets d'appui et d'entraînement prévus pour venir en contact avec la surface extérieure du tube, et ce corps supportant un moteur électrique d'entraînement à alimentation autonome accouplé aux galets d'appui et d'entraînement, pour faire décrire au dispositif un mouvement circulaire autour du tube, tandis que le bras porte-molette supporte une molette de coupe prévue pour s'appliquer sur le tube à couper à l'opposé des galets d'appui et d'entraînement, des moyens étant prévus pour agir, entre le corps et le bras porte-molette, de manière à faire pivoter ledit bras dans le sens du serrage élastique de la molette sur le tube, pour provoquer l'accrochage du dispositif sur le tube, ainsi que l'enfoncement progressif de la molette dans la paroi du tube au cours du mouvement circulaire du dispositif autour du tube. On réalise ainsi un dispositif pour la coupe de tubes, qui fonctionne de façon automatique aussi bien pour son entraînement en un mouvement circulaire autour du tube à couper, que pour le mouvement d'avance de la molette de coupe, c'est-à-dire l'enfoncement progressif de cette molette dans la paroi du tube, jusqu'à la réalisation de la coupe complète du tube. Le dispositif étant rendu autonome, par son montage et guidage sur le tube lui-même et par son alimentation électrique "embarquée", il ne nécessite pas d'être relié par des fils à une alimentation extérieure, ni aucune autre liaison, et peut ainsi décrire autour du tube un nombre de rotations indéterminé, jusqu'à obtenir la coupe complète du tube. Au cours de ces rotations, les galets d'appui et d'entraînement assurent non seulement l'entraînement motorisé du dispositif autour du tube, en roulant sur la surface extérieure de ce dernier, mais aussi un guidage précis du dispositif sur le tube, permettant ainsi la réalisation de la coupe dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube, en évitant tout phénomène indésirable de "vissage" du dispositif sur le tube. De plus, grâce à son bras porte-molette articulé le dispositif possède une structure "ouvrante" qui permet sa mise en place aisée sur le tube à couper, ainsi que son accrochage sur ce tube ; à cet égard, on notera que la combinaison du bras porte-molette articulé avec les moyens agissant entre le corps et ce bras assure : d'une part, le serrage non seulement de la molette sur le tube, mais aussi, par réaction, des galets d'appui et d'entraînement situés en regard de la molette, procurant un bon contact de ces galets qui lui-même garantit un entraînement fiable d'autre part, l'enfoncement progressif de la molette dans la paroi du tube, au fur et à mesure de l'avancement de la coupe. Selon une forme de réalisation de l'invention, le corps principal du dispositif porte deux paires de galets d'appui et d'entraînement, les deux galets de la première paire étant montés, de part et d'autre du corps, sur un axe commun traversant le corps vers son extrémité éloignée de l'axe d'articulation du bras porte-molette, et les deux galets de la deuxième paire étant montés, de part et d'autre du corps, sur un autre axe commun qui traverse ce corps en un point intermédiaire de sa longueur. Avantageusement, le dispositif comporte deux galets d'appui montés, de part et d'autre de son corps, sur l'axe d'articulation du bras porte-molette. En complément, le dispositif peut être utilement pourvu de deux poignées de manutention, portées par l'axe d'articulation du bras porte-molette, à l'extérieur des deux galets d'appui, ces poignées rendant le dispositif aisément portable. En ce qui concerne l'agencement de la motorisation, le moteur électrique d'entraînement peut être fixé sur un côté du corps principal du dispositif, ce corps étant évidé et renfermant un jeu de pignons reliant l'arbre de sortie du moteur, ou d'un réducteur associé à ce moteur, aux galets d'appui et d'entraînement. Quant à l'alimentation autonome du moteur électrique d'entraînement, celle-ci est de préférence assurée par une batterie d'accumulateurs embarquée. Une télécommande sans fil peut être associée à cette motorisation électrique avec alimentation autonome, de manière à permettre une commande aisée même en cas d'utilisation du coupe-tubes dans des endroits difficiles d'accès. Les galets d'appui et d'entraînement peuvent comporter un revêtement souple, assurant une bonne adhérence sur la surface extérieure du tube à couper, et permettant d'absorber les variations dimensionnelles dans le cas de tubes déformés ou rugueux. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens agissant entre le corps principal et le bras porte-molette sont constitués par un boîtier d'avance, porté par le corps principal, dans lequel est monté coulissant un doigt soumis à la poussée de moyens à ressort, tels que rondelles-ressorts, le doigt étant réglable en position par un organe de réglage, tel que vis de réglage, et l'extrémité avant de ce doigt, dépassant à l'extérieur du boîtier d'avance, étant appuyee élastiquement sur la face arrière du bras porte-molette. Ainsi, des moyens simples et réglables autorisent l'ouverture du dispositif, notamment pour sa mise en place sur le tube à couper et pour son retrait, tout en assurant automatiquement l'accrochage du dispositif sur le tube, la pression de la molette de coupe et des galets contre le tube, et l'enfoncement progressif de la molette dans la paroi du tube, constituant ainsi un "système d'avance automatique". Enfin, le bras porte-molette est avantageusement prévu amovible et interchangeable, des bras porte-molette différents les uns des autres par leurs dimensions étant prévus pour être montés au choix sur le même corps principal, en vue d'adapter le dispositif à des tubes à couper de diamètres divers. Ainsi, en prévoyant un unique corps principal équipé de la motorisation, et en lui adjoignant un bras porte-molette adapté, le dispositif convient pour une large gamme de diamètres de tubes. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de ce dispostif motorisé pour la coupe de tubes Figure 1 est une vue de face, avec coupe partielle, d'un coupe-tubes conforme à la présente invention Figure 2 est une vue en coupe transversale du coupe-tubes de figure 1 Figures 3 et 4 sont des vues de face du coupetubes des figures 1 et 2, dans plusieurs positions occupées au cours de son utilisation Figure 5 est une vue très schématique, illustrant l'adaptation de ce coupe-tubes à des tubes de divers diamètres. Le dispositif motorisé pour la coupe de tubes, représenté de façon détaillée aux figures 1 et 2, comprend un corps principal évidé 1 en forme de croissant, à une extrémité duquel est articulé, autour d'un axe 2, un bras porte-molette 3, l'ensemble étant prévu pour être mis en place sur un tube à couper 4. Une première paire de galets 5 d'appui et d'entraînement est prévue vers l'extrémité du corps 1 éloignée de l'axe d'articulation 2. Les deux galets 5, de forme cylindrique, sont placés de part et d'autre du corps 1, et sont montés sur un axe commun 6 qui traverse ce corps 1. Une deuxième paire de galets 7 d'appui et d'entraînement est prévue en un point intermédiaire de la longueur du corps 1. Les deux galets 7, de forme cylindrique, sont placés de part et d'autre du corps 1, et sont montés sur un axe commun 8 qui traverse ce corps 1. Sur un côté du corps 1 est fixé, par l'intermédaire d'une bride 9, un moteur électrique d'entraînement 10. Le moteur électrique 10 est alimenté par une batterie d'accumumlateurs embarquée 11. L'arbre de sortie 12 de ce moteur est accouplé aux axes respectifs 6 et 8 des deux paires de galets 5 et 7 par l'intermédiaire d'un jeu de pignons 13, 14 et 15, montés sur des axes respectifs tels que 16 et 17, et logés à l'intérieur du corps évidé 1. L'axe d'articulation 2 du bras porte-molette 3 est prolongé de part et d'autre du corps 1. Cet axe 2 porte deux galets d'appui 18, situés de part et d'autre du corps 1, et deux poignées de manutention 19 disposées, respectivement, à l'extérieur des deux galets d'appui 18. Le bras porte-molette 3, articulé sur le corps 1 autour de l'axe 2, supporte à son extrémité libre une molette de coupe 20, monté tournante autour d'un axe 21. Le corps 1 porte encore, en regard de l'extrémité postérieure du bras porte-molette 3, un boîtier d'avance 22 dans lequel est monté coulissant un doigt 23, réglable en position par l'arrière du boîtier 22 au moyen d'une vis de réglage 24. Le doigt 23 est soumis à la poussée de rondelles-ressorts 25 empilées autour de ce doigt 23, à l'intérieur du boîtier 22. L'extrémité avant du doigt 23, dépassant à l'extérieur du boîtier 22, est appuyée élastiquement sur la face arrière du bras porte-molette 3. Les différents axes ou arbres 2, 6, 8, 12, 16, 17 et 21 précédemment nommés sont tous parallèles les uns aux autres. Comme le montrent les figures 1 et 2, le dispositif est prévu pour être mis en place sur le tube à couper 4, ses différents axes étant parallèles à l'axe 26 du tube 4, et ses paires de galets 5, 7 et 18 prenant appui sur la surface extérieure du tube 4. Le dispositif complet, partant de la première paire de galets 5 et s'étendant jusqu'à la molette 20 en englobant le corps 1 et le bras porte-molette 3, entoure alors le tube 4 sur un peu plus d'un demi-tour. En se référant aussi aux schémas des figures 3 et 4, l'utilisation du dispositif peut être décrite comme suit Le dispositif est tout d'abord engagé sur le tube à couper 4, en écartant son bras porte-molette 3 par pivotement autour de l'axe 2 dans le sens de l'ouverture du dispositif (position indiquée en traits mixtes sur la figure 3). Grâce au doigt 23 poussé par les rondellesressorts 25, le bras 3 est refermé naturellement et la molette 20 se trouve appuyée contre la surface extérieure du tube 4, de sorte que le dispositif est accroché et retenu sur le tube 4 (position indiquée en traits continus sur la figure 3). Un serrage avec pression plus forte, donc une fermeture plus définitive, sont encore obtenus en actionnant manuellement la vis de réglage 24 appartenant au boîtier d'avance 22. Dans cette position, la molette de coupe 20 se situe à l'opposé des galets d'appui et d'entraînement 5 et 7. Ensuite, le moteur électrique d'entraînement 10 alimenté par la batterie 11 est mis en marche, et par l'intermédiaire des pignons 13, 14 et 15, ce moteur 10 fait tourner dans le même sens tous les galets d'appui et d'entraînement 5 et 7. Ces galets 5 et 7 roulent ainsi sur la surface extérieure du tube 4, et font décrire à l'ensemble du dispositif un mouvement circulaire régulier tout autour du tube 4, comme indiqué par une flèche F (voir figure 4). Au cours de ce mouvement circulaire, la molette 20 roule elle-même sur le tube 4, et y creuse progressivement un sillon annulaire 27 (voir aussi figure 1), jusqu'à obtenir une coupe complète du tube 4. Grâce au montage pivotant du bras porte-molette 3, et aux rondelles-ressorts 25 du boîtier d'avance 22, la molette 20 est appliquée fortement contre le tube 4, et elle peut s'enfoncer progressivement dans la paroi de ce tube 4, au fur et à mesure du processus de coupe. Une fois la coupe du tube 4 achevée, le dispositif est retiré par réouverture, en écartant le bras portemolette 3. On notera que, dans la position de la figure 4 et si le boîtier d'avance 22 ne contraint plus le bras 3, le seul poids du dispositif provoque l'ouverture de ce bras 3, facilitant ainsi le retrait du dispositif. Les poignées de manutention 19 sont utilisées par l'opérateur pour la mise en place du dispositif autour du tube 4, pour son retrait et pour sa manutention. Comme l'illustre la figure 5, le dispositif est adaptable à des tubes à couper 4, 4', 4" de diamètres divers, en prévoyant un corps 1 unique et des bras portemolette 3, 3', 3" adaptés, interchangeables, se montant au choix sur ce corps 1. On notera aussi, comme possibilité d'adaptation concernant les vitesses, le choix d'un boîtier de réduction 28 adapté, intercalé entre le moteur électrique d'entraînement 10 et le pignon 13 (voir figure 2). Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif motorisé pour la coupe de tubes qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple le elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de la présente invention - en donnant aux galets d'appui et d'entraînement 5 et 7 une structure non pas monobloc, comme montré au dessin, mais une structure composite avec revêtement souple, permettant d'appréhender aussi bien des tubes lisses que des tubes déformés et/ou rugueux ; - en prévoyant une seule paire de galets d'appui et d'entraînement, au lieu des deux paires de galets 5 et 7 ; - en associant, à la motorisation électrique avec alimentation autonome, une télécommande sans fil permettant l'utilisation du dispositif dans des endroits difficiles d'accès. REVENDICATIONS 1 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes, caractérisé en ce qu'il comprend un corps principal (1) sur lequel est articulé (axe 2) un bras porte-molette (3), prolongeant ce corps (1), le dispositif étant prévu pour être mis en place sur un tube à couper (4) en l'entourant sur un peu plus d'un demi-tour, le corps principal (1) portant au moins une paire de galets d'appui et d'entraînement (5,7) prévus pour venir en contact avec la surface extérieure du tube (4), et ce corps (1) supportant un moteur électrique d'entraînement (10) à alimentation autonome (11), accouplé aux galets d'appui et d'entraînement (5,7) pour faire décrire au dispositif un mouvement circulaire (F) autour du tube (4), tandis que le bras porte-molette (3) supporte une molette de coupe (20) prévue pour s'appliquer sur le tube à couper (4) à l'opposé des galets d'appui et d'entraînement (5,7), des moyens (22 à 25) étant prévus pour agir, entre le corps (1) et le bras porte-molette (3), de manière à faire pivoter ledit bras (3) dans le sens du serrage élastique de la molette (20) sur le tube (4), pour provoquer l'accrochage du dispositif sur le tube (4), ainsi que l'enfoncement progressif de la molette (20) dans la paroi du tube (4) au cours du mouvement circulaire (F) du dispositif autour du tube (4). 2 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps principal (1) porte deux paires de galets d'appui et d'entraînement (5,7), les deux galets (5) de la première paire étant montés, de part et d'autre du corps (1), sur un axe commun (6) traversant ce corps (1) vers son extrémité éloignée de l'axe d'articulation (2) du bras porte-molette (3), et les deux galets (7) de la deuxième paire étant montés, de part et d'autre du corps (1), sur une autre axe commun (8) qui traverse ce corps (1) en un point intermédiaire de sa longueur. 3 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte encore deux galets d'appui (19) montés, de part et d'autre de son corps (1), sur l'axe d'articulation (2) du bras porte-molette (3). 4 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est pourvu de deux poignées de manutention (19), portées par l'axe d'articulation (2) du bras porte-molette (3), à l'extérieur des deux galets d'appui (18). 5 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur électrique d'entraînement (10) est fixé (en 9) sur un côte du corps principal (1) , et en ce que ledit corps (1) est évidé et renferme en jeu de pignons (13,14,15) reliant l'arbre de sortie (12) du moteur (10), ou d'un réducteur (28) associé à ce moteur (10), aux galets d'appui et d'entraînement (5,7). 6 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'alimentation autonome du moteur électrique d'entraînement (10) est assurée par une batterie d'accumumateurs embarquée (11). 7 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une télécommande sans fil est associée à la motorisation électrique (10) avec alimentation autonome (11). 8 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les galets d'appui et d'entraînement (5,7) comportent un revêtement souple. 9 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens agissant entre le corps principal (1) et le bras porte-molette (3) sont constitués par un boîtier d'avance (22), porté par le corps principal (1), dans lequel est monté coulissant un doigt (23) soumis à la poussée de moyens à ressort tels que rondellesressorts (25), le doigt (23) étant réglable en position par un organe de réglage, tel que vis de réglage (24), et l'extrémité avant de ce doigt (23), dépassant à l'extérieur du boîtier d'avance (22), étant appuyée élastiquement sur la face arrière du bras porte-molette (3). 10 - Dispositif motorisé pour la coupe de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le bras porte-molette est amovible et interchangeable, des bras porte-molette (3,3',3") différents les uns des autres par leurs dimensions étant prévus pour être montés au choix sur le même corps principal (1), en vue d'adapter le dispositif à des tubes à couper (4,4',4") de diamètres divers.