Brevet FR2887164A1 — publié le 20061222

Dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires La présente invention concerne un dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires telles que des conduits métalliques, mis en place bout à bout concentriquement pour être soudés pour former des canalisations métalliques du type pipeline. Lors du soudage de ces conduits, il est indispensable que les axes desdits conduits soient correctement alignés et que les conduits alignés soient maintenus pendant le soudage. En effet, en cas de mauvais alignement des axes, le joint d'assemblage entre les conduits est alors irrégulier, ce qui du point de vue de la qualité du soudage réalisé, peut conduire à la création de défauts. Un dispositif de centrage et de serrage permet donc d'aligner les conduits en vue de leur soudage et de maintenir cet alignement pendant le soudage. De tels dispositifs sont en particulier décrits dans EP1123774, EP076719. Un dispositif de ce type est constitué de manière classique d'un cylindre allongé qui porte des moyens de serrage, tels que des patins de serrage, disposés sur toute sa périphérie et agencés pour se déplacer radialement en saillie dudit cylindre pour venir en appui sur les parois des conduits à serrer, ledit dispositif comportant également des moyens de motorisation lui permettant de se déplacer à l'intérieur des conduits une fois le soudage réalisé et les patins rétractés. Les dispositifs actuels présentent généralement pour chaque jeu de patins de serrage, un piston central qui pousse une pièce massive dans laquelle sont insérés des axes de biellettes poussant les biellettes qui poussent ensuite des axes entraînant des pistons portant les patins de serrage dans des guidages radiaux pour déplacer en saillie radiale les patins de serrage afin de les plaquer contre la peau interne des conduits à assembler. Un tel dispositif présente de nombreux inconvénients tels qu'une faiblesse au cisaillement au niveau des axes se trouvant à chaque extrémité des biellettes, la nécessité de prévoir une pièce centrale par diamètre de conduit ainsi qu'une poussée limitée du piston à environ 10 tonnes. Par ailleurs, les axes sont maintenus de manière fixe dans des pièces forgées ou usinées dans la masse de sorte que, lorsqu'il y a déformation d'un support d'axe et nécessité de le changer, il faut changer l'ensemble. En outre, lors de la pose de conduits à axe sensiblement horizontal, on observe un déséquilibre dans l'usure des pièces, les pièces ou pistons se trouvant en position inférieure devant être changés beaucoup plus souvent, ce qui est un inconvénient majeur. Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention a pour objet de proposer un dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires telles que des conduits destinés à former des canalisations de type pipeline, du type constitué d'un cylindre allongé qui renferme notamment des moyens de serrage, tels que au moins une série de patins de serrage, disposés sur toute sa périphérie et agencés pour se déplacer radialement en saillie dudit cylindre pour venir en appui sur les parois des conduits à serrer ainsi que des moyens d'entraînement en déplacement de chaque série de patins de serrage entre une position en saillie du cylindre et une position où ils sont effacés dans le cylindre, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement sont constitués d'un organe d'entraînement relié de manière détachable à un plateau qui porte une pluralité de pièces d'appui sur chacune desquelles est montée pivotante autour d'un axe la première extrémité d'une biellette à la manière d'une rotule, la seconde extrémité de la biellette étant également montée pivotante autour d'un axe, à la manière d'une rotule dans une seconde pièce d'appui portant un patin de serrage, l'entraînement en coulissement de l'organe d'entraînement dans une direction longitudinale du cylindre provoquant le pivotement de la première extrémité des biellettes tandis que le pivotement résultant de la seconde extrémité des biellettes provoque le déplacement radial du patin de serrage associé. De manière avantageuse, les biellettes du dispositif selon l'invention travaillent uniquement en compression ce qui permet de générer un effort de poussée pouvant aller jusqu'à 60 tonnes. Les axes servant au montage d'une biellette dans les pièces d'appui ne jouent aucun rôle dans l'effort de poussée, ce qui limite avantageusement leur usure, mais ont uniquement une fonction de rappel des pièces d'appui. Chaque pièce d'appui présente un siège dans lequel se loge à pivotement l'extrémité d'une biellette. Chaque pièce d'appui, chaque siège et chaque organe d'entraînement tel qu'un piston sont les mêmes quels que soient les diamètres. En outre, comme il n'est plus nécessaire d'introduire des axes dans une pièce massive, il est possible de rapprocher les pièces d'appui portant les patins de serrage et donc d'en augmenter le nombre ce qui a pour résultat une amélioration du serrage. De préférence, l'ensemble pièces d'appui, biellettes et pièces d'appui portant les patins présente des moyens de graissage in situ. II est possible de prévoir plusieurs plateaux sur le même axe de poussée pour les 10 petits diamètres de manière à permettre une poussée suffisante. De préférence, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif comporte un arbre creux en son centre définissant l'axe central du dispositif et conférant la rigidité du dispositif tout en permettant le transport de tous les câbles et flexibles. Le dispositif selon l'invention permet donc d'obtenir une transmission d'effort améliorée, tout en présentant des pièces d'usure facilement démontables, ce qui facilite grandement l'entretien et les réparations au contraire des dispositifs précédents. Le dispositif de centrage et de serrage selon l'invention peut être du type équipé d'une latte support maintenant le bain de fusion ou bien sans latte support ou peut même être du type pourvu d'un organe de soudage réalisant une passe par l'intérieur. De manière avantageuse, le dispositif selon l'invention comporte en outre au moins deux organes de centrage distincts des patins de serrage et constitués respectivement d'au moins un élément gonflable, fixable sur la périphérie du cylindre allongé. On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence au dessin dans lequel la 30 figure unique représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif selon la présente invention. Le dispositif de centrage et de serrage selon l'invention représenté à la figure unique est constitué d'un cylindre 1 allongé qui renferme notamment des moyens de serrage 35 permettant le serrage de conduits à aligner dans lequel ledit dispositif est engagé. Ces moyens de serrage sont constitués par au moins une série de patins de serrage 2, disposés sur toute la périphérie du cylindre 1 et agencés pour se déplacer radialement en saillie dudit cylindre 1 pour venir en appui sur les parois des conduits à serrer. Sur la figure unique, deux séries de patins 2 sont représentées (une série pour chaque extrémité de conduits à assembler), mais il est également possible de n'utiliser qu'une série de patins, avec l'extrémité des patins en forme de U qui prend appui sur chacune des extrémités à assembler. Des moyens d'entraînement en déplacement de chaque série de patins de serrage sont prévus pour entraîner lesdits patins entre la position en saillie du cylindre 1 et la position où ils sont effacés dans le cylindre 1. Ces moyens d'entraînement sont constitués d'un organe d'entraînement 3 tels qu'un piston pneumatique ou hydraulique relié de manière détachable à un plateau 4. Ce plateau 4 circulaire porte à sa périphérie une pluralité de pièces d'appui 5 sur chacune desquelles est montée pivotante autour d'un axe x la première extrémité d'une biellette 6 à la manière d'une rotule. La seconde extrémité de la biellette 6 est également montée pivotante autour d'un axe y, à la manière d'une rotule dans une seconde pièce d'appui encore appelé piston 7 portant un patin de serrage 2, l'entraînement en coulissement de l'organe d'entraînement 3 selon une direction longitudinale du cylindre 1 provoquant le pivotement de la première extrémité des biellettes 6 tandis que le pivotement résultant de la seconde extrémité des biellettes 6 provoque le déplacement radial du patin de serrage 2 associé. De préférence, des moyens de graissage sont prévus in situ pour les biellettes 6. Les moyens de serrage tels que décrits peuvent également servir au centrage des conduits mais il est également possible de prévoir des moyens de centrage autres tels que des éléments fixés à la périphérie du cylindre 1 et gonflables. Pour chaque jeu de patins de serrage, il y des moyens d'entraînement en déplacement. Lorsque le dispositif de centrage et de serrage est destiné à une utilisation pour des conduits de petit diamètre, on peut prévoir une succession de plateaux sur le même axe de poussée, donc de chambres pneumatiques ou hydrauliques, pour augmenter la force de placage avec une même pression de base. Comme cela est visible, le dispositif selon l'invention présente un arbre creux 8 central permettant notamment des faire passer l'ensemble des câbles, fils et flexibles du dispositif ainsi que ceux appartenant à des ensembles situés à l'arrière du dispositif tels qu'un outil d'inspection intérieure. L'invention n'est bien entendu pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais couvre toutes les variantes possibles dans le champ de protection des revendications. REVENDICATIONS 1. Dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires telles que des conduits destinés à former des canalisations de type pipeline, du type constitué d'un cylindre allongé (1) qui renferme notamment des moyens de serrage, tels que au moins une série de patins de serrage (2), disposés sur toute sa périphérie et agencés pour se déplacer radialement en saillie dudit cylindre (1) pour venir en appui sur les parois des conduits à serrer ainsi que des moyens d'entraînement en déplacement de chaque série de patins de serrage (2) entre une position en saillie du cylindre (1) et une position où ils sont effacés dans le cylindre (1), caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement sont constitués d'un organe d'entraînement (3) relié de manière détachable à un plateau (4) qui porte une pluralité de pièces d'appui (5) sur chacune desquelles est montée pivotante autour d'un axe la première extrémité d'une biellette (6) à la manière d'une rotule, la seconde extrémité de la biellette (6) étant également montée pivotante autour d'un axe, à la manière d'une rotule dans une seconde pièce d'appui portant un patin de serrage (2), l'entraînement en coulissement de l'organe d'entraînement (3) dans une direction longitudinale du cylindre (1) provoquant le pivotement de la première extrémité des biellettes (6) tandis que le pivotement résultant de la seconde extrémité des biellettes (6) provoque le déplacement radial des patins de serrage (2) associés. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement est un piston (3) pneumatique ou hydraulique. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des moyens de graissage sont prévus in situ pour les biellettes (6). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre creux (8) en son centre conférant le centrage et la rigidité du dispositif tout en permettant le transport de tous les câbles et flexibles. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs pistons (3) sur le même axe de poussée pour les petits diamètres de conduits. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins deux organes de centrage distincts des patins de serrage et constitués respectivement d'un élément annulaire, fixable sur 5 la périphérie du cylindre allongé .