Brevet FR2929870A1 — publié le 20091016

OUTILLAGE POUR LA DECOUPE ET CISAILLAGE DE TUBES POUR MACHINE UTILISANT LA TRANSFORMATION DE L'ENERGIE ADIABATIQUE ET MACHINE L'INCORPORANT L'invention se rattache au secteur technique des machines de découpage-cisaillage de tubes, et aussi des machines de transformation de l'énergie adiabatique. 10 Le demandeur a une grande expérience dans le domaine précité de la transformation de l'énergie adiabatique et est titulaire de nombreux brevets. A partir de ses connaissances, le demandeur s'est intéressé à la conception d'une machine de découpage cisaillage pour permettre la découpe des tubes à longueur déterminé dans des conditions de fabrication optimisées. 15 Les machines actuelles de découpage-cisaillage requièrent des énergies de poussée très importantes, sont volumineuses, et engendrent tout autour d'elles des bruits et vibrations qui sont nuisibles à l'environnement des opérateurs. Le contrôle et l'absorption des vibrations requiert aussi des 20 aménagements spécifiques des emplacements au sol des machines avec des coûts d'aménagement conséquents. La démarche du demandeur a donc été d'examiner la possibilité d'utiliser l'énergie adiabatique pour exécuter, sur des tubes pouvant aller 25 jusqu'à des sections diamétrales de 80 mm, des opérations de découpage cisaillage avec un environnement machine qui, à titre complémentaire, soit moins nuisible et exige moins de contraintes au niveau de la préparation du sol récepteur de la machine.5 Un des nombreux problèmes à résoudre était d'éviter toute déformation du tube à découper lors de l'opération de découpage cisaillage qui doit s'effectuer dans un délai très court en considérant aussi la mise en oeuvre industrielle du procédé de mise en oeuvre du dispositif en vue de la découpe et cisaillage des tubes. La solution apportée par le demandeur répond à l'ensemble de ces objectifs. Selon une première caractéristique, le dispositif d'outillage pour la découpe et cisaillage de tubes pour machines utilisant la transformation de l'énergie adiabatique est remarquable en ce qu'il comprend deux couteaux, l'un fixe, l'autre mobile, sous l'action d'un moyen presseur associé à la partie outil d'une presse fonctionnant en mouvement de va et vient vertical par transformation de l'énergie adiabatique, et en ce que les deux couteaux sont disposés en regard l'un de l'autre en définissant un plan de coupe, et en ce que le couteau fixe autorise le passage et guidage d'un tube à découper dans lequel est introduit un manchon fixe de grande longueur, et en ce que le couteau mobile autorise le passage et guidage du tube à découper et reçoit intérieurement un manchon mobile de petite longueur introduit dans le tube, et en ce que les manchons fixe et mobile sont en alignement axial avec un espace entre eux, et en ce que le manchon mobile est adapté temporairement à une bague de liaison par aimantation en situation de non fonctionnement et est désaccouplé de la bague lors de la coupe. Selon une autre caractéristique, la machine incorporant un outillage de découpage cisaillage de tubes, est remarquable en ce qu'elle comprend une base comprenant deux blocs supports opposés entre lesquels sont disposées les couteaux nécessaires à la coupe du tube, ladite machine incluant une plateforme supérieure avec une ouverture pour le passage du moyen presseur, et en ce que le couteau fixe est fixé sur le bloc support, et en ce que le couteau mobile vient en appui en partie basse sur un bloc amortisseur fixé à la base de la machine, et en ce qu'elle comprend un bloc support fixe autorisant la fixation de la bague équipée d'un aimant de liaison coopérant avec le manchon mobile disposé dans le couteau mobile. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée de manière non limitative aux figures des dessins où : - La figure 1 est une vue d'ensemble et en coupe longitudinale de la 15 partie machine incluant l'outillage de découpe et cisaillage, selon l'invention, en représentation de non fonctionnement. - La figure 2 est une vue à grande échelle de la partie outillage de découpage et cisaillage illustrant les composants dudit outillage. - La figure 3 est une vue, selon la figure 1, en phase de coupe. 20 - La figure 4 est une vue à grande échelle de la partie outillage de découpage et cisaillage en phase de coupe. - La figure 5 est une vue d'ensemble selon la figure 1 avec schématisation de la coupe et du retrait de certains composants pour évacuation de la longueur du tube découpée. 25 Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins.10 La machine recevant l'outillage de découpage cisaillage est représentée dans son ensemble par (M) et d'une manière schématique pour ne pas gêner à la compréhension de l'invention. Elle comprend essentiellement une base (1) à partir de laquelle sont prévus deux blocs supports (2 ù 3) opposés recevant des composants de l'outillage, selon l'invention, et entre lesquels sont disposés les couteaux, fixe (4) et mobile (5), nécessaires à la coupe du tube (6). Au dessus desdites couteaux, la machine inclut une plateforme supérieure (7) aménagée avec une ouverture (7a) en regard des couteaux pour le passage d'un moyen presseur (8) associé à la partie outil (9) de la presse fonctionnant en mouvement de va et vient vertical par transformation de l'énergie adiabatique. Plus spécifiquement, les deux couteaux (4 ù 5) sont disposés en regard l'un de l'autre en définissant entre eux un plan de coupe (P). Le couteau fixe (4) comprend intérieurement une bague (4a) pour le passage et guidage du tube à découper. Ledit couteau fixe (4) est fixé de toute manière appropriée sur le bloc support (2). Le couteau mobile (5) se déplace en hauteur selon un mouvement de va et vient en venant en appui dans la partie basse sur un bloc amortisseur (10) fixé de toute manière appropriée par rapport à la base de la machine. Le couteau mobile reçoit lui aussi une bague (5a) intérieure pour le passage du tube à découper. Le moyen presseur (8) vient ainsi en appui sur le couteau mobile au plus près du plan de coupe. Les bagues (4a ù 5a) sont réalisées dans des matériaux appropriés pour résister aux efforts de coupe. Le moyen presseur (8) est associé à l'outil (9) de la presse de toute manière appropriée. De part et d'autre des couteaux (4 û 5) sont disposés des moyens complémentaires qui ont pour fonction d'assurer le positionnement d'un manchon fixe (12) de grande longueur et d'un manchon mobile (13) de petite longueur, eux-mêmes introduits dans le tube (6) et la bague intérieure (4a û 5a) des couteaux fixe et mobile (4 û 5). A cet effet, le premier bloc support (2) fixé sur la base (1) de la machine (M) inclut directement, ou de manière rapportée, un bras (14) conformé en col de cygne recevant une bride (15) destinée à être fixée en appui contre la faxe externe en regard dudit bras. Cette bride (15) comprend une portée annulaire intérieure (15a) susceptible de constituer le logement de l'extrémité du manchon fixe (12) de rigidification. Un mécanisme à sauterelles (16) ou moyen équivalent est convenablement rapporté et maintien l'ensemble par rapport au bloc (2) et donc du bâti de la machine ainsi qu'il sera précisé par la suite. De l'autre côté, à l'opposé, le bloc support (3) est aussi agencé avec un bras (17) en forme de col de cygne pour autoriser le positionnement et alignement axial avec le manchon fixe (12) d'une bague (18). Cette bague (18) présente une collerette d'appui (18a) contre la faxe externe du bras (17) et une portée cylindrique (18b) de grande longueur. Cette bague (18) s'intègre elle-même dans une bride (19) qui est fixée sur un bloc support fixe (20) entre la base de la machine et la plateforme supérieure (7). Cette bague (18) est agencée pour recevoir, en bout en regard du manchon fixe (12), une zone aimantée (21). Celle-ci peut comprendre un aimant maintenu fixe par un moyen de liaison (22). Entre la bague (18) et le manchon fixe (12) est disposé un manchon mobile (13), lequel est centré à l'extrémité du tube (6) à découper et la bague intérieure du couteau mobile. Ainsi, en se référant aux dessins, le manchon fixe (12), le manchon mobile (13) et la bague (18) support de l'aimant (21) sont en alignement axial. Les deux manchons (12 û 13) sont en acier, par exemple, et la jonction entre le manchon mobile (13) et la bague (18) par l'aimant est assurée en définissant une liaison temporaire. Les deux manchons (12 û 13), fixe et mobile, ne sont pas en contact l'un de l'autre en laissant un espace de quelques dixièmes de millimètres répartis de chaque côté du plan de coupe. De manière similaire à la fixation de la bride support du manchon fixe, un mécanisme à sauterelles (23) ou moyen équivalent est utilisé pour maintenir en position la bague (18) et en conséquence le manchon mobile (13). Dans les deux cas, chaque mécanisme à sauterelles inclut une plaque de butée (24) susceptible de venir en appui contre la bride (15) et la bague (18). D'autres moyens peuvent être utilisés. Ainsi, en se référant aux figures 1 et 2 en situation de non fonctionnement, les manchons (12 û 13) et la bague (18) sont en alignement, le manchon mobile se trouvant dans le corps du couteau mobile et en maintien en position par la liaison aimantée de la bague (18). En situation de découpage-cisaillage représentée aux figures 3 et 4, le moyen presseur (8) agit verticalement en poussée selon l'action adiabatique de la presse. Cette poussée s'effectue sur le couteau mobile en provoquant son déplacement vertical vers le bas et sectionnant le tube (6) à l'endroit désiré sur le diamètre du tube. Le bloc amortisseur (10) permet d'absorber l'énergie résiduelle du couteau mobile. Ainsi, on comprend que, par la force d'abaissement du couteau mobile, on va désaccoupler la bague (18) et son aimant (21) du manchon mobile (13), la force d'aimantation n'ayant initialement qu'un seul but de maintenir le couteau mobile axialement par rapport au plan de coupe. Cette opération étant effectuée, il y a lieu d'enlever le morceau de tube découpé. En se référant alors à la figure 5, l'opérateur déverrouille les mécanismes à sauterelles et enlève de part et d'autre, d'une part le manchon fixe (12) et le tube (6) découpé et, d'autre part, la bague (18) et son aimant (21) et le manchon mobile (13). Une autre opération peut ensuite être effectuée. Le dispositif d'alimentation en continu du tube n'est pas illustré et décrit et peut être effectué de toute manière appropriée, l'invention résidant essentiellement dans la conception de l'outillage de découpe et cisaillage de tube avec le concept des manchons, fixe et mobile, et de la liaison aimantée du manchon mobile avec la bague support d'aimant. Les essais qui ont été effectués par une machine équipée de l'outillage précité ont permis de sectionner des tubes de diamètre jusqu'à 80 mm dans des conditions de qualité très satisfaisantes. La coupe s'effectue dans un temps très court de l'ordre de 5 centièmes de seconde. Les mesures de sonorité au niveau de l'opération de coupe ont été établies à 80 ù 85 décibels, c'est à dire en deçà des mesures mesurées à 95 décibels pour les machines conventionnelles. En plus, aucune vibration n'a été enregistrée au sol. La machine incluant un tel outillage ne requiert aucun terrassement ou aménagement de la plateforme au sol réceptrice. Les avantages ressortent ainsi bien de l'invention : - simplicité de l'outillage, - rapidité et qualité de découpe, - machine peu encombrante, - limitation des nuisances environnementales. 15 20 25 30 35