Brevet FR3130666A1 — publié le 20230623

L’invention concerne un dispositif (1) de soudage orbital comprenant : - un support au moins semi-annulaire (2) dans lequel deux tubes à souder sont destinés à être positionnés bout à bout ; - un porte électrode (3) de soudage monté rotatif par rapport au support (2) ; Selon l’invention, le porte électrode (3) de soudage comprend des moyens de déplacement de l’électrode (6) le long d’un axe de rotation du porte électrode (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Dispositif de soudage orbital La présente invention se rapporte au domaine technique des dispositifs de soudage orbital, et tout particulièrement à celui des dispositifs de soudage orbital de tubes et tuyaux de diamètre important. Art antérieur Il est connu de l’état de la technique un dispositif de soudage orbital de tubes par le procédé autogène, appelé TIG pour tungstène et gaz inerte, ou par le procédé de soudage par adjonction d’un fil d’apport appelé MIG. Un dispositif de soudage orbital est largement utilisé dans la construction de systèmes de traitement des fluides, par exemple les équipements de traitement des semi-conducteurs. En pratique, et comme illustré dans le document WO2020156599, un dispositif de soudage orbital connu comprend une tête annulaire équipée d’un rotor. Le dispositif de soudage orbital permet l’assemblage de tubes métalliques bout à bout par la réalisation d’une soudure plate et circulaire autour de la circonférence des extrémités en regard des tubes. Un des problèmes rencontrés par les dispositifs de soudage orbital est que les extrémités des tubes à assembler doivent être alignées avec précision avant d'effectuer l'opération de soudage. Lors de l'alignement des tubes dans un dispositif de soudage orbital, plusieurs conditions doivent être remplies avant que l'opération de soudage puisse commencer. Tout d'abord, le plan de joint où la soudure sera formée doit être aligné avec la pointe de l’électrode pour assurer une couverture correcte du cordon à l'interface des tubes. Une autre condition, est l'alignement des extrémités des tubes, l'une par rapport à l'autre lorsqu'elles sont en butée dans le dispositif de soudage orbital. En raison de ces exigences, l'alignement des extrémités des tubes, ainsi que l’alignement du joint de soudure sont rendus difficiles, notamment à cause de l’augmentation des diamètres des tubes à souder. En effet, afin de pouvoir souder des tubes comprenant un diamètre de plus en plus élevé, les dispositifs de soudages orbitaux deviennent plus gros et plus lourds, rendant d’autant plus compliqué leur manipulation et leur positionnement adéquat. L’un des buts de l’invention est donc de proposer un dispositif de soudage orbital, facilitant le positionnement de l’électrode en aplomb du plan de joint, afin d’augmenter la précision de la soudure, le tout en minimisant le nombre de pièces nécessaires à sa réalisation. À cet effet, il a été mis au point un dispositif de soudage orbital comprenant un support au moins semi-annulaire ou annulaire, dans lequel deux tubes à souder sont destinés à être positionnés bout à bout, et un porte électrode de soudage monté rotatif par rapport au support. Selon l’invention, le porte électrode de soudage comprend des moyens de déplacement de l’électrode le long d’un axe de rotation du porte électrode. De cette manière, l’invention permet à l’utilisateur de réaliser un réglage plus précis de l’électrode afin de l’aligner parfaitement sur le plan de joint des éléments à souder. Selon une forme de réalisation particulière, et afin d’améliorer le réglage de l’électrode le long de l’axe de rotation du porte électrode, les moyens de déplacement de l’électrode comprennent un chariot dans lequel l’électrode est insérée. Le chariot étant monté sur le porte électrode avec capacité de translation le long de l‘axe de rotation du porte électrode. De préférence, le chariot est verrouillable en position par le serrage d’une vis de pression radiale. Il est donc possible, par l’actionnement de cette vis de pression radiale, de déplacer latéralement le chariot, c’est-à-dire selon l’axe de rotation du porte électrode, puis de verrouiller la position en serrant ladite vis. Afin de faciliter le réglage de l’électrode, le chariot est déplaçable axialement à l’encontre d’un organe élastique de rappel. Selon un mode de réalisation particulier, le porte électrode de soudage comprend un logement débouchant axialement dans lequel le chariot est destiné à être inséré. Selon une forme de réalisation particulière, l’électrode est maintenue dans le chariot par une vis de serrage axial, de préférence une vis de pression sans tête. Afin de faciliter le réglage de l’électrode, le porte électrode comprend deux lumières oblongues débouchant radialement depuis une surface externe du porte électrode, dont une première lumière permet l’accès à la vis de pression radiale et une deuxième lumière permet l’insertion et le déplacement axial de l’électrode. On entend par l’expression « depuis une surface externe du porte électrode » le fait que les parties débouchantes des lumières sont orientées vers l’extérieur du dispositif, par opposition à une surface interne du porte électrode. En d’autres termes, une surface extérieure est plus éloignée du centre du porte électrode qu’une surface interne. De préférence, et afin de pouvoir s’adapter à différentes tailles de soudure, le dispositif de soudage orbital comprend au moins deux moyens de déplacement distincts, chacun adapté à recevoir une électrode de diamètre différent. Dans un mode de réalisation particulier, les deux moyens de placements sont positionnés de manière symétriquement opposée sur le porte électrode. Dans un mode de réalisation préféré, le diamètre de la ou des électrodes est compris entre 1 et 5 millimètres. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple non limitatif, à partir des dessins annexés dans lesquels : est une représentation en perspective du dispositif de soudage orbital selon la présente invention. est une représentation en perspective isolée du porte électrode. est une représentation en perspective, similaire à celle de la , en détail sur des moyens de déplacement de l’électrode le long d’un axe de rotation du porte électrode vue depuis l’intérieur, le porte électrode est transparent. est une représentation en perspective similaire à celle de la , vue de l’extérieur du porte électrode. est une représentation en perspective isolée des moyens de déplacement de l’électrode Dispositif (1) de soudage orbital comprenant : - un support au moins semi-annulaire (2) dans lequel deux tubes à souder sont destinés à être positionnés bout à bout ; - un porte électrode (3) de soudage monté rotatif par rapport au support (2) ; caractérisé en ce que le porte électrode (3) de soudage comprend des moyens de déplacement de l’électrode (6) le long d’un axe de rotation du porte électrode (3) Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement de l’électrode (6) comprennent un chariot (4) dans lequel l’électrode (6) est insérée, le chariot (4) étant monté sur le porte électrode (3) avec capacité de translation le long de l’axe de rotation du porte électrode (3). Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chariot (4) est verrouillable en position par le serrage d’une vis de pression radiale. Dispositif (1) selon l’une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le chariot (4) est déplaçable axialement à l’encontre d’un organe élastique de rappel (5) Dispositif (1) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce le porte électrode (3) de soudage comprend un logement (34) débouchant axialement dans lequel le chariot (4) est inséré. Dispositif (1) selon la revendication 2 à 5, caractérisé en ce que l’électrode (6) est maintenue dans le chariot (4) par une vis de serrage axial, de préférence une vis de pression sans tête. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le porte électrode (3) comprend deux lumières oblongues (31, 32) débouchant radialement et depuis une surface externe du porte électrode (3), dont une première lumière (31) permet l’accès à la vis de pression radiale et une deuxième lumière (32) permet l’insertion et le déplacement axial de l’électrode (6). Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins deux moyens de déplacement distincts, chacun adapté à recevoir une électrode (6) de diamètre différent. Dispositif (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux moyens de déplacement sont positionnés de manière symétriquement opposée sur le porte électrode (3). Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce le diamètre de l’électrode (6) est compris entre 1 et 5 millimètres.