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Generic
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metal
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518439A1
Family ID 8076376
Probable Assignee Creusot Loire
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title MACHINE A TRONCONNER LES TUBES INAMOVIBLES
EN Title CUTTER FOR PIPE IN-SITU - USES TWO PART SEGMENTAL HUB ON BODY
WITH SIMILAR FORM TO MOUNT TOOL PIVOTING TOWARDS PIPE AXIS AS HUB
ROTATES
Abstract
_________________________________________________________________
MACHINE A TRONCONNER LES TUBES INAMOVIBLES, CONSTITUEE D'UN CORPS 4, 5
FAIT EN DEUX PARTIES SEPARABLES VENANT S'ASSEMBLER RIGIDEMENT AUTOUR
DU TUBE A TRONCONNER 1, D'UN MOYEU 8, 9 FAIT EN DEUX PARTIES
SEPARABLES VENANT S'ASSEMBLER AUTOUR DU CORPS 4, 5 LORSQUE CELUI-CI
EST MONTE AUTOUR DU TUBE 1, LE MOYEU AINSI ASSEMBLE SUR LE CORPS ETANT
MONTE ROTATIF, D'UN OUTIL A TRONCONNER 12 FIXE AU MOYEU, D'UN
MECANISME D'ENTRAINEMENT EN ROTATION 14 DU MOYEU 8, 9 ENTRAINANT EN
MEME TEMPS L'OUTIL 12 EN ROTATION AUTOUR DU TUBE 1, ET D'UN MECANISME
D'AVANCE DESTINE A RAPPROCHER PROGRESSIVEMENT L'OUTIL 12 DE L'AXE DU
TUBE 1 PENDANT SA ROTATION AUTOUR DU TUBE, AFIN D'OBTENIR
SIMULTANEMENT LE MOUVEMENT DE COUPE ET LE MOUVEMENT D'AVANCE.
APPLICATION NOTAMMENT A LA REPARATION DE GENERATEURS DE VAPEUR.
The machine is used to cut a pipe (1) in a steam generator, comprising
a pivotable quarter circular tool (12) mounted on a rotatable
segmented hub (8,9), itself mounted on a segmental body (4,5). The hub
and the body each incorporate two segments and the latter affixes
rigidly onto the pipe as a collar. Drives transmit rotation to the hub
and progressively pivot the tool onto the pipe. The first drive
(13-16) uses a pinion (14) to drive a crown wheel (13) incorporated in
the assembled hub block and a hub finger transmits hub rotation to a
maltese cross-shaped wheel to pivot the tool. The wheel drives a gear
train winding a fixed screw into a moving cam, a ramped cam face
contacting the tool to pivot it slowly towards the pipe axis.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne une machine a tronconner les tubes
inamovibles, c'est-a-dire une machine a tronconner pouvant etre
transportee et installee sur le tube que l'on veut sectionner.
Le tronconnage de tubes inamovibles est une operation qui peut se
produire pratiquement dans tous les domaines de l'industrie, mais il
est un domaine pour lequel le tronconnage des tubes presente des
difficultes toutes particulieres, c'est celui de la construction ou la
reparation de generateurs de vapeur.
Les generateurs de vapeur, qui sont utilises principalement dans les
centrales electriques sont composes d'une enveloppe dans laquelle est
dispose un faisceau compose d'un grand nombre de tubes. Lors de la
fabrication d'un tel generateur a faisceau tubulaire, il est frequent
de constater, apres avoir monte completement un tube, qu'une soudure
au niveau du tube est defectueuse. Il faut dans ce cas effectuer une
reparation qui consiste a tronconner le tube legerement en-deca de la
soudure de facon a pouvoir effectuer une nouvelle soudure sur du metal
sain. Il est possible aussi dta- voir a intervenir sur un generateur
de vapeur ayant deja servit et dans lequel on a decele un defaut au
niveau d'un ou plusieurs tubes.Il faut a ce moment-la intervenir sur
le tube defectueux, en le tronconnant, sans pour cela toucher aux
autres tubes formant le faisceau.
La presente invention vise donc a concevoir une machine a troncon- ner
les tubes pouvant etre transportee et amenee sur le tube quelle que
soit sa forme ou sa position, et sans avoir acces a l'une de ses
extremites.
Bien sur, les machines a troncouner dans lesquelles la piece a
tronconner est animee d'un mouvement de rotation sont inapplicables
dans le cas qui nous interesse. Les appareils a main utilisant une
molette coupante pressee contre le tube et animee d'une rotation
autour de celui-ci ne donnent pas satisfaction car d'une part ils ont
un ancoabrement trop important et d'autre part ils ne donnent pas-un
etat de surface du tronconnage suffisamment rigoureux. Les machines a
moteur utilisant le principe d'une scie circulaire ont aussi un
encombrement trop important et une qualite de tronconnage peu
satisfaisante. Enfin le decoupage par fusion risque d'endommager les
pieces a proximite et presente un etat de decoupe peu satisfaisant.
La presente invention vise donc une machine a tronconner les tubes
inamovibles ayant un faible encombrement tout en fournissant une bonne
quali te de tronconnage.
Selon la presente invention, la machine a tronconner les tubes
inamovibles est constituee d'un corps fait en deux parties separables
ve nant s'assembler rigidement autour du tube a tronconner, d'un moyeu
fait en deux parties separables venant s'assembler autour du corps
lorsque celui-ci est monte autour du tube, le moyeu ainsi assemble sur
le corps etant monte rotatif, d'un outil a tronconner fixe au moye,
d'un mecanisme d'entrainement en rotation du moyeu entrainant en meme
temps l'outil en rotation autour du tube, et d'un mecanisme d'avance
destine a rapprocher progressivement l'outil de l'axe du tube pendant
sa rotation autour du tube, afin d'obtenir simultanement le mouvement
de coupe et le mouvement d'avance qui sont les conditions necessaires
au tronconnage.
On decrira a present, a titre d'exemple tion limitatif, une forme de
realisation preferee de ltinvention, en reference aux dessins annexes
dans lesquels
La figure 1 est une coupe A-A de l'appareil en position ouverte, la
figure 2 est une coupe A-A de l'appareil en position fermee sur le
tube#, la figure 3 est une coupe transversale B-B, la figure 4
represente le demi-moyeu portant outil et le mecanisme d'avance, la
figure 5 represente le demi-moyeu complementaire, les figures 6, 7 et
8 representent respectivement les coupes pari tielles de l'appareil
suivant les axes C-C, D-D, E-E, la figure 10 represente le mecanisme
de generation de l'avance, la figure 11 represente en coupe le
dispositif de fixation de l'ap pareil sur le tube, les figures 12 et
13 representent le montage du dispositif de fixation respectivement en
position ouverte et refermee sur le tube.
La figure 1 montre appareil a tronconner. Il se compose
essentiellement de deux ensembles separes 2, 3. Lorsque l'on veut
tronconner le tube 1, on amene les deux ensembles separes 2, 3 de
l'appareil a tronconner de part et d'autre du tube i, comme represente
en figure 1, puis on rassemble les deux ensembles 2, 3 de maniere a
les fixer rigidement sur le tube 1, comme represente en figure 2.
L'appareil comprend essentiellement un corps fait en deux parties 4,
5, chaque partie 4, 5 ayant une forme essentiellement demi-cylindrique
de sorte que lorsqu'on les rapproche pour les assembler, leur plan de
joint 6, 7 vient en contact et elles entourent pratiquement sans jeu
le tube 1 (figure 2). Ces deux parties 4, 5 du corps sont fixees par
tout moyen approprie. L'appareil comprend ainsi un moyeu fait en deux-
parties 8, 9 qui ont une forme demi-cylindrique et qui viennent
s'assembler sur le corps, lorsque celui-ci est lui-meme assemble.
Entre le moyeu 8, 9 et le corps 4, 5 est dispose un palier fait en
deux parties 10, 11.Lorsque les deux parties du corps, du palier. et
du moyeu sont assemblees et fixees mutuellement, il subsiste un jeu
entre le palier et le corps de facon que le moyeu puisse tourner sans
frottement sur le corps. Sur l'une des deux parties (ici la partie 9)
qui constituent le moyeu, est monte un outil 12 fixe de facon
pivotante. L'outil 12 (figure 4) est de forme courbe, entourant ainsi
sur environ un quart de tour le tube 1, entre le pivot 18 et l'arete
coupante 17.Le moyeu tournant 8, 9 comporte une couronne dentee 13
constamment en prise avec un pignon 14 monte rotatif dans un fourreau
15 lui-meme fixe rigidement a l'une des parties 4 qui constituent le
corps de l'appareil, Par tout moyen approprie, par exemple un arbre
flexible ou un moteur electrique, on procede a la mise en rotation
continue del'arbre 16 qui entraine le pignon 14, qui entraine a son
tour le moyeu 8, 9. Comme l'outil 12 est fixe au moyeu, lorsque le
moyeu tourne l'outil tourne aussi autour du tube 1.
La forme courbe de 11 outil 12 entourant sur environ un quart de tour
le tube i est aussi un des aspects interessants de l'inention. Cette
forme permet d'utiliser ltaxe d'articulation 18 de l'outil comme piece
transmettant a outil son mouvement de coupe. Le fait que l'arete
coupante-17 soit situee a environ un quart de tour en arriere de l'axe
18, par rapport au sens du deplacement de cet axe, provoque
automatiquement un certain effet d'engagement de cette arete 17 lirers
le tube 1, evitant ainsi d'avoir a exercer sur l'outil un effort
d'avance tres important durant ce mouvement d'avance, que nous allons,
d'ailleurs, decrire maintenant.
Pour que le tronconnage se fasse correctement, il faut a la fois que
l'outil 12 touren autour du tube 1 et par sa partie coupante 17 ait un
mouvement d'avance, ctest-a-dire un deplacement progressif radial
centripete.
Ce mouvement d'avance au niveau de l'arete coupante est obtenu par une
mise en rotation lente de l'outil 12 autour de son axe 18 par lequel
il est relie a la partie 9 du moyeu. Pour obtenir ce mouvement
d'avance, un ensemble d'engrenages est monte dans la partie 9 du
moyeu, ce qui est particulierement visible sur la figure 4. Le
mecanisme d'avance fonctionne de la maniere suivante: comme il est
visible sur la figure 6, un doigt 20 est monte coulis sant
longitudinalement dans le corps 5 et est deplace manuellement en 21 en
direction de la fleche 22. En se reportant aux figures 4 et 6, on voit
d'autre part que dans la pa#rtie 9 du moyeu est montee, mobile en
rotation, une piece 23 en forme des croix de Malte.Le doigt 20 ayant
ete mis en position comme decrit precedemment, lorsque le moyeu 8, 9
tournure, la croix de
Malte 23 tourne aussi selon un mouvement epicycloldal et rencontre a
chaque tour l'extremite du doigt 20, ce qui provoque, corne represente
en figure 10, la rotation d'une portion de tour de la croix de Malte
23. La croix de
Malte 23 est liee-en rotation a un pignon 24 qui engrene avec une roue
dentee 25 (visible figures 4 et 7).La roue 25 est liee en rotation
avec un pignon 26 qui engrene avec une roue dentee 27 (visible-figures
4 et 8) greater than cette roue 27 comporte un taraudage concentrique
sur lequel vient se visser une piece formant came 28 qui, lorsque la
roue 27 tourne, se deplace par effet vis-ecrou longitudinalement et la
rampe inclinee 29 de la piece 28 provoqu#e en consequence un mouvement
de rotation lente de outil 12 autour de son pivot 18, ce qui provoque
le mouvement d'avance.
L'appareil ne marche correctement que si le corps forme par les
parties 4, 5 est fixe ri-gidement sur le tube 1 sans que les efforts
de reaction dus a lteffort de coupe au niveau de l'outil 12 ne
provoquent un mouvement de rotation du corps. Pour effectuer cette
liaison rigide demontabLe, il est prevu un ensemble de pieces visibles
sur les figures 11, 12 et 13. auxquelles nous allons nous reporter
maintenant. Les pieces servant au blocage du corps 4, 5 sur le tube 1
sont constituees, dans cet exemple de realisation, par trois elements
de pince 30 relies entre eux a la maniere d'une chaise, c'est-a-dire
relies par l'intermediaire de maillons 3i articules sur chaque element
30, indemontables, et d'un maillon 32 articule aussi sur chaque
element 30, mais demontable. Lorsque lion veut mettre en place
l'ensemble des elements de pince, on demonte le maillon 32, on ouvre,
lten- semble des trois elements de pince 30 comme il est represente en
figure-12, on referme sur le tube 1 les' elements de pince 30 comme il
est represente en figure 13 et, on met en place le maillon amovible
32. Sur les elements de pince 30 sont montes des elements de serrage
33 qui sont constitues de facon tout-a-fait semblable aux elements de
pince 30, c'est-a-dire constitues de trois elements relies a la
-maniere d'une chaine par deux maillons inamovibles et un maillon
amovible, Les elements de pince et les elements de serage forment une
bague conique et une vis de serrage 34 est montee sur chaque element
de pince de facon a pouvoir rapprocher les deux cones formes sur les
pieces 30 et 33.En se reportant a la figure 2, on voit que les pieces
30 et 33 toutes deux de forme conique, recoivent lors du montage les
deux parties 4 et 5 formant le corps, ces deux parties 4 et 5 etant
aussi de forme conique complementaire aux formes des pieces 30 et 33,
et de la sorte, le deplacement relatif des pieces 30 et 33 commande
par les vis de serrage 34 provoque un resserrement des pieces 30 en
direction radiale sur le tube 1, et forme un pincage efficace.
Le dispositif de tronconnage est complete par des pieces 35, 36 faites
aussi en deux parties demi-cylindriques quvviennent s'assembler, de
facon a venir former une enveloppe qui protege d'une part le mecanisme
contenu dans les elements 8 et 9 du moyeu, par l'interposition des
joints d'etancheite 37 et qui forme d'autre part une chambre 38 dans
laquelle vient si amonceler les copeaux dus au tronconnage en evitant
que cex copeaux ne partent vers l'exterieur ou vers les divers organes
mecaniques de l'appareil
Le montage de la machine a tronconner decrite precedemment stef-
fectue de la maniere suivante on dispose sur le tube a tronconner en
premier lieu les elements de pincage 30 et 33.Ensuite on y assemble
dessus les parties 4 et 5 du corp en les fixant l'une a l'autre par
les moyens appropries, puis on tourne les vis de serrage 34 de facon a
bloquer le corps dur le tube, puis on monte sur le corps les parties
10, 11 du palier puis les parties 8, 9 du moyeu; on fai tourner les
engrenages de l'avance de facon que la piece 28 soit en position
sortie c'est-a-dire que l'outil 12 soit en position la plus ecartee du
tube, on monte alors les elements de protection 35, 36, on deplace le
doigt 20 selon la direction de la fleche 22, et enfin on met en
rotation l'arbre 16 par le dispositif approprie (non represente).
Lorsque l'operation de tronconnage est achevee, on.#ffectue le
demontage de l'appareil en effectuant les operations a l'inverse du
montage.
Cette machine a tronconner peut etre utilisee toutes les fois que l'on
veut proceder au tronconnage d'un tube inamovible, est tout partie
lierement adaptee au tronconnage de tubes dont l'acces est difficile,
par exemple de tubes disposes en faisceau.
L'invention ne se limite pas au mode de realisation qui vient d'etre
decrit; elle en comporte au contraire toutes les variantes et l'on
peut modifier les points de detail sans pour autant sortir du cadre de
l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1.- Machine a tronconner les tubes inamovibles, caracterisee par le
fait qu'elle est constituee d'un corps (4, 5) fait en deux parties
separables venant s'assembler rigidement autour du tube a tronconner
(1), d'un moyeu (8, 9) fait en deux parties separables venant
s'assembler autour du corps (4, 5) lorsque celui-ci est monte autour
du tube (1), le moyeu ainsi assemble sur le corps etant monte rotatif,
d'un outil a tronconner (12) fixe au moyeu, d'un mecanisme
d'entrainement en rotation (14) du moyeu entrainant en meme temps 11
outil (12) en rotation autour du tube, et d'un mecanisme d'avance
destine a rapprocher progressivement l'outil (12) de l'axe du tube (1)
pendant sa rotation autour du tube, afin d'obtenir simultanement le
mouvement de coupe et le mouvement d'avance.
2.- Machine a tronconner les tubes inamovibles selon la revendication
1, caracterisee par le fait que l'outil (12) est fixe au moyeu par
l'intermediaire d'un pivot (18) sur lequel l'outil est monte pivotant,
et que cet outil (12) est de forme courbe, entourant ainsi sur environ
un quart de tour le tube (1), entre le pivot (18) et l'arete coupante
(17).de l'outil.
3.- Machine a tronconner les tubes inamovibles selon l'une des
revendications 1 ou 2, caracterisee par le fait que les deux parties
(8, 9) du moyeu comportent des dentures peripheriques qui forment,
lorsque ces deux parties sont assemblees pour former le moyeu, une
couronne dentee (13), et que l'entrainement en rotation du moyeu (8,
9) s'effectue a l'aide d'un arbre rotatif (16) dispose
longitudinalement sur lequel est monte un pignon (14) qui s'engrene
avec la couronne dentee (13) du moyeu (8, 9).
4.- Machine a tronconner les tubes inamovibles selon la revendication
3, caracterisee par le fait que ledit mecanisme d'avance destine a
rapprocher progresiivement l'outil de l'axe du tube durant sa rotation
comporte des moyens permettant de faire effectuer a l'outil une
rotation lente autour de son pivot (18) dans le sens qui permet a
l'arete coupante (17) de l'outil (12) de se rapprocher de l'axe du
tube.
5.- Machine a tronconner les tubes inamovibles selon la revendication
4, caracterisee par le fait que les moyens permettant d'obtenir la
rotation progressive de l'outil (12) autour de son pivot (18) sont
constitues d'une roue (23) en forme de croix de Malte montee dans le
moyeu, cette roue (23) rencontrant a chaque tour du moyeu l'extremite
d'un doigt fixe (20) provoquant ainsi la rotation d'une portion de
tour de la roue (23), la roue (23) etant reliee, par l'intermediaire
d'un ou plusieurs trains d'engrenage (24, 25, 26) montes dans le
moyeu, a une roue (27) qui comporte un taraudage concentrique sur
lequel vient se visser une piece formant came (28) qui, lorsque la
roue (27) tourne se deplace par effetvis-ecrou longitudinalement,
provoquant, par l'intermediaire de la rampe inclinee (29) de la-piece
(28) un mouvement de rotation lente de ltoutil (12) autour de
son#-pivot (18).
6.- Machine a tronconner les tubes inamovibles selon l'une quelconque
des revendications precedentes, caracterisee par le fait que les
parties separables (4, 5) du corps de la machine sont fixees
rigidement sur le tube (1) de facon que les efforts de reacteur dus a
Ireffort de coupe au niveau de outil (12) ne provoque un mouvement de
rotation du corps, cette fixation etant demontable et comprenant un
ensemble d'ele- ments (30, 33) relies par des maillons (32) dont
certains (31) sont de montables, ces elements (30, 33) ayant la orme,
lorsqu'ils sont montes sur le tube, de bagues coniques qui peuvent se
deplacer l'une par rapport a l'aux tre par l'intermediaire de vis de
serrage (34) de facon a venir bloquer concentriquement le corps (4, 5)
sur le tube 1.
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