La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif et un procédé pour le travail de tubes et notamment de tubes présentant différents diamètres, ledit dispositif comportant un chariot, mobile en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement destiné à tre positionné coaxialement avec ledit tube.

L'art antérieur connaît déjà de tels dispositifs pour le travail de tubes. Le brevet US 4 373 125 (ASTRO ARC COMPANY) décrit par exemple un appareil de soudure muni d'un moyen de guidage. L'adaptation de l'appareil au tube se fait alors par un anneau flexible se positionnant autour du tube.

Il a également été proposé, un outil reposant sur un chariot dont le mouvement autour du tube est opéré grâce à un chemin de roulement disposé directement sur la paroi extérieure du tube. Des chemins de roulement de différentes longueurs sont proposés, afin de pouvoir adapter le dispositif au travail de tubes de présentant une circonférence égale à la longueur de chaque chemin de roulement.

Un inconvénient majeur des dispositifs de l'art antérieur est qu'à un chemin de roulement de longueur spécifique correspond une seule circonférence de diamètre de tube. Ainsi, lorsque l'on veut pouvoir travailler des tubes de différentes circonférences, il faut donc avoir à

disposition tous les chemins de roulement correspondant aux différents cas que l'on va rencontrer, ce qui peut tre particulièrement gnant lorsque le travail du tube ne doit pas tre réalisé dans un atelier, mais sur un chantier.

Un autre inconvénient majeur des dispositifs de l'art antérieur est que les chemins de roulement étant posés sur la surface extérieure du tube, rien de permet de s'assurer que le chemin de roulement est bien coaxial avec l'axe du tube et donc qu'une fois le travail réalisé sur la circonférence du tube, l'outil de travail revienne exactement à son point de départ, réalisant ainsi un travail précis, parfaitement perpendiculaire à l'axe.

Un autre inconvénient majeur des dispositifs de l'art antérieur est que la plupart des chariots sont destinés à un seul type de travail : tronçonnage par oxycoupage ou par arrachement de matière, chanfreinage, préparation au soudage ou soudage selon une méthode spécifique (sans apport de matière ou avec apport de matière). Quelques chariots permettent d'accueillir deux outils, mais aucun chariot ne permet d'tre totalement polyvalent et d'accueillir tout type d'outil, pour tout type de travail.

La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de travail de tube unique, permettant, à l'aide seulement de quelques accessoires, de l'adapter à chaque type de circonférence de tube, permettant d'opérer un travail précis, exactement perpendiculaire à l'axe du tube et permettant d'accueillir tout type d'outil.

Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce que ledit chemin de roulement est constitué d'au moins deux coques, semi-tubulaires, lesdites coques présentant des moyens de fermeture permettant de les

refermer autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, ledit dispositif comportant en outre au moins une cale pour le calage dudit tubes à l'intérieur des deux coques refermées.

En pratique, les tubes étant souvent repérés à l'aide de leur diamètre, et non pas à l'aide de leur circonférence, dans le reste du présent document, on se référera au diamètre et non à la circonférence.

Ledit chariot comporte, de préférence, un système d'entraînement constitué d'une pluralité de roues, destinées à rouler sur la circonférence dudit chemin de roulement et d'un moteur entraînant une chaîne constituée de maillons destinés à coopérer avec des dents ménagées à la surface extérieure dudit chemin de roulement.

Une partie au moins et de préférence la totalité des roues présentent, de préférence, chacune une bande de roulement et un épaulement extérieur de guidage.

Le dispositif selon l'invention comporte en outre, de préférence, un tendeur pour la mise en tension de ladite chaîne.

Ledit chariot comporte, de préférence, un moyen d'accueil, pour la fixation d'un outil de travail du tube.

Ledit chemin de roulement comporte, de préférence, des moyens de retenu desdites cales.

Lesdits moyens de retenu sont, de préférence, constitués de plots destinés, chacun, à tre introduit dans un trou ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement, de part et d'autre d'une cale.

La présente invention se rapporte également à une cale pour un dispositif selon l'invention. Cette cale est munie sur sa surface centripète de plots destinés, chacun, à coopérer avec un trou ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement.

La présente invention se rapporte également à un jeu de cales pour un dispositif selon l'invention, les cales présentant une épaisseur identique à l'intérieur dudit jeu.

La présente invention se rapporte également à un procédé de travail de tubes et notamment de tubes présentant différents diamètres, à l'aide d'un chariot, entraîné en rotation autour dudit tube sur au moins un chemin de roulement destiné à tre positionné sur la circonférence dudit tube, caractérisé en ce que ledit chemin de roulement étant constitué d'au moins deux coques, semi-tubulaires, lesdites coques sont refermées autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube, à l'aide de moyens de fermeture et ledit tube est calé à l'intérieur des deux coques refermées à l'aide d'au moins une cale.

Selon ce procédé, ledit chariot comportant un système d'entraînement constitué d'une pluralité de roues et d'un moteur, lesdites roues roulent, de préférence, sur la circonférence dudit chemin de roulement et le moteur entraîne, de préférence, une chaîne constituée de maillons coopérant avec des dents ménagées à la surface extérieure dudit chemin de roulement.

Selon ce procédé, ladite chaîne est, de préférence, au préalable, tendue à l'aide d'un tendeur.

Selon ce procédé, un outil de travail du tube est, de préférence, au préalable fixé, de manière amovible sur ledit chariot à l'aide d'un moyen d'accueil.

Un avantage important de la présente invention est que le dispositif selon l'invention peut tre adapté à différents diamètres de tube grâce au fait que des cales de différentes épaisseurs sont prévues entre la surface extérieure du tube et la surface intérieure des coques, afin que les coques reposent par leur intermédiaire sur la surface du tube et qu'elles soient coaxiales avec le tube.

Chaque chemin de roulement permet ainsi d'opérer un travail

sur des tubes présentant un diamètre extérieur égal environ à la moitié du diamètre intérieur du chemin de roulement, jusqu'à des tubes présentant un diamètre extérieur égal environ au diamètre intérieur du chemin de roulement.

Un autre avantage important de la présente invention est que l'outil revient obligatoirement à son point de départ puisqu'il est positionné sur un chariot qui circule sur un chemin de roulement exactement circulaire.

Un autre avantage important de la présente invention est que le chariot permet, contrairement aux dispositifs actuels, d'adapter toute sorte de machine pour opérer tout type d'opération : tronçonnage, chanfreinage, préparation au soudage et soudage,...

On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : la figure 1 illustre une vue d'ensemble en perspective du dispositif selon l'invention, avec tous les outils adaptables sur le chariot ; la figure 2 illustre une vue en perspective du chemin de roulement pour le dispositif selon l'invention ; la figure 3 illustre une vue en perspective d'un chemin de roulement positionné autour d'un tube à grand diamètre ; la figure 4 illustre une vue de détail en perspective de la figure 3 ; * la figure 5 illustre une vue en perspective d'un chemin de roulement positionné autour d'un tube à diamètre moyen ; la la figure 6 illustre une vue de détail en perspective de la figure 5 ;

la figure 7 illustre une vue en perspective d'un chemin de roulement positionné autour d'un tube à petit diamètre ; 'la figure 8 illustre une vue de détail en perspective de la figure 7 ; la figure 9 illustre une vue de détail en perspective du chariot selon l'invention avec ses carters de protection ; la figure 10 illustre une vue de détail en perspective du chariot selon l'invention sans ses carters de protection ; 'la figure 11 illustre une vue partielle en perspective d'une première variante de réalisation de la chaîne d'entraînement du chariot ; la figure 12 illustre une vue partielle en détail éclatée du système de raccordement de la chaîne de la figure 11 ; la figure 13 illustre une vue partielle en perspective d'une deuxième variante de réalisation de la chaîne d'entraînement du chariot ; la figure 14 illustre une vue partielle de détail du système de raccordement de la chaîne de la figure 13 ; la figure 15 illustre une vue en perspective d'une troisième variante de réalisation de la chaîne d'entraînement du chariot ; * la figure 16 illustre une vue partielle de détail du système de raccordement de la chaîne de la figure 15 ; la figure 17 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil d'oxycoupage ; * la figure 18 illustre une vue partielle en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de meulage ; * la figure 19 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de découpe plasma ;

'la figure 20 illustre une vue partielle en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de découpage par arrachement de matière ; 'la figure 21 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de soudure orbitale avec apport de matière ; la figure 22 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de soudure TIG ; et la figure 23 illustre une vue en perspective du dispositif selon l'invention muni d'un outil de soudure MIG.

Le dispositif selon l'invention, illustré figure 1, est un dispositif (100) pour le travail de tubes (200,202, 204), présentant chacun un axe (210,212, 214) et notamment de tubes présentant différents diamètres.

Le dispositif (100) comporte un chariot (300), mobile en rotation autour dudit tube sur un chemin de roulement (400) destiné à tre positionné sur la circonférence dudit tube.

Le chariot (300) peut accueillir un outil (600) pour le travail du tube. Cet outil peut tre : un outil d'oxycoupage (610) ; 'un outil de meulage (620) ; 'un outil de découpe plasma (630) ; un outil de découpage par arrachement de matière (640) ; 'un outil de soudure orbitale avec apport de matière (650) ; un outil de soudure TIG (660) ; et 'un outil de soudure MIG (670).

Ledit chemin de roulement (400) est constitué d'au moins deux coques (402,404), semi-tubulaires, lesdites

coques présentant des moyens de fermeture permettant de les refermer autour dudit tube, coaxialement avec ledit tube.

Dans la version illustrée, les coques (402,404) sont des demi-tubes, coupés longitudinalement. Chaque coque est pourvue à une extrémité transversale de moyens d'articulation (406), du type charnière, et à l'autre extrémité transversale de moyens de fermeture (408), du type sauterelles destinées à coopérer chacune avec un crochet, comme on peut le voir figure 2.

Un système de clavettes (418) positionnées aux extrémités libres des coques facilite le positionnement de chaque coque l'une par rapport à l'autre lors de la fermeture.

Ainsi, une fois refermées, les deux coques forment un tube présentant un axe (410).

Pour que le travail du tube soit opéré de manière précise, l'axe (210,212, 214), respectivement du tube (200, 202,204), doit tre confondu avec l'axe (410) du chemin de roulement (400).

Cette coaxialité est obtenue en disposant une pluralité de cales (500,502, 504) entre la surface intérieure (412) du chemin de roulement (400) et la surface extérieure des tubes (200,202, 204), comme illustré figures 3 à 8.

Pour retenir les cales (500,502, 504), ledit chemin de roulement (400) comporte des moyens de retenu (440) desdites cales (500,502, 504).

Ces moyens de retenu (440) sont constitués de plots (442) destinés, chacun, à tre introduit dans un trou (444) ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement (400), de part et d'autre d'une cale (500,502, 504). La fixation des plots dans les trous peut tre assurée par vissage.

En outre, pour faciliter le positionnement des cales, les cales sont munies sur leur surface centripète de plots

destinés, chacun, à coopérer avec un trou (446) ménagé dans la surface intérieure dudit chemin de roulement (400).

Certains trous peuvent tre plus important que le diamètre des plots, afin de permettre de rattraper certains défauts d'alignement.

Les figures 3 et 4 illustrent le cas où le diamètre extérieur (220) du tube (200) est sensiblement identique au diamètre intérieur (412) du chemin de roulement (400) et est égal, par exemple, à 324 millimètres. Ainsi, la ou les cale (s) (500) se confond (ent) avec les moyens de retenu (440).

Les figures 5 et 6 illustrent le cas où le diamètre extérieur (222) du tube (202) est inférieur au diamètre intérieur (412) du chemin de roulement (400) et est égal, par exemple, à 273 millimètres. Ainsi, la ou les cale (s) (502) maintien (nen) t le tube (202) de telle manière que son axe (212) se confond avec l'axe (410) du chemin de roulement.

Les figures 7 et 8 illustrent le cas où le diamètre extérieur (224) du tube (204) est très nettement inférieur au diamètre intérieur (412) du chemin de roulement (400) et est égal, par exemple, à 219 millimètres. Ainsi, la ou les cale (s) (504) maintien (nen) t le tube (204) de telle manière que son axe (214) se confond avec l'axe (410) du chemin de roulement.

Pour un diamètre nettement inférieur à 219 mm, un chemin de roulement plus petit peut tre mis en place. Il est constitué des mmes éléments que le précédant, mais peut accueillir, par exemple, des tubes présentant un diamètre compris entre 76 mm et 168 mm.

Pour un diamètre supérieur à 324 mm, un chemin de roulement plus grand peut tre mis en place. Il est constitué des mmes éléments que les précédents.

L'épaisseur (522,524), respectivement des cales (502, 504) est définie sensiblement selon les formules suivantes : 522 = (412-222) /2 et 524 = (412-224)/2.

Il est possible d'utiliser une cale unique, fonction du diamètre du tube ; toutefois, dans la version illustrée, le calage du tube est opéré à l'aide d'un jeu de cales constitué de 2,3, voire plus, cales.

Lesdites cales présentent alors une épaisseur (522, 524) identique à l'intérieur d'un jeu.

Pour couvrir toute une plage de diamètres différents de tubes, il est alors nécessaire de prévoir une pluralité de jeux de cales.

Certains plots utilisés sont constitués de tubes cylindriques à l'extrémité desquels est positionnée une bille dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur des tubes, chaque bille étant montée sur un ressort à forte résistance à la compression, afin de permettre de rattraper certains défauts d'alignement.

Le chariot (300), illustré figures 9 et 10, est essentiellement constitué d'un châssis (302) sur lequel est positionné un système d'entraînement (320) et du moyen d'accueil (350) de l'outil de travail.

Un carter (304) protège le système d'entraînement (320) et une protection (306) sépare le moyen d'accueil (350) du reste du chariot. Ce carter (304) et cette protection (306) ont été enlevés sur la figure 10.

Le sens d'avancement du chariot est défini par la flèche F.

Le chariot (300) comporte un système d'entraînement (320) constitué d'une pluralité de roues (322,340) destinées à rouler sur la circonférence dudit chemin de roulement (400) et d'un moteur électrique (310). Les roues avant (322) sont montées sur un

axe avant (332). Les roues arrières (324) sont montées sur axe libre (334).

Une partie au moins et de préférence la totalité des roues (322,324) présentent chacune une bande de roulement (326) et un épaulement extérieur (328) de guidage.

La bande de roulement (326) des roues gauches est destinée à rouler sur la bande latérale gauche (432) du chemin de roulement et la bande de roulement (326) des roues droites est destinée à rouler sur la bande latérale droite (434) du chemin de roulement. Les épaulements extérieurs (328) sont destinés à coopérer avec le bord longitudinal (436) du chemin de roulement, afin d'empcher que le chariot ne dévie de la direction circulaire réalisée par le chemin de roulement (400).

Le moteur entraîne également, à l'aide d'un pignon principal (330) et d'un système de renvoi d'angle (312), une chaîne (340) constituée de maillons (342) destinés à coopérer avec des dents (420) ménagées circonférentiellement, à la surface extérieure (430) dudit chemin de roulement (400).

Le pignon (330) coopère directement avec les dents (420).

Pour le bon fonctionnement du système, la chaîne est tendue à l'aide d'un tendeur (314).

Dans une variante, ce tendeur manuel est constitué d'un levier, sensiblement en L, mobile en rotation par rapport à un axe positionné au croisement des deux branches du L. Une extrémité du levier comporte une poignée et l'autre extrémité supporte un pignon libre de renvoi de la chaîne. Un cliquet, retenu par un ressort lié au châssis, coopère avec une roue dentée située sur l'axe de rotation du levier. Ainsi, par rotation du levier sur son axe, il est possible de résorber le mou de la chaîne.

Lorsque le moteur est mis en oeuvre, la rotation de l'axe moteur (332) entraîne la rotation du pignon principal (330), cette rotation du pignon (330) réalisant un entraînement indirect par rapport aux dents (420) grâce à la chaîne (340).

Un intért majeur de la présente invention est de permettre de travailler des tubes présentant des diamètres très différents à l'aide d'un dispositif unique. Toutefois, pour couvrir une grande plage de diamètre de tube, il est nécessaire d'avoir à sa disposition plusieurs chemins de roulement, afin qu'il y ait toujours un chemin de roulement dont le diamètre intérieur est suffisamment grand pour permettre d'accueillir le tube à travailler, tout en étant pas trop grand, afin de permettre de conserver la précision requise pour le travail.

Si le chemin de roulement peut varier, le chariot lui, par contre, est identique pour tous les chemins de roulement.

Il serait possible de prévoir une chaîne par chemin de roulement, dont la longueur serait étudiée spécifiquement pour ce chemin.

Toutefois, il apparaît préférable d'utiliser une chaîne refermable selon une longueur variable, afin de ne pas augmenter inutilement le nombre d'éléments à transporter pour permettre la mise en oeuvre de l'invention.

Pour ce faire, différentes variantes de chaîne à longueur variable sont proposées.

Dans une première variante, illustrée figures 11 et 12, on utilise une chaîne (340) à axes (343) creux, un axe étant équipé d'un boulon (344) et d'un écrou (345) pour refermer la chaîne selon la longueur voulue.

Dans une deuxième variante, illustrée figures 13 et 14, on utilise une chaîne (340) à axes (346) débordant, un maillon étant équipé de crochets latéraux (347) venant

coopérer avec un axe (346) débordant pour refermer la chaîne.

Dans une troisième variante, illustrée figures 15 et 16, on utilise une chaîne (340) triple dont un triple maillon (348) présente deux crochets latéraux (349), pour refermer la chaîne par coopération avec les axes internes du maillon sur lequel on souhaite refermer la chaîne.

L'utilisation du dispositif selon l'invention va maintenant tre décrite plus en détail.

Pour travailler correctement un tube (200), il est impératif de choisir d'abord le chemin de roulement (400) adéquat : ce dernier doit présenter un diamètre intérieur supérieur ou égale au diamètre extérieur du tube et ne doit pas présenter un diamètre intérieur supérieur au double du diamètre extérieur du tube.

Pour positionner correctement le chemin de roulement (400) tel que son axe (410) soit parallèle avec l'axe (210) du tube (200), il faut refermer les deux coques (402,404) autour du tube et positionner la ou les cales (500) adéquates, de manière à supprimer toute possibilité de jeu entre d'une part la ou les cales et la surface intérieure du chemin de roulement (400) et d'autre part entre la ou les cales et la surface extérieure du tube (200). L'ensemble constitué par le tube (200), la ou les cales (500) et le chemin de roulement (400) doit se tenir fermement.

Ensuite, il faut installer le chariot (300) sur le chemin de roulement (400), refermer la chaîne (340) si cette dernière est de type ouvrable, et disposer la chaîne (240) pour qu'elle puisse tre entraînée par le pignon (330) et puisse coopérer avec les dents (420). Au besoin, la chaîne peut tre tendue avec le tendeur (314).

Les roues (322,324) du chariot sont disposées de manière à ce que leurs bandes de roulement (326) respective puisse rouler sur la surface extérieure du chemin de roulement (400) et plus précisément sur les bandes latérales (432,434) et que leurs épaulements extérieurs (328) respectifs retiennent le chariot (300) sur le chemin de roulement (400).

Ensuite, l'outil de travail (600) peut tre positionné sur le chariot (300) et les paramètres de travail (positionnement du travail, hauteur de travail, vitesse de travail,...) peuvent tre réglés.

Il est possible, notamment, d'installer sur le chariot (300) : 'un outil d'oxycoupage (610), tel qu'illustré figure 17 ; un outil de meulage (620), tel qu'illustré figure 18 ; un outil de découpe plasma (630), tel qu'illustré figure 19 ; * un outil de découpage par arrachement de matière (640), tel qu'illustré figure 20 ; 'un outil de soudure orbitale avec apport de matière (650), tel qu'illustré figure 21 ; 'un outil de soudure TIG (660), tel qu'illustré figure 22 ; 'un outil de soudure MIG (670), tel qu'illustré figure 23.

Pour commencer le travail, un boîtier de commande (non illustré) provoque le mise en oeuvre du moteur (310) et la mise en oeuvre de l'outil (600). Le travail est automatique dans la mesure où aucune intervention humaine n'est nécessaire pendant l'opération de travail.

Une fois l'opération de travail réalisé, le moteur (310) et l'outil (600) peuvent tre arrté et l'on

procède en sens inverse de ce qui est décrit plus haut pour libérer le tube (200).

L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à mme de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet.