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La presente invention concerne une-chambre de
soudage par faisceau d'electrons destinee à l'assemblage
bout à bout de deux pièces allongees qui defilent selon
leur direction longitudinale au centre de ce`tte chambre de
soudage. Le soudage par ~aisceau d'electrons presente des
avantages appréciables du fait ~u'il convient à des pieces
de fortes epaisseu.rs, qu'il permet des operations de sou-
dage rapides et automatisees et qu'il n'exige pas de
traitement thermique, mais il necessite d'une part l'ins-
tallation d'une enveloppe étanche pour établir le videindispensable, enveloppe qui doit aussi assurer la protec-
tion de l'environnement exterieur contre les rayons X emis
lors de l'impact du faisceau d'electrons sur les pieces à
souder, et d'autre part l'obtention d'une grande precision
dans la position du canon ou des canons à electrons par
rapport au plan d'orientation inconnue de raccordement des
deux pieces qui peuvent se deplacer par rapport à l'en-
veloppe.
Ces deux conditions sont difficiles à realiser
conjointement, car la mise èn position du canon ou des
canons à él.ectrons est rendue difficile par la masse
importante de l'ensemble constitué par l'enveloppe, p.ar le
canon à électrons et par l'équipage de support de posi-
tionnement et le deplacement de celui-ci, et par la defor-
.
mation de l'enveloppe sous l'effet du vide.
Un objet de l'invention est de faciliter la miseen position du canon ou des canons à électrons en suppri-
mant toute liaison rigide entre d'une part le canon ou les
canons a electrons ainsi que l'equipage associe de supportl
positionnement et deplacement, et d'autre part l'enveloppe,
au moins pendant l'operation de soudage.
Afin de realiser cet objet, la présente invention
propose donc une chambre de soudage par faisceau d'élec-
trons destinée à un assemblage bout à bout de deux pièces
allongées qui defilent selon leur direction i.ongitudinale
au centre de la chambre de soudage. Cette chambre de
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soudage comprend au moins un canon à electrons, un equipage
muni de moyens de support, de positionnement et de déplace
ment de ce canon ou ces canons a electrons, ainsi que d'un
moyen de serrage pouvant enserrer une première des pièces
allongees à laquelle doit être ajoutee par soudage bout à
bout une deuxième des pièces allongées, et une enveloppe,
ayant deux extremites longitudinales, qui definit une
enceinte contenant le canon ou les canons à électrons
et l'équipage associé, qui est munie à ses extrémités
longitudinales de fermetures d'étanchéité rétractables
pouvant s'appliquer l'une sur la première pièce allongée
17 autre sur la deuxième pièce allongée et qui est reliée
à des moyens de mise sous vide. La chambre de soudage est
caractérisée en ce que l'équipage est relié à l'enveloppe
par des moyens de
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liaison mecanique permettant, au moins dans une posicion de ce~Y-ci, un
d~plllccmcnt re]aLif dlldit ~quil~a~c c~: de ln~ e cnvelo~pc dc sortQ ~uc
l'enveloppe repose sur une structure fi~e, tandis que ledit équipage
peut être rigidement lié a ladite première pièce allongée par ledit
moyen de serrage.
De cette manière, pendant l'operation de soudage, ledit équipage
peut etre mis en Place directement sur la première pièce allongée sans
avoir à deplacer en même temps l'enveloppe et sans être gêné par les
déformations de celle-ci, puisqu'elle nrintervient pas dans la liaison
équipagè-première pièce allongée.
Au contraire, en dehors des ooérations de soudage proprement dites,
lorsqu'on doit déplacer les pièces allongées, ledit équipage est désoli-
darise de celles-ci et il est ~aintenu, par sa liaison mécanique avec
l'enveloppe, dans une position qui n'a pas à être très précise.
I5 Lesdits moyens de liaison mécanique peuvent être soit des moyens
de liaison rigide escamotables, soit des moyens de liaison élastique,
Dans ce deuxième cas, les moyens de liaison élastiques sont avan-
tageusement des vérins nneumatiques et ceux-ci sont, de ~référence,
disposés pour a~ir les uns en direction longitudinale et les autres en
direction transversale.
Ces vérins sont de préférence réglables et associés à des
palpeurs mesureurs de caurse qui en commandent le reglage.
D'autres particularités de l'invention ressortiront de la descrip-
tion qui va être donnée, à titre non limitatif, d'exemples de mise en
oeuvrP de l'invention, en se référant au dessin ioint dans lequel :
- - la Figure 1 represente en coupe longitudinale un premier exemple
de chambre de soudage
- la Figure 2 représente en coupe longitudinale un deuxième
exemple de chambre de soudage ; et
- la Figure 3 représente une autre coupe longitudinale de la
chsmbre de soudage de ce deuxième exemple.
Les exemples representés sur ces figures concernent des chambres
de soudage pour troncons de conduite de transport d'hydrocarbures, qui
peuvent notamment être utilisees lors de la pose de conduites en mer et
plus particulièrement lors de la pose dite "en J", où les pièces allon-
- gées à souder sont verticales ou peu inclinees sur la verticale, mais
on comprendra que des dispositions analogues de chambres de soudage
conviennen~ aussi au soudage à terre Otl en mer de pièces allongees
quelconques defilant selon une inclinaison quelconque.
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Sur la Figure 1, une pre~ière pièce allongée ou un premier tronçon
de conduice I doit recevoir à son extremite superieure une deuxième
pièce allongee ou un deuxième ~ronçon de conduite 2 representé,sur la
partie droite de la figure, eloigne du tronçon I et)sur la partie gauche
de la figure, rapproche de ce tronçon 1. Le rapprochement des deux
tronçons s'effectue au mo~en de verins 3 et de sommiers 4 et 5 rendus
solidaires respective~ent de l'un et de l'autre des tronçons de conduite.
La liaison des deux tronçons est obtenue par un soudage par faisceau
d'electrons effectue à l'intérieur d'une enceinte 6 délimitée par une
enveloppe 7 qui repose sur une structure fixe 8 par des pieds de liai-
son 9. Le tronçon I est tenu sur la structure fixe 8 notamment par une
pince 10 et une collerette 1I soutenue par un appareillage mobile.
A l'intérieur de l'enceinte 6 se trouvent deux canons a electrons
12 tournant autour des tronçons de conduite et un equipage associe
13 de support~de positionnement et de deplacement de ces canons, qui
comprend notamment une couronne support 14 munie de bras lS de serrage
du tronçon de conduite 1, une virole porte-canon 16, un plateau inter-
médiaire 17 à inclinaison régLable et divers-mécanismes qui n'intéres-
sent pas directement la présente invention.
~0 L'enveloppe 7 porte des pinces ouvertes 18 qui peuvent être dépla-
cees radialement sous l'action de verins 19 pour venir accrocher la
couronne 14 sur l'enveloppe 7 ou, au contraire, liberer la couronne 14.
L'étanchéité de l'enceinte 6 est ~ssurée par des joints rétracta-
bles 20 et 21, par exemple gonflables, venant enserrer respectivement
les tronçons de conduite I et 2. Un dispositif interne d'étanchéité, non
représente, est introduit dans les troncons de conduite 1 e~ ~ pour
isoler la 7one à souder. Le vide est effectue dans l'enceinte 6 par des
moyens de p~mpage qui n'ont pas ete representes car ils sont classiques.
Des galets 22 montés sur des bsas 23 portés par les pieds 9 Limi-
tent le debattement latéral des tronçons de tube.
Pendant l'opération de soudage proprement dite, les joints 20 et2I sont fermés sur les tronçons de conduite, et les bras 15 enserrent
ortement le tronçon de conduite 1, tandis que les pinces 18 sont écar-
tées radialement et libèrent l'equipage 13 qui est, ainsi, fermement lie
35 au tronçon de conduite I et se trouve désolidarisé de l'enveloppe 7.
Pendant le deplacement longitudinal des tronçons de conduite, les pinces
18 sont, au contraire, rapprochees radialement pour solidariser l'equi-
page 13 et l'enveloppe 7, tandis que les bras IS sont desserres ee les
.
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-~ints 20 e~ 21 sont o~ver~s.
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que la rl~ lbre /le solul.~e, ;l l'exclusion de ses Tnoyens dc support et des
moyens de rapprochemént des tronçons de conduite à souder bout à bout.
La Figure 2 permet de voir une autre realisation ~es moyens de
liaison mécanique entre l'équipage l3 et l'enveloppe 7. Ces moyens se
composent de vérins pneumatiques en caoutchouc 24 agissant dans le sens
lon~itudinal et de vérins pneumatiques en c~outchouc 25 agissant dans le
sens transversal. Les verins pneumatiques 24 supportent le poids de
l'équipage l3 tandis que les verins 25 compensent la composante créée
par l'inclinaison de la machine de soudage et l'action de la houle.
Ces vérins sont à pression interne réglablè et sont reliés à une
centrale, non représentee, d'ali~entation et de régulation aut~matique
.
de pression qui permet de les alimenter aux pressions convenables
pendant les différentes phases de fonctionnement, de manière à obtenir
les compensations partielles ou totales d'efforts que l'on souhaite. En
particulier, cette centrale d'alimentation en gaz comprimé peut être
commandée d'après les indications donnees par des palpeurs 26 qui détec-
tent la course de deplacement de l'équipage 13 par rapport à l'enveloppe
7.
La force de ces verins est ainsi facilement reglable. Elle se
maintient à une valeur pratiquement constante sur une course importante.
En outre, à l'une des extremites de leur course, l'erfort à exercer
augmente de fa~on considerable pour un très leger accroissement de la
course, caractéristique importante pour limiter efficacement le débatte-
ment de l'équipage 13 à l'intérieur de l'enveloppe 7.
La Figure 3 permet de voir une realisaLion du mecanisme de depla-
cement des bras de serrage 15. Chacune de ceux-ci comporte un verin
mecanique constitue pa~ un écrou 27 qui engrène avec ùne visl2e8ntraînée
en~rotation, par l'intermediaire d'un mecanisme de transmission 29, par
un moteur pas à pas, hydrai~lique, ~lectrique ou autre 30. Ce ~oteur
peut, dans une première solution, etre place à l'interieur de l'envelop-
pe 7 sans être lie à celle-ci et la transmission 2g peut alors être
rigide. Dans une deuxieme solution, le moteur 30 est place en dehors de
3S l'enveloppe et fixé à celle-ci, la transmission 29 comportant un système
de cardan. Une troisième solution,représentée ici,consiste à fixer le
moteur sur un support ou fourreau 31 entourant le bras de serrage,
fourreau relié a l'enveloppe 7 par un souffle~ d'étancheité 32, la
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eransmission pouvant alors être rigide ; cette dernière solution place
toute 13 mecanique d'entralnement des bras de serrage 15 en dehors de
l'enceinte à vide.
Bien entendu, les modes de réalisation qui ont été décri~s en se
référant au dessin n'ont aucun caractère limitatif, de nombreuses modi~
fications pouvant y être apportees sans sortir du cadre de l'invention.
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