Procédé de fabrication d'un corps de vanne La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un corps de vanne, comprenant des raccords d'accouplement de conduites présentant des extrémités usinées.
Ce procédé est caractérisé, selon l'invention, par le fait qu'on met en position l'un des raccords sur une des parois du corps en insérant une des extrémités du raccord dans une ouverture cor respondante de ladite paroi, qu'on procède à une soudure légère entre le raccord et ladite paroi, qu'on applique un dispositif de soudage à l'arc sur l'extré mité extérieure usinée du raccord de telle façon qu'il soit supporté sur ladite extrémité et roule sur elle, et qu'on utilise ce dispositif de soudage à l'arc pour for mer une soudure circulaire entre le raccord et ladite paroi.
Le dessin annexé, illustre, à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue latérale en coupe représen tant la partie principale du corps d'une vanne.
La fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1 mon trant l'emplacement d'un premier raccord sur la par tie principale du corps.
La fig. 4 est une vue en bout de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue latérale analogue à la fig. 1, montrant un premier raccord monté sur la partie principale du corps, et montrant également un brû leur introduit dans le raccord en vue de le chauffer préalablement.
La fig. 6 est une vue analogue à la fig. 5 mon trant une opération de soudage manuelle pour effec- tuer une légère soudure entre le raccord et la paroi extérieure de la partie principale du corps.
La fig. 7 est une coupe montrant la légère sou dure de la fig. 6.
La fig. 8 est une vue latérale analogue à la fig. 1, représentant l'ensemble inversé, un second raccord étant monté sur la partie principale du corps et un brûleur étant introduit dans le second raccord en vue d'un chauffage préalable pour effectuer une lé gère soudure manuelle.
La fig. 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la fig. 8, le brûleur étant retiré.
La fig. 10 est une coupe à plus grande échelle représentant en détail les légères soudures effectuées sur les deux raccords avant les soudures à la ma chine.
La fig 11 est une vue latérale, partiellement en coupe, montrant les opérations de soudage circulaire à la machine, à l'intérieur et à l'extérieur, et l'appa reil pour effectuer celles-ci.
La fig. 12 est une coupe suivant la ligne 12-12 de la fig. 11, et la fig. 13 est un détail en coupe à plus grande échelle représentant les soudures obtenues.
Aux fig. 1 et 2, on a représenté la partie princi pale 10 d'un corps de vanne, constituée par des pa rois 11 et 12. On peut fabriquer un tel corps à l'aide de fer- en U, de cornières, ou de cornières et de pla ques. Les parois 12 présentent des orifices 13 desti nés à recevoir des raccords d'accouplement aux con duites.
Bien qu'on puisse former ces orifices par des opérations classiques de découpage de métal à la machine, il est préférable de les former en utilisant des chalumeaux de découpage. En vue de la réali sation des diverses opérations destinées à fixer les raccords d'accouplement, la partie principale du corps est supportée dans une position horizontale par des moyens permettant de l'inverser.
Dans le cas présent, ces moyens consistent en des mandrins 14 qui sont portés par des plaques de garniture 16. A chaque extrémité du corps, le mandrin en saillie est supporté par des galets 17 qui sont montés sur des supports. 18. On peut avoir recours à des moyens tels qu'un goujon de blocage 19 pour bloquer le corps dans une position horizontale.
Bien que les raccords d'accouplement utilisés soient de construction identique, on les désigne sur le dessin par les lettres A et B. Chaque raccord est muni d'un rebord d'accouplement usiné 21 présen tant une face d'extrémité usinée 22 et un bord péri phérique usiné 23. L'autre extrémité du raccord est usinée par exemple de la façon représentée à la fig. 7.
Les surfaces usinées comprennent une face d'ex trémité 24, un évidement 26 destiné à former un siège pour la vanne, un chanfrein extérieur 27 des tiné à recevoir le métal de soudure, et un bord péri phérique 28. Les côtés du raccord présentent deux oreilles 29 qui présentent des faces d'extrémité usi nées 30. Les oreilles. 29 du corps final sont soudées à des barres d'entretoise qui forment une liaison di recte entre les deux raccords.
Lors de l'usinage des surfaces indiquées ci-des sus, les deux extrémités du raccord sont pareilles et les faces d'extrémité 30 des oreilles sont situées dans un plan commun qui est parallèle aux extrémités du raccord et à des distances préalablement déterminées entre celles-ci.
Les fig. 3 et 4 représentent la façon dont le pre mier raccord A est disposé sur la partie principale du corps. Des traverses 31, ainsi que des longerons 32, servent à espacer les faces d'extrémité 30 des oreilles 29 d'une distance préalablement déterminée à partir des faces externes des parois 12.
L'opérateur peut avoir recours à un calage pour mettre le raccord en position de façon plus précise. L'extrémité inférieure du raccord est disposée dans l'orifice 13 de la façon représentée à la fig. 5. Etant donné que les orifices 13 sont découpés à un diamètre quelque peu supé rieur au diamètre du bord périphérique 28, un cer tain jeu existe entre le raccord et la paroi 12.
On effectue l'insertion de façon que le chanfrein 27 (fig. 7) soit en retrait sur une faible distance à partir de la surface interne de la paroi 12, afin de fournir un évidement interne optimum pour recevoir le métal de soudure. Les deux orifices présentent des, surfaces en biseau 33 qui forment un évidement en forme de V conjointement avec le bord périphérique usiné 28, pour recevoir le métal de soudure. On prévoit un fai ble recouvrement entre l'extrémité interne du bord périphérique 28 et la surface périphérique 34 de l'ori fice adjacent (fig. 7).
Le stade suivant du procédé consiste à chauffer le raccord de façon à le dilater à l'intérieur de l'ori fice 13. Comme représenté à la fig. 5, on abaisse un brûleur à gaz 36 dans le raccord jusqu'à une po sition située à une courte distance au-dessus de son extrémité inférieure.
Dans un cas typique, un chauf fage du raccord jusqu'à une température de 205 à 315o C environ suffit pour dilater le raccord et l'ame ner en contact avec la surface 34, en éliminant ainsi le jeu entre ces parties. Alors que le raccord se trouve dans cet état préalablement chauffé, on applique un léger cordon de métal de soudure 37 (fig. 7) par sou dage à la main. Ce cordon forme un lien entre le rac cord et la partie principale du corps en vue d'une opération de soudage à la machine, et il est suffisant pour retenir le raccord sur le corps pendant les opé rations précédant le soudage à la machine.
Le pro cessus suivant consiste à inverser la partie principale du corps en même temps que le raccord A, et à mon ter le raccord B de la façon représentée à la fig. 8. Au lieu de mettre en position le raccord B en ayant recours à des traverses et longerons 31 et 32, on uti lise des blocs d'écartement 41 (fig. 9) pour mettre en place les faces 30 du raccord B par rapport aux faces correspondantes du raccord A.
Attendu que les faces 30 des deux raccords sont disposées de façon pré cise par rapport aux extrémités usinées des raccords, il est évident que ce processus sert à espacer les re bords 21 d'une distance préalablement déterminée et à amener les faces d'extrémité 22 parallèles les unes par rapport aux autres. On introduit de nouveau le brûleur 36 dans le raccord B de la façon représentée à la fia. 8 pour effectuer un chauffage préalable. En suite, on effectue une soudure à la main pour ap pliquer un léger cordon de soudure 37. Après avoir monté le second raccord, le montage est celui repré senté à la fig. 9.
On peut maintenant retirer les blocs d'écartement 41.
Les opérations suivantes consistent à réaliser les soudures circulaires définitives, interne et externe, à la machine. Le dispositif de soudage de la ma chine à souder est représenté à la fig. 11 et com prend un bâti 43 présentant des bras 44 disposés en V. Des dispositifs 46 sont serrés de façon réglable sur les bras et servent au montage de galets à re bord 47. Un autre galet à rebord 48 est porté par une console 49 et est entraîné par un moteur électri que 51 par l'intermédiaire *d'un train d'engrenages réducteurs de vitesse 52. Lorsque la machine est en fonctionnement, les galets 47 et 48 viennent en prise avec le rebord 21 du raccord et roulent sur ce der nier.
Le bâti 43 supporte deux chalumeaux 53 et 54 qui sont destinés à effectuer les soudures circulaires, in terne et externe. Bien que ces chalumeaux soient sup portés par la même machine, il est évident qu'on peut avoir recours à deux machines, l'une possé dant un chalumeau interne et l'autre un chalumeau externe. Comme représenté à la fig. 11, la machine com prend une colonne verticale 56 qui sert de support à une bobine 57 de fil de soudure.
Le bâti de la ma chine sert également au montage d'un élément ré glable 58 qui supporte une trémie à décapant 59 et le chalumeau 54. On a représenté la trémie conte nant le décapant munie d'un tuyau souple 61 en matière élastique, destiné à fournir le décapant en poudre à la zone où le métal de soudure est en cours d'application. Ainsi qu'il est bien connu, un équipe ment de soudage de ce type utilise le processus de soudure à l'arc submergé, dans lequel l'arc, à l'en droit où le métal est en cours d'application, est com plètement submergé par un décapant granulaire préa lablement fondu.
Le chalumeau 53 peut être supporté de façon analogue par le bâti de la machine à l'aide de moyens appropriés (non représentés), et sa cons truction doit être telle qu'il peut effectuer une sou dure sur la paroi 12 du corps de la vanne, de la façon représentée à la fig. 11.
En supposant qu'on utilise la machine représen tée à la fig. 11, elle est montée sur le raccord supé rieur, et le chalumeau 53 est réglé pour former une soudure interne 62 entre le raccord inférieur et la paroi 12 du corps. Une soudure complète interne est représentée à la fig. 13. A la fin de la soudure interne sur le raccord inférieur, la machine à souder est sou levée pendant que l'ensemble est inversé. On place de nouveau la machine sur le raccord supérieur et on utilise le chalumeau 53 pour effectuer une soudure intérieure analogue entre le corps et le raccord infé rieur. A l'achèvement des deux soudures internes, le chalumeau 54 est réglé pour fonctionner entre le rac cord supérieur et le corps.
Une soudure externe en tre le raccord supérieur et le corps est maintenant ef fectuée, de préférence par des passages répétés du chalumeau de soudage. Après cette opération, on soulève la machine à souder à partir du raccord su périeur; on inverse l'ensemble et l'on effectue une soudure externe entre le raccord supérieur et le corps. L'achèvement complet de toutes ces soudures est re présenté à la fig. 13.
Après achèvement du soudage des deux rac cords, il est souhaitable d'effectuer un fini des faces d'extrémité 24 pour obtenir la précision désirée en vue de la mise en place des bagues de siège et pour le montage du tiroir de fermeture et autres parties de la vanne. On peut facilement effectuer de telles opé rations à la machine en vue d'obtenir un parallélisme plus précis entre les faces 24 et les amener à un espacement préalablement déterminé, grâce à un usi nage analogue plus précis des surfaces formant les sièges de la vanne. Dans certains cas, comme par exemple pour la fabrication de vannes destinées à de faibles pressions, on peut omettre les oreilles 29.
Dans de tels cas, les raccords doivent être disposés par rapport à une sur face usinée appropriée, telle que par exemple les sur faces des rebords d'extrémité.
Pour les vannes de plus petites dimensions, par exemple pour des dimensions de conduites de 200 mm ou inférieures, on peut omettre les opéra tions de soudage à la main, et l'on peut disposer les raccords à l'intérieur de trous. effectués de façon plus précise (par exemple usinés), formés dans le corps de la vanne en vue du soudage à la machine. Cha que raccord peut être fixé par soudure par points, puis soudé à la machine de la façon précédemment décrite, en commençant par les soudures intérieures.
Dans certains cas, il peut être commode d'appliquer les soudures internes à la main, et d'effectuer ensuite les soudures externes à la machine.