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CINTRE DE TUBE A FAIBLE RAYON DE COURBURE.,
Pour diminuer le rayon de courbure d'un cintre de tube, le De- mandeur a antérieurement proposé un procédé et des dispositifs consistant à soumettre à un gradient de températures convenables une région délimitée de la partie cintrée du cintre et à comprimer ce cintre entre deux demi-matri- ces animées d'un mouvement de translation qui les rapproche, lesdites matri- ces prenant appui sur les branches rectilignes du cintreo
Dans le cas de cintres en aciers spéciaux;, ou de forte épaisseur de paroi, il peut arriver que, lors du rapprochement des demi-matrices, les branches rectilignes du cintre se trouvent :
céder plus facilement que la ré- gion cintrée à l'action de compression, puisque la région cintrée offre na- turellement une résistance à la compression plus grande que les parties, rec- tilignes. Il en résulte qu'au début du rapprochement des demi-matrices les branches rectilignes en cédant donnent lieu dans les régions où -elles rejoi- gnent le cintre à des fléchissements ou plissements dans la paroi du tube.
Ces fléchissements peuvent ne pas se trouver supprimés lors de l'action ul- térieure de compression, c'est-à-dire lorsque la région cintrée elle-même cède à l'action de rapprochement des matrices, et le cintre final à rayon de courbure réduit présente un aspect défectueux.
La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs --Permettant de remédier à l'inconvénient ci-dessus et d'obtenir, même avec des aciers particulièrement résistants et avec des parois de tubes déjà sen- siblement épaisses, par exemple de l'ordre de 0,05 du diamètre extérieur et plus, des cintres impeccables de rayon de courbure très réduit.
Le procédé, objet de la présente invention, consiste essentielle- ment à diriger ou concentrer l'action de compression exercée par les matrices tout d'abord sur la région extérieure et déjà cintrée du cintre, tandis qu'au contraire., la région interne et.déjà cintrée dudit cintre restera soumise., tout au moins au début de l'opération., à un effort de traction la mettant sous
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tension. Cet effet de tension aura en outre pour avantage de contribuer à conserver au tube, dans la région cintrée, une section circulaire, ou au moins régulièrement convexe.
Pour réaliser le procédé qui vient d'être indiqué, un moyen sim- ple consiste à empêcher les branches rectilignes du cintre de se rapprocher, ou au moins à gêner leur rapprochement, lors de l'action de compression exer- cée par les demi-matrices. A cet effet, on peut prévoir entre les branches rectilignes du cintre, et à une distance convenable de la région cintrée, des cales de dimensions suffisantes pour s'opposer au rapprochement des branches rectilignes.
Selon un autre dispositif, les demi-matrices au lieu d'avoir des faces d'action parallèles aux branches rectilignes du cintre, présentent des faces légèrement obliques qui reportent la poussée exercée vers la région extérieure déjà cintrée du cintre.
Un perfectionnement du dispositif consiste en ce que les demi- matrices, au lieu d'être rigidement montées sur les coulisseaux animés du mouvement de translation de rapprochement, sont articulées sur ces coulis- seaux de fagon que leur face d'appui sur les branches du cintre puissent prendre l'angle convenable pour que l'effort de compression s'exerce d'abord sur la région extérieure de la région cintrée du tube. En outre, on peut pré- voir un dispositif permettant,, pendant l'opération, de régler l'écartement des branches du cintre, ce qui produit le basculement des demi-matrices sur leur articulation et reporte vers la région cintrée la pression qu'elles exercent. Dans une variante de réalisation, ce dispositif d'écartement peut agir directement sur les demi-matrices pour leur donner, pendant l'opéra- tion,l'inclinaison convenable.
Puisque, conformément à la présente invention, on cherche à ob- tenir une compression dans la région extérieure et déjà cintrée du cintre, cependant que la région interne et déjà cintrée du cintre restera soumise, comme dit ci-dessus, à une tension, on peut, pour favoriser cette double opération, créer dans la région du cintre que l'on se propose de comprimer, un gradient de températures tel que la région extérieure du cintre, c'est- à-dire celle qui doit être soumise à la compression, soit portée à une tem- pérature supérieure à celle de la région interne du même cintre qui reste soumise à la tension, et cette particularité constitue une des caractéristi- ques de la présente invention.
De la sorte, et du fait de la possibilité plus grande de fluage du métal dans la région extérieure du cintre, on faci- lite d'autant l'action des matrices sur la dite région extérieure. En appli- quant le gradient de températures qui vient d'être dit, et suivant lequel la région extérieure du coude est portée à la température maxima, on peut même faire en sorte qu'il devient dans certains cas inutile d'utiliser d'au- tres dispositifs tels que matrices articulées, etc.. pour obtenir le résul- tat que l'on a en vue.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés don- nés à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente en plan un cintre de tube dont on se pro- pose de diminuer le rayon de courbure.
La fig. 2 est une coupe verticale du dit cintre disposé dans la machine à réduire le rayon de courbure.
La fig. 3 est une vue en plan du cintre, avec interposition des cales destinées à empêcher le rapprochement des branches.
La fig. 4 est une coupe par 4-4 de la fig.3.
La fig. 5 est une vue analogue à la fig. 3, après rapprochement des demi-matrices.
La fig. 6 représente en plan une variante avec faces inclinées des demi-matrices.
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¯a fig4 7 rspl"'és5î.h0 chéw$,t.ique.(;1ent en plan, une autré varian- te de réalisation du dispositif avec demi-matrices articulées.
Lorsqu'on veut diminuer le rayon de courbure d'un cintre de tube par serrage entre deux demi-matrices bl, b2 se rapprochant l'une de l'autre dans le sens des flèches A de la figure 1 (après un chauffage convenable d'une région délimitée du cintre a) il peut se produire, dans le cas de cer- tains aciers spéciaux, ou de tubes à parois déjà. sensiblement épaisses, que les branches rectilignes du cintre c1, c2 commencent par céder et à venir dans la position représentée en'traits mixtes ce qui peut provoquer des flé- chissements et plissements dsparoi, dans..la. région où ces branches rectilignes viennent rejoindre la partie cintrée.
1 2 Comme on le sait, l'opération de rapprochement des demi-matrices b b2 dans le sens des flèches A, a lieu dans une machine telle que celle re- présentée en coupe fig. 2 où l'on voit le cintre a maintenu entre deux pla- teauxel e2 pendant l'opération. Des butées médianes f1 f2 sont prévues pour limiter le rapprochement final des branches du cintre.
Selon la présente invention, pour éviter le fléchissement et la formation de plis dans la région indiquée, on dirige l'effort de compression A sur la-région extérieure et déjà cintrée B C fig. 1 du cintre a, cependant que la région interne et déjà cintrée D E du dit cintre sera mise sous ten- sion.
Le moyen le plus simple pour obtenir ce résultat consiste à pré- voir, comme on le voit fig. 3, entre les branches rectilignes c1 c2 du cin- tre, des cales telles que gl g2 qui peuvent prendre appui sur les butées centrales f (fig. 4) et qui maintiennent entre les branches c1 c2 un certain écart. Après rapprochement des demi-matrices bl b2 qui provoque la réduction de courbure de cintre, comme on le voit fig. 5, il suffit le cas échéant de redresser par tout moyen convenable les branches rectilignes fléchies au cours de l'opération.
1 2 Le fait d'avoir maintenu à un écart suffisant les deux branches c, c, pendant l'opération de compression, a orienté l'effort de compression sur la région B C du cintre, tandis que la région interne et déjà cintrée, D, E, se trouvait soumise du fait de l'écartement à un effet de traction qui la mettait sous tension,interdisant tout fléchissement de paroi dans ladite région.
Dans une autre variante de réalisation, pouvant être prise en com- binaison avec la première, on donne aux faces ou gorges des demi-matrices b1 b2 qui s'appuient sur les branches rectilignes du cintre, une légère incli- naison, telle qu'on la voit représentée figo 6. Les demi-matrices bl b2 se déplacent toujours en sens inverse dans le sens des flèches A, perpendiculai- rement à l'axe de symétrie de l'appareil, mais l'inclinaison des faces ou gorges fait que le cintre est attaqué d'abord dans sa région cintrée vers laquelle est par conséquent reporté l'effort de compression.
Le dispositif peut être perfectionné, comme on l'a représenté fig. 7 au moyen de demi-matrices b1 b2 articulées en h1 h2 sur les coulisseaux i1 i2 qui se déplacent en sens' inverse dans le sens des flèches A. Grâce à l'articulation les demi-matrices bl, b2 peuvent basculer et venir exercer leur effort sur la région déjà cintrée du cintre en soulageant les branches recti- lignes.
En combinaison, ou non., avec cette articulation des demi-matrices, on peut prévoir un dispositif réglable permettant de régler et de maintenir l'écart des branches rectilignes c1 c20 Ce dispositif sera par exemple réali- sé par le moyen des deux cales g1 g2 montées sur un embiellage k en forme de parallélogramme articulé à ses sommets, d'une part, sur un point fixe 1, et, d'autre part, sur la tige m d'un piston n mï par exemple à l'air comprimé.
Le déplacement du piston dans le sens de la flèche F provoque l'ouverture du
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parall[logramme k et permet de régler par suite l'effort d'écartement dirigé dans le sens des flèches G.
Le dispositif articulé qui vient d'être décrit peut aussi être utilisé pour commander directement le pivotement des demi-matrices articulées b1 b2 autour de leur axe h1 h2,de façon à permettre de régler le point d'ap- plication de l'effort de compression.
Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, le procédé de compression est pris en combinaison avec la création d'un gradient de températures convena- ble dans la région déjà cintrée du cintre. Il peut être indiqué, pour facili- ter ou diminuer l'effort de compression dans la région extérieure B C, de por- ter cette région à une température supérieure à celle de la région interne D E, et uniformiser ainsi l'effort de résistance qu'offrent les différentes régions du cintre à la compression, afin d'éviter toute déformation de paroi.
Il va de soi que des modifications de détail pourraient être ap- portées à la réalisation de cette invention sans pour cela sortir de son ca- dre.
REVENDICATIONS.
1 ) Procédé de réduction du rayon de courbure d'un cintre de tu- be par compression des branches rectilignes du cintre entre deux demi-matri- ces et après création d'un gradient de températures convenable dans la ré- gion cintrée du cintre, caractérisé en ce que l'effort de compression des demi-matrices est dirigé vers la région extérieure et déjà cintrée du cin- tre, tandis que la région interne du cintre est de préférence soumise à un effort de traction qui le maintient sous tension.
2 ) Dispositif pour la réalisation du procédé spécifié sous 1 ) caractérisé par des moyens d'écartement tels que cales ou butées, dispo- sées entre les branches rectilignes du cintre pour maintenir un écart entre ces branches pendant toute l'opération de compression.
3 ) Variante de réalisation du dispositif pour la réalisation du procédé spécifié sous 1 ) caractérisée en ce que les faces d'attaque des demi-matrices qui effectuent la compression du cintre sont légèrement incli- nées sur la direction des branches rectilignes.
4 ) Variante du dispositif spécifié sous 3 ), caractérisé en ce que les demi-matrices à faces d'attaque parallèles aux branches rectilignes du cintre, sont articulées sur les coulisseaux qui leur transmettent le mou- vement de translation de manière à permettre l'orientation des faces d'atta- que de ces matrices.
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