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PROCEDE ET APPAREILS POUR TORDRE UNE PORTION DE TUBE.
Dans la confection d'appareillage à partir de tubes métalli= ques, il serait parfois intéressant de pouvoir tordre une certaine portion d'un tube droit autour de son axe, sans nuire à la forme et à la qualité du tube.
Le Demandeur a imaginé un procédé et des appareils permettant d'obtenir ce résultat inattendue
Conformément au procédé.,, la portion du tube que 1?on désire faire tourner autour de son axe est d9abord délimitée entre deux zones annulaires que 1?on porte à une température convenable telle que le métal de ces zones annulaires puisse être soumis à des déplacements de torsion autour de 1?axe du tube.
Apres quoi,, le tube ainsi prépare est porté dans un système de matrices dont 1?une au moins entoure la partie du tube que l'on veut immobiliser,, tandis qu9une autre entoure la partie du tube que 1?on désire faire tourner par rapport à la première,, Un mouvement relatif de rotation des deux matrices 1?une par rapport à 1?autre permet d'effec- tuer la rotation voulue du tube.
Dans un mode de réalisation préféré de 1?appareillage le sys- tème comportera trois matrices,,, chacune constituée par exemple par deux demi-colliers qui peuvent enserrer le tube; deux matrices, dites "matrices extrêmes",,, entourent étroitement les deux portions de tubes situées de part et d'autre de la portion que 1?on veut faire tourner, cependant que la troisiè- me matrice entoure cette portion de tube et peut tourner autour de son axe parrap- port aux deux premières matriceso Les lignes de jonction de la matrice pivo- tante et des matrices fixes se trouvent dans les zones chauffées qui déli- mitent la portion de tube à traiter.
Des moyens sont prévus pour .que la distance entre les matrices extrêmes ne,puisse pas augmenter pendant l'opé- ration de torsion. Après quoi, on fait tourner autour. de l'axe du.tube la matrice mobile et celle-ci entraine dans son mouvement la portion de tube
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qu9elle enserre. On constate que l'opération ainsi effectuée permet de fai- re tourner de l'angle voulu, autour de -son axe, une portion de tube, et ce- la sans que le tube droit perde sa forme cylindrique et sans altérer la qua- lité du métal ,dans les portions torduées. On notera qu'il n'est pas nécessai- re de prévoir à l'intérieur du tube un remplissage quelconque pendant l'opé- ration, bien qu'on puisse, s'il y a lieu, y introduire un mandrin, éventuel- lement refroidi.
Le procédé et l'appareillage ci-dessus peuvent trouver leur ap- plication dans le cas du cintrage des tubes à ailettes radiales, et cette -application fait partie de la présente invention.
On sait en effet quedans la technique des échangeurs de chaleur par exemple, on est conduit souvent à utiliser des tubes cintrés en épingle a cheveux. Dans le cas de tubes à ailettes, la présence d'ailettes dans la légion à éjntrer rend le problème technique du cintrage plus difficile à résoudre car les ailettes peuvent faire obstacle à une application des procédés de cin- trage ordinaires par enroulement sur un galet. C'est pourquoi, conformément à la présente invention, il est prévu que la partie du tube à ailettes que l'on désire cintrer, est soumise, avant l'opération de cintrage à une tor- sion de 90 par exemple au moyen du procédé décrit ci-dessus,, de manière que les ailettes radiales prévues sur le tube viennent dans un plan perpendicu- laire au plan du cintre final.
Il est alors possible d'utiliser pour cintrer le tube à ailettes une machine à cintrer ordinaire, les ailettes radiales de la région à cintrer se trouvant dans un plan perpendiculaire au plan du galet de cintrage ordinaire, et hors de la gorge de ce galet en sorte qu' elles ne font plus obstacle au cintrage.
La description qui va suivre.,en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut- être réalisée.
La fig. I représente, en coupe, un tube cylindrique que l'on se propose de traiter.
¯ La fig. 2 représente en coupe le même tube dans les matrices de l'appareillage.
La fig. 3 est une coupe par 3-3 de la figure 2.
La fig. 4 représente un tube à ailettes radiales que l'on se propose de replier en épingle à cheveux.
La fig. 5 est une coupe par 5-5 de la fig.4
La fig. 6 représente le tube de la figure 4 après torsion de 90 de la partie centrale.
La fig. 7 est une coupe par 7-7 de la fig. 6
La fig. 8 représente le tube de la fig. 6 disposé sur le ga- let de cintrage.
La figa 9 représente le tube à ailettes cintré en épingle à cheveux.
La fig. 10 est une vue en bout de la fig. 9
La fig. 11 représente une variante de coudage et de torsion du tube à ailettes.
Soit un tube cylindrique a dont on désire tordre, autour de son axe, la portion comprise entre les droites A B de ladite figure.
Au cours d'une première opération, on porte les zones annulai- res et hachurées b et .± du tube, situées à cheval sur les droites de délimi- tation A et B, à une température telle que le métal de ces anneaux b et .± puisse être soumis à des déplacements de torsion.
Le tube- est ensuite placé dans des matrices convenables. Deux
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matrices d et e, dites "matrices extrémes" constituées par exemple par deux demi-colliers., enserrent les extrémités du tube comme on le voit fig. 2. La partie centrale comprise entre A B s9insère dans une matrice médiane cons- tituée également par deux demi-colliers f1 f2comme on le voit fig.3. Les colliers r fê sont maintenue par des redans d1 e1 prévus dans les matrices d et e,comme on. le voit sur la fig.2, de manière à permettre à la matrice f de prendre un mouvement de rotation autour de l'axe X X du tube.
D9autre part, des moyens sont prévus pour éviter que, pendant 1' opération de torsion, les matrices extrêmes d et e puissent s'écarter l'une de l'autre. Par exemple, ces moyens sont constitues par des barres d'assem- blage g1 gê, passant dans des oreilles telles que h prévues sur les matrices d et e et des écrous, tels que i permettant de régler 1-9'écartement des dites matrices extrêmes d et e.
De préférence, l'assemblage des deux demi-colliers f1 fê de la matrice médiane est tel que le serrage à 1?intérieur de la matrice de la portion de tube a à faire tourner s'effectue avec une certaine élasticité.
Par exemple, lorsqu?on utilise des écrous et des boulons tels que k et 1, pour assembler les deux demi-colliers f1 fê, des rondelles élastiques m telles que des rondelles Belleville, sont placées entre 1?écrou 1 et le demi-collier fê.
Un levier n, ou tout autre moyen d9action, permet de faire tourner la matrice f dans le sens de la flèche F autour de l'axe X X, tan- dis que les portions extrêmes du tube restent immobilisées dans les matri- ces d et e. Le mouvement de la matrice entraîne la torsion de la portion médiane du tube. On peut la faire tourner de tout angle convenable, par exemple de 90 , ce qui amène le levier dans la position représentée en traits interrompus sur la fig.3. On obtient ce résultat inattendu que la portion médiane du tube a tourné autour de son axe,, sans que 1?aspect cy- lindrique du tube non plus que la qualité du métal soient modifiés dans les régions b et c.
Il est prévu qu9on peut, s'il y a lieu,, introduire un mandrin l'intérieur du tube a pendant l'opération.. ce mandrin pouvant être refroi- dio
D'autre part,. au lieu de faire tourner la matrice médiane f dans les matrices extrêmes d et e, on pourrait la maintenir fixe et faire tourner soit successivement, 'soit simultanément dans le même 'sens.. ou dans deux sens opposés, les deux matrices extrêmes d et e. pour obtenir le même effet de torsiono
Un exemple d'application du procédé objet de l'invention au cintrage de tubes à ailettes radiales est représenté sur les fig. 4 à II.
Soit un tube o à ailettes radiales p1pê (fig.4 et 5) que 1?on désire cintrer. La présence des ailettes radiales dans la région à cin- trer A B empêche d'appliquer les procédés de cintrage ordinaires.
Conformément à l'invention, on va faire tourner de 90 la portion du tube 8 comprise entre'A et B, de manière à amener le plan 3 des ailettes radiales dans un plan perpendiculaire au galet de cintrage.
On commence par dégager les régions A, B des ailettes p1,Pê, comme on le voit fig.4, puis on porte ces régions annulaires dégagées à la température voulue.
On soumet, à l'aide du procédé qui vient d'être décrit, la portion de tube aileté comprise entre A et B à une-torsion de 90 , de manière à pas- ser de la position représentée figo 4 et 5, à la position des figo6 et 7.
Comme on le voit alors sur la fig. 8, le tube o peut être engagé sur le galet de cintrage usuel , qui permet de cintrer la portion A B du tube.
En effet les ailettes de la portion comprise entre A et B se trouvent perpendiculaires au plan du galet g et par conséquent extérieures à la
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gorge de cintrage dans laquelle pénètre la partie cylindrique du tube.
Finalement,, on obtient un tube cintré tel que représenté sur les figo 9 et 10 dont les branches droites ol oê sont pourvusse d'ai- lettes radiales p1 pê situées dans le plan passant par les axes des por- tions droites, candis que, dans la région cintrée o3 du tube les ailettes p3 sont perpendiculaires à ce plan. Des saignées peuvent être prévues dans les ailettes p3 pour faciliter leur incurvation lors du cintrage du tube.
On conserve ainsi dans la région cintrée les surfaces d'échange de chaleur constituées par les ailettes p3 et l'on peut de plus s'en servir pour ori- enter le courant de fluide qui circule extérieurement aux tubes, dans le cas où ceux-ci sont utiliser dans un échangeur de chaleur.
On peut aussi, comme on le voit figa II, appliquer le procédé, objet de l'invention. au cas d'un tube deux fois coudé à 90 en rl r2 et dont la portion centrale C D a été tordue de 90 autour de l'axe du tube, de manière que les ailettes situées sur la partie centrale se trouvent perpendiculaires au plan de l'élément et peuvent constituer une paroi lors de l'empilage d'éléments semblables.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées à la réalisation de cette invention sans pour cela sortir de son cadre. En par- ticulier, le procédé pourrait être appliqué à plusieurs portions, consé- cutives ou non, d'un même tube, aileté ou non, que l'on pourrait faire tour- ner d'angle variable.
REVENDICATIONS o
1 ) Procédé de torsion d'une portion de tube cylindrique carac- térisé en ce qu'on chauffe, aux deux extrémités de la portion à tordre des zones annulaires du tube pour les amener à une température permettant la torsion du métal., puis en ce qu'on maintient dans des matrices convenables la ou les portions de tube à immobiliser et la portion de tube à tordre.. puis en ce qu'on soumet à un mouvement relatif de rotation autour de l'axe du tu- be ces matrices de façon à tordre la portion de tube voulue sans modificatiai de l'aspect cylindrique du tube et sans nuire à la qualité du métal dans les portions tordues.
2 ) Un appareillage pour la réalisation du procédé spécifié sous 1 ) caractérisé par des matrices constituées par exemple par des demi-col- liera, pour enserrer les portions de tube à déplacer les unes par rapport aux autres. la matrice enserrant la portion de tube à tordre pouvant être animée d'un mouvement de rotation relatif par rapport à la ou aux matrices extrêmes enserrant les portions contigües du tube, des moyens étant prévus pour que les matrices extrêmes ne puissent pas s'écarter l'une de l'autre pendant l'opéra- tion de torsion.
3 ) Inapplication du procédé spécifié sous 1 ), et-ou- de l'appa- reillage spécifié sous 2 ) à la torsion d'un tube à ailettes radiales que 1' on désire cintrer en épingle à cheveux, caractérisée en ce que les ailettes radiales sont arasées dans des régions situées de part et d'autre d'une por- tion du tube à tordre, cette portion correspondant à la longueur du tube de- vant être cintrée, en ce que l'on chauffe les deux régions dépourvues d'ai- lettes, en ce que l'on tord à 90 la portion de tube comprise entre ces ré- gions, de manière que les ailettes radiales qui subsistent sur cette portion viennent dans un plan perpendiculaire au plan des autres ailettes, en ce que l'on cintre à la manière ordinaire la portion tordue du tube.
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