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A. HUET, résidant à P A R I S .
PROCEDE ET OUTILS POUR FABRIQUER DES COUDES AVEC OU SANS TUBULURES.
On sait qu'on appelle "coude à tubulure" un cintre de tube, par exemple cintré à 1800 en épingle à cheveux, présentant dans une de ses pa- rois, généralement la région extérieure du coude, et dans le plan de symétrie dudit coude, un raccord auquel on peut souder un autre tube, de manière à obtenir finalement une pièce tubulaire en forme d'Y.
On connaît des procèdes pour la fabrication de ces coudes à tu- bulures dans lesquels la tubulure est d'une seule pièce avec le coude. Se- lon ces procédés, on ménage une ouverture dans la région voulue du coude et on en relève les bords pour constituer la tubulure. En général, les coudes ainsi obtenus ne présentent pas une tubulure ayant une grande hauteur de lè- vres, puisqu'on ne dispose pas de suffisamment de métal, alors qu'il serait au contraire intéressant d'avoir une haute tubulure,si l'on doit par exem- ple l'évaser largement pour l'adapter à un tube de diamètre notablement supé- rieur à celui du tube qui constitue le coude.
La présente invention a pour objet un procédé et des outils per- mettant de fabriquer entre autres un coude avec une tubulure très allongée, c'est-à-dire avec des lèvres aussi hautes et aussi épaisses qu'on le désire et de tout diamètre convenable.
Selon le procédé objet de l'invention, en partant d'un coude, ou cintre de tube à 1800, on ménage une ouverture, qui pourra être une simple fente, dans la région extérieure du coude où l'on désire obtenir la tubulure, et l'on introduit dans cette ouverture un outil en forme de poinçon à deux branches dont chacune des branches pénètre dans une des parties rectilignes du coude, et dont l'enfourchure, ou région comprise entre les branches, vient s'appliquer sur la région interne du coude, laquelle se trouve avoir été géné-
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ralement surépaissie lors de la fabrication du cintre.
Le coude ayant été porté à la température convenable, et parti- culièrement dans sa région interne , de façon à permettre au métal de cette région de fluer, on enfonce, conformément à l'invention, le poinçon dans le coude, de façon à comprimer et faire reculer la région interne du coude.
Lors de cette opération, le métal de cette région, ainsi que le métal du cou- de, reflue vers l'arrière, dans l'intervalle de forme annulaire compris entre le corps du poinçon et une matrice qui l'entoure.
L'enfoncement du poinçon peut être conduit aussi loin qu'on le désire. En effet, la masse de métal fluant qui est pressée dans l'enfourchu- re du poinçon se trouve, lors de l'enfoncement dudit poinçon, alimentée en métal par les parties rectilignes du coude, et ce métal reflue ensuite vers l'arrière pour constituer sans soudure un cylindre unique de métal de toute hauteur voulue.
On obtient ainsi ce qu'on appelle "un assemblage en culotte ou- verte" de deux tubes cylindriques débouchant dans un tube unique, de section circulaire ou ovale, lequel assemblage peut être traité par tout moyen connu pour être rétreint, conifié, éventuellement calibré avec un poinçon, et fina- lement conformé en tubulures à lèvres aussi hautes et aussi épaisses qu'on le désire et de tout diamètre convenable puisqu'on dispose de tout le métal que l'on veut.
Il est également prévu que l'assemblage en culotte ouverte, peut être refermé, par refoulement du métal, pour donner un cintre dont l'épais- seur de paroi, dans la région extérieure, sera alors, grâce à l'abondance de métal, notablement supérieure à l'épaisseur de paroi dans cette région qu'a- vait le cintre initial. En d'autres termes, on obtient un cintre à paroi ren- forcée dans la région extérieure du cintre.
L'opération d'enfoncement du poinçon peut être conduite de façon continue, ou par paliers successifs de manière à permettre entre les périodes d'enfoncement du poinçon le réchauffage du métal ainsi que le déplacement é- ventuel de la matrice.
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 coupe le cintre à traiter.
La fig. 2 est une vue en plan de la fig. 1.
La fig. 3 représente en coupe le cintre placé dans la matrice, avec le poinçon.
La fig. 4 est une coupe par IV-IV du corps du poinçon.
La fig. 5 est une vue en coupe par V-V de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue analogue à la figo 3 après enfoncement du poinçon.
La fig. 7 est une vue en coupe par VII-VII de la fig. 6.
La fig. 8 représente en coupe la culotte ouverte obtenue, après conification.
La fig. 9 représente en coupe le calibrage en tubulure de la culotte rétreinte de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en plan de la culotte ouverte obtenue fig. 6.
La fig. 11 est une vue en plan du coude à tubulure obtenu fig.
9.
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La fig. 12 est une vue en perspective du coude de ]afig. 11.
On part d'un cintre a de tube à 1800 tel que représenté fig. 1 et on ménage dans la région extérieure de ce cintre a une ouverture, qui peut avoir une forme quelconque, de façon à permettre l'introduction ulté- rieure du poinçon. On peut pour ménager cette ouverture soit couper une partie de la région terminale du cintre, soit, ce qui peut être préférable, effectuer une simple fente b ce qui ne fait perdre que le moins de métal possible. Les bords de la fente b peuvent être légèrement relevés en bl b2, de manière à faciliter l'action ultérieure du poinçon, comme on le voit fig. 3.
On introduit alorsdans la fente b un poinçon c à deux branches effilées dont chaque branche c1,c2, pénètre dans une des branches rectili- gnes al a2 du cintre. L'ensemble du cintre et du poinçon est maintenu dans une matrice convenable d qui peut être en deux parties. Entre les branches rectilignes a1 a2 du cintre, passe soit un prolongement e de la matrice d, comme on le voit fig. 3, soit une réglette indépendante e qui peut coulisser et être immobilisée dans des positions successives. Cette réglette est des- tinée,comme il sera exposé ci-dessous, à servir d?appui au métal des bran- ches rectilignes du cintre et à les empêcher de flamber.
Le poinçon c pré- sente, par exemple, un corps de section ovale comme on le voit fig. 4, et l'intervalle compris entre la matrice et le poinçon est également de section ovale, circonscrite à la section des deux branches rectilignes al a2 du cin- tre (fig. 10).
Le cintre a ayant été porté à la température convenable, le poin- çon c est introduit dans, la fente, comme dit ci-dessus et comme représenté fig. 3 et 5. On enfonce ensuite ce poinçon dans le sens de la flèche A (fig.
6 et 7). Au cours de ce mouvement, les bords de la fente b s'écartent, les branches c1 c2 du poinçon pénètrent dans les branches a1 a2 et le fond f de l'enfourchure du poinçon, lequel fond est relativement plat, vient s'appli- quer sur la région interne g du cintre. La température à laquelle a été por- té le cintre a est telle qu'il se constitue en g une masse de métal fluant.
Cette masse de métal fluant g refoulée par le fond f de l'enfourchure du poinçon et d'autre part soutenue par la réglette ou matrice e, reflue laté- ralement, comme représenté par les flèches B sur la fig. 7, dans l'intervalle compris entre le poinçon e et la matrice d, donnant naissance à un tube uni- que h sans soudure.
Lors du mouvement du poinçon, la masse de métal fluant de la ré- gion interne g est alimentée en métal en provenance des branches rectilignes a1 a2 du cintre. Le flambage de ces branches sous l'effet de la pression du poinçon est empêché par la matrice d et la réglette e. Il résulte de l'en- foncement du poinçon que l'enfourchure ou région interne g du cintre initial est graduellement abaissée, comme on le voit fig. 6, où l'on a représenté en traits mixtes la position initiale du cintre a dans la matrice d, et en traits pleins la position finale.
L'opération peut avoir lieu par paliers successifs, c'est-à-dire par enfoncements graduels du poinçon ± dans le cintre, avec interruptions pendant lesquelles on porte à la température voulue ledit cintre. Mais il est également prévu que l'enfoncement peut avoir lieu en une seule opération et des ouvertures peuvent être disposées dans la matrice d pour permettre le chauffage du cintre. Il suffit qu'il y ait un mouvement relatif du coude et du poinçon. On peut donc au lieu d'enfoncer le poinçon, le maintenir fixe, et appliquer contre lui le cintre ouvert.
Finalement, on obtient, comme on le voit fig. 10 un assemblage en "culotte ouverte" dans lequel les deux branches rectilignes du cintre a1 a p se trouvent raccordées en un seul tube sans soudure de section ovale h.
Il est alors possible, à la manière connue, de rétreindre d'abord
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comme on le voit fig. 8, en forme de cône, la partie ovale h qui reçoit alors la forme h1, laquelle peut ultérieurement être calibrée entre une matrice i et un poinçon convenable j, de manière à donner naissance à une tubulure h2 (fig. 9).
On obtient finalement, comnBon le voit fig. 11 et 12, un cintre a à tubulure h2, qui peut être de toute hauteur convenable et de toute épais- seur désirée,étant donné que la progression du poinçon ± à l'aide duquel on enfonce la région interne g du cintre, peut être poursuivie autant qu'on le désire et permet par conséquent d'obtenir toute hauteur voulue pour la culot- te h, ce qui donne toute quantité de métal nécessaire pour fabriquer une tu- bulure h2 d'importance quelconque.
Le métal de la tubulure h de l'assemblage en culotte ouverte peut être ogivé, et comprimé de façon à refermer complètement la tubulure, et re- constituer un cintre dont l'épaisseur de paroi, dans la région externe du cin- tre, sera notablement supérieure à celle qu'avait le cintre initial, puisqu'on dispose d'autant de métal que l'on veut. On obtient ainsi des cintres à paroi renforcée dans la région extérieure, ce qui constitue un avantage pour de nom- breuses applications, par exemple dans les extrémités coudées des tubes sur- chauffeurs de locomotives, qui sont dirigées vers le foyer.
Il va de soi que des modifications de détail peuvent être appor- tées à la réalisation de cette invention sans pour cela sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1 ) Procédé pour fabriquer un coude à tubulure en partant d'un coude cintré à 1800, caractérisé en ce qu'on ménage une ouverture dans la ré- gion extérieure du coude, en ce qu'on porte à une température permettant au métal de fluer la région interne du cintre, en ce qu'on introduit dans l'ou- verture un poinçon.à deux branches dont chaque branche pénètre dans une des parties rectilignes du coude et dont l'enfourchure vient s'appliquer sur la région interne du coude et qu'on provoque un mouvement relatif du cintre et du poinçon qui assure l'enfoncement du poinçon de façon à refouler la région interne du coude, laquelle se trouve alimentée de l'avant en métal fluant par les branches rectilignes du coude, tandis que, d'autre part, le métal de cette région reflue vers l'arrière, autour du corps du poinçon,
pour constituer sans soudure un cylindre unique de métal, de toute hauteur voulue.
2 ) Un outillage pour réaliser le procédé spécifié sous 1 ) carac- térisé par un poinçon à deux branches, pouvant être effilées de façon à per- mettre leur introduction dans l'ouverture ménagée dans le cintre, les deux branches se raccordant dans ureenfourchure à fond relativement plat, destinée à venir prendre appui sur la région interne du cintre, une matrice en deux pièces adaptée pour entourer les branches rectilignes du cintre et le poinçon pendant l'opération, et un prolongement de cette matrice, ou du poinçon, ou une réglette indépendante, adapté pour passer entre les branches rectilignes du cintre.
3 ) Procédé comme spécifié sous 1 ) caractérisé en ce qu'il est exécuté par paliers successifs au cours desquels on enfonce le poinçon d'une certaine distance jusqu'au moment où le métal est comprimé sur la réglette introduite entre les branches rectilignes, après quoi, on réchauffe la ré- gion interne du cintre, avant de recommencer l'opération.
4 ) Procédé comme spécifié sous 1 ) caractérisé en ce que la tu- bulure obtenue conformément au procédé est calibrée, et conformée en tubu- lure de toute hauteur et épaisseur voulues.
5 ) Procédé comme spécifié sous 1 ) caractérisé en ce que la tu- bulure obtenue sur le coude est refermée par ogivage et compression de façon à reconstituer un cintre dont l'épaisseur de paroi dans la région extérieure se trouve notablement supérieure à celle qu'avait le cintre initial.
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