BE528975A

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Publication number: BE528975A
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Description

La présente Invention est relative à un procédé et à un appa- reil pour la fabrication de coudes de petit rayon à partir de tubes.

Un but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil pour transformer des tubes en coudes de petit rayon et carac- térisés par une variation minimum de l'épaisseur de la paroi du coude com- parée à l'épaisseur de la paroi du tube.

Plus particulièrement, un but de la présente invention est de fournir un appareil pour fabriquer des coudes à partir de tubes, qui comp rend une matrice traversée par un passage correspondant à la forme du cou- de à obtenir, conjointement avec un mandrin à tête de foxme appropriée, un dispositif servant à placer la tête du mandrin au coude du passage dans la matrice, un dispositif pour refouler le tube en partie dans le coude de la matrice et en partie au delà de la tête du mandrin et enfin un dispositif pour retirer ensuite la tête du mandrin de la matrice en façonnant ainsi la branche du coude qui a été poussée au delà du coude de la matrice.

D'autres buts et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description, particulièrement avec référence aux dessins annexés dans lesquels la Figo 1 est une élévation de l'appareil pour la fabrication des coudes; la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; la Fige 3 est une élévation d'un tronçon de tube qui doit être transformé en coude et la Fig. 4 est une élévation du tronçon de tube après sa transformation en coude.

L'appareil comporte un socle 10 d'une presse hydraulique portant une base d'étau 12 sur laquelle se trouve la matrice 14. La matrice 14 est composée de deux moitiés séparables 14a et 14b, chacune d'elles possédant un creux 16 comprenant une partie cylindrique verticale 18, une partie cylindrique horizontale 20 et une partie courbe raccordant les deux parties rectilignes 18 et 20 qu'elle raccorde. Il est clair que les deux moitiés de la matrice sont assemblées de manière que les creux 16 soient en correspondance de façon à former dans la matrice assemblée une ouverture de section circulaire uniforme dont les extrémités s'ouvrent à la partie supérieure et sur le côté de l'ensemble de la matrice, comme c'est repré- senté.

Un poinçon ou plongeur désigné d'une manière générale par la référence 24 est associé à la matrice 14 et comprend une partie cylindrique 26 conformée de manière à s'adapter exactement dans la partie cylindrique 18 du passage dans la matrice. L'extrémité inférieure du plongeur 24 est de diamètre réduit comme c'est représenté en 28 et elle est pourvue d'un épaulement circulaire 30 perpendiculaire à la longueur du plongeur 24.

L'extrémité inférieure du plongeur est aussi pourvue d'un prolongement 32 et elle a une concavité sphérique comme c'est représenté en 34. dans un but qui sera exposé plus loin.

Un mandrin 36 pourvu d'une tête sphérique 38 et d'un cou de diamètre réduit 40 est associé à la matrice 14 et au plongeur 24. Dans la forme de réalisation simplifiée de l'invention qui est représentée, le mandrin est supporté dans la position dessinée en traits pleins par un axe 42 traversant une ouverture transversale du mandrin et des ouvertures des plaques latérales 44 qui sont reliées par une plaque supérieure 46. Une plaque transversale 48 percée d'une ouverture 50 pour recevoir l'extrémité filetée 52 du mandrin 36 s'épaule aux plaques latérales 44 sur lesquelles elle peut coulisser verticalement. La structure supportant la matrice comprend aussi une plaque 54 reliée à l'extrémité Inférieure des plaques latérales

44 et boulonnée sur le socle 10 par des boulons 56.

Une bride 57 est pourvue d'oreilles 58 qui sont boulonnées sur la base d'étau 12 par des boulons 60 et sont en contact avec les côtés des plaques 44. complétant ainsi l'ensemble de la structure supportant le mandrin sur le socle 10 de la presse hydraulique. La broche 61 réunit les plaques 44 et supporte le mandrin 36 lorsqu'on retire l'axe 42.

Un écrou 62 est vissé sur la partie filetée 52 du mandrin et il possède une surface sphérique 64 prenant appui sur une surface sphérique de forme correspond.ante à l'extrémité extérieure de l'ouverture 50. Il est à remarquer dans ce qui précède que le mandrin 36 peut basculer autour de l'axe 42. lorsque ce dernier est mis en place pour le supporter dans la position dessinée en traits pleins. Pour permettre le réglage précis de la position de l'extrémité à tête 38 du mandrin, il est prévu une butée à vis 66 engagée dans une ouverture filetée de la plaque ±60 Grâce à un réglage approprié de la vis de butée 66. on peut placer la tête 38 de manière à laisser le jeu voulu entre elle et les surfaces intérieures du passage dans la matrice.

En pratique,, la partie sphérique de la tête à bille 38 du mandrin a des dimensions telles par rapport à la section circulaire du passage dans la matrice qu'il subsiste un espace annulaire autour de la tête à bille dans la partie courbe du passage de la matrice, cet espace ayant une dimension transversale égale à l'épaisseur nominale de la paroi du tube plus le jeu nécessaire qui dans le cas d'un tube à paroi mince peut être environ 0.002" à 0.004" (0,05 à 0.10 mm).

La surface du mandrin dans la zone S qui raccorde le cou 40 à la tête à bille 38 est concave comme la Fig. 2 le montre le mieux, pour servir de surface de guidage pour la partie du tube située du côté intérieur du coude.

L'ébauche tubulaire est représentée en 70 et ses extrémités biseautées 72 et 74 sont dimensionnées de manière à fournir la matière nécessaire pour conserver sensiblement la même épaisseur de paroi dans le coude terminé que dans l'ébauche. Le long côté 76 de l'ébauche correspond évidemment au rayon extérieur du coude et il fournit l'appoint de matière nécessaire pour éviter un amincissement excessif de la paroi du coude.

La surface d'extrémité 34 à concavité sphérique du plongeur est conformée de façon à recevoir et envelopper partiellement la tête sphérique 38 du mandrin et le prolongement 32 du plongeur doit prolonger l'espace annulaire 78 entre la partie réduite 28 du plongeur et la surface adjacente du passage dans la matrice jusqu'à proximité de la zone désignée par la lettre D de manière à guider au maximum la matière du tube lorsqu'elle est pressée autour de la partie courbe intermédiaire du passage dans la matrice.

En pratiquée le prolongement 32 du plongeur peut s'étendre jusque très près de la zone désignée par la lettre Do
En service, le mandrin 36 occupe la position représentée en traits pleins et il est retenu dans cette position par l'axe 42 qui est in- t roduit à travers les ouvertures en alignement dans le mandrin et les plaques latérales 44. La position exacte de la tête sphérique 38 du mandrin est déterminée par le réglage de la butée à vis 66. Comme il a été dit cidessus, le socle 10 est celui d'une presse hydraulique et le plongeur ou poinçon 24 est associé à la tête de presse mobile mue par la pression hydraulique de manière à refouler le tronçon de tube 70 de la position dessinée en pointillé sur la Fig. 2 à la position représentée en traits pleins sur la même figure.

Il est à noter que le déplacement du plongeur 24 force une extrémité du tronçon de tube dans la partie courbe intermédiaire du passage de la matrice et dans l'espace annulaire délimité entre la tête sphérique 38 et les surfaces adjacentes du passage dans la matrice. La partie du trongon de tube qui est ainsi refoulée dans le passage annulaire est légèrement déformée et prend une forme qui est approximativement celle représentée sur

la Fig. 2. Pour achever le coude, on retinel'axe 42 et on déplace le man- drin vers la droite au moyen d'un dispositif approprié.

Dans la forme sim- plifiée de l'invention représentée ici, le déplacement du mandrin peut être obtenu par la rotation de l'éqrou 62 de manière à faire sortir la tête sphé- rique 38 par l'extrémité déformée du coudeo Ensuite, on peut séparer les deux moitiés 14a et 14b de la matrice et retirer le coude achevé. A ce mo- ment, le coude a la forme représentée en 80 sur la Fig. 4 et pour terminer il suffit d'ébarber l'extrémité irrégulière 82.

Il est à remarquer que la partie supérieure du tronçon de tu- be 70 est confinée dans l'espace compris entre' la partie réduite 28 du plon- geur et la surface adjacente du passage dans la matrice et qu'en conséquence, l'épaisseur de la paroi du tronçon de tube à son extrémité supérieure ne peut être sensiblement accrue. En outre, le coude est formé sans amincissement sérieux de la paroi du coude à l'extérieur du rayon grâce à l'appoint de ma- tière fourni par le long côté 76 de l'élément de tube.

La surfacede guidage S entre la tête 38 et le cou de diamètre réduit 40 du mandrin sert à façonner et à guider la partie du coude à l'in- térieur de son rayon pour lui donner la forme représentée sur la Fig. 2 et le retrait de la tête du mandrin achevé de donner à cette surface le petit rayon représenté sur les Figs. 2 et 40
L'opération a pour résultat de former par compression le rayon extérieur du coude en refoulant la matière entre le creux de la matrice et la tête 38. Ceci tend à épaissir la paroi du coude là où elle s'amincirait normalement. En même temps, le'petit rayon intérieur est formé en substan- ce en tension par le retrait du mandrin.

Il est clair que la représentation de la présente invention est simplifiée pour plus de clarté et qu'en réalité un dispositif automatique peut être prévu pour amener en place et déplacer le mandrin afin d'accélérer la production. Toutefois. les principes de fonctionnement sont illustrés par la structure simplifiée décrite ci-dessus et les modifications né- cessaires pour rendre l'opération plus complètement automatique restent dans le cadre de la présente invention.

Bien qu'on ait décrit l'invention en utilisant une ébauche tubulaire cylindrique, il est évident qu'elle est aussi applicable aux autres formes de tubes, carrées. ovales. etc.

Dans les dessins et la description ci-dessus concernant le procédé et l'appareil perfectionnés pour fabriquer des coudes de petit rayon, on a fait usage des termes clairs, concis et exacts pour permettre à toute personne non spécialisée de mettre l'invention en pratique.

REVENDICATIONS.

1.- Procédé de fabrication de coudes à partir de tronçons de tubes ouverts aux deux extrémités, caractérisé en ce qu'on refoule longitu- dinalement un tronçon de tube en partie dans une matrice dans laquelle est ménagé un passage allongé de section circulaire comprenant deux parties rectilignes extrêmes et une partie courbe raccordant des parties rectilignes, et en partie dans un espace annulaire délimité par la partie courbe du passage et une pièce partiellement sphérique qui s'y trouve. après quoi on retire cette pièce par l'extrémité du tronçon de tube qui a été refoulée au delà de L'espace annulaire, pour aplanir et redresser 1-'extrémité en la conformant à la partie rectiligne extrême de la matrice.

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Claims

2. - Appareil pour fabriquer des coudes à partir de tronçons de tubes à extrémités ouvertes,, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice traversée par un passage allongé, ce passage étant constitué par deux parties rectilignes extrêmes faisant un certain angle entre elles et une <Desc/Clms Page number 4> partie intermédiaire courbe raccordant les deux parties extrêmes.

un plongeur se déplaçant dans une des parties rectilignes extrêmes de ce passage et comprenant à l'extrémité une partie de diamètre réduit dont la dimension est telle quelle s'adapte dans le tronçon de tube qui à son tour s'adapte dans le passage, et un épaulement destiné à attaquer l'extrémité du tronçon de tube,, un mandrin pourvu d'une tête destinée à être maintenue à l'intérieur de la partie intermédiaire courbe de ce passage et à y définir un espace annulaire.

un dispositif pour forcer le plongeur dans une extrémité du passage, un dispositif pour supporter le mandrin dans l'autre extrémité du passage avec la tête maintenue dans la partie intermédiaire courbe du passage et pour retirer le mandrin du passage après que le plongeur ait pénétré dans le passage pour refouler un tronçon de tube en partie autour de la partie courbe intermédiaire du passage à travers l'espace annulaire et dans la partie rectiligne extrême du passage dans laquelle se trouve le mandrin.

3.- Appareil suivant la revendication 2. caractérisé en ce que le passage a en substance une section circulaire uniformeo 4.- Appareil suivant la revendication 3. caractérisé en ce que la tête du mandrin comprend un? partie sphérique 5.- Appareil suivant la revendication 3.caractérisé en ce que la tête du mandrin est sphérique et le mandrin comporte un cou de diamètre réduit.

60- Appareil suivant la revendication 5. caractérisé en ce que le côté du cou à l'intérieur de la partie courbe du passage est façonné de manière à avoir une courbe concave de rayon sensiblement supérieur au rayon intérieur de la partie courbe du passage.

7.- Appareil suivant la revendication 2. caractérisé en ce que l'extrémité de la partie réduite d'extrémité du plongeur est concave au moins en partie pour recevoir la tête du mandrino 8.- Appareil suivant la revendication 2. caractérisé en ce que le dispositif pour supporter le mandrin comprend un pivot et une butée réglable venant en contact avec le mandrin pour permettre de régler la position transversale de la tête dans le passage.

9.- Appareil suivant la revendication 8. caractérisé en ce que le pivot comporte un élément amovible pouvant être introduit dans le mandrin pour le maintenir en place pendant le déplacement du plongeur vers l'in- térieur. cet élément de pivot étant amovible pour permettre de retirer le mandrin hors du passage.

10.- Appareil suivant la revendication 2. caractérisé en ce que la tête a des dimensions transversales inférieures aux dimensions transversales correspondantes du passage, d'une quantité légèrement plus grande que deux fois l'épaisseur nominale de la paroi des tronçons de tube à fa- çonnero llo- Procédé de fabrication d'un coude à partir d'un tronçon de tube. caractérisé en ce qu'on place le tronçon de tube dans une matrice ayant un passage en forme de coude comprenant une partie courbe, on introduit un mandrin à tête dans le passage jusqu'au coude pour délimiter un espace restreint du côté extérieur du code. le mandrin ayant une surface courbe concave adjacente au côté intérieur du coude, on refoule le tronçon de tube dans la matrice en partie au delà.

de la tête pour extruder la matière sous pression du côté extérieur du coude et la couder du côté intérieur du coude, après quoi on retire la tête pour façonner la matière du côté intérieur du coude sous tension.