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TUBES NOTAMMENT POUR LA REALISATION DE CHARPENTEB TUBULAIRES.
La présente invention concerne des tubes des- tinés notamment à être utilisés dans la réalisation de charpentes tubulaires
Il est connu que les tubes de section rectan. gulaire ou oarr6e facilitent l'assemblage des charpen- tes tubulaire.. Cependant les faces planée de tels tu- bes sont susceptibles de se déformer localement par flambage ou poinçonnement.
L'invention permet notamment de remédier à ces inconvénients,
A cet effet, l'invention a pour objet, à titre
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de produit industriel nouveau, un tube de section car- rée ou rectangulaire dont l'une des face* au moins, et de préférence deux des faces opposées et éventuelle- ment les quatre, comportent des nervures embouties ré- gulièrement espacées sur une partie au moins de la lon- gueur du tube,
D'une manière générale, il est préférable que deux des faces opposées comportent des nervure..
Tou- tefois. pour certaines applications particulière*$ on pourrait concevoir que l'une des faces seulement soit nervurée, ce qui aurait tendance à donner au tube un certain cintre*
Les nervures embouties renforcent les faces du tube sur lesquelles elles ont été réalisées* Elles peuvent avoir une forme telle qu'elles rendent ces fa- ces comparables à ce qui se pratique couramment en ma- tière de charpente métallique 1 poutre. à treillis , poutres Vireendel.
Dans les cas d'application d'une force locale tendant 1 déformer l'une des faces planes munies de ner- vures, l'action de cette force tend à tire reportée par lesdites nervures dont la forme est particulièrement favorable pour résister aux efforts de compression trans- versale, notamment.
Les nervures sont embouties vers l'intérieur du tube de telle sorte qu'il n'y a pas de parties en sail- lie sur la face externe dudit tube, ce qui permet le raccordement entre surfaces plane..
La forme des nervures. qui résultent d'ailleurs de la fabrication, peut être très diverse. Celles-ci peuvent en effet être perpendiculaires à l'axe du tube ou inclinées par rapport à celui-ci, dans le même sens
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ou alternativement ou avoir encore une forme circulaire ou rectangulaire, Elles peuvent être utilement embouties sur des tubes industriels dont la largeur des faces dépasse généralement 150 mm.
La profondeur de l'embouti d'ailleurs variable avec l'épaisseur de la paroi peut Atre de l'ordre de 1/40 de la largeur de la face du tube, et la largeur de la nervure emboutie est par exemple égale au 1/lOe environ de la largeur de la face du tube.
Par ailleurs, le pas, c'est-à-dire la distance moyenne qui sépare deux nervures successives parallèlement à l'axe du tube, est sensiblement de l'ordre de grandeur de la largeur de la face du tube. Quant au tube lui-même, sa longueur peut être quelconque et n'est pratiquement limitée que par les possibilités de transport. Comme déjà mentionné ci-dessus, on pourrait dans certains ces avoir intérêt h limiter l'opération de nervurage une partie seulement de la longueur du tube.
L'invention s'étend également à une installa- tion permettant d'emboutir des nervures sur des tubes industriels de section carrée ou rectangulaire en vue d'ob- tenir les produits industriels énonce plus haut.
Une telle installation comprend essentiellement une presse travaillant de préférence simultanément sur deux faces opposées du tube, et un mandrin engagé dans le tube. Le mandrin porte des matrices et est conçu de manière que les matrices puissent Atre appliquées contre les faces internes du tubn pour coopérer avec la presse afin de réaliser les emloutinsages et de manière que ces matrices puissent Être dégaqées de la face interne du tube une fois les emboutissages faits pour permettre le déplacement longitudinal du tube par rapport au mandrin en vue d'une nouvelle opd-
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ration d'emboutissage.
selon un mode de réalisation, le mandrin com- prend deux étriers sur chacun desquels cet articulée 'une matrice, les deux étriers étant reliés entre eux à une extrémité par un organe élastique et l'expansion radiale des deux étriers assurant la mise en contact des matrices contre les faces internes du tube ainsi que la contraction radiale assurant le dégagement des matrices sont obtenues grâce à une pièce axiale en forme de coin animée d'un mouvement alternatif par rapport aux deux étriers entre ceux-ci,
La description qui va suivre fera bien compren- dre comment l'invention peut être réalisée dans la pratique.
Sur le dessin annexé, donné surtout à titre d'exemple : les figures 1 à 6 sont des vues schématiques en coupe longitudinale axiale d'une installation per- mettant de réaliser les emboutissages voulus sur un tube, ces figures montrant les positions respectives des différents éléments au cours d'un cycle d'embou- tissage les figures 7 à 11 montrent sohématiquement l'aspect de quelques tubes munis de nervures diffé- rentes.
Sur les figures 1 à 6, on a désigné par 1 un tube métallique industriel de section carrée ou rec- tangulaire sur deux des faces duquel, on veut emboutir des nervures à l'aide d'une presse dont les éléments actifs sont schématisés en 2 et 2a.
Le mandrin désigné d'une manière générale par 3 qui est engagé dans le tube comprend deux étriers 4 et 4a articulés à une extrémité en 5 et 5a sur le corps proprement dit du mandrin qui est un noyau creux de
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diamètre extérieur nettement intérieur aux dimensions internes du tube. A l'autre extrémité, les étriers 4 et 4a sont réunis par un organe élastique 6 tel qu'un ressort.
Chèque bras porte un axe (7a) paralèle à la face correspondante du tube sur laquelle doit être emboutie la nervure ou la série de nervure.. Des ma- trices 8 et Si.destiné.. à coopérer avec les organe* 2 et 2a de la presse, sont articulée autour des axes 7 et 7l.
Entre les étriers 4 et 4a peut coulisser une pièce 9 en forme de coin comportant des àcte incli- nées 10 et 10a susceptibles de coopérer avec des fa- cet internes de môme inclinaison 11 et 11a des matri- ces, et se termine par une tête 12 effilée.
La. pièce en forme de coin 9 étant en position reculée par rapport aux étriers 4 et 4a, on introduit le mandrin dans le tube jusqu'à ce que les matrices viennent au niveau des organes 2 et 2a de la presse (voir figure 1). Cette introduction est possible du fait que le mandrin est contracté au maximum*
On fait ensuite coulisser la pièce en forme de coin 9 par rapport aux étriers 4 et 4a, de telle sorte que lesdits étriers s'écartent et que les matrices 8 et 8a viennent s'appliquer contre les faces internes du tube 1. Au cours de ce mouvement la tête 12 de la pièce en forme de coin pénètre entre les extrémités des bras (figure 2).
On continue le mouvement de pénétration de la pièce 9 en forme de coin, jusqu'à ce que ses faces in-
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L'action des organe 2 et 2a de la presse pro- voque l'emboutissage des nervure* voulues contre le* matrice% 8 et 8a coincée contre la pièce 9 (figure 4).
Il est à noter que les pente$ de* faces 10, 10a, 11 et 11a sont choisie.. compte tenu de* coeffi- cients de frottement des pièces on présence, de façon que l'opération de matriçage n'ait pas tendance à chasser la pièce en forme de coin.
Cette dernière peut d'ailleurs être convenablement retenue au coure de l'opération de matriçages
Une foie l'opération effectuée) on ramène en arrière la pièce 9 en forme de coin de façon que son lace. 10 et 10a ne soient plue en contact avec les faces incliné.. correspondantes des matrices (figure 5).
On continue le mouvement de recul de la pièce en forme de coin jusqu'à ce que le mandrin reprenne la configuration représentée sur la figure 1. Il en recuite que le tube 1 muni de ses nervure peut tire déplacé par rapport au mandrin pour subir une nouvelle opération d'emboutis.age (figure 6).
Bien entendu les différentes opération , et en particulier les mouvement relatifs de la pièce en forme de coin par rapport au mandrin proprement dit et du tube par rapport au mandrin sont obtenue par des mécanismes classiques dont 1'.adaptation à ce cas particulier ne présente pas de difficultés pour un spécialiste.
Il va de soi que le mandrin peut portor plusieurs jeux de matrice$% ou que les matrices peuvent être suffisamment longues pour comporter plusieurs emprèin-
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il suffira d'adapter le mandrin pour que celui-ci coopère avec la presse au cours de l'emboutissage si- multané de toutes les nervures. De même, au lieu d'uti- liser une presse, on pourrait réaliser les nervures à l'aide d'un ou plusieurs laminoirs.
Dans tous les cas, on peut obtenir des tubes présentant des nervures perpendiculaires à l'axe des- dits tubes,comme représenté schématiquement sur la figure 7, ou des nervures inclinées ou croisées comme indiqué schématiquement sur les figures 8 et 9 respec- tivement, ou des nervures circulaires (figure 10) ou rectangulaires (figure 11) ou des nervures de toute autre forme adéquate.
" REVENDICATIONS " "Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modi- fications qui nous paraîtraient nécessaires, nous re- vendiquons comme notre propriété exclusive et priva- tive".
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TUBES ESPECIALLY FOR THE REALIZATION OF TUBULAR FRAMES.
The present invention relates to tubes intended in particular to be used in the production of tubular frames.
It is known that the tubes of rectan section. gular or oarr6e facilitate the assembly of the tubular frames. However, the planed faces of such tubes are liable to deform locally by buckling or punching.
The invention makes it possible in particular to remedy these drawbacks,
To this end, the object of the invention is, by way of
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of a new industrial product, a tube of square or rectangular cross-section of which at least one of the faces *, and preferably two of the opposite faces and possibly all four, comprises embossed ribs regularly spaced on a part at the bottom. less than the length of the tube,
In general, it is preferable that two of the opposite faces have ribs.
However. for certain particular applications * $ one could conceive that only one of the faces is ribbed, which would tend to give the tube a certain bend *
The stamped ribs reinforce the faces of the tube on which they have been produced. They may have a shape such as to make these facades comparable to what is currently practiced in the matter of metal framework 1 beam. lattice, Vireendel beams.
In the case of application of a local force tending to deform one of the flat faces provided with ribs, the action of this force tends to pull transferred by said ribs, the shape of which is particularly favorable for resisting the forces of transverse compression, in particular.
The ribs are stamped towards the inside of the tube so that there are no protruding parts on the external face of said tube, which allows the connection between flat surfaces.
The shape of the ribs. which moreover result from the manufacture, can be very diverse. These can indeed be perpendicular to the axis of the tube or inclined relative to it, in the same direction.
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or alternatively or still have a circular or rectangular shape, they can be usefully stamped on industrial tubes whose face width generally exceeds 150 mm.
The depth of the stamped, moreover, variable with the thickness of the wall may be of the order of 1/40 of the width of the face of the tube, and the width of the stamped rib is for example equal to 1 / lOe approximately the width of the face of the tube.
Furthermore, the pitch, that is to say the average distance which separates two successive ribs parallel to the axis of the tube, is substantially of the order of magnitude of the width of the face of the tube. As for the tube itself, its length can be any and is practically limited only by the possibilities of transport. As already mentioned above, in some of these it could be advantageous to limit the ribbing operation to only part of the length of the tube.
The invention also extends to an installation making it possible to stamp ribs on industrial tubes of square or rectangular cross-section with a view to obtaining the industrial products described above.
Such an installation essentially comprises a press preferably working simultaneously on two opposite sides of the tube, and a mandrel engaged in the tube. The mandrel carries dies and is designed in such a way that the dies can be applied against the internal faces of the tube to cooperate with the press in order to carry out the mixings and so that these dies can be cleared from the internal face of the tube once they have been removed. stampings made to allow longitudinal displacement of the tube relative to the mandrel for a new opd-
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stamping ration.
according to one embodiment, the mandrel comprises two stirrups on each of which this articulated 'a die, the two stirrups being connected to one another at one end by an elastic member and the radial expansion of the two stirrups ensuring the contacting of the two stirrups. dies against the internal faces of the tube as well as the radial contraction ensuring the release of the dies are obtained by means of an axial wedge-shaped part animated by a reciprocating movement with respect to the two brackets between them,
The description which follows will make it clear how the invention can be carried out in practice.
In the appended drawing, given mainly by way of example: FIGS. 1 to 6 are diagrammatic views in axial longitudinal section of an installation making it possible to produce the desired stampings on a tube, these figures showing the respective positions of the different elements during a stamping cycle Figures 7 to 11 show schematically the appearance of a few tubes provided with different ribs.
In FIGS. 1 to 6, 1 denotes an industrial metal tube of square or rectangular section on two of the faces of which it is desired to emboss ribs using a press, the active elements of which are shown diagrammatically in 2. and 2a.
The mandrel generally designated by 3 which is engaged in the tube comprises two brackets 4 and 4a articulated at one end at 5 and 5a on the actual body of the mandrel which is a hollow core of
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external diameter clearly inside the internal dimensions of the tube. At the other end, the brackets 4 and 4a are joined by an elastic member 6 such as a spring.
Check arm carries an axis (7a) parallel to the corresponding face of the tube on which the rib or the series of ribs must be stamped. Matrices 8 and Si. Intended .. to cooperate with members * 2 and 2a of the press, are articulated around the axes 7 and 7l.
Between the brackets 4 and 4a can slide a wedge-shaped part 9 comprising inclined holes 10 and 10a capable of cooperating with internal faces of the same inclination 11 and 11a of the dies, and ends in a head 12 tapered.
With the wedge-shaped part 9 being in a retracted position with respect to the brackets 4 and 4a, the mandrel is introduced into the tube until the dies come to the level of the members 2 and 2a of the press (see figure 1). . This introduction is possible because the mandrel is contracted to the maximum *
The wedge-shaped part 9 is then slid relative to the stirrups 4 and 4a, so that said stirrups move apart and the dies 8 and 8a come to rest against the internal faces of the tube 1. During this movement the head 12 of the wedge-shaped piece penetrates between the ends of the arms (Figure 2).
We continue the penetrating movement of the wedge-shaped part 9, until its sides
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The action of the members 2 and 2a of the press causes the embossing of the desired ribs * against the * die% 8 and 8a wedged against the part 9 (figure 4).
It should be noted that the slope $ of * faces 10, 10a, 11 and 11a are chosen .. taking into account * friction coefficients of the parts present, so that the stamping operation does not tend to drive out the wedge-shaped piece.
The latter can also be suitably retained during the forging operation.
Once the operation has been carried out) part 9 is brought back in the form of a wedge so that its lace. 10 and 10a are no longer in contact with the corresponding inclined faces of the dies (FIG. 5).
The backward movement of the wedge-shaped piece is continued until the mandrel returns to the configuration shown in FIG. 1. It is annealed that the tube 1 provided with its ribs can pull displaced relative to the mandrel to undergo a new stamping operation (figure 6).
Of course, the various operations, and in particular the relative movements of the wedge-shaped part with respect to the mandrel itself and of the tube with respect to the mandrel, are obtained by conventional mechanisms which 1'.adaptation to this particular case does not present of difficulties for a specialist.
It goes without saying that the mandrel can carry several sets of die $% or that the dies can be long enough to have several holes.
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it will suffice to adapt the mandrel so that it cooperates with the press during the simultaneous stamping of all the ribs. Likewise, instead of using a press, the ribs could be produced using one or more rolling mills.
In all cases, it is possible to obtain tubes having ribs perpendicular to the axis of said tubes, as shown schematically in FIG. 7, or inclined or crossed ribs as indicated schematically in Figures 8 and 9 respectively, or circular ribs (figure 10) or rectangular (figure 11) or ribs of any other suitable shape.
“CLAIMS” “Having thus described our invention and reserving the right to make any improvements or modifications that we deem necessary, we claim as our exclusive and private property”.
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