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Prooédé et dispositif pour le placage de corps creux, fols que des tubes, anneaux cylindres et analogues.
L'invention est relative à un procédé pour plaquer ou doubler dos corps creux tels que des tubes, anneaux, bagues, cylindres ou analogues, avec des couches internes et/ou externes de matières, plus spécialement métalliques.
Elle concerne également les dispositifs qui conviennent pour la mise en oeu.vre de ce procédé.
Les placages externes et internes de tubes métal- liques ou corps creux analogues avec des matières métallique pour protéger le corps de base contre les attaques chimiques ou l'usure mécanique ou pour renforcer ledit corps étaient faits jusqu'ici mécaniquement par laminage, par soudage, par
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projection, ou par dépôt galvanique du métal do placage. Cos procédés connus ne conviennent, en partie, que pour l'ap- plication de couches de placage relativement minces ou pro- curent seuloment une adhérence insuffisante do la matière de placace au corps de base.
De plus, leur exécution on pra- tique est souvent très compliquée et coûteuse. Avant tout pour des placages avec couches do revêtement épaisses et pour des plaques limitées localement, on rencontre souvent dos difficultés do fabrication importantes.
L'invention a pour but d'écarter les inconvénient)? dos procèdes connus et do réaliser un procédé ainsi quo des dispositifs pour le placage interne ou extorne do tubes ou autres corps creux qui permet-tant d'obtenir, d'une ma- nière relativement simple et très rapide, des placages continus ou limites localement qui adhèrent fortement sur les corps en question.
Pour atteindre ce but, 11 invention part d'un procé- dé connu on soi selon lequel le placage do pièces métalliques a lieu par des efforts de pression ou des ondes de choc pro- duites par la détonation d'explosifs. De cette façon on obtient, en substance à froid, le soudage ou placage de deux . plaques ou tales métalliques ''.par l'action do courte durée de l'énergie libérée brusquement par la détonation des ma- tières explosives ou le cas échéant par un autre support d énergie élevée
L'invention a pour objet un procédé ou un dispositi pour le placage interne où/et externe de corps creux plus spécialement métalliques, tels que des tubes, a nneaux, bague ,
@ cylindres ou analogues avec des couches de placage constituées principalement par des matières métalliques,
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caractérisé en ce qu'au moine deux corps cyindques ou analogues, tels que des tubes, .anneaux , bagues,,ou oy-f lindrG,sont emboîtes coaxialeent l'un dans l'autre et
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sont relies entre eux par une énergie élevée, agissant de-
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puis l'intérieur ou/et l'extérieur et produite , de prcfo- rence, par une ou plusieurs chargea dotonnantes de matières
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explosives.
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De cotte manière, on obtient un plaoacre relative- ment sinple et rapide de corps creux aussi bien à l'extérieur
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qu'à l'intérieur ou sur leurs doux faces tout en permettant
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de plaquer dos tubos ou autres pièces creuses à l'intérieur et/ou . .e avêiour 1'épaisseur de la paroi do oes pièces n'étant pas constante sur toute leur longueur ou le diamètre
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de ces pièces pouvant varier suivant leur longueur,, Les
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corps orcu::, par exemple les tubes, peuvent ecalouont 8tio munis, par cc procède, a3.mult.néraon t d'au moins ilet,5: couches de placage superposées. De plus, on peut, conforuunent à. l'invention ot sans difficultés particulières, appliquer dos placages localonent limites sur ou dans certaines rugirons
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du tube ou de tout autre corps creux.
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Selon une autre mise en oeuvre du proc6d6j on peut établir les oubE)o, tronçons de tubes ou auras corps oroéx, à relier outre etc, ainsi que les chargos explosives de mani ère telle c1c:.1.:::: un noule muni de cavités ou autour d'un noyau muni d'encoches que, lors de la détonation de la ou
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les charges explosives, on obtienne non seulement un placage
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des tubes ou analogues, mais ôjalonent un ronfleriont ou un rétréciooolilont ou ét1.'a.11.:.lciJCn.. des tubes ou corps creux à plaquer, Le cao échéant les moules creux ou noyaux peuvent
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en outre comporter doo intervalles séparateurs ou d'autres
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ouvertures, trous ou fontes, qui ont pour effet que les tubes ou autres corps creux à plaquer soient séparés, sec- tionnés, perfores ou fendus en certains endroits.
Ceci peut' se faire en même temps que le renflement ou toute autre dé.. formation des tubes ou corps creux plaquer ou même sans une tello déformation.
Le placage des tubes ou autres corps creux peut se faire avec des matières purement métalliques, un tube métallique pouvant être plaqué extérieurement sur un autre tube métallique ou'pouvant être plaque intérieurement dans un autre tube . Le cas échéant, on peut également plaquer un tube médian ou analogue simultanément à l'extérieur ot à l'intérieur. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, on peut aussi plaquer ou doubler extérieure- ment et intériouomont des corps profiles constitues par des poudres ou fibres métalliques et/ou non motalliques, par exemple des poudres métalliques frittées.
Ces corps profilée peuvent ôtre moulés et frittés déjà avant le placage, Hais ils peuvent égaloment être moulés préalablomont et unique- ment à la presse, le frittage se faisant par 1'énergie déga- géepar la détonation de l'explosif, de préférence en môme temps que le placage et, la cas échéant, qu'a lieu la déformation des tubes et autres corps creux.
Le procède, faisant l'objet de l'invention, convia'' pour la fabrication d'une grande diversité d'objets ayant la forme do tubes, de tronçons de tubes, d'anneaux, do bagues et analogues, par exemple d'objets ou d'articles, on utilisés dans l'industrie chimique qui doivent être plaques avec un acier résistant à la corrosion, par exemple pour la fabri- oation de surfaces do glissement pour des paliers ou ooussi-
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nets ou pour renforcer des tubes, etc., par des couchas de matières appliquées à l'intérieur et/ou 4 l'extérieur de ces objets,
ainsi que pour de nombreux usages différents.
Les dessins ci-annexes montrent, 4 titre d'exemples plusieurs modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe longitudinale, un dispositif pour le placage extérieur d'un tube sur toute sa longueur,
La fig. 2 montre, semblablement, un dispositif pour le placage extérieur de rasions, limitées localement, d'un tube ayant dos sections transversales différentes,
La tige , montre,. semblablenent, un dispositif pour le placée intérieur d'un tube à section transversale constante sur toute sa longueur,
La fig. 4 montre, semblablement, un dispositif pour le placage intérieur de régions limitées localement d'un tube ayant des sections transversales différentes.
La fig. 5 montre, semblablemont, un dispositif pour plaquer, renfler et/ou sectionner simultanémont un tube.
A l'aide du dispositif montré sur la fig. 1, on veut plaquer extéricurement un tube 1 sur toute sa longueur A cet effet, on fait glisser le tube extérieur 1, do préfé- rence avec interposition d'une couche séparatrice 3, par exemple d'une feuille en matière plastique, sur un noyau cylindrique, constitué de préférence en métal.
Sur le tube intérieur 1, on engage le tube extérieur 2 que l'on vaut plaquer sur celui-ci. Les tubes 1 et 2 peuvent être emboîtes l'un dans l'autre avec contact ou serrage mais ils peuvent également avoir des dimensions telles que le tube extérieur 2 entoure coaxialement le tube 1, en laissant subsister un in- tervalle radial entre eux, de sorte qu'il subsiste entre eux
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une couche d'air annulaire. Cet intervalle oet obturé avan.: tageusement aux doux extrémités des tubes 1 et 2.
Autour du tube extérieur 2 on établit une charge détonnante ou explosive, de préférence une gaine détonnante 5 constituée par exemple par un explosif plastique. Cotte ;aine peut être appliquée directement sur la face externe du tube extérieur nais n'a pas besoin d'être en contact avec cello-ci et dans ce cas elle peut être établie coaxia- lement , une certaine distance du tube 2. Entre la caine explosive 5 et le tube 2 se trouve, dans ce dernier cas, un fluide do transfert, tel que de l'air ou de l'eau., une huile ou analogue, ou encore une couche tampon 6 en uno matière plastique ou du caoutchouc..
La couche tanpon 6 peut avoir une épaisseur constante sur toute sa longueur. Dlle peut aussi avoir avantageusement une section longitudinale en Çorme de'coin ou conique, de manière telle que sa sec- tion transversale aille en augmentant depuis le point d' allumage 7 jusqu'à l'autre extrémité des tubes 1 et 2, comme"visible sur la fig. 1.
Les tacon frontales des doux tubes 1 et 2 peuvent .être obturées par des parois de fermeture. Avantageusement on obture tout au moins 11 extrémité, écartée de colle où se trouve le point d'allumage 7, des tubes 1, 2 ou de toutes les piècos 1 à 6 par une plaque frontale 8 en métal ou ana- logue, Dans ce cas, on ménage dans la face interne de la plaque frontale 8, sous l'intervalle annulaire existant en- tre les tubes 1 et 2, une corso annulaire 9 reliée, par un passage do sortie 10, à un conduit d'évacuation. Par co conduit, on peut aspirer l'air existant entre les tubes 1 et
2, cet air pouvant gêner le placage.
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Quand l'explosif contenu dans la gaine 5 est allumé au point par exemple à l'aide d'un allumeur éleo- trique, en établissant de préférence, entre l'allumeur et le débirt de la zone de placage, une amorce formée par un explosif, il se forme un front de détonation qui progresse depuis le point d'allumage jusqu'à l'autre extrémité de la gaine explosive et qui produit une onde de choc ou de com- pression.
Par l'action de ce front de détonation progressif ou de l'énergie de pression exercée par l'intermédiaire de la couche tampon 6 sur les tubes, le tube extérieur 2 est plaqué sur le tube intérieur 1. La couche séparatrice 3 em- pêche toute liaison entre le tube intérieur 1 et le noyau métallique 4, Pendant l'opération de placage, l'air, qui pourrait se trouver entre les tubes 1 et 2, est expulsé directement à l'air libre,.- ou oet air adéjà été aspiré préalablement et en plus grande partie par les passages d'évacuation 9 et 10.
A l'aide du dispositif selon la fig. 2, on veut appliquer extérieurement et en des endroits .'localisés des placages sur un tube évasé 11 ayant des épaisseurs de paroi différentes. Le tube 11 est, de préférence, engagé sur un noyau métallique 14., de forme correspondante , avec inter.. position d'une couche séparatrice 13, Les tronçons tubulaires extérieurs 12 sont entourés de gaines explosives 15, des couches tampon 16 servant également dans ce cas à transmettre l'énergie, produite par l'explosion, aux tronçons tubulaires 12, L'épaisseur des couches tampon 16 peut augmenter, en forme de coin ou de cône, depuis les points d'allumage 17 jusqu'à leur autre extrémité, comme montré pour le tronçon
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de placage inférieur de la fig.
2 ,la gaine explosive 15 ayant également une forme conique. Le tronçon de placage supérieur do la fig. 2 peu'!:, exactement comme le tronçon inférieur, comporter une couche tampon 16 qui va en augmen tant depuis les points d'allumage 17, mais la disposition peut, le cas échéant, être inversée, comme visible à la partie supérieure de la fig, 2, en plaçant au-dessus de la gaine explosive conique 15 une couche d'amortissement 18 Une telle couche d'amortissement ou analogue peut également @ être prévue pour tous les autres dispositifs montrés. Le dispositif de la fig. 2 peut être placé sur une plaque de base 19. un mot ajouté intérieur
La fig.
3 montre un dispositif qui sert au placage/ d'un. tube ou. autre corps creux. A cet effet, on place le corps tabulaire Inférieur 21, constitué en une matière de placage, dans un tube extérieur 22 dont la paroi a, dans ce cas, une épaisseur plus grande que celle du tube 21 servant au placage. Avoo interposition d'une couche séparatrice 23 les deux tubes 21 et 22 sont placés dans uno enveloppe 24 en une matière solide, par exemple en acier. La gaine ex- plosive 25 est logée, avec interposition d'une couche tam- pon 26, à 1'intérieur du corps tubulaire 21.
L'allumage de la charge explosive 25 a lieu en un point d'allumage 27, par exemple à l'aide d'un a Humour électrique et d'une zone d'amorçage appropriée. La cavité interne 28 de la gaine explosive 25 peut rester vide ou peut contenir un fluide liquide, somi-liquide ou une matière solide, ou peut contenir un corps amortisseur.
Quand la charge explosive de la gaine 25 est allu- mée au point 27, le front de détonation progressant depuis
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le haut vers lo bas, assise la placage du corps tubulaire ...
21 dans le tube 22 par l'intermédiaire do la couche -tampon 26. L'enveloppe 24 encaisse alors les efforts do pression radiaux, Lgalemont dans ce cas on peut relier, le cas échéante 'intervalle d'air qui peut exister entre les tubes 21 et 22 à un passade ou conduit d'évacuation.
Pour faciliter le dégagement des tubes 21 et 22, relies entre eux, hors de l'enveloppe 24, on peut menacer dans le fond do 1'enveloppe un trou 29,
La fig. 4 contre un dispositif utilise pour le placage intérieur d'un corps tubulaire 32 en uno zono limitée localement qui ,se trouve en un endroit où ce corps 32 si±- largit progressivement. Dans ce cas, on veut plaquez, un tronçon tubulaire 31, ayant une forme correspondante, à l'intérieur du corps tubulaire 32.
Celui-ci est logé,avec interposition d'une couche séparatrice 33, dans une enveloppe ,Profilée 34 en acier ou analogue. Au centre do ce dispositif est place' un manchon explosif 35 et, entre celui-ci et le tronçon tubulaire interne 31, est placée une couche tampon 36.
L'allumage, par exemple électrique, de la charge explosi- ve 35 a lieu au point, d'allumage 37, L'énergie do détonation, qui résulte de l'explosion de la matière explosive et qui se propage de haut en bas, a pour effet de plaquer le tronçon tubulaire intérieur 31 contre le corps tubulaire extérieur 32, Dans la partie inférieure du corps tubulaire extérieur 32 peut être logée une pièce de remplissage cylin- drique 38. pour faciliter l'expulsion du tube plaqué 32 hors de l'enveloppe 34 on ménage un trou 39 dans le fond de celle-ci,
Comme déjà dit, on peut combiner avec le procédé
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faisant l'objet de l'invention, servant au placage de tubes
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et corps creux analogues, une déformation,
plua apéoisloment W1 XI enf(ment des corps creux plaquas. De plus on peut sinul téJp.Q1t ou. subséquemment, produire un sectionnement des corps tubulaires plaquas ou moulas.
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Sur la fia. 5, par exemple, on etl8e un tube intérieur 41 dans un tube extérieur 42. Sur 1'ensemble on applique une couche séparatrice 43 en matière plastique
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ou. analogue.
Les parties 41 à 43 Dont envasées en un moul\' en doux parties 44p 441, Dans les tubes 4le 42 on loso un manchon o.{lin<lri'cl\;le 45 formé par exemple par un explosif plastique ou analogue Dntre ce manchon explooif 45 est la tube intérieur 41 est intercalée avantaGeusement une cou- che tampon 46 en caoutQho\.\o t ma.tière plastique ou analogue L'allumage de la charge explosive 45 a lieu, par oxemple, à l'aide d'un cordon d'allumage ou explosif 47.
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Les. parties 44 et 44', placées a9401xlai;exiùnt 1. t\me en répare, de 1'antra, sont. entourées d'un aI.1.:1.ellU extérieur 48 qui est subdivisa de préférence suivant un plan
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diamétrale les noities de cet anneau étant reliées l'une L par exemple par des étriers ou par des oreilles et des boulons.
Dans les parties 44,44' du moule sont ménagée/..
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eespectivement des cavités 49 et 49'p ces parties étant séparées l'une de 1'autre par des pièces d'écarteront 50 qui forment entre ces parties un intervalle séparateur 51 qui débouche dans une gorge annulaire 52 ménagée dans l'an- neau cette gorge étant reliée par un passade 53.
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débouchant à. l'extérieur et communiquant avec un conduit d'évacuation qui peut être raccordé par exemple à une pompe d'axpiravion.
On peut ainsi désaérer les cavités de noulase 49, 49'..L'ensemble de tubes, logé dans le moule, peut étre
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renuu étanche par des joints intéricurs 54 par rapport aux parties 44, 44' du moule, ces parties étant, de lour côté, rendues étanches 'par des joints extérieurs 55 par rapport ' à l'anneau. 40.
Le moule double, formé par les deux parties 44,44: et l'anneau extérieur 48, est obturé également à sos e: - trémités frontales par des plaques 56 et 57. Les différen- tes pièces du moule sont assemblées par des boulons 58 logés dans des trous ménages dans les plaques frontales 56, 57 et l'anneau, extérieur 48,Le serrage du moule se fait à l'aide d'écrous 59 vissés sur les extrémités filetées . des boulons 58. L'allumage de la charge d'explosif 45 a lieu, par exemple, par un cordond'allumage 47 qui est in- troduit par un trou 61, rendu étanche par un joint 60, dans la cavité 62 du manchon explosif 45.
Il est évident que l'allumage de la charge explosive peut également se faire d'une manière différente à l'aide d'un allumeur électrique . ou analogue. La cavité 62 du manchon explosif peut être remplie avec un fluide gazeux, tel que l'air, ou un fluide liquide tel que l'eau, une huile ou analogue.
Quand la charge explosive 45 est allumée, l'éner- gie libérée par la détonation ou l'ondo de choc produite par l'explosion provoque un placage, par l'intermédiaire de la couche tampon 46, du tube intérieur 41 sur le tube extérieur 42. En mené temps, ces tubes sont refoulés, avoo la couche séparatrice extérieure 43, dans les cavités 49,49' du moule double 44,44' et sont renfl6s en concordance avec la forme (le ocn cavités.
De plus, par l'énergie libérée par la détonation, on découpe, au milieu, des tubes plaqués et ronfles 41,42, une pièce annulaire dont la largeur corres-
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pond à colle do l'intervalle séparateur 51, ce qui sépare les tubes 41,42 au ailier du moule. D'une maniera analogue on peut, en ménagoant des ouvertures appropriées dans les partios 44,44' du moule, obtenir la formation d'autres trous, fentes ou ouvertures dans les tubes plaqués,
Il est). noter que pour le placage intérieur selon les fig. 3, 4 ou 5, on peut avoir recours, à la place dune charge explosive en forme de manchon, à une charge en forme de tige.
Il est aussi possible de ménager dans le noyau 4 ou 14 de la fig. 1 ou 2, des encoches dans lesquel- les les tubes plaqués peuvent être refoulés par l'énergie de détonation produite par la charge explosive extérieure.
On peut aussi utiliser, le cas échéant, au moins doux char- ges explosives qui peuvent être allumées successivement.
A la place de tubes, bottes ou cylindres métalli- ques ou analogues, on peut également utiliser dos corpa moulés nétalliquos ou non , formés par des poudres ou fibres, sur ou dans lesquels sont appliqués den placages. Ces corps moulés peuvent avoir subi uniquement un pressage préalable ou peuvent, on outre, avoir subi déjà. un frittage. liais on peut, conformément à l'invention, utiliser des corps moulés pressés préalablement, que l'on soumet ensuite par l'énergie due à l'explosion, au frittage, do préférence en même temps qu'ont lieu le placage et, le cas échéant, le renflement, le découpage, la perforation ou analogue.
Dans certains cas, il est mené possible d'effectuer le pressage de la matière à fritter ou concrétiser on môme temps que le placage, Comme matières à fritter, on peut utiliser une poudre métallique ordinaire ou une matière granuleuse.
A la place de, ou de pair aveo, ces matières on peut également
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avoir recours à dos fibres métalliques avec ou sans addi- tion de constituants métalliques et/ou non métalliques pour fabriquer dos corps moulés à plaquer, Ces oorps peuvent par exemple être des cylindres non soudés ou soudés long!,. tudinalement ou par points qui sont logés dans le tube de placage ou engagés extérieurement sur colui-ci,
La matiëre, utilisée pour le placage, peut @tre la même que colle constituant le corps creux à plaquer ou peut être différente.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de oe qui précède, l'invention no se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu!à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiques; elle en embrasse, au con- traire, toutes les variantes,