Appareil pour la contraction radiale et l'allongement axial simultanés de corps métalliques creux de forme allongée au moiias approximativement cylindrique. I1 a déjà été proposé de contracter radia- lement et d'allonger simultanément un cylin dre métallique en le soumettant à une pres sion exercée extérieurement sur lui par un fluide, ce cylindre étant disposé dans un ré cipient et présentant, introduit à son inté rieur, un mandrin sur lequel ce cylindre est contracté, des moyens appropriés étant prévus pour l'introduction du fluide sous pression clans ce récipient.
Il a aussi été proposé d'em ployer une telle disposition pour la fabrica tion de moules métalliques destinés au mou lage centrifuge de tuyaux.
La présente invention a pour objet un appareil pour la contraction radiale et l'al longement axial simultanés de corps métalli ques creux de forme allongée au moins ap proximativement cylindrique, de l'espèce com portant un récipient pour un fluide sous pres sion avec un orifice pour l'introduction dudit fluide et un mandrin destiné à limiter la contraction radiale dudit corps creux. L'appareil selon l'invention est caracté risé en ce qu'un manchon cylindrique est dis posé autour de l'extrémité du mandrin et comporte une tête avec collerette destinée à venir buter contre l'extrémité du corps creux en traitement, un joint étant prévu entre le manchon et le récipient et un autre joint en tre la tête du manchon et l'extrémité du corps creux.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil, dans lequel on a indiqué une pièce pour moule d'acier destinée à être traitée au moyen de l'appareil.
La fig. 1 est une coupe verticale axiale, et Les fig. 2 et 3 sont les coupes partielles de détails de l'appareil.
Dans ces figures, A désgine le récipient qui sera avantageusement disposé verticale ment. Ce récipient est, à son intérieur, de forme cylindrique comportant un évasement <B>à</B> son extrémité supérieure formant une bu- tée indiquée en A'.
A= indique des loge ments de boulons forés au sommet du ré cipient. A3 indique que l'orifice à travers le quel l'eau ou autre fluide est introduit sous pression dans le récipient. A4 indique des lo gements de boulons à la partie inférieure du récipient, AJ une partie de la cloison cylin drique du récipient à sa partie inférieure. B indique une plaque d'acier trempé recou vrant le-sommet du récipient et recouvert à son tour par une lourde flasque C, qui est suffisamment massive et résistante pour supporter la pression, quand le fluide sous pression est introduit dans le récipient.
Cette plaque comporte des évidements pour passage de boulons, comme indiqué en C', coïncidant avec les logements filetés des boulons A\ de la partie supérieure du réci pient. E est un anneau massif reposant sur la flasque -C et comportant un rebord indi qué en El à travers lequel passent des tige de serrage massives H fixées à leur partie inférieure à une plaque de contact I', qui est également fixée à la base du récipient par des boulons indiqués en G. Cette pla que s'étend légèrement à l'intérieur du forage cylindrique du récipient. I indique une pièce d'espacement annulaire qui, lorsque l'appa reil est assemblé, repose par l'intermédiaire d'une autre pièce d'écartement I' sur la pla que B.
Ces pièces d'écartement sont pour vues, comme représenté, d'évidements filetés J, pour insertion des boulons - à oeil utilisés pour la man#uvre des pièces.
K est le mandrin sur lequel le cylindre en traitement est contracté et qui donne sa forme finale à la surface intérieure du cylin dre contracté. Dans le cas représenté, ce man drin est muni d'un prolongement fileté V à sa partie supérieure et d'un prolongement de plus grand diamètre indiqué en h4, dont l'extrémité inférieure est filetée. Dans le cas représenté, la partie supérieure du mandrin sur laquelle la partie évasée du moule est contractée forme une pièce séparée indiquée en V et est fixée à la partie supérieure du mandrin par l'écrou à couronne TV, qui vient se visser sur le prolongement fileté K'.
L'ex- trémité supérieure de cette partie, indiquée en K3 est, comme on le voit à la figure, con formée, de manière à s'adapter exactement avec la partie de la matière du moule, qui, lorsque celui-ci est terminé, forme une as sise pour le noyau utilisé dans le moulage des tuyaux évasés. La partie K\ est. représen tée comme munie d'évidements filetés indi qués en J', destinés à recevoir les boulons à #il utilisés pour la manceuvre de cette pièce. L désigne un écrou se vissant sur l'extrémité filetée du prolongement inférieur du man drin.
AI indique un support cylindrique re posant sur la butée A' du récipient, servant à maintenir à sa partie supérieure la pièce- joint indiquée en N, au sommet de laquelle repose un anneau 0, qui épouse la forme de la collerette supérieure du moule et sert au support de celui-ci. P indique un anneau mé tallique se vissant sur l'extrémité filetée du moule et se serrant sur la collerette supé rieure et contre la pièce d'espacement an nulaire I. Q est un anneau dont l'extrémité inférieure repose sur le corps intérieur de la plaque P' et dont la partie supérieure sup porte une pièce-joint constituée, comme re présenté, par un anneau de fibre P et un joint S en cuir reposant sur la fibre.
T dé signe un manchon différentiel dont la partie inférieure s'adapte sur le prolongement Iii du mandrin et qui doit seulement présenter un jeu suffisant pour lui permettre d'être contracté sur le mandrin, sans que la limite d'élasticité de la matière dont il est constitué soit dépassée. La partie extérieure de cette extrémité du manchon s'adapte contre le joint indiqué en P, S.
La partie supérieure du manchon différentiel est évasée comme indiqué en T', pour s'adapter sur la partie inférieure du mandrin proprement dit, avec lequel elle ne doit présenter que le jeu né- eessaire pour permettre au manchon d'être contracté sur le mandrin sans dépasser la li mite d'élasticité de la matière qui le consti tue.
Comme représenté au dessin, le manchon différentiel est muni d'un prolongement T\, formant un joint assez serré avec l'intérieur du récipient et à travers lequel ont été prati. gués des forages indiqués en T3. La partie inférieure de ce prolongement indiqué en T4 est, comme représenté, de diamètre et de sur face plus grands que la face supérieure T', de telle sorte que, quand on admet la pres sion dans le récipient, celle-ci développera une force dirigée vers le haut sur le man chon différentiel.
U indique l'ébauche du moule en position dans l'appareil avant l'ad mission du fluide de compression dans le récipient pour la contraction radiale du man chon. U' indique l'extrémité inférieure du moule dont la finition devra laisser une sur face lisse perpendiculaire à la ligne axiale du mandrin. U2 désigne la partie évasée du moule comportant un rebord extérieur L'3 et un prolongement supérieur fileté U4. U' dé signe l'assise du noyau.
V est un anneau de métal mou placé à l'arête de contact du man chon différentiel et de l'extrémité inférieure de l'ébauche du moule et recouvert d'une bande de caoutchouc ou d'une matière ana logue Vl, qui s'étend sur la partie inférieure de l'ébauche du moule et sur la partie supé rieure du manchon différentiel, comme re présenté. .
Avant le traitement, le moule est assem blé dans l'appareil comme représenté au des sin et le fluide de pression est admis dans le récipient à travers l'orifice A3. Quand la pression a atteint environ 70 kg au Centi mètre carré, l'écrou L, qui a été vissé Sur le prolongement fileté du mandrin, de manière à serrer étroitement le manchon différentiel contre l'extrémité de l'ébauche du moule, est retiré et la pression est ensuite élevée jus qu'à une valeur suffisante pour provoquer la contraction radiale et l'allongement simul tanés de l'ébauche, ledit allongement se tra duisant, bien entendu, dans un tel ensem ble, par une descente de la partie inférieure de l'ébauche,
entraînant avec elle le manchon différentiel qui est maintenu contre l'extré.- mité de l'ébauche par une pression déterminée par l'excédent de diamètre de la collerette du manchon sur celui de la partie inférieure de celui-ci. La poussée exercée vers le haut par le manchon implique l'utilisation d'une pres- sion plus élevée dans le récipient, pour ef fectuer la contraction de l'ébauche, qu'il iie serait nécessaire si une telle poussée n'existait pas. Mais ceci est compensé par le fait que: la forme d'exécution indiquée permet à toute l'extrémité inférieure de l'ébauche d'être con tractée sur le manchon.
Il est très important que la partie supé rieure du manchon différentiel contre laquelle repose l'extrémité de l'ébauche ne soit jamais exposée à la pression directe du liquide du ré cipient, au point que la pression différentielle soit compensée et que le résultat de l'applica tion de cette pression soit de pousser le man chon différentiel vers le bas au lieu de le pousser vers le haut, contre l'extrémité de l'ébauche. Il est donc indiqué, comme on l'a représenté, que le diamètre de l'extrémité du manchon, qui fait contact avec l'ébauche, soit inférieur à celui de l'ébauche contre laquelle il repose et que les proportions de ces parties soient telles que, même quand l'extrémité de l'ébauche est contractée, elle ne puisse s'éten dre à l'intérieur de la tête du manchon.
On pourra utiliser un lubrifiant tel que la céruse pour revêtir le mandrin, de manière à dimi nuer autant que possible la friction due à l'allongement vers le bas de l'ébauche lors de sa contraction sur le mandrin et la friction due à la contraction du manchon différentiel sur le mandrin et sur le prolongement de ce dernier. Il a été déjà indiqué que le jeu entre le manchon différentiel et la partie du man drin qu'il recouvre ne doit pas être supérieur à la quantité dont le manchon peut être con tracté sur le mandrin sans dépasser la limite d'élasticité de la matière dont il est consti tué. De cette manière, le manchon différen tiel, après qu'on a effectué la pression, re prend sa forme primitive, ce qui permet de le retirer facilement et de l'utiliser de nouveau avec d'autres ébauches.
La pièce composite utilisée dans la ferme ture du joint entre la tête du manchon dif férentiel et l'ébauche constituée comme il a été expliqué, par un anneau de métal mou re- couvert d'une bande élastique, a été trouvée très efficace pour éviter l'accès de la pression à l'intérieur de l'ébauche en traitement.
Bien que l'appareil soit représenté dans sa réalisation pour le traitement d'ébauches des tinées à devenir des moules de tubes, l'inven tion est évidemment applicable au traitement similaire de tous corps creux de forme allon gée au moins approximativement cylindrique que l'on désirera contracter et allonger d'une manière analogue et, bien entendu, au traite ment des corps purement cylindriques tels que des tubes. La disposition des manchons différentiels décrits. peut être utilisée aux deux extrémités du récipient, bien qu'il soit également évident qu'il est seulement indis pensable qu'une seule extrémité d'un tube soit en contact avec un manchon différentiel et l'autre fermement maintenue dans ou sur la partie supérieure du récipient.
Le manchon peut être muni d'organes de centrage destinés à le maintenir approximati vement centré dans le récipient, sans s'op poser à ses déplacements longitudinaux.