Procédé de fabrication d'un raccord pour tuyauteries et raccord fabriqué par ce procédé. L'invention comprend un procédé de fa brication d'un raccord pour tuyauteries en pièces soudées bout à bout, ainsi qu'un rac cord fabriqué par ce procédé. Ce procédé s'applique à des pièces en fer, en acier doux ou tout autre métal soudable, que l'on peut fabriquer en série et dont l'intérieur, que l'on peut atteindre après la fabrication du raccord, donne toute sécurité au point de vue étan chéité et circulation du fluide.
En outre, le travail à pied d'oeuvre est considérablement simplifié du fait que le procédé selon l'inven tion tend à l'obtention d'une souche, c'est-à- dire d'un commencement de tubulure sur le quel le tuyau de l'embranchement peut alors être soudé bout à bout et sans mettre les con naissances et l'habileté de celui qui exécute la soudure anormalement à contribution. L'assemblage soudé peut être exécuté au moyen du chalumeau oxyacétylénique ou par soudure électrique à l'arc à électrodes.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé par le fait qu'on sort au moins une souche de la matière du conduit principal du raccord, par enfoncement local de la tôle. Le raccord que comprend l'invention est ca ractérisé en ce qu'il comporte au moins une souche sortie de la matière du conduit prin cipal même et dont les faces intérieures se raccordent avec celles dudit conduit par des courbes de rayon supérieur à l'épaisseur du métal constituant le raccord.
L'expression "conduit principal" désigne en général la plus grosse tubulure ou la tubu- lure-mère du raccord.
Il n'y a pas plus d'une vingtaine d'an nées, on ne connaissait guère que deux procé dés d'exécution des réseaux de tuyauteries. Il y avait les assemblages au moyen de pièces de raccord vissés, en fonte malléable, et les montages avec de lourdes pièces façonnées en fonte grise, à brides. Pour les installations de chauffage central, les raccords vissés en fonte malléable étaient en général utilisés pour les conduits jusqu'à 70 à 80 mm de dia mètre intérieur. Les tuyaux de plus grand diamètre étaient assemblés au moyen de bri des boulonnées.
Avec le développement de la soudure au togène, principalement la soudure au chalu meau oxyacétylénique, l'emploi des lourdes pièces façonnées à brides a diminué progres sivement, à tel point qu'aujourd'hui, ces coû teuses pièces d'assemblage sont presque com plètement abandonnées. La soudure autogène s'est révélée, dans ce domaine, pratique et économique, et on ne trouve plus de nos jours une entreprise de chauffage qui n'en fasse pas usage et ne profite des avantages qu'elle présente. La soudure autogène tend mainte nant à supplanter les pièces de raccords vis sées en fonte malléable. Ces dernières sont encore employées pour les tuyaux de petits diamètres, mais, au-dessus de 11/2" (40 mm diamètre intérieur), la soudure autogène est couramment appliquée, hormis quelques piè ces spéciales difficiles à confectionner.
Tous les installateurs de chauffage reconnaissent qu'en général pour des tuyaux de plus de 40 mm de diamètre intérieur, même au- dessous pour certains assemblages, la soudure autogène est plus avantageuse.
Il y a lieu toutefois d'appliquer la sou dure avec discernement et ne pas perdre de vue qu'en plus des conditions de soliditP et d'esthétique, un assemblage soudé doit oppo ser le moins possible de résistance au passage des fluides en mouvement dans les conduits, que ce soit de l'eau, de la vapeur ou de l'air. Il faut aussi se rappeler que les résistances de frottement, c'est-à-dire les pertes de pres sion, sont proportionnelles à la vitesse des fluides.
Comme pièces de raccords à souder, on trouve actuellement dans le commerce des coudes à 45 , 90 et 180 , des brides spé ciales et des fonds bombés. Pour tous les autres raccords, tés, croix, embranchements, réductions, etc., on laisse en général aux monteurs-soudeurs le soin de se débrouiller avec l'outillage très rudimentaire dont ils dis posent pour cela. Il en résulte que les réseaux de conduits soudés sont souvent mal exécutés et donnent lieu à des déboires et à des criti- ques. C'est ce qui arrive principalement avec les embranchements. Le monteur-soudeur dé coupe un trou dans la paroi du conduit prin cipal au moyen du chalumeau, place l'extré mité de l'embranchement sur cette ouverture et effectue une soudure d'angle au point con tact des deux tubes.
Il s'ensuit alors que l'en droit de l'embranchement est intérieurement hérissé d'aspérités et de gouttes de métal fondu qui entravent considérablement le libre passage de l'eau ou de la vapeur. Vu de face, l'ouverture de l'embranchement a l'as pect d'un cratère. Si l'installateur est plus consciencieux ou plus habile, il relèvera vers l'extérieur les bords du trou qu'il a pratiqué avec le chalumeau et raboutera l'extrémité de l'embranchement sur la souche ainsi for mée. Mais ceux qui ont déjà exécuté de ces tés savent que plus il s'agit de tuyaux de pe tits diamètres, plus les difficultés augmentent et qu'il est difficile d'évaser ou d'étirer le métal à chaud sans l'amincir.
En règle générale, les monteurs et sou deurs, qui sont souvent placés dans des con ditions de travail précaires, éprouvent par fois bien des difficultés à raccorder exacte ment, sans pénétrations excessives, ni bavu- res, des surfaces cylindriques de diamètres différents et d'orientations très diverses. I1 faudrait pour celà qu'ils soient non seulement de bons soudeurs, mais aussi d'excellents géo mètres. Comme il faut presque toujours comp ter sur des ouvriers "moyens", il est infini ment plus simple de mettre à leur disposition des raccords fabriqués en série, contrôlés, ca talogués et livrés prêts à souder.
Leur métier se ramènera alors à la soudure de tuyaux bout à bout, ce qui sera certainement beau coup plus facile et plus rapide.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples, différentes formes d'exécution du raccord que comprend l'invention et illus trent des formes d'exécution du procédé selon l'invention.
La fig. 1 est une première forme d'exé cution du raccord, en forme de té ayant une souche latérale qui a à peu près le même dia mètre que le conduit principal; La fi* 2 montre un raccord en<B>T</B> ayant deux souches réduites, l'une axiale, l'autre latérale; La fig. 3 représente une forme d'exécu tion en forme de croix qui a deux souches latérales de diamètres différents; Dans la forme d'exécution de la fig. 4, deux souches latérales sont plus petites que le conduit principal; ce dernier se termine vers le haut par une souche axiale; La fig. 5 est une forme d'exécution en forme de nourrice (collecteur ou distributeur);
La fig. 6 montre une des premières phases de fabrication d'une réduction selon la fig. 7 dont la, souche excentrique est de diamètre in férieur à celui du conduit principal; telle qu'elle, la pièce représentée par la fig. 6 peut servir à obturer l'extrémité d'un tuyau; La fig. 8 représente également une réduc tion dont la souche, de diamètre plus petit que le conduit principal, se trouve dans l'axe de ce dernier (réduction concentrique); Les fig. 9, 10 et 11 se rapportent à une forme d'exécution du procédé selon l'inven tion ;
La fig. 11a est une coupe transversale à travers la couture du raccord de la fig. 11; Les fig. 12 et 13 se rapportent à une au tre forme d'exécution du procédé selon l'in vention--, La fig. 14 est une vue en perspective (l'une forme d'exécution du raccord que com prend l'invention, cette forme d'exécution présentant deux souches latérales à 90 l'une de l'autre; La fig. 1.4a est une coupe transversale à travers le raccord de la fig. 14;
La fig. 15 montre une autre forme d'exé cution du raccord, fabriqué d'une autre façon que le raccord des fig. 12 et 13, et la fig. 16 montre un raccord en croix, à trois souches réduites, dont l'une coaxiale au conduit prin cipal.
Le procédé illustré aux fig. 9, 10 et 11 peut servir à fabriquer un raccord selon la fig. 1 et 5. Dans une plaque de métal a, de largeur égale à la hauteur du raccord à ob- tenir et de longueur égale au développement de ce dernier, on pratique, au moyen d'une étampe b (combinée avec un poinçon c), d'a bord un cintrage partiel de la plaque à 180 , dans le creux d d'une matrice e, puis, une fois que l'étampe est dans la position qu'elle a en fig. 10, on fait descendre le poinçon c pour enfoncer la plaque et en étirer les parois le long de l'ouverture f qui se trouve dans le fond de la matrice e. Cette opération termi née, les pièces ont les positions réciproques qui sont montrées en fig. 10.
La plaque a est alors sortie de la machine (poinçonneuse) et, par un procédé connu de repliement, avec emploi d'une rouleuse avec jeu de rouleaux ad hoc, on replie la partie a' de la' paroi de raccord pour l'amener dans la position qui est montrée en fig. 11. Les deux bords du cy lindre ainsi formé, préalablement taillés- en biseau à la meule, chevauchent l'un sur l'au tre s'ils sont à souder par soudure électrique à résistance. Si ces bords sont à assembler par soudure au chalumeau oxyacétylénique ou par soudure électrique à électrodes, ils se ront rapprochés (fig. 11a) après qu'ils auront préalablement été chanfreinés de 30 à 45 pour assurer une bonne pénétration de la sou dure.
Cette opération de soudage pourra ai sément se faire avec des machines à souder.
Dans la forme d'exécution du procédé re présentée en fig. 12 et 13, on part d'un tube h, étiré sans soudure, qui a la longueur du conduit principal i. Après avoir percé sa pa roi en h3 au moyen d'une foreuse, on intro duit à l'intérieur du tube un poinçon par l'ori fice du conduit principal et un porte-poinçon k par le trou Ta' pour enfoncer la paroi h' et former une souche h2 pour un premier em branchement.
On utilise ensuite l'orifice de ladite souche pour réintroduire le porte- poinçon k dans le tuyau et, au moyen d'une tête d'enfonçage (poinçon)<I>7c1,</I> on repousse vers l'extérieur les bords du trou h3 pour for mer une souche 1a4. Afin d'assurer un étirage de la souche en dehors du conduit principal aussi régulier que possible, la pression du poinçon k' s'épaule sur une matrice l qui se trouve en dessous. On peut, par ce procédé, arriver à former par exemple des raccords selon la fig. 3 et les souches latérales du raccord selon la fig. 4.
Le raccord selon la fig. 14 possède deux souches dont les axes sont à 90 l'un de l'au tre, ces souches pouvant être formées de dif férentes façons. Ou bien, on les sort d'après la forme d'exécution du procédé illustrée dans les fig. 9, 10 et 11, en tournant la pièce a de 90 ou d'un plus petit angle si on le dé sire, après l'enfonçage du premier trou et en roulant ensuite le reste de la plaque pour former le conduit principal, comme il a été expliqué en regard de la fig. 11, ou bien on peut faire le raccord en deux pièces, comme il est montré en regard de la fig. 15, où l'on voit un raccord ayant deux coutures longitu dinales.
Dans cette fig. 15, les souches sont diamétralement opposées, mais il est bien en tendu qu'elles pourraient être dans une situa tion réciproque analogue à celle qui est mon trée en fig. 14.
Le raccord montré en fig. 16 est également en deux pièces sorties de la même matrice, dans lesquelles le rétrécissement m du con duit principal i, pour former la souche co axiale audit conduit principal, est obtenue en même temps que les deux souches laté rales n. Il y a cependant possibilité d'obte nir un tel raccord ou, d'une manière géné rale, des souches coaxiales au conduit prin cipal par une rétreinte axiale de l'orifice du conduit principal. Cette rétreinte peut aller jusqu'à une fermeture quasi-complète dudit conduit et est suivie d'un enfoncement de la paroi ainsi formée par un poinçon pénétrant dans cette dernière par l'intérieur du conduit principal et coaxialement à ce dernier.
La coopération de ce poinçon et de la matrice de soutien permet l'étirage local des parois de fermeture et l'amenée de la souche axiale. Le même procédé peut être utilisé comme suite à celui qui est montré dans les fig. 12 et 13 pour arriver à un raccord selon fig. 4 ou bien comme suite au procédé montré aux fig. 9, 10 et 11 pour arriver à un raccord se lon fig. 2.
Le raccord des fig. 6, 7 et 8 présente un conduit principal constitué par emboutissage d'un disque, en forme de cape selon la fig. 6, qui peut être perforé depuis son intérieur pour obtenir une souche excentrique selon la fig. 7 ou une tubulure concentrique selon la fig. 8.
Dans les formes d'exécution décrites du procédé selon l'invention, l'enfoncement des parois du conduit principal est en somme un étirage local que l'on obtient d'autant mieux que le rayon reliant le conduit principal à la souche est grand. D'autre part, la circulation des fluides est d'autant plus facile que le passage du conduit principal à la souche est sans coudes anguleux. On a donc tout avan tage à étirer les naissances des souches à des rayons plus grands que l'épaisseur du métal.
Les raccords décrits et représentés pour ront être fabriqués en différentes épaisseurs de parois, comme par exemple pour les tubes dits à "paroi mince", les tubes normaux et les tubes dits "renforcés".
Les extrémités des tubulures de ces rac cords seront chanfreinées sous un angle de 30 à 45 , selon l'épaisseur des parois, pour assurer une bonne pénétration de la soudure circulaire. Au-dessous de 3 mm d'épaisseur de paroi, le chanfrein ne sera toutefois pas nécessaire.
Dans certaines formes d'exécution spé ciales du procédé selon l'invention, les tubu lures seront ensuite soumises à un roulage, voire même à un léger laminage périphérique, pour assurer leur parfaite circonférence.
En outre, chaque raccord, une fois ter miné, devra être éprouvé à une pression hy draulique ou à air comprimé. Cette pression sera déterminée selon la catégorie du raccord entrant en ligne de compte.
Les raccords devront être de même ma tière que les tubes à assembler, c'est-à-dire, pour les tuyaux d'installations de chauffage central, en acier extra-doux ayant approxima tivement la composition et les caractéristiques suivantes C = environ 0,18 %, Mn = environ 0,50 7o, charge de rupture R =environ 23 kg/mm, module d'élasticité E = env. 18-20 kg/mm, allongement minimum à la rupture en cen tièmes = 20% environ.