Procédé pour la fabrication d'un tube coudé, et tube obtenu pai ce procédé. Dans le brevet suisse N 278661 il est dé crit un procédé de fabrication d'un tube coudé en<B>U',</B> dont le rayon de courbure est inférieur à une fois et, quart le diamètre extérieur du tube.
La particularité de ce procédé réside dans la différence des températures auxquelles on porte la région extérieure du coude et la ré gion intérieure du coude avant ou- pendant l'opération de cintrage.
La région située au voisinage de la géné ratrice extérieure du coude est maintenue à une température inférieure à celle de la ré gion située autour de la génératrice interne, ou entrejambe, soit du fait d'un chauffage plus accentué de l'entre-jambe, soit au con traire par refroidissement, éventuellement en cours d'exécution du cintrage, de la région extérieure du coude. On obtient alors ce ré sultat que le cintrage, au lieu de s'effectuer autour de l'axe moyen du coude ou cintre, comme dans les procédés connus, s'effectue autour ou au voisinage de la génératrice la plus extérieure du coude, en sorte que le rayon de la courbe du cintre final peut être réduit bien davantage.
La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'un tube coudé, en<B>U,</B> grâce auquel il est possible de réduire encore le rayon de la courbe intérieure du coude, de façon qu'il soit négligeable, c'est- à-dire que les branches du<B>U</B> soient si rappro- chées l'une de l'autre qu'elles se touchent ou qu'il ne reste plus qu'une fente entre elles.
A cet effet, le procédé selon l'invéntion est caractérisé en ce qu'on chauffe, à une température permettant le fluage du métal, au moins une partie de la région intérieure dudit coude, et en ce qu'on rapproche l'une de l'autre les ".deux branches du coude, de ma nière à produire dans la région intérieure du coude un refoulement du métal.
La zone de chauffage dont il vient d'être question, et l'importance du chauffage sont déterminées par l'épaisseur des parois du coude, la distance dont on veut refouler l'une vers l'autre les deux branches du coude et la portée des efforts de refoulement, c'est- à-dire la distance entre l'axe de symétrie du coude et le point d'application de l'effort de refoulement. Il est. entendu que cette portée est toujours relativement grande par rapport à la distance sur laquelle sera refoulé le mé tal, c'est pourquoi l'on applique le présent procédé non pas à un coude à grand rayon de courbure interne, mais à un coude à petit rayon, obtenu comme dans le brevet précité.
La présente invention a également pour objet un tube en<B>U</B> obtenu par le procédé défini ci-dessus.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exem ple, plusieurs mises en aeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 représente, en coupe, un tube coudé en U à rayon de courbure intérieur déjà réduit, et sur lequel on a indiqué la zone destinée à être soiuuise au chauffage.
La fig. 2 représente ce coude disposé dans des écrans qui assurent la délimitation de la zone de chauffage.
La fig. 3 représente en plan, partielle ment coupé, le tube au stade initial du pro cédé.
La fig. 4 est analogue à la fig. 3 au stade final du procédé.
La fig. 5 est une vue en bout de la fig. 3. La fig. 6 représente, en coupe, le tube coudé selon la fig. 4.
Les fig. 7 et 8 sont des vues en plan, analogues aux fig. 3 et 4, d'une variante.
Les fig. 9 et 10 représentent, en coupe, des tubes coudés, de section circulaire, obte nus au cours des opérations illustrées aux fig. 7 et 8.
Les fig. 11 à 13 sont des "viles semblables auX fig. 3 à 5 illustrant une autre forme de mise en #uvre du procédé, la fig. 12 étant une coupe par la ligne 12-12 de la fig. 11.
Les fig. 14 à 17 concernent le cintrage d'un tube dont la section de forme circulaire aplatie se prolonge par deux ailettes creuses tangentielles.
Les fig. 14 et 15 représentent respective= ment le tube -coudé en coupe transversale et en coupe suivant la ligne 15-15 de la fig. 14.
Les fig. 16 et 17 sont relatives au cin trage du même tube, mais dans un plan per pendiculaire.
Les fig. 18 à 21 sont semblables aux fig. 14 à 17, mais relatives au cintrage d'un tube de section ovale.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 1, un coude à rayon de courbure intérieur déjà réduit, c'est-à-dire inférieur à environ une fois et quart le diamètre extérieur du tube, et obtenu par exemple conformément au procédé dé crit dans le brevet précité, est soumis à un chauffage dans la partie délimitée par le rectangle El en traits interrompus qui s'étend à la fois sur la région intérieure et la région extérieure du coude, ces deux régions étant. séparées par la ligne médiane m (fig. 1). Il peut être indiqué que l'entre-jambe soit chauffé sur une plus grande longueur que la région extérieure du coude ou inversement.
Pour protéger contre l'action de la cha leur les parties du coude qui doivent rester froides, on peut. le disposer, comme on le voit fig. 2, dans des écrans a1 a2 de forme conve nable et dont l'intervalle laisse passer la . région .A du coude a. qui doit être soumise au chauffage.
Lorsque la température permettant. le fluage du. métal est atteinte, le coude est alors porté dans un appareil du genre de celui qui a été décrit dans le brevet précité, et cons titué par deux plaques b et c (fig. 5), main tenues à une distance correspondant au dia mètre extérieur du tube a et comportant deus mâchoires ou demi-matrices<I>fi f2</I> qui peuvent être rapprochées d'un mouvement de transla tion suivant le sens des flèches B, de façon à exercer sur la partie centrale du coude deux poussées exactement opposées. On produit alors un refoulement du métal dans la région.
chauffée, ce refoulement produisant, d'une part, une surépaisseur de la paroi des tubes, tant pour la paroi de l'intérieur ou entre jambe que pour la paroi de l'extérieur du coude, et assurant en même temps, au lieu d'un aplatissement, un gonflement du tube, c'est-à-dire une augmentation de la section interne du coude, En effet, le chauffage et la. poussée exercée sont réglés, en fonction de la portée sur laquelle s'exerce la poussée, de façon que le refoulement du métal s'opère vers l'extérieur, aussi bien en ce qui concerne la région extérieure que la région de l'entre jambe.
Finalement, comme on le voit fig. 6 en coupe, on obtient un tube dont les bran ches de sortie ii i sont presque jointives, c'est-à-dire dont le rayon de courbure inté rieur du coude est pratiquement inexistant, et dont les parois, tant du côté de l'entre jambe que du côté de la région extérieure, comportent des surépaisseurs P.
Le procédé décrit peut être appliqué à des tubes en acier spécial.
Pour assurer le gonflement, ou élargisse ment, de la section de passage intérieur du tube dans le coude, il peut être indiqué, au cours de l'opération, de refroidir la partie extérieure dit coude de faon que le refoule ment chi métal s'opère toujours vers l'exté rieur.
Au lieu de disposer le coude dans Lin appareil de refoulement comportant des demi- matrices, on peut se contenter de marteler à petits coups les deux côtés il i2 restés froids clu cintre.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 7, les con- toury Al Bl et 112 B2 des matrices f1 f2 entre lesquelles est pressé le cintre peuvent ne pas s'appliquer au début de l'opération contre toute la région extérieure du coude, mais lais sent subsister un intervalle à la partie supé rieure, intervalle qui permet au métal de cette région extérieure, pendant l'opération de compression,
d'être repoussé vers l'exté rieur de façon à ne pas diminuer la section interne de passage à l'intérieur du coude (fig. 8 et 9).
Lorsque ces contours Al Bl, A2 B2 s'écar tent davantage encore du cintre, on peut ob tenir finalement un cintre de contour ogival, tel que celui représenté sur la fig. 1.0.
Durant cette opération, on provoque un refoulement sur lui-même du métal du cintre dans la région G ramollie par le chauffage, et les branches de sortie du coude peuvent devenir pratiquement jointives, comme on le voit aux fig. 9 et 10.
Au cours de l'opération, les parois du coude se renforcent, c'est-à-dire prennent une surépaisseur, tant dans l'entre-jambe en que dans la zone extérieure en h, et cela sans que 1a section interne de passage du coude soit sensiblement diminuée. On remarquera que la surépaisseur de l'entre-jambe g va s'étendant le long des branches chi coude jusqu'en i, ce quia pour effet d'assurer ait coude une solidité et une résistance des plus satisfaisantes.
Le chauffage de la région G et la pres sion des poinçons ou matrices f l f 2 peuvent être réglés de façon à obtenir soit un simple tassement de métal dans les régions g et h., soit un glissement du métal de la région g. vers les branches jusqu'en i, ainsi qu'il a été représenté sur les figures et cela sans qu'il y ait une surépaisseur excessive des parois, soit so enfin une combinaison de ces deux effets de tassement et de glissement.
Dans certains cas, comme on le voit à la fig. 11, la région médiane du coude délimi tée par exemple par le contour<I>A' B' C' D'</I> peut rester froide ou à -une température moins élevée que les régions ombrées L' qui sont portées par tout moyen convenable, par exemple chauffage au chalumeau, à une tem pérature supérieure.
Cela était, lorsqu'on rapproche les mâchoires f1 f2 dans le .sens des flèches F, soit qu'une seule des mâchoires se déplace, soit que les deux se déplacent en sens opposés, on obtient finalement un rap prochement des branches du cintre a qui prend alors la forme indiquée fig. 13 avec un rayon de courbure interne très réduit.
Chaque branche restée froide du cintre a se trouve en quelque sorte comprimée contre la partie restée froide<I>A' B' C' D',</I> qui forme en clume, et le cintre fléchit pour prendre la forme finale de la fig. 13, ce fléchissement; étant facilité par le chauffage des régions E.
La zone de chauffage qui est indiquée sur la fig. 11 n'est donnée qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'on pourrait se contenter de ménager une zone froide de forme approxi mativement triangulaire telle qu'elle est déli mitée par le contour<I>C' l' D' et</I> chauffer, de part et d'autre de cette zone, les contours approximativement polygonaux <I>A' l' D'</I> G', d'une part, et<I>I' B'</I> H' <I>C',</I> d'autre part,
de façon à obtenir -une augmentation de tempé- r ature aussi bien dans la région interne dit coude que dans la région externe du coude pour faciliter l'opération de pressage qui con duit à un cintre de rayon de courbure très réduit.
Un des avantages dit procédé qui vient d'être décrit réside en ce que les matrices ou mâchoires<I>f 1 f 2</I> n'ont plus besoin de pré senter une forme cintrée ou ogivale corres pondant à celle du tube coudé final que l'on désire obtenir, mais peuvent être rectilignes, comme on le voit sur la figure et conques de façon à emboîter simplement la partie droite des branches du tube coudé.
Le procédé de fabrication décrit peut s'appliquer à des tubes coudés de section, quelconque et non pas forcément à des tubes coudés de section circulaire. Sur les fig. 15 à 17, on a représenté le tube coudé obtenu dans le cas d'un tube dont la section a la forme que l'on voit sur les fig. 15 ou 17, dans laquelle le tube k se prolonge suivant deux ailettes creuses tangentielles ml m2. Sur les fig. 14 et 15, le cintrage a été obtenu dans un plan approximativement parallèle à celui des ailettes ml m2.
Le cintrage peut également avoir lieu dans un plan perpendiculaire, comme on le voit dans le cas du coude 1, de même section de tube, représenté sur les fig. 16 et 17: Les fig. 18 à 21 représentent le coude dans le cas où le tube est un tube de section ovale n. Dans le cas du coude représenté sur la fig. 18, le cintrage est obtenu dans un plan parallèle au plan d'ovalisation du tube. Dans le cas du coude o, représenté fig. 20 et 21, qui est obtenu à partir d'un tube de même section, le cintrage a lieu clans un plan perpendiculaire.