Brevet FR2101116A1 — publié le 19720331

La présente invention concerne les procédés et dispositifs pour cintrer les tubes métalliques de grand diamètre, essentiellement ceux destinés à former des conduites destinées à divers usages. On connait déjà des procédés pour cintrer les tubes par application de forces de flexion à leur surface intérieure, qui sont réaliséesen tirant à l'intérieur du tube un dispositif coudé conique sous forme d'un mandrin provoquant le cintrage du tube. Vu les forces importantes qui apparaissent lors de la traction de ce dispositif, ces procédés sont surtout utilisés pour le cintrage de tubes à l'état chaud. Quand les tubes sont cintrés à froid par le procédé en question, on se heurte à diverses difficultés. Les forces importantes nécessaires pour tirer le dispositif conique à l'in- térieur du tube provoquent, dans le cas de cintrage de tubes à parois minces, une perte de stabilité et des cassures dans leurs parois. Les forces de frottement importantes entre la surface ag#issante du dispositif lors de son déplacement et la surface intérieure du tube cintré provoquent la détérioration de ce dernier. Le dispositif étant conique, le diamètre du tube cintré augmente, ce qui rend difficile la jonction de ces tubes à des tronçons droits lors de leur soudage, ou bien nécessite l'emploi d'ébauches de moindre diamètre. Le dispositif pour cintrer les tubes de grand diamètre par le procédé décrit, vu l'importance des forces de traction nécessaires, est encombrant, de construction compliquée et dwex- ploitation incommode. Le but de la présente invention est de mettre au point un procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre, permettant de cintrer des tubes de grand diamètre en appliquant des forces considérablement moindres à la surface intérieure des tubes. On propose un procédé pour cintrer les tubes à froid, essentiellement ceux à parois minces et de grands diamètres, en utilisant un dispositif engagé à l'intérieur du tube et en appliquant des forces de flexion sur la surface intérieure du tube, caractérisé en ce que le tube est cintré à l'aide d'organes agissants disposés sur le dispositif et qu'après chaque cintrage, le dispositif est déplacé à l'intérieur du tube pour le cintrage suivant. Le dispositif utilisé pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comprend un dispositif conçu sous forme d'un cadre rigide, dans la partie médiane duquel se trouve un sabot de cintrage orienté vers la partie du tube en extension tandis qu'aux extrémités du cadre sont disposés des organes agissants orientés vers la partie comprimée du tube et dont au moins l'un est destiné à créer les efforts de flexion nécessaires tandis qu'un autre sert de butée. Il est préférable que chaque organe agissant créant les forces de flexion soit constitué d'au moins un vérin hydraulique sur la tige duquel est montée une tête à segment se trouvant au contact de la surface du tube lolos du cintrage. Il est rationnel de monter dans la partie médiane du cadre un mécanisme d'entretoisement comprenant une série de vérins hydrauliques disposés sur le cadre dans des directions radiales par rapport à l'axe du tube, et aux tiges desquels sont articulées des têtes à segment rigide disposées au contact de la surface du tube lors du cintrage. Le dispositif portant les organes agissants et engagé à l'intérieur du tube à cintrer est monté sur un chariot automobile. Le procédé de cintrage et le dispositif pour sa mise en oeuvre présentent les avantages suivants. Les forces de traction et de frottement sont absentes, car les organes agissants du dispositif engendrent les forces de flexion en éliminant ainsi la possibilité de cassure et de détérioration des parois du tube. Le mécanisme d'entretoisement monté sur le cadre augmente la stabilité de la partie comprimée du tube, augmente la qualité du cintrage et permet de confectionner des tubes à forte courbure. Le procédé et le dispositif conformes à l'invention n'impliquent pas une augmentation du diamètre du tube lors de son cintrage. Le dispositif utilisé pour le cintrage de tubes à parois minces de grand diamètre par le procédé de l'invention est plus simple à exploiter, moins encombrant et moins lourd que les dis positifs connus destinés aux mêmes usages. Pour mieux comprendre l'invention on donne ci-dessous, à titre d'exemple non limitatif une description détaillée du pro cédé et du dispositif pour sa mise en oeuvre, avec renvois aux dessins annexés qui représentent: - la figure 1, une vue d'ensemble du dispositif pour cintrer les tubes; - la figure 2, une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1; - la figure ), une vue en coupe suivant III-III de la figure 1; - la figure 4, une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 1; - la figure 5, une vue en coupe suivant V-V de la figure 1; - la figure 6, une vue en coupe suivant VI-VI de la figure 1; - la figure 7, une vue en coupe suivant Vil-Vil de la figure 1;; - les figures Sa, Sb, 8c, des schémas technologiques du cintrage des tubes. Le dispositif pour cintrer les tubes se compose d'un dis positif réalisé sous forme d'un cadre ou châssis rigide 1 (figure 1) formé d'un jeu de tôles d'acier et monté sur deux rou leaux 2 (figures 1, 4 ) disposés l'un derrière l'autre. Les rou leaux sont montés sur des axes 3 dans des paliers 4 armés de res sorts 5. Les axes 3 sont mobiles par rapport au cadre 1 dans la direction verticale afin d'empêcher les rouleaux 2 d'enfoncer les parois du tube 6 lors de son cintrage. Un sabot de cintrage 7 (figures 1, 5) orienté vers la partie en extension du tube 6 est rigidement fixé à la partie médiane du cadre 1. Des organes agissants disposés aux extrémi tés du cadre 1 sont orientés vers la partie comprimée du tube et destinés à créer un couple de flexion. Chaque organe agissant se compose de deux vérins hydrauliques 8 (figures 1, 7) montés de manière à pouvoir se balancer sur des axes horizontaux 9 (figure 1) suivant la direction de l'axe du tube 6, et maintenus en position verticale par des ressorts 10. Les tiges 11 des vérins 8 (figures 1, 7) portent des têtes de butée à segment 12 articulées sur lesdites tiges. Dans la partie médiane du cadre 1 se trouve un mécanisme d'entretoisement destiné à augmenter la stabilité de la paroi du tube dans la partie comprimée du coude. Ce mécanisme comprend trois vérins hydrauliques verticaux 13 et six horizontaux 14 (figures 1, 5) dont les tiges 15 portent des tettes à segment 16 articulées sur elles. Ces têtes agissent par leurs surfaces curvi lignes sur la surface intérieure du tube 6. Les vérins hydrauliques horizontaux 14 sont rigidement fixés dans les ouvertures 17 du cadre 1, tandis que les vérins verticaux 13 sont fixés au sabot de cintrage 7 à l'aide de tirants ou analogues 18. Les vérins 8, 13, 14 (figure 1) sont commandés par une pompe hydraulique 19 (figure 6) entraianée par un moteur électrique 20. Un moteur électrique 21 (figures 1, 3) associé à un réducteur 22, lié mécaniquement à l'un des rouleaux 2 et monté sur le cadre 1 déplace ce dernier par rapport au tube à cintrer. Des galets-guides 23 (figures 1, 2) montés sur les côtés du cadre 1 guident ce dernier quand il se déplace dans l'enceinte du tube 6. La commande générale des groupes de l'installation est réalisée à partir d'un pupitre de commande à distance (non représenté) Le procédé de cintrage de tubes à l'aide du dispositif selon l'invention est le suivant. Le tube à cintrer 6 (figure Sa) est placé sur des supports 24 dont l'un comporte un logement 25 destiné à recevoir le dispositif au début et à la fin du cintrage. Pour le cintrage, le dispositif pénètre à l'aide des rou leaus 2 à l'intérieur du tube 6 et se place à son extrémité, du côté opposé au support 24 comportant le logement 25. Le mécanisme d'entretoisement est mis en marche et les têtes à segment 16 (figure 1) montées sur les tiges 15 des vérins 13, 14 s'appliquent sur les parties du tube 6 destinées à être déformés au cours du cintrage, assurant ainsi la stabilité de la partie comprimée de la paroi du tube 6. Les vérins de pliage 8 sont ensuite mis en marche . Ces vérins, par l'intermédiaire des tiges 11, transmettent les forces de cintrage aux têts à segment-12 se trouvant au contact du tube et le cintrant. Le cintrage une fois réalisé, les vérins S, 13, 14 sont arrêtés et rappelés en position initiale, permettant ainsi le déplacement sans obstacle du -dispositif sur les rouleaux 2 à l'intérieur du tube 6 pour ltexécution-du cintrage suivant. le cycle est ensuite répété. La valeur du déplacement du dispositif -entre de-ux coudes voisins est déterminée par la longueuer des parties déformées du tube et par le degré de leur recouvrement. l'e cintrage du tube est réalis#é par une série de cintrages (figures 8b), le dispositif~étant progressivement déplacé vers l'extrémité du tube 6 située sur les supports 24 à logement 25, et venant occuper, au terme du cintrage, sa position initiale sur le logement 25 (figure Sc). L'extrémité du tube qui monte au cours du cintrage est maintenue dans le plan vertical par des grappins ou analogues 26 ou par tout autre moyen 27 de levage de charges. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont- exécutée-s selon l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de cintrage de tubes, à froid, essentiellement de tubes à parois minces et de grands diamètres, par introduction d'un appareil à l'intérieur du tube et application de forces de flexion à sa surface intérieure, caractérisé en ce que les tubes sont pliés à l'aide d'organes agissants disposés sur ledit appareil, ce dernier étant déplacé sans obstacle à l'intérieur du tube 6 après chaque cintrage, en vue del'exé- cution du cintrage suivant. 2. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, comprenant un dispositif s'engageant à l'intérieur du tube à cintrer, caractérisé en ce qu'il est conçu sous forme d'un cadre ou châssis rigide, dans la partie médiane duquel se trouve un sabot de cintrage orienté vers la partie du tube en extension, tandis qu'aux extrémités dudit cadre sont disposés des organes agissants orientés vers la partie comprimée du tube, au moins l'un desdits organes agissants étant destiné à créer les forces de flexion nécessaires et l'autre servant de butée. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque organe agissant, créant les forces de flexion est constitué d'au moins un vérin hydraulique, dont la tige porte une tête à segment se trouvant au contact de la surface du tube lors du cintrage. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans la partie médiane du cadre ou châssis précité est placé un mécanisme d'entretoisement comprenant plusieurs vérins hydrauliques disposés sur ledit cadre dans des directions radiales par rapport à l'axe du tube à cintrer et sur les tiges desquels sont articulés des têtes à segment rigides se trouvant au contact de la surface dudit tube dans sa partie comprimée lors du cintrage. 5. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif précité est monté sur des rouleaux. 6. lies tubes ou autres pièces tubulaires, caractérisés en ce qu'ils sont cintrés par le procédé suivant la revendication 1 ou au moyen de l'appareil suivant l'une des revendications 2 à 5.