Brevet FR2102294A1 — publié le 19720407

Pour fabriquer des tubes à soudure longitudinale, dans la gamme des diamètres moyens et jusqu'aux plus grands diamètres, on roui* uniformément un flan de tôle sur toute sa longueur et ensuite, on soude la fente longitudinale.Pour former le tube fen-5 du, on rouis le flan de tôle sur une machine à rouler à trois cylindres, ou bien en deux étapes on le précambre en U et on le roule au moyen de matrices de la forme voulue. Il est connu d'exécuter les matrices en deux ou trois éléments. Habituellement, les éléments de matrices sont des pièces de fon-10 derie plutôt massives ou des structures soudées de mime nature. On s'efforce d'obtenir des matrices aussi rigides que possible afin que, lors du roulage, les grandes forces soient absorbées sans déformation importante de la matrice. Il faut éviter la déformation non pas tellement à cause du risque de rupture mais surtout à •J5 cause du risque d'obtenir par une même matrice des tubes de section de forme différente d'où des épaisseurs de paroi différentes. On connaît des contours de matrice qui s'écartent de la forme circulaire afin que le tube matrice présente une section circulaire. Pourtant, on considère comme inévitable, que la section du tube 20 fabriqué s'écarte plus ou moins de la forme circulaire. On obtient des sections ovales aussi bien verticalesqu'horizontales dont l'utilisation peut entraîner des difficultés. L'invention a pour but, grâce à une structure appropriéede la matrice, la fabrication de tubes de section circulaire. On 25 sait que cela n'est pas possible avec les structures usuelles de matrice ni avec un contour de matrice modifié ; il faut plutôt faire rentrer dans cette étude la structure même de la matrice et les conditions de tension qui se présentent dans la matrice. L'invention a pour objet 'une matrice en plusieurs éléments, 50 en particulier en deux éléments, pour rouler des flans de tôle précambrés en U à fente longitudinale. Une ou plusieurs de ces matrices sont disposées sur la longueur du flan de tôle. Elle est caractérisé par le fait que chaque élément de matrice présente la forme d'une voûte de tunnel, dans la forme inté-55 rieure de laquelle est ménagée la forme du tube à fabriquer et à laquelle se raccordent sensiblement tangentiellement, sur les flancs, des parois longitudinales par lesquelles les forces de presse peuvent être transmises. La forme de la voûte de tunnel est représentée par une plaque 40 cintrée en demi-cylindre, l'épaisseur de la ..plaque restant prati- 71 29570 2 2102294 quement constante de part et d'autre de l'axe du cylindre jusqu'au bord. Contrairement aux structures classiques, la voûte ainsi formée n'a qu'une rigidité limitée à la flexion et ne nécessite pas de nervures ni autres raidissements locaux pour assumer sa 5 fonction. L'avantage de la matrice selon l'invention réside dans le fait qu'un contour intérieur circulaire qui est facile à réaliser assure un roulage si uniforme du flan de tôle qu'après le soudage du raccordement longitudinal on obtient des tubes circu-10 laires. Les matrices sont en outre plus légères et donc aussi plus faciles à changer que les matrices classiques et on peut déterminer leur fatigue de façon plus simple et plus satisfaisante étant donné l'absence de tout raidissement, de strtë que l'on peut dans une 15 large mesure éviter les ruptures de matrice. Selon une caractéristique de l'invention, les parois longitudinales dépassent le sommet de la voûte. Selon un mode d'exécution de l'invention, de façon que l'on puisse corriger les écarts entre le contour de la matrice et le 20 contour désiré, en particulier la forme circulaire, les parois longitudinales situées de part et d'autre sont reliées entre elles par des ancrages dans la région de l'appui, donc aussi loin que possible de la région des flancs. En appliquant aux ancrages une tension appropriée, on peut corriger de façon simple tout écart 25 du contour de la matrice. Un exemple non limitatif d'exécution de la matrice selon l'invention est représenté en coupe transversale par la figure unique. Un élément de matrice est formée de la plaque 1 cintrée en forme de voûte de tunnel et dont l'épaisseur n'augmente que de 30 façon négligeable du sommet 2 à la région des flancs 3 mais peut aussi être constante. La surface de travail est le contour semi-cylindrique 4 de la matrice. La voûte présente une rigidité à la flexion qui est limitée et qui n'est que relativement faible. Le contour intérieur ne s'écarte pourtant pas de la forme circulaire 35 lors du matriçage car la circonférence de la voûte est soumise à des efforts très uniformes. Dans la région des flancs 3 se raccordent tangentiellement à la voûte des parois longitudinales 5 et 6 par les appuis 7 et 8 desquelles les forces de.la presse sont transmises suivant 40 les flèches 9 et 10. Dans la région du tireté 11 sont disposés, 71 29570 3 2102294 selon, la longueur de la matrice, plusieurs ancrages dont la précontrainte permet de corriger le contour de la matrice lorsque la matrice se déforme élastiquement sous la tension appliquée pour le façonnage du contour ou lorsque le réglage tangentiel des forces est inexact» 71 29570 ' 2102294 REVENDICATIONS 1.-Matrice en plusieurs éléments servant à rouler des flan» de tôle précambrés en U pour former des tubes à fente longitudinale, une ou plusieurs de ces matrices étant disposées sur la longueur du flan de tôle, matrice caractérisée par le fait que chaque élément de matrice présente la forme d'une voûte de tunnel dans la forme intérieure de laquelle est ménagée la forme du tube à fabriquer et à laquelle se raccordent à peu près tangentiellement, dans la région des flancs,des parois longitudinales par lesquelles les forces de presse peuvent être transmises. 2.- Matrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les parois longitudinales dépassent le sommet de la voûte. 3.- Matrice selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les parois longitudinales situées de part et d'autre sont reliées entre elles par des ancrages dans la région de l'appui, ces ancrages étant de préférence réglables en précontrainte.