Brevet FR2132483A1 — publié le 19721117

Le brevet suédois n° 336.318, au nom du même déposant, décrit un procédé de fabrication de sections de tube incurvées et d'éléments analogues qui, par rapport aux procédés de la technique antérieure, aboutit à une rationalisation radicale et à une 5 réduction considérable correspondante des frais de fabrication. Le procédé protégé par le brevet précité consiste, en une première phase, à former un certain nombre de segments intermédiaires dont chacun est fermé suivant sa direction longitudinale et présente un profil de section droite correspondant à un segment 10 de paroi du tube qui doit en définitive être fabriqué. Un certain nombre de ces segments sont ensuite réunis, par exemple par soudage, pour constituer un article complètement fermé suivant sa direction périphérique, c'est-à-dire un tube, qui, dans ces conditions, est également fermé suivant sa direction longitudi-15 nale, de sorte qu'on peut le considérer comme une boucle tubulai-re. Finalement, les sections de tube désirées sont sectionnées par division de cette boucle. Les sections sont effectuées suivant des plans à peu près perpendiculaires à l'axe longitudinal du tube et normalement dans un plan perpendiculaire à cet axe. 20 Les segments sont généralement formés par embputissage ou par laminage, mais peuvent également être fabriqués par un procédé de moulage. Le procédé de formage mis en oeuvre et le nombre de segments sont déterminés séparément, en fonction des divers paramètres et conditions de fabrication, parmi lesquels, en pre-25 mier lieu, il faut compter l'épaisseur de paroi du matériau et la capacité de production des machines disponibles. Toutefois, en dehors de ces diverses conditions, une caractéristique générale de ce procédé connu est que chaque segment est formé séparément, ce qui entraîne que le nombre de phases de formage est au 30 moins égal au nombre de segments. Comme on s'en rend compte facilement lorsque chaque pièce à usiner doit être soumise à deux ou à plus de deux opérations de formage, le nombre total d'opérations d'usinage est évidemment d'autant plus grand. Le but principal de l'invention est de fournir un procédé 35 permettant de réduire encore davantage les frais de fabrication en rendant possible le formage de la boucle constituée par assemblage des segments non seulement dans une phase unique mais encore à l'aide d'un équipement entraînant des frais d'investissement moindres que les machines analogues à des presses, à des lami-40 noirs ou à des tours. Comme il ressortira de la description ci- 72 12151 2 2132483 dessous, ces avantages sont particulièrement importants et rentables lorsque les dimensions des sections de tube sont grandes par rapport à l'épaisseur de paroi du tube. Pour la mise en oeuvre de l'invention, deux flans, consti-5 tués par le matériau dont on veut réaliser les sections incurvées de tube et présentant chacun une ouverture centrale, sont placés l'un contre l'autre, leurs arêtes à l'alignement, et ensuite réunis suivant leurs arêtes extérieures aussi bien que suivant les arêtes de leurs ouvertures centrales alignées. De 10 cette manière est formé entre les deux flans un espace clos de tous côtés, à l'intérieur duquel est introduit un agent sous pression de sorte que le matériau constituant les flans se trouve déformé plastiquement pour prendre la forme d'une boucle dont la section transversale est amenée à correspondre au profil 15 désiré des sections de tube incurvées en cours de fabrication. Dans certaines applications, selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux de ne pas laisser se produire librement la déformation résultant de cette mise sous pression. Dans ce cas au contraire les flans sont disposés à 1'intérieur 20 d'un moule dont les parois intérieures limitent les déformations des flans pour obtenir une boucle présentant les dimensions exactes désirées. L'invention est décrite plus en détail ci-après, à l'aide d'un mode de réalisation, pris à titre illustratif mais nulle-25 ment limitatif, d'une section de tube réalisée conformément à l'invention, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente la première phase opératoire consistant à fabriquer deux flans superposables, - la figure 2 montre les flans de la figure 1 assemblés et 30 munis de moyens permettant l'introduction d'un agent sous pression à l'intérieur de l'espace, en forme de fente, »itué entre les flans, - la figure 3 montre une phase opératoire intermédiaire du formage des flans pour obtenir une boucle tubulaire, 35 - la figure 4 montre l'utilisation d'un moule extérieur pour limiter la déformation de la boucle au cours de son formage, - la figure 5 montre la boucle achevée, extraite de son moule, et - la figure 6, enfin, montre une section de tube formée par 40 sectionnement de la boucle annulaire de la figure 5 * 72 12151 3 2132483 Selon le mode de réalisation représenté sur les figures des dessins annexés, choisi à titre uniquement illustratif de l'idée de l'invention, les sections de tube sont obtenues par subdivision d'une boucle annulaire ou toroïdale, telle que celle re-5 présentée sur la figure 5. Pour cette raison, les deux flans 1 et 2 représentés sur la figure 1 ont la forme de rondelles doit les ouvertures centrales ont été désignées par la référence numérique 4. L'un de ces flans présente en outre une petite ouverture 2a. 10 La figure 2 montre la manière dont les deux flans de la figure 1 ont été placés, l'un sur l'autre, à la manière d'un sandwich, et munis de cordons de soudure les réunissant d'une manière étanche suivant leurs pourtours» un cordon extérieur 5 et un cordon intérieur 6. Sur le petit trou 2a. a été soudée une ^5 tubulure de raccordement 3, Avant que puisse commencer ^opération de déformation représentée sur la figure 3, on raccorde à la tubulure 3 l'une des extrémités d'une canalisation 7 dont l'autre extrémité est raccordée à une source de pression appropriée 8. Celle-ci a été représentée symboliquement par un rec-tangle, mais en pratique elle peut être constituée par une pompe, un moteur pour l'entraînement de la pompe, des soupapes de retenue et des moyens analogues dont la conception de détail est immédiate pour tout technicien. L'agent sous pression peut être un gaz ou un liquide. On voit sur la figure 3 que lorsque 25 l'agent sous pression est introduit dans la fente située entre les deux flans 1 et 2 en forme de rondelles, ces flans sont écartés l'un de l'autre et déformés plastiquement selon un profil incurvé. Dans la variante représentée par la figure 4, la pièce en 30 cours de fabrication a été disposée à l'intérieur d'un moule composé d'une moitié inférieure 9 et d'une moitié supérieure 10. La cavité inférieure du moule correspond exactement aux dimensions désirées pour le tore représenté sur la figure 5. Comme on le voit immédiatement, l'utilisation de cet équipement auxiliaire simple 35 et peu coûteux résout le problème de l'exactitude et de la précision des dimensions finales de la boucle en forme de tore . Une fois achevée la phase de déformation, le tore est extrait du moule. Lorsque c'est nécessaire ou si on le désire, la boucle peut être essayée sous pression et c'est un avantage important de 40 l'invention que l'équipement 3, 7, 8 convient très bien à cette 72 12151 4 21324B3 opération de contrôle. L'essai sous pression du tore, ceci avant sa subdivision en sections de tube séparées présente divers avantages. En premier lieu se trouve éliminée la nécessité de munir chaque section de tube de parois d'extrémités qu'il faut ensuite 5 enlever à la fin de l'essai sous pression. La dernière phase du procédé consiste à subdiviser le tore, de sorte que l'on obtient des sections de tube finies et contrôlées, ayant la forme générale représentée sur la figure 6. Cette subdivision peut être réalisée selon l'un quelconque des procédés connus, tels que le 10 sciage, ou en utilisant un équipement de découpage au gaz ou électrique. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application et de réalisation qui ont été plus spé-15 cialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Par exemple, les flans n'ont pas besoin d'être obligatoirement circulaires et pourraient présenter n'importe quelle autre forme pour autant qu'ils soient capables de former une boucle fermée de tous côtés. En outre, il n'est pas indispen-20 sable que les deux flans, utilisés par paires, soient rigoureusement superposables, bien que cette caractéristique soit en général la plus avantageuse. L'invention s'applique particulièrement bien à la production de sections de tubes à partir de tôles métalliques minces, en désignant ainsi les épaisseurs de l'or-25 dre de 2 à 3 mm. Le processus de déformation se trouve facilité s'il est effectué à haute température, cette température pouvant être assurée totalement ou partiellement par l'agent sous pression. 72 12151 5 2132483 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de sections incurvées de tube à partir d'une boucle tubulaire, préalablement formée, fermée suivant la direction de son axe longitudinal, qui est ensuite sec- 5 tionnée suivant des plans situés transversalement par rapport à cet axe pour être ainsi subdivisée en sections de tube séparées, lequel procédé est caractérisé en ce que deux flans (1^2), constitués par le matériau dont on veut réaliser les sections incurvées de tub"eî* 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation plastique est effectuée à l'intérieur d'un moule (9,10) présentant une cavité intérieure dont les dimensions cor- 20 respondent à celles désirées peur la boucle. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que de l'air comprimé est utilisé comme agent générateur de déformation plastique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré-25 cédentes, caractérisé en ce que l'agent générateur de déformation plastique est également utilisé pour le contrôle sous pression de la boucle avant sa subdivision en section de tubes séparées. 5. Sections incurvées de tube, fabriquées suivant le pro-30 cédé selon l'une quelconque des revendications précédentes .