Brevet FR2210456A1 — publié le 19740712

Lé secteur technique de l'invention est celui des mandrins de cintrage des tubes. Dans le cintrage des tubes métalliques de relativement gros diamètres, tels que ceux qui sont utilisés dans les oléoducs, on doit disposer généralement sur place d'un outillage qui comprend à l'évidence une cintreuse et un mandrin permettant le maintien d'une forme régulière du tube soumis aux pressions de la cintreuse. Il existe déjà de tels mandrins à remplissage hydraulique sous pression qui empêchent la formation de plis et de faux fonds et qui comprennent, entre des appuis extrêmes généralement pourvus de galets à répartition régulière étoilée, un manchon à gonflage hydraulique entouré d'une enveloppe expansible à garniture externe formée par un bardage métallique. Ces dispositifs connus offrent divers inconvénients qui touchent notamment une grande fragilité du manchon intérieur expansible, et une faible capacité de déformation notamment au gonflage de l'enveloppe. En outre, les pressions de gon#flage hydraulique sont étroitement limitées et l'ensemble offre une longévité réduite, ce qui complique les opérations et en augmente le prix. La présente invention a notamment pour but d'y remédier. Elle concerne à cet effet un mandrin de cintrage de tubes à manchon gonflable, intérieur à une enveloppe et dans lequel des flasques d'appui longitudinal du manchon sur les extrémités de ladite enveloppe comprennent un ancrage à double crémaillère sur les parois dudit manchon et une surface d'appui conique dans l'embout correspondant d'enveloppe; cette dernière est constituée par assemblage de bandes à. recouvrement d'une matière élastomère qui, extérieurement, est garnie. d'un bardage de bandes de métal solidarisées de ladite matière. Ces dispositions font montre d'une aptitude particulière à supporter de très hautes pressions de gonflage, sans arrachement ni déchirure du manchon vis-à-vis des sertissages extrêmes, des temps de réponse opératoires particulièrement brefs et une adaptation aisée à la construction en grand diamètre. La description qui va suivre en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 montre en coupe partielle et avec des arrachements un tel mandrin disposé dans un tube devant être soumis à un cintrage. Les figures 2 et 3 en montrent l'une, une vue en bout et l'autre une coupe faite selon la ligne 111-111 de l'objet de la figure 1. Le mandrin représenté comprend tout d'abord un nanchon intérieur 1 constitue par une enveloppe tumulaire en caoutchouc, armée d'une carcasse de fils de façon telle qu'à l'état libre, son expansion puisse atteindre environ deux fois la valeur de son diamètre au repos, toute expansion transversale s'accompagnant d'une contraction correspondante longitudinale #ffune chacune/ Les extrémités de ce manchon sont montées/sur un embout à chemise interne 2 extérieurement pourvue de cannelures diamétrales à flancs inclinés en alternance, pour former une sorte de crémaillère interne du manchon de retenue. Cette chemise est terminée par deux nervures externes étagées 3. et 4 et par un rétreint 5 à filetages interne et externe. Le filetage interne reçoit la tête également filetée 6 d'un opercule pourvu d'une extension à gorge 7 réceptrice d'un joint torique 8 dans l'alésage intérieur 9 de ladite chemise 2. Une frette 10 intérieurement pourvue de cannelures qui reproduisent symétriquement les cannelures externes de la chemise 2 est sertie en compression sur le manchon 1 et est terminée par une bordure rabattue 11 insérée entre les nervures 3 et 4. Cette chemise forme donc une retenue externe complémentaire dudit manchon. Sur le filetage externe du rétreint 5 est en outre vissée en butée sur la nervure 4, plus saillante, une jupe 12 qui porte en tête des chapes inclinées 13 support de galets 14 en dépassement longitudinal et radial de la tranche extrême ducit rétreint, alors qu'à l'opposé cette jupe porte un embout 15 à surface terminale tronconique 16. Entre les deux emhouts 15, avant montage de l'une des jupes, est enfilée sur le manchon 1 une enveloppe 17 obtenue par juxtaposition en recouvrement successifs de bandes de caoutchouc. Entre les tranches extrêmes de l'enveloppe, sa périphérie est recouverte de lames 18 métalliques collées, minces, presque jointives, disposées selon les génératrices rectilignes du cylindre ainsi réalisé. Alors que l'un des bouchons 6 est pourvu sur son flanc extérieur d'un téton à six pans 19 de blocage, l'autre reçoit un raccord 20 qui outre le rôle précité, reçoit une tubulure 21 flexible d'amenée de liquide de gonflage. Au cours du fonctionnement d'un tel agencement, il est visible que,' l'état de dégonflage, le mandrin peut Aetre roulé sur les galets 14 intérieurement à un tube 22 jusqu'à l'emplacement du cintrage souhaité. Par admission de fluide de gonflage, le manchon interne 1 est soumis à expansion diamétrale et raccourcissement, ce qui amène les portées tronconiques 16 à pénétrer dans les tranches extrêmes de l'enveloppe extérieure 17. Cette enveloppe est donc gonflée jusqu'à butée des lames métalliques 18 à l'intérieur de la surface du tube 22. Pendant l'exécution du cintrage, les lames 18 diamétrales se courbent à la façon de lames de ressort. Toutes les autres subissent des déformations gauches plus ou moins poussées sur toute leur longueur. On obtient néanmoins intérieurement au tube 22 une application telle que le cintrage ne s'accompagne pas d'apparition de plis ou de faux fonds dans le tube trait. Dès que l'angle de cintrage est obtenu à un emplacement, un dégonflage rapide qui occasionne un retour en forme du manchon aidez par les portées coniques 16 est suivi d'un déplacement de l'amplitude voulue par roulement sur les galets 14, avant une nouvelle application de pression et de la sorte dé cintrage est poursuivi pas à pas, si besoin est avec passes en reprises succes sives. La supériorité du dispositif apparat dans 1'extr#me résistance aux pressions et déformations correspondantes du manchon et de l'enveloppe, dans la résistance à l'arrachement dudit manchon vis vis des doubles crémaillères de retenue formées dans les chemises et les frettes et dans la régularité de l'expan- sion de l'enveloppe, sous l'action du manchon-et des portées tronconiques 16 de ses abouts. C'est ainsi que l'attache du manchon offre une bonne résistance à des applications répétées de pression de 100 bars alors que les pressions normales de service ntatteignent généralement que 30 à 35 bars. I1 est possible au surplus de donner à la chemise 2 et à la frette 10 correspondantes une longueur suffisante pénétrant aussi largement que voulu à l'intérieur de l'enveloppe, ce qui concourt à la résistance de l'ancrage. En outre, de tels mandrins peuvent être construits pour s'adapter à des tubes allant jusqu'à 75 et 100 cm de diamètre, alors que les limites des mandrins connus ne dépassent guère des dimensions adaptables qu'à des tubes d'un diamètre de 50 cm. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. - REVENDICATIONS 1.- Mandrin de cintrage comportant un manchon gonflable hydrauliquement entouré d'une enveloppe déformable élastiquement de portée sur la paroi interne d'un tube en cours de cintrage, caractérisé par le fait que ledit manchon est pourvu de fiasques extrêmes d'obturation comportant chacun un ancrage à doublescré #naillères, intérieure et extérieure audit manchon et une portée conique d'appui dans l'embout correspondant d'enveloppe. 2.- Mandrin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le flasque extrême est constitué par une chemise à gorges externes déterminant une denture à deux inclinaisons alternées de retenue dudit manchon, une frette à denture interne, symétriquement disposée en regard de celle de la chemise, frette à extrémité sertie dans une gorge de ladite chemise, un obturateur étanche rapporté et une jupe enveloppante fixée sur ladite chemise et terminée en regard de la tranche d'enveloppe par une portée conique d'appui dans ladite tranche. 3.- Mandrin selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'obturateur est vissé dans un filetage interne de la chemise et la jupe vissée sur un filetage externe de ladite chemise. 4.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la longueur de chemise et frette dépasse celle de la jupe. 5.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'in des obturateurs est pourvu d'un raccord pour tube d'alimentation en fluide hydraulique sous pression. 6.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la jupe est pourvue d'une plu ralité de chapes à galets de disposition déportée. 7.- Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'enveloppe est recouverte extérieurement par un bardage de lames métalliques collées, minces et indépendantes mutuellement, n'atteignant pas en longueur les tranches externes de ladite enveloppe. 8.- Mandrin selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'obturateur est muni dtune extension pénétrant l'alésage de la chemise avec étanchéité procurée par joint torique.