Brevet FR2374977A1 — publié le 19780721

La présente invention concerne d'une manière générale la réalisation d'éléments tubulaires à partir de flansen matériau malléable, en particulier métallique et vise plus particulièrement mais non exclusivement la réalisation de mâts pour gréement de voilier a partir de tels flans. Divers procédés de roulage, de pliage, ou de formage, ont été proposés à cet effet. Ils ont en commun d'assurer à l'unité la réalisation d'ébauches de mat auxquelles sont ensuite appliquées diverses opérations de traitement et/ou d'équipement. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant au contraire la réalisation simultanée de deux de telles ébauches, et, de manière plus générale de deux quelconques élément s tubulaires. Suivant l'invention, on part à cet effet d'un flan de dimensions suffisantes pour satisfaire à lui seul à la réalisation de deux éléments tubulaires semblables, on enveloppe de ce flan un mandrin de formage de configuration correspondant globalement à celle de deux tels éléments à réaliser accolés longitudinalement par une entretoise, on contraint- ledit flan à épouser la configuration dudit mandrin tout en en maintenant jointives les deux lèvres du tube qu'il constitue puis on sectionne en trois portions la pièce ainsi obtenue à partir d'un tel flan, dite ci-après par commodité "forme", deux desdites portions constituant chacune xa- dividuellement l'un des éléments tubulaires recherchés. La présente invention a encore pour objet un tel élément tubulaire, ainsi obtenus et plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'une ébauche de mat pour gréement de voilier. La réalisation simultanée, suivant l'invention, de deux éléments tubulaires semblables, présente w double avantage. D'une part elle permet d'en abaisser de manière sensible le prix de revient. En outre, la symétrie du travail appliqué au flan dont sont issus ces éléments tubulaires est favorable à l'obtention de bonnes qualités mécaniques pour ceux-ci. A cet égard, le flan de départ mis en oeuvre suivant 1' inven- tion pour l'obtention simultanée de deux éléments tubulaires, et plus particulièrement de deux ébauches de mât, est de préférence globalement rectangulaire, en sorte que, tout au long de sa longueur, la "forme" obtenue à partir d'un tel flan présente trans versalement une même longueur développée de matière. Grâce à cette disposition, dont l'originalité ressortira mieux si l'on souligne que le flan usuellement mis en oeuvre pour l'obtention isolée d'une ébauche de mât présente une largeur variable à raison de la section à obtenir pour une telle ébauche de mât, il est possible, après trempe de la "forme" obtenue, d' appliquer à celle-ci une opération de détensionnement par étirage conduisant avantageusement à une suppression des contralrrtes thermiques dues à ladite trempe ; les éléments tubulaires, en particulier ébauches de mât,issus de cette "forme" sont donc eux-mêmes avantageusement dépourvus de telles contraintes. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'un mât de gréement pour voilier à la réalisation duquel peut s'appliquer l'invention;; les figures 2, 3 et 4 sont, à échelle supérieure, des vues en coupe transversale de ce mât, suivant respectivement les lignes II-II, III-III et IV-IV de la figure 1 la figure 5 est, à échelle différente, une vue en plan d'un flan ayant permis la réalisation d'un tel mât la figure 6 est une vue en perspective, avec arrachement, d'un dispositif suivant l'invention propre à la réalisation simultanée de deux ébauches de mât semblables à partir d'un flan du type de celui représenté à la figure 5 les figures 7A et 7B illustrent une phase de mise en oeuvre de ce dispositif, respectivement au pied des ébauches de mât à former, et en tête de celles-ci les figures 8A et 83 sont respectivement analogues aux figures 7A et 7B pour une autre phase de mise en oeuvre du dispositif suivant l'invention les figures 9A et 9B sont des vues en coupe transversale de la "forme" obtenue suivant l'invention, respectivement au pied des ébauches de mât correspondantes et en tête de celles-ci ;; les figures 10A et 10B sont des vues analogues à celles des figures 9A et 9B après séparation desdites ébauches de mât suivant l'invention la fifre 11 est une vue analogue à celle de la figure 7B et concerne une variante de mise en oeuvre de l'invention. Les figures 1 à 4 illustrent, à titre d'exemple, l'applica tion de l'invention à la réalisation d'un mât pour gréement de voilier 10, qui est globalement conformé en tube, et qui, tel que décrit dans le brevet français enregistré sous le No 73 16879 le 10 mai 1973 et publie sous le No 2.-228.656 présente longitudinalement une fente Il. Dans l'exemple de réalisation représenté, les bords de cette fente Il sont matérialisés par des lèvres 12, 12' et, s'agissant d'un mât auquel la voile associée, non représentée, doit être solidarisée longitudinalement, cette fente il est misera profit pour l'implantation, le long de ce mât, d'un profilé 13 comportant une rainure 14 formant l'engouåure destinée à la ralingue d'envergure de la voile concernée. Selon des dispositions, qui sont décrites dans le brevet français mentionné ci-dessus et qui, ne faisant pas partie de la présente invention, ne seront pas détaillées ici, la solidarisation du profilé 13 au mât 10 se fait par exemple à l'aidé d'en- semblesvis-écrous 15 dont l'implantation, le nombre, et le serrage, permettent de contrôler la raideur de torsion du mât 10 qui les porte, les vis correspondantes traversant les lèvres Il de ce mât de part et d'autre du profilé 13 enserré par ces lèvres et assurant donc chacune localement, de manière plus ou moins énergique suivant leur serrage, la continuité de la section transversale correspondante d'un tel mât. Dans l'exemple de mise en oeuvre de l'invention représenté, la section transversale du mât 10 à réaliser est, à la tête de ce mât, c'est-à-dire à la partie haute de celui-ci, globalement allongée dans le sens longitudinal proue-poupe du voilier à-équiper, figure 2, tandis que, à son pied, c'est-à-dire à sa partie basse, cette section transversale est globalement allongée dans le sens transversal babord-tribord, figure 4 ; mais il ne s'agit pas là de dispositions limitatives du domaine d'application de l'invention, celui-ci s'étendant au contraire à toute forme de mât. Quoi qu'il en soit, le profilé 13 à-engoujure 14 équipant un tel mât est évidemment situé à l'arrière de celui-ci, dans sa zone médiane. Suivant l'invention l'ébauche de mât propre à la constitution d'un mât 10 est formée à partir d'un flan 16, figure 5, et celui-ci est choisi de dimensions suffisantes pour satisfaire à lui seul à la réalisation simultanée de deux ébauches.de mât semblables. De préférence, et tel que représenté, le flan 16 de départ est globalement rectangulaire. Suivant l'invention ce flan 16 de départ est mis en forme à l'aide d'un dispositif de formage qui sera décrit ci-après, en référence à la figure 6. Ce dispositif comporte globalement, en association, un mandrin de formage 18, et deux matrices susceptibles d'être globalement allongées en parallèle 19 et 20. Le mandrin de formage 18 a une configuration correspondant globalement à celle de deux mâts à réaliser accolés longitudinalement par une entretoise 21. De manière plus précise, ce mandrin de formage 18 est formé de deux éléments de mandrin semblables 18',18" qui correspondent chacun individuellement à 11 empreinte interne d'un mât à réaliser et qui sont reliés l'un à l'autre par l'entretoise 21, cette entretoise 21 se raccordant à chacun de ces éléments de mandrin 18' 18" suivant la ligne médiane de celui-ci selon laquelle doit Biftre implantée la fente du mât à réaliser correspondant et se fondant avec ces éléments de mandrin 18', 18" à la partie de ceux-ci co respondant à la tête des mâts à réaliser. Compte tenu, d'une part, de la forme globalement effilée d' un tel mât, et du contour globalement rectangulaire du flan 16 i travailler, l'entretoise 21 reliant les deux éléments de mandrin 18',18" va en s'élargissant progressivement de la partte de csr éléments de mandrin correspondant au pied des mâbLàréaliser àRa partie qui en correspond à la tête de ceux-ci. Les matricas 19,20 associées à un mandrir de formage 18 ai- si réalisé comportent, chacune respectivement, des nervures 23, 24 par lesquelles elles sont propres à venir encadrer l'entretoise 21 d'un tel mandrin, parallèlement à celle-ci et départ et d'autre de celle-ci. Â l'image de cette entretoise 21, les nervures 23; 24 des matrices 19, 20 vont en s'élargissant progressivement du pied des éléments de mandrin 18',18" à la tête de ceux-ci. En outre, leur hauteur relative vis-à-vis de la semelle 25, 26 qui les porte va en décroissant du pied des éléments de mandrin 18' ,18" à la tête de ceux-ci. Enfin, l'une de ces matrices, à savoir la matrice 19 dans l'exemple représenté, forme par la tranche de sa nervure 23 une mâchoire 27 propre à retenir jointives les deux lèvres du flan à travailler, ainsi qu'il apparaitra ci-après ; par exemple, et tel que représenté, une telle mâchoire peut simplement résulter d'une fente dans laquelle les deux lèvres du flan à travailler peuvent être conjointement engagées ; des moyens de retenue transversaux, tels qu'ensembles vis-écrous, peuvent être associés. Pour la réalisation d'ébauches de mât suivant l'invention, on enveloppe d'abord du flan 16 le mandrin 18. On peut par exemple-conformer au préalable ce flan en tube et y introduire ensuite le mandrin de formage 18, après, si néees- saire, ce qui est le cas dans l'exemple de mise en oeuvre repré- senté, ovalisation plus ou moins accentuée dé ce tube en têto des éléments de mandrin 18',18", en raison du développement trans- versal à ce niveau du mandrin 18 qu'ils forment, figure 73. Au cours de cette opération il est -avantageux de maintenir jointives les deux lèvres du flan 16 p"réalablement conformé en tube, tel que représenté sur les figurez 7A et 7B, par engagement des livres en question dans "la -mâchoire 27 formée par la nervure 23 de la matrice 19, tel que décrit ci-dessusO Au cours d'une deuxième opération du procédé suivant l'in- vention, les matrices 19 et 20 sont rapprochées l'une de l'autre d'tua mouvement relatif globalement perpendiculaire à l'entretoise 21 du mandrin 18 qu'elles encadrent-. Au cours de ce mouvement, les matrices 19, 20 contreignent le flan 16 à épouser la configuration du mandrin 18, figures 8A, 8B, en raison notamment du fait que les levres de ce flan sont maintenues jointives tout au long de cette opération Les matrices 19 20 sont ensuite dégagées, figures 9A et 9B, et il en est de même du mandrin 18 qui est retiré de la "forme" 30 obtenue à son contact à partir du flan 16 ; pour faciliter ce retrait, les lèvres de cette "forme" peuvent être momentanément, Si nécessaire, écartées élastiquement l'une de l'autre. Du fait de la configuration globalement rectangulaire du flan 16 de départ, la "forme" 30 obtenue à partir de celui-ci présente transversalement une même longueur développée de matière, ainsi qu'il apparaît sur les figures 9A et 93." il suffit ensuite, pour obtention des deux ébauches de mât 30',30 recherchées, de sectionner en trois portions la "forme" 30, par exemple en y pratiquant par sciage, dans la zone médiane, et de part et d'autre des lèvres Jointives qu'elle comporte, deux saignées allant en s'écartant progressivement de ces lèvres, les deux portions latérales ainsi obtenues constituant lesdites ébauches, tandis que la portion médiane, qui comporte lesdites lèvres, constitue une chute. Les ébauches de mât 30',30" ainsi obtenues présentent de la sorte directement la fente propre à la mise en place ultérieure du profilé 13 formant l'engoujure 14, tel que décrit ci-dessus. Mais avant sa découpe, la forme 30 subit de préférence un traitement thermique. Par exemple, celui-ci peut comporter une trempe exécutée par exemple à une température comprise entre 440 et 4600C appliquée pendant par exemple 15 minutes, et un revenu, exécuté par exemple une température comprise entre 170 et 1900C, appliqué pendant 12 heures, avec de préférence, entre cette trempe et ce revenu, l'application d'une opération de détensionnement par passage sur un banc d'étirage ; cette opération de détensionnement, rendue possible par la section de métal constante que présente la "forme" 30 tout au long de sa longueur, conduit avantageusement à une suppression des contraintes thermiques dues à la trempe. Pour des raisons pratiques, et notamment des raisons économiques, un tel traitement thermique est appliqué simultanément à plusieurs "formes" 30, et, pour un maintien convenable de la fente de celles-ci au cours d'un tel traitement, une entretoise plate y est au préalable insérée, par exemple tel que schématisé en traits interrompus à la figure 9Â. De préférence, le développement transversal du flan 16 de départ est choisi légèrement inférieur à celui du mandrin 18, de manière à provoquer, simultanément avec la mise en forme de ce flan, son étirage transversal, et permettre l'obtention d'ébauches de mât à surface au moins en partie non développable, notamment au raccordement d'une section cylindrique à une section plus généralement conolde, le mandrin de formage mis en oeuvre ayant alors dans ce cas en correspondance une surface localement non développable. Suivant la variante de réalisation schématiquement illustrée par la figure Il, il est prévu de faciliter l'insertion du mandrin 18 dans le tube formé au préalable par le flan 16 à travailler, en augmentant la surface développée de ce mandrin à sa tête, par des gonflements locaux 35 de l'entretoise 21 qu'il comporte la largeur transversale du mandrin 18 s'en trouve en effet dans ce cas avantageusement réduite. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de mise en oeuvre ainsi décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison. En outre son domaine d'application ne se limite pas à celui des ébauches de mât pour gréement de voilier mais s'étend au contraire à celui de quelconques éléments longiligges tubulaires de plus ou moins grande hauteur, candélabres par exemple. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation simultanée de deux éléments tubulaires, en particulier ébauches de mât pour gréement de voilier, à partir d'un flan en matériau malléable, en particulier métallique, caractérisé en ce qu'il consiste à partir d'un flan de dimensions suffisantes pour satisfaire à lui seul à la réalisation de deux tels éléments, à envelopper de ce flan un mandrin de formage de configuration correspondant globalement à celle des deux éléments tubulaires à réaliser accolés longitudinalement par une entretoise, à contraindre ledit flan à épouser latconfi- guration dudit mandrin tout en en maintenant jointives les deux lèvres du tube qu'il constitue, puis à sectionner en trois portions la "forme" ainsi obtenue, deux desdites portions aonsti- tuant les éléments tubulaires recherchés. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérise en ce que pour eavelopper le mandrin de formage par le flan å travailler, on conforme d'abord ce flan en tube, et on introduit ensuit-e- le mandrin de formage dans le tube ainsi préalablement forge après, si nécessaire, ovalisation plus ou moins accentuée de celui-ci. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé ece"que, avant sectionnement de la"forme"obtenue, on en retire le mandrin ayant permis son obtention. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le flan de départ est globalement rectangulaire, en sortettues tout au long de sa longueur, la "forme" obtenue présente transversalement une même longueur développée de matière. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour contraindre le flan à épouser la configuration dufmapirin, on lui applique deux matrices qui sont globalement parallèles à l'entretoise que comporte ce mandrin, et quisont susceptibles d'un mouvement relatif- globalement perpendiculaire à ladite entretoise. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que on maintient jointives les lèvres du flan à travaillersà l'aide d'un;e des matrices qui lui sont appliquées pour le contraindre à épouser la configuration du mandrin. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications n à 6, caractérisé en ce qu'on choisit pour flat de départ un flan dont le développement transversal est légèrement inférieur à celui du mandrin, pour étirage transversal de ce flan lors de sa mise en forme 8.Dispositif pour la réalisation simultanée de deux éléments tubulaires, en particulier ébauches de mât pour gréement de voilier, à partir d'un flan en matériau malléable, en particulier métallique, caractérisé en ce qu'il comporte, en association, un mandrin de formage de configuration correspondant glo- salement à celle de deux éléments à réaliser accolés longitudina- le ment par une entretoise, et, en regard l'une de l'autre9 deux matrices globalement allongées en parallèle et propres à venir encadrer ladite entretoise dudit mandrin, parallèlement à celleci et de part et d'autre de celle-ci. 9Q Dispositif suivant la revendication & caractérisé en ce que l'une des matrices forme par sa tranche une mâchoire propre à retenir jointives les deux lèvres du flan à travailler. 10. Dispositif suivant la revendication 89 caractérisé en ce que l'entretoise du mandrin relie, l'un à l'autre, dans leur zone médiane, deux éléments de mandrin formant chacun une empreinte interne d'un élément tubulaire à obtenir, en se fondant éventuellement avec ceux-ci à leur tête. Il Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 109 caractérisé en ce que l'entretoise da mandrin va en s 'élar- gissant du pied de celui-ci à sa tête. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 119 caractérisé en ce que9 au u-moins localement le mandrin de formage a une surface non développable. 13. Elément tubulaire, en particulier ébauche de mât, obtenu en application du procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7.