Brevet FR2468418A1 — publié le 19810508

- 1 - L'invention concerne un procédé de fabrication de pièces de branchement sans soudure soumises à de grands efforts à partir de corps creux, en particulier de grandes largeurs nominales et concerne également un appareil pour la fabrica- tion des pièces de branchement et les pièces de branchement ainsi obtenues. Comme on le sait, on fabrique des pièces de branchement à partir de corps creux sans soudure en évasant la paroi (voir la demande de brevet allemande n0 1 955 278, figure 6 et le brevet britannique n 646 812); il est connu aussi de fabriquer des branchements en refoulant le corps creux dans une matrice (brevet allemand no 307 208). Dans ces procédés de fabrication connus, on fabrique simplement la pièce de branchement en évasant la paroi cylin- drique du tube, la longueur de la pièce dépendant de la matière refoulée. Les branchements comportant une tubulure qui s'écarte à angle droit de l'axe du tube ne peuvent pas être fabriqués par les procédés connus. Il a déjà été proposé de fabriquer des cages de roule- ment à billes par refoulement et laminage dans une matrice de calibrage fermée (demande de brevet allemand P 28 28 353). L'invention a pour but de fournir un procédé de fabrica- tion de pièces de branchement sans soudure soumises à de grands efforts à partir de corps creux, en particulier de grandes largeurs nominales, qui permette de fabriquer de façon reproductible, en partant d'un corps creux cylindrique, un ou plusieurs branchements à angle droit ou à angle diffé- rent; il s'agit aussi de fournir un appareil convenant à la mise en oeuvre du procédé. A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrica- tion de pièces de branchement sans soudure soumises à de grands efforts, en particulier de grandes largeurs nominales, à partir de corps creux cylindriques, caractérisé par les étapes suivantes: a) on refoule ou on lamine relativement au corps creux - 2- une calotte sphérique ou un bourrelet annulaire sphérique circonférentiel, b) par déformation de la calotte ou du bourrelet annu- laire, on forme de manière en elle-même connue un ou plu- sieurs branchements, c> on donne au bourrelet circonférentiel une forme s'écartant de la forme sphérique. Un mode d'exécution compor- te en outre l'étape suivante: d) outre la déformation relative à la section, on opère, dans des régions partielles, des modifications de répartition de la matière en donnant une épaisseur diffé- rente à la paroi. Par le procédé selon l'invention, on peut fabriquer non seulement des corps creux comportant une partie centrale sphérique, mais encore des pièces de branchement que l'on peut disposer en des endroits quelconques à la circonférence d'un bourrelet sphérique et que l'on peut aussi disposer à différents espacements sur la longueur du corps creux sans soudure. Le procédé selon l'invention permet aussi de réali- ser des régions sphériques excentriques. L'un des avantages essentiels du procédé selon l'inven- tion réside dans le fait que grâce aux tubulures de branche- ment formées par déformation du bourrelet annulaire laminé sous forme sphérique, on obtient, relativement au diamètre extérieur du corps creux, un espacement notablement plus grand qu'il n'est possible directement par l'évasement usuel d'un corps creux. Un autre avantage résulte de la géométrie de la zone d'intersection de la surface sphérique et du cylindre, à savoir une plus grande capacité de charge grâce à la consti- tution symétrique en rotation. En outre, la structure selon l'invention offre une bonne possibilité d'utilisation en cas d'effort dynamique de l'extérieur, par exemple dans les éléments destinés à la construction navale. - Grâce à la longueur donnée à la tubulure, en particulier pour les installations à haute pression, on obtient une meilleure possibilité de traitement et de vérification de la soudure du tuyau à raccorder. Contrairement aux tubulures fabriquées mécaniquement à partir d'ébauches forgées, par exemple par fraisage, il existe, dans une pièce fabriquée par le procédé selon l'invention, une allure naturelle des fibres. Relativement aux ébauches forgées, la fabrication nécessite moins d'éner- gie. Un appareil possible pour la mise en oeuvre du procédé est représenté schématiquement par les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en élévation par l'avant en coupe partielle: La figure 2 est une élévation latérale en coupe corres- pondant à la figure 1; La figure 3 montre une variante de la matrice: La figure 4 montre l'enveloppe d'un échangeur thermique de construction sans soudure présentant des branchements situés à 1800 La figure 5 représente un collecteur présentant des branchements distribués sur la longueur et la circonférence et faisant un angle de 900 avec l'axe principal; La figure 6 montre une enveloppe d'une seule pièce ser- vant à réaliser un courant de mélange et présentant un coude réalisé de façon connue; Les figures 7a et 7b montrent des pièces destinées à servir en robinetterie; La figure 8 est une pièce présentant une partie sphé- rique déformée excentriquement, et La figure 9 est un élément de branchement destiné à une charpente à trois dimensions. Comme le montre la figure 1, sur un banc 1 sont dispo- sés un porte-outil 3 et un support mobile longitudinalement 4 muni d'appuis en forme de rouleau 5 et d'un bâti latéral 6 également mobile longitudinalement. Dans le passage libre entre le porte-outil 3 et les appuis en forme de rouleau 5 - 4 - est introduit un corps annulaire fermé 14 muni d'un profil intérieur 7 et dont l'axe est parallèle à l'axe du porte- outil 3. La largeur intérieure du corps annulaire 14 est supérieure, dans une mesure appropriée, au diamètre exté- rieur-du corps creux 2 à insérer. Sur le porte-outil 3 est disposé, de manière à pouvoir coulisser, un poinçon 8. Le corps annulaire 14, pouvant être déplacé longitudinalement et être fixé, est retenu latéralement par des rouleaux d'appui 9. Les outils de formage 14 et 8 sont actionnés par un entraînement 10. Le palier 13 du porte-outil 3, du côté opposé à l'entraînement, est rabattable de façon que l'on puisse introduire et retirer le corps creux 2. Des bras de centrage réglables en hauteur 11 soutiennent la pièce 2. Sur la figure 2, on peut voir la disposition, le montage et le guidage de la pièce 2. La figure 3 montre une variante du corps annulaire 14, sous la forme d'une matrice plane profilée à va-et-vient 12. Les figures 4 à 9 représentent différentes pièces de branchement que l'on peut fabriquer par le procédé selon l'invention. Pour fabriquer une pièce de branchement par le procédé- selon l'invention, on introduit le corps creux 2 dans l'ins- tallation, dégagée à la distance voulue, avec le poinçon 8 et le corps annulaire 14. Lorsqu'on les approche radialement l'un de l'autre, les outils mis en rotation par l'entratne- ment 10 viennent coopérer et déforment la pièce dans le calibre fixé 7,en formant une calotte sphérique ou un bourre- let annulaire sphérique. La fixation axiale du corps annulai- re 14 est ici assurée par les rouleaux de soutien 9 disposés latéralement. Par déformation de la calotte ou du bourrelet on forme de manière en elle-même connue un ou plusieurs branchements. Dans le mode de réalisation de la figure 8, la partie déformée de la pièce a une forme sphérique présentant une excentricité e. 24684 18 -5- REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de pièces de branchement sans soudure soumises à de grands efforts, en particulier de grandes largeurs nominales, à partir de corps creux cylindriques, caractérisé par les étapes suivantes: a) on refoule ou on lamine relativement au corps creux une calotte sphérique ou un bourrelet annulaire sphérique circonférentiel, b) par déformation de la calotte ou du bourrelet annu- laire, on forme de manière en elle-même connue un ou plu- sieurs branchements, c) on donne au bourrelet circonférentiel une forme s'écartant de la forme sphérique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, d) en plus de la déformation relative à la section, on opère, dans des régions partielles, des modifications de ré- partition de la matière en donnant une épaisseur différente à la paroi. 3.- Appareil à former des pièces de branchement sans soudure par déformation d'un corps creux cylindrique, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par les points suivants: a) sur un banc (1) sont disposés un porte-outil (3) et un support (4) mobile longitudinalement, b) dans le passage libre entre le porte-outil (3) et des rouleaux de soutien (5) est introduit un corps annulaire fermé (14) mobile longitudinalement, muni d'un profil intérieur (7), dont l'axe est parallèle à l'axe du porte-outil (3) et dont la largeur intérieure est supérieure au diamètre du corps creux (2) à insérer, c) un poinçon (8) est disposé de manière à pouvoir cou- lisser longitudinalement sur le porte-outil (3), d) le corps annulaire (14), pouvant se déplacer longitu- dinalement et être fixé, est retenu latéralement par des rouleaux de soutien (9), 24&8418 -6- e) un entraînement (10) est prévu pour le porte-outil (3) et les rouleaux de soutien (5), f) le porte-outil (3) est retenu par un palier rabat- table (13). 4.- Pièce de branchement fabriquée par le procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait aue l'évasement est obtenu par déformation du bourrelet sphérique ou de la calotte. 5.- Pièce de branchement selon la revendication 4, ca- ractérisée par le fait que l'évasement est formé sous un angle autre que droit relativement à l'axe longitudinal du corps creux. 6.- Pièce de branchement selon la revendication 4, caractérisée par le fait que plusieurs évasements sont dis- tribués à la circonférence ou situés dans le même plan. 7.- Pièce de branchement selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle a une forme sphérique présentant une excentricité e.