Brevet FR2536682A1 — publié le 19840601

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication d'un tuyau pourvu sur son pourtour de rangées de perforations, au moyen d'un dispositif d'estampage. Dans divers domaines de la technologie, sont nécessaires des tuyaux qui, par exemple, sous la forme de passoires, de tamis, ou analogues, présentent, sur au moins une partie de leur pourtour, des perforations ou des rangées de perçages. Pour la fabrication de tuyaux de ce genre pourvus de rangées de perforations, il a eété procédé jusqu'à maintenant en estampant, au moyen d'un outillage d'estampage, à des perçages dans une plaque de tôle correspondant au tuyau dans une forme déroulée plane, après quoi, la plaque est recourbée en forme de tuyau et soudée le long d'un cordon de soudage de liaison des bords. Cependant, ce procédé est relativement compliqué et très coûteux lorsqu'il s'agit de tuyaux devant présenter des tolérances très faibles. La présente invention a en conséquence pour but de réaliser un procédé et un dispositif du type mentionné plus haut, avec lesquels peut être exécutée une perforation très exacte et précise dans une opération d'estampage très rapide et peu coûteuse. Pour résoudre ce problème, l'invention propose un procédé pour la fabrication, au moyen d'un dispositif d'estampage, d'un tuyau pourvu sur son pourtour de rangées de perforations, ce procédé étant caractérisé en ce que le tuyau est enfiché sur un support de matrice cylindrique supporté d'un seul côté, dont le diamètre extérieur est identique au diamètre intérieur du tuyau en maintenant une tolérance telle que le tuyau puisse être tourné sur le support de matrice, le tuyau et le support de matrice intérieur étant supportés et immobilisés spar une matrice de forme entourant le tuyau et adaptée à son diamètre extérieur, les poinçons de perforation, destinés à estamper une ou plusieurs rangées de perçages dans le matériau du tuyau, étant alors abaissés et enfonces dans la matrice et ensuite relevés vers le haut, après quoi le tuyau, après libération du serrage de la matrice de forme est tourné pas à pas d'un angle correspondant à la rangée de perforations suivantes désiréea et l'opération d'enfoncement des poinçons est alors répétée, Avec le procédé conforme à 1? invention, à partir de tuyaux d'acier de précision à géométrie de dimensions exactes, on obtient une perforation exacte sans formation de bavures, et sans interruption des rangées de perforations régulières par un cordon de soudage.Du fait que la position et l'immobilisation du support de matrice sont assurées par le tuyau à perforer lui-même, lequel, de son côté, est maintenu dans la matrice de forme correspondante, on évite toute déformation du tuyau et l'estampage des rangées de perforation est facilité. L'invention s'retend a différentes formes de reali- sation du dispositif pour l'application du procédé précédent. Conformément à un mode de réalisation, le dispositif consiste en ce que, dans une presse appropriée, par exemple une presse à excentrique, est disposé, soutenu par un côté, un support de matrice cylindrique dans lequel est engagée et immobilisée une pièce d'insertion et de coupe trempée ou en métal dur ayant une surface extérieure adaptée au profil rond du support de matrice. Ce support de matrice présente un canal longitudinal destiné à recevoir les trognons d'estampage, et il repose, dans le domaine de ltestampage dans sa matrice de forme extérieure pour être positionné et immobilisé en liaison avec le tuyau enfiché. Les poinçons de perçage sont guidés dans un dispositif de maintien de la pièce vers le bas. De préférence, il est prévu, dans la zone antérieure du support de matrice, un dispositif de bridage et de transport entourant le tuyau, pour sa rotation pas à pas à ltespacement prévu des rangées de perforations. D'autres variantes de réalisation sont décrites dans la suite. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue d'ensemble en coupe du dispositif conforme à l'invention la figu#re 2 est une vue en plan montrant la fixation d'un support de matrice intérieur la figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie par A-B de la figure 2 la figure 4 est une vue en coupe longitudinale à travers le support de matrice et le montage des poinçons ~ la figure 5 est une vue en coupe transversale du support de matrice, du montage de poinçons et de la matrice de forme extérieure ;; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale à travers le dispositif de transport et de maintien du tuyau, et la figure 7 est une vue en élévation frontale du dispositif conforme à l'invention vu à partir du côté d'introduction du tuyau. Comme le montrent les figures, un support de matrice cylindrique 3 est immobilisé dans un bloc de palier en deux parties 1, 2, au moyen des boulons de blocage 4 et 5 et des broches d'arrêt 6 (figures 2 et 3). Des broches de positionnement 7 assurent le centrage du support de matrice 3 sur la plaque de base de la presse. Le support de matrice présente un évidement allongé dans lequel est insérée et immobilisée, au moyen de deux vis# 9, une pièce d'insertion et de coupe 8. La broche d'engagement et d'adaptation 10 assure le centrage longitudinal précis de la pièce d'insertion. Cette pièce dtin- sertion et de coupe 8 présente deux rangées de perçages qui correspondent aux perçages des deux rangées de perforations à réaliser sur le pourtour du tuyau. Ces per çages peuvent être prévus en lignes, en une ou plusieurs rangées ou en rangées décalées entre elles. En outre le perçage peut être rond, ovale, angulaire ou oblong. Les rangées individuelles de perçages de la pièce d'insertion se prolongent, par des perçages 11 vers un canal longitudinal 12 qui est relié, avec une conduite 13, à une installation flair comprimé, de manière à expulser les trognons d'estampage du canal 12 (figure 4). Le positionnement et la fixation du support de matrice s1 effectuent par le tuyau à perforer 14 lui-même, qui est représenté en traits mixtes, et qui, après son enfichage sur le support de matrice, repose sur une matrice de forme extérieure 15. La distance entre la matrice de forme 15 et le support de matrice, 12correspond à l'épaisseur de paroi du tuyau à perforer 14. Les poinçons d'estampage 16 sont guidés dans un bloc de guidage et maintien vers le bas 18, relativement long et pourvu de pièces insérées trempées 17, de manière à assurer un guidage optimal, sans risque de pliage des poinçons. Les poinçons 16 sont reliés, par l'intermédiaire d'une plaque de maintien 19, a la plaque de tête 20 de la presse à excentrique, la tension préalable de blocage nécessaire étant assurée par un coussin à ressort en matière synthétique 22 guidé, à travers un axe 21. L'élément de maintien de pièce vers le bas 18 est guidé dans un guidage à billes 23, en vue de permettre une adaptation précise au tuyau 14 (figure 5). Comme le montre plus particulièrement la figure 6, il est prévu, dans le domaine antérieur du support de matrice 3, un dispositif de maintien en position et de transport, de tuyau, qui se compose essentiellement d'un disque de montage 24 qui est vissé sur une roue ou poulie à courroie 25 et qui maintient un anneau 26 en élastomère. Le tuyau 14 est ainsi saisi et bloqué et il peut entre tourné autour de son axe pas à pas, à la cadence de travail de la presse et des poinçons 16. Pour cela, la poulie à courroie 25 est pourvue d'un palier à billes comme le montre la figure 7, et elle est entraSnée pas à pas par une courroie plate 28 commandée par un moteur pas à pas 29. La console 30 pourvue d'un support de palier à billes approprié 31 sert à la fixation de ce dispositif de transport sur la plaque de base. Par une modification du nombre de pas de la transmission, on peut réaliser une modification de l'ensemble des perforations sur le pourtour du tuyau 14. Le maintien en place du tuyau pourrait également être obtenu au moyen de galets à pointes, non représentés, disposés sur un anneau approprié. La précision de répartition des pas individuels successifs est obtenue par le choix du rapport de transmission entre le moteur pas à pas 29 et le dispositif de support du tuyau 24, 25, 26. Le procédé conforme à l'invention et le dispositif utilisé pour son application supposent l'emploi de tuyaux en acier ronds de grande précision géométrique. Avec le procédé et le dispositif conformes à l'invention, on obtient alors des tuyaux pourvus d'une perforation précise sans formation de bavures, et sans que les rangées de perforations soient interrompues par un cordon de soudage longitudinal du tuyau. Le procédé de l'invention peut être utilisé pour la perforation de n'importe quels tuyaux en acier, en particulier de tuyaux en acier spécial de grande dureté, auquel cas les poinçons et la matrice sont pourvus d'un revêtement en carbure de tétane. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'un tuyau pourvu sur son pourtour, de rangées de perforationsp dans un dispositif d'estampage, procédé caractérisé en ce que le tuyau est enfiché sur un support de matrice cylindrique supporté d'un seul coté, dont le diamètre extérieur est identique au diamètre intérieur du tuyau en maintenant une tolérance telle que le tuyau puisse tue tourné autour de son axe sur le support de matrice, le tuyau et le support de matrice intérieur étant supportés et immobilisés par une matrice de forme entourant le tuyau et adapté à son diamètre extérieur, les poinçons de perforation, destinés à estamper une ou plusieurs rangées de perçages dans le matériau du tuyau, étant alors abaissés et enfoncés dans la matrice et ensuite relevés vers le haut, après quoi le tuyau, après libération du serrage de la matrice de forme extérieure est tourné pas à pas d'un angle correspondant au décalage de la rangée de perforations suivantes et l'opération d'enfoncement des poinçons est répétée. 2. Dispositif pour l'application du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, sur une presse appropriée, par exemple une presse à excentrique, est disposé un support de matrice cylindrique (3) supporté par un caté, dans lequel est montée une pièce d'insertion et de coupe (8) trempée ou en métal dur à surface extérieure, adaptée au profil arrondi du corps de support (3), et qui présente un canal longitudinal (12) destiné à recevoir les trognons d'estampage, le support de matrice reposant, dans le domaine de l'estampage, dans une matrice de forme extérieure (15) pour son positionnement et son immobilisation en liaison avec le tuyau enfiché (14), les poinçons d'estampage (16) étant guidés dans un bloc de maintien vers le bas (18), un dispositif de maintien et de transport étant prévu avantageusement, dans le domaine antérieur du support de matrice (3), pour entourer et saisir le tuyau à perforer (14) et le tourner pas à pas autour de son axe en correspondance avec l'espacement désiré entre les rangées de perforations 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les poinçons d'estampage (16) sont guidés dans un bloc de guidage et de maintien vers le bas (18) relativement long et pourvu d'insertions (17) en métal trempé. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le guidage du bloc de maintien vers le bas est assuré par un guidage à billes (23). 5 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les poinçons d'estampage (16) sont reliés, par une plaque de maintien (19), à une plaque de tête (20) de la presse à excentrique et ils sont supportés élastiquement sur des coussins à ressort en matière synthétique (22) disposés chacun sur un axe (21). 6. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le canal (12) prévu pour les trognons d'estampage, à l'intérieur du support de matrice (3), est relié, par une conduite (13), à une installation d'air comprimé pour l'expulsion des trognons d'estampage. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de maintien et de transport pour l'immobilisation et la rotation pas à pas du tuyau (14) se compose d'une poulie de tension (24) vissée sur une poulie à courroie (25) qui exerce une pression contre un anneau de tension (26) en élastomère, qui immobilise le tuyau, la poulie à courroie (25), montée sur un palier de roulement à billes (27), étant entratnée par l'intermédiaire d'une-courroie (28) par un moteur pas à pas (29)- commandé à la cadence de travail des poinçons d'estampage.