Brevet FR2551998A1 — publié le 19850322

L'invention concerne un dispositif pour cintrer des tubes ou des articles semblables, comportant un anneau chauffant à travers lequel le tube peut être entraîné de façon continue axialement à l'aide d'un dispositif de guidage et d'en5 traînement disposé en amont de l'anneau chauffant et peut être chauffé en étant amené à la température de cintrage dans une zone de déformation de longueur limitée, et comportant un bras de cintrage qui, au niveau de l'une de ses extrémités éloignée du tube,est monté de façon à pouvoir basculer autour d'un axe 10 situé dans le plan de l'anneau chauffant et perpendiculaire au tube et qui comporte, sur son autre extrémité, un dispositif de serrage, servant à serrer l'extrémité avant du tube, traversant l'anneau chauffant, et comportant un anneau de refroidissement installe directement en aval de l'anneau chauffant et entourant 15 le tube et servant à refroidir l'élément de tube cintré dans la zone i déformation. Dans un dispositif connu du type indiqué (brevet U S. N-10 3 902 344), directement en amont de l'anneau chauffant, suivant la direction d'avance du tube, se trouve disposé un second 20 anneau de refroidissement De cette manière on conserve une longueur axiale particulièrement courte pour la zone de déformation ou pour la zone, dans laquelle le tube possède la température de cintrage au cours de son avance et peut être déformé plastiquement; plus la zone de déformation est courte, plus les écarts, 25 que présente le tube coudé par rapport à la forme en arc de cercle, sont faibles Dans la petite zone de déformation, le tube doit être chauffé en étant amené de la température ambiante ou de la température du fluide de refroidissement à la température de cintrage Assurément on peut régler de manière uniforme la puissance de chauffage de l'anneau chauffant de manière que l'accroissement correspondant de la température puisse être également obtenu dans le cas d'une vitesse prédéterminée de l'avance du tube Cependant il se présente des difficultés dans le cas de tubes à paroi épaisse, étant donné que le matériau du tube 35 ne possède qu'une conductibilité thermique finie, c'est-à-dire que la chaleur délivrée par l'anneau chauffant ne peut plus être transmise complètement au tube, à partir d'une vitesse déterminée d'avance, de sorte que le tube subit un endommagement au niveau de sa surface Afin d'éviter cet inconvénient lors du cintrage de tubes à paroi épaisse dans le dispositif connu, on est par conséquent obligé de réduire souvent fortement la vitesse d'avance du tube et par conséquent la vitesse de cintra5 ge Si l'anneau chauffant est constitué par un dispositif de ne chauffage à induction, dont la puissance/peut être réduite que moyennant un refroidissement correspondant, on obtient un inconvénient supplémentaire selon lequel une partie importante de l'énergie électrique utilisée est évacuée uniquement à nou10 veau par le fluide de refroidissement, c'est-à-dire qu'elle est gaspillée d'une manière inutile. La présente invention a pour but de réaliser le dispositif du type indiqué plus haut de manière que, également,des tubes à paroi épaisse peuvent être cintrés parfaitement et ce 15 pratiquement sans aucune limitation de la vitesse de cintrage. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait qu'il est prévu en amont de l'anneau chauffant, en regardant suivant la direction d'avance du tube, un autre dispositif de chauffage entourant le tube et à l'aide duquel 20 le tube peut être préchauffé sans déformation, avant son entrée dans l'anneau chauffant, à une température inférieure à la température de cintrage. L'invention met à profit le fait que la limitation, qui est effective dans l'état de la technique, de la longueur 25 axiale de la zone de déformation est déjà très importante pour la fabrication de tubes coudés, présentant de faibles écarts par rapport à la forme en arc de cercle, mais que cette disposition n'implique pas nécessairement que le tube doive être encore à la température ambiante lors de son entrée dans l'an30 neau chauffant ou dans la zone de déformation Conformément à l'enseignement apporté par l'invention, le tube peut au contraire posséder déjà en cet endroit une température nettement supérieure, et seul est important le fait que le préchauffage correspondant du tube soit effectué seulement avec une intensité 35 telle qu'il n'aparaisse encore aucune déformation jusqu'à l'entrée dans l'anneau chauffant ou bien que la zone de déformation ne soit pas prolongée à l'opposé du sens d'avance du tube. Etant donné que le préchauffage correspondant peut être réalisé sur une longueur axiale pratiquement quelconque dans le tube et que l'anneau chauffant doit assurer encore seulement le chauffage du tube depuis sa température de préchauffae jusqu'à la température de cintrage, lors également des tubes à pa5 roi épaisse peuvent alors être amenés rapidement à la température de cintrage et être cintrés ou coudés de façon parfaite à une vitesse plus élevée -qu'auparavant Des essais comparatifs ont révélé que l'on peut obtenir une vitesse de cintrage trois fois supérieure en utilisant le dispositif conforme à 10 l'invention. On va indiquer ci-après d'autres caractéristiques avantageuses du dispositif selon l'invention. Selon une première caractéristique, le dispositif supplémentaire de chauffage est réalisé sous la forme d'un br 15 leurà caz. Selon une seconde caractéristique, dans la forme de réalisation de l'invention prevue pour des tubes constitués en un matériau électriquement conducteur, le dispositif supplémentaire de chauffage est réalisé sous la forme d'un dispositif de 20 chauffage à induction. Selon une troisième caractéristique de l'invention, le dispositif supplémentaire de chauffage possède une longueur axiale qui correspond à un multiple de la longueur axiale de l'anneau chauffant ou de la zone de déformation. Enfin selon une dernière caractéristique de l'invention, le dispositif supplémentaire de chauffage possède une longueur axiale qui est comprise entre 5 et 7 fois la longueur axiale de l'anneau chauffant ou de la zone de déformation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 30 invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence au dessin annexé qui reprsente une coupe longitudinale schématique d'un dispositif conforme à l'invention servant à cintrer des tubes. Le dispositif comporte tout d'abord un anneau chauffant 35 1 à travers lequel le tube 2 peut être entraîné de façon continue axialement (voir la flèche 3) à l'aide d'un dispositif 4 de guidage et d'entra Inement, disposé en amont de l'anneau chauffant 1 (ce dispositif est suffisamment connu dans l'état de la techni- que et ne nécessite par conséquent aucune explication détaillée) et peut être chauffé en étant amené à une température de cintrage, dans une zone de déformation 5 de longueur limitée. L'anneau chauffant 1 est réalisé sous la forme d'un brûleur à 5 gaz, mais pourrait être réalisé également sous la forme d'un dispositif usuel de chauffage à induction, dans le cas de tub E 2 constituésen un matériau électriquement conducteur En outre le dispositif inclut un bras de cintrage 6 L'une des extrémités, qui est éloignée du tube 2, de ce bras de cintrage 10 6 est montée de façon à pouvoir basculer autour d'un axe 8 situé dans le plan 7 de l'anneau chauffant 1 et perpendiculaire au tube 2; sur son autre extrémité, le bras de cintrage 6 comporte un dispositif de serrage 9 servant à serrer l'extrémité avant 10 du tube 2, qui traverse l'anneau chauffant 1 En ou15 tre directement en aval de l'anneau chauffant I se trouve encore disposé un anneau de refroidissement 11 entourant le tube 2 et à l'aide duquel l'élément de tube respectivement coudé dans la zone de déformation 5, est refroidi au moyen d'une projection d'un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau. Lorsqu'on regarde suivant la direction d'avance 3 du tube 2, un dispositif supplémentaire de chauffage 12 entourant le tube est disposé en amont de l'anneau chauffant 1 Ce dispositif supplémentaire de chauffage 12, qui est disposé entre le dispositif 4 de guidage et d'entrainement et l'anneau chauf25 fant 1 et qui possède une longueur axiale correspondant approximativement au sextuple de la longueur axiale de l'anneau chauffant 1 ou de la zone de déformation 5, est également réalisé sous la forme d'un brûleur à gaz, mais pourrrait être également réalisé sous la forme d'un dispositif de chauffage à induction 30 dans le cas de tubes constitués en un matériau électriquement conducteur Le tube 2 est préchauffé, sans déformation, au moyen du dispositif supplémentaire de chauffage 12, avant son entrée dans l'anneau chauffant 1, en étant amené à une température inférieure à la température de cintrage. Dans la partie supérieure de la figure on a indiqué à l'aide de pointillés le profil thermique dans la paroi du tube. Dans le dispositif de chauffage 12, le tube 2 est préchauffé à une température égale par exemple au maximum à environ 500 C, ce qui est conditionné par les limites élastiques à chaud des différents matériaux, tandis que le tube 2 atteint, dans l'anneau chauffant 1 ou dans la zone de déformation 5, une température extérieure comprise entre 850 et 900 C et une température intérieure égale à environ 850 C. a REVENDICATIONS 1 Dispositif pour cintrer des tubes ou des articles semblables, comportant un anneau chauffant ( 1), à travers lequel le tube ( 2) peut être entraîné de façon continue axiale5 ment à l'aide d'un dispositif ( 4) de guidage et d'entraînement disposé en amont de l'anneau chauffant et peut être chauffé en étant amené à la température de cintrage dans une zone de déformation ( 5) de longueur limitée, et comportant un bras de cintrage ( 6) qui, au niveau de l'une de ses extrémités éloignée du tube ( 2),est monté de façon à pouvoir basculer autour d'un axe ( 8) situé dans le plan de l'anneau chauffant ( 1) et perpendiculaire au tube ( 2) et qui comporte, sur son autre extrémité, un dispositif de serrage ( 9) servant à serrer l'extrémité avant ( 10) du tube, traversant l'anneau chauffant, et comportant un anneau 15 de refroidissement ( 11) installé directement en aval de l'anneau chauffant ( 1) et entourant le tube ( 2) et servant à refroidir l'élément de tube cintré dans la zone de déformation, caractérisé en ce qu'il est prévu en amont de l'anneau chauffant ( 1), en regardant suivant la direction ( 3) d'avance du tube ( 2), un 20 autre dispositif de chauffage ( 12) entourant le tube ( 2) et à l'aide duquel le tube ( 2) peut être préchauffé, sans déformation, avant son entrée dans l'anneau chauffant ( 1), à une température inférieure à la température de cintrage. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 25 en ce que le dispositif de chauffage ( 12) est réalisé sous la forme d'un brûleur à gaz. 3 Dispositif selon la revendication 1, dans la forme de réalisation prévue pour des tubes constitués en un matériau électriquement conducteur, caractérisé en ce que le dispositif 30 de chauffage ( 12) est réalisé sous la forme d'un dispositif de chauffage à induction. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage ( 12) possède une longueur axiale qui correspond à un multiple de la 35 longueur axiale de l'anneau chauffant ( 1) ou de la zone de déformation ( 5). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage ( 12) possède une longueur qui est comprise entre 5 et 7 fois la longueur axiale de l'anneau chauffant ( 1) ou de la zone de déformation ( 5).