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SOCIETE ANONYME DES H9. F0'X & FONDERIES
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DE "pomMA-MOUsSON
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Procédé et dispositif pour le cintrage de
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tuyaux.$ ba1"reSji taLes et autres pièces
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on connaît dol3 prOC6d6l3 dO cintrer de ysua par exemple due tuyau% en fonte, et notamnn en fonte centrl- fugêe consistant en particulier à déplacer à la main un brûleur de jcêohanffage au voisinage du tpva< dans la
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région du coude à obtenirµ cependant que ce tuyau est
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sotimis à un effort de flmaone ils présente inTention a pour objet un procédé perfec- tisonné du type précité pour le cintrage automatique de
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tuyaux en fonte (en particulier en fonte centrifugée) en
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acier$ Terre, ou autre matière quelconque,
et d'une manière 86néralet pour le 1nra@J de pièces de profil quelconque ainsi que de tolop épaisses telles que celles utilisées en
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construction navale.
Ce procédé est remarquable notamment en ce qutil consiste à déplacer automatiquement l'un par l'apport à L'autre, la pièce à cintrer et le ou les brûleurs (ceux- ci étant placé dans un même plan radial du coude à obte- nir) de manière telle que le déplacement soit fonction de l'angle de cintrage déjà obtenu et du ou des rayons de courbure désirés pour le coude ou cintre formé.
Si on désire obtenir un coude circulaire, on déplace le ou les brûleurs ou la pièce à cintrer d'une quantité égale au produit de l'angle précité par le rayon de cour- bure constant désiré.
Si on désire obtenir un coude en orme de spirale on déplace le ou les brûleurs ou la pièce à cintrer sui- vant toute loi désirée en fonction de l'angle précité et des rayons de courbure désirée.
Si on désire obtenir un coude gauche en forme d'héli- oe, on déplace le ou les brûleurs comme ci-*dessus et en outre on fait tourner la pièce à cintrer autour de son axe d'un angLe proportionnel à l'angLe de cintrage déjà obtenu et au pas d'enroulement désiré, ces deux mouve- monta pouvant du reste être remplacés par un déplacement hélicoïdal unique de la pièce à cintrer par rapport au brûleur ou inversement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, applicable au cas où la pièce à cintrer est tubulaire, on utilise un ou plusieurs brûleurs ou autres dispositifs de chauffage disposés et mobiles à l'intérieur du tuyau ou autre pièce creuse à cintrer.
Ce dernier procédé est particulièrement avantageux parce qu'il permet d'éviter les déperditions de chaleur qui se produisent toujours à l'extérieur du tuyau; on réalise ainsi une économie importante sur la consommation du com-
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buatible; en outre, et pour la marne raison, l'opération est pins rapide.
L'invention a également pour objet un dispositif des-
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tin6 à 1 application du procédé ci-dessus. ce dispositif est remrquab3a notamment en ce qu'il comporte, en combi- naison, un moyen pour maintenir fixe l'une des extrémités (ou l'un des borda) de la pièce à cintrer, une masse suspendue ou tout autre moyen pour effectuer un effort
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de flexion sur cette pièce-,t un ou plusieurs brûleurs, et des moyens pour déplacer ce ou ces brûleurs le long de la pièce à cintrer ou inversement en fonction de l'angLe du cintrage déjà réalisé et du ou des rayons de courbure à obtenir.
En vue d'accélérer la vitesse de cintrage, on peut
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utiliser avantageusement deux groupes de brùleurs tra- vaillant simultanément.
S'autres caractéristiques rés itèrent de la àesgrip- tion qui va suivre.
Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exem- ple :
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les figa 1 à 6 représentent sohématiquement en fpé- ovation quelques modes de réalisation simples du¯ disposi- tif sttivant l'inventiont avec un seul brûleur ou groupe de brûleurs; ,¯¯ ¯ la fig,> 7 *oLt une vue analogue d'un mode d'exécution dans Isquel on utilise deux groupes de brûleurs; la flgo8 repr6sexite Boh6gatiquemut, en élévation et avec ar hement partiel un dispositif avec brfileur intérieur ¯ ¯ ¯¯ ¯ ,,¯ , ¯ , Dans toutes les fIfflei3t les organes analogies sont désignes par les mêmes chiffres de référence.
Suivant l'exemple cleez6elition présenté à la BLg.1, l'invention est supposée appliquée au cintrage d'un tuyau
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1. Ce tuyau est immobilisé horizontalement à l'une de ses extrémités dans deux mâchoires 5 et 6. A son extrémité libre 7 est suspendu un contrepoids 8 qui exerce un effort de flexion dans les différentes sections du tuyau, et en particulier dans oelle b, placée à l'aplomb d'un brûleur 9 et dans laquelle se produit, à chaque instante le cin- trage du tuyau.
Pour obtenir un cintrage régulier, il faut et il suf- fit que le brûleur 9 soit déplacé sous la partie du tuyau à cintrer, d'une quantité ab égale au produit du rayon de courbure R = Oa désiré, par l'angle x de cintrage déjà obtenu, c'est-à-dire l'angle dont a déjà tourné l'ex- trémi té libre 7 du tuyau.
Ce résultat est obtenu au moyen du dispositif, en- fièrement mécanique, suivant: L'extrémité libre 7 du tuyau porte un collier 10 relié par un jeu de parallélogrammes articulés 11 ou de joints à cardan ou de tous dispositifs équivalents à une manivelle 12 de manière qu'à chaque ins- tant cette manivelle soit orientée parallèlement au collier 10, Cette manivelle 12 est fixée sur un axe 13 portant une série de poulies 14. Chaque poulie 14 a un rayon égal à l'un des rayons de courbure R que l'on désire pouvoir réa- liser.
Sur l'une ou l'autre de ces poulies, peut venir s'en rouler un câble ou autre lien souple 15 qui, âpres être passé sur une poulie de renvoi 16, est fixé, en 17, à un chariot 18 se déplaçant sur un chemin de roulement 19, parallèle à la partie encastrée du tuyau 1. Le chariot 18 porte le brûleur 9.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Au cours du cintrage, l'extrémité libre 7 du tuyau 1 s'inflé- chit progressivement dans le sens de la flèche f1 sous l'action de la surcharge 8, la manivelle 12 tourne d t un angle égal dans le sens de la flèche f2 et entraîne par
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conséquent -Le chariot dans le sens de la flèche f5 dune
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quantité qui est;, à chaque instante égale au produit du
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rayon de courbure déssré .8 par I. angla de cintrage a déjà
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réalisée d'une .quantité égale au développe-
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ment oiroonférentiel arb.
Il en mésulte que la courbure
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obtenue en chaque point du tuyau 1 est constante et par conséquent le coude obtenu a la tonne d'un arc de cercle parfaitement régler*
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De pr6fére=o-,$ le dispositif est complété par un moyen permettant dtintorrompre Itopdration dq cintrage dès que la ooarbtn'e désirée est atteinte* ce résoltat est obtenu
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par exemple en disposant sur la trajectoire du chariot 17
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un organe 30 qui est en±9afné par le chariot 18 dès qae le cintrage désiré est atteinte Cet organe 20, qui doit pouvoir être placé en différents points choisis à 1 avance Le long dti ohomin de roulement 19, à une distance de la
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position initiale du chariot 18 correspondant à la longueur
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de coude eèsjrêel, peut actionner par exemple,,
soit une sonnerie électrique qgi attira Inattention de ouvrier
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chargé de la surveillance de la machine, soit même un
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robinet qui coupe l'alimentation du brolenr, et interrompt
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ainsi automatiquement l'opération du cintrage.
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m fiaa représente un autre mode de rêali--Ratlon du
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dispositif selon l'invention* Suivant cet exemple d'exécu-
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tion, à l'extrémité libre dct'tuyau est fixé un collier 10 portant rigidement un bras obli4ue ai qui est terminé par un oeil 22 qui se trouve a une distance oo du tuyau 1 égale an rayon de courbure désiré, le point a étant à l'origine du coude. Dans cet oeil 22, est monté fou un tourillon 23. porté par un brs¯4, ACa bras est maintenu
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par un contrepoids 25 dans une position constamment verti- cale et forme une sorte de pendule.
Sa branche supérieure de longueur légèrement inférieure au rayon de courbure
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désiré porte le brûleur 9.
Le cintrage du coude se produit à chaque instant à partir de la section c dans la section b située au-dessus du brûleur 9 et tout se passe comme si la partie du coude déjà cintrée, le collier 10, le bras 21, l'articulation (22, 23) tournaient constamment autour d'un centre instan- tané de .cotation qui est précisément confondu avec la sec- %ion b. Par conséquente comme cette section b est constam- ment à l'aplomb de l'articulation (22, 23)cette dernière se déplace au cours du cintrage sur une trajectoire X,X' parallèle à la. partie non cintrée du tuyau et par consé- quent de manière telle que la distance ob qui représente le rayon de cintrage est constant.
Ce dispositif très simple permet donc, d'une part, d'obtenir un cintrage absolument régulier, et d'autre part, il assure automatiquement le déplacement du brûleur 9 au fur et à mesure de la progression du cintrage.
Une butée 20 de fin de course peut, comme dans l'exem- ple précédent, être prévue, par exemple sur la trajectoire XX'.
A la fig.3, on a représenté un dispositif qui présen- te de grandes analogies avec le précédent. Le brûleur 9 est porté par un chariot 17 qui se déplace sur un chemin de roulement 19 parallèle à la partie encastrée du tuyau (de la barre ou du profilé) 1 à cintrer, ce chariot 17 por- te un tourillon 23 sur lequel est monté fou un manchon 22 relié par deux barres 21 et 21a à un secteur 26 concentri- que au touzillon 23 et par la barre 21 prolongée à un col- lier 10 fixé à l'extrémité libre 7 du tuyau. La distance verticale ob du tourillon 23 à la partie encastrée du tuyau 1 et la distance oc de ce tourillon à la partie libre 7 du tuyau sont égales entre elles et égales au rayon de courbure désiré.
Le secteur 26 porte un poids 8 par l'in- termédiaire d'Un câble 27 fixé en 28 à l'extrémité
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supérieure du secteur 26.
Le poids 8 exerce donc sur laps barres 21 et 21a et psr suite sur la section du tuyau ou autre pièce en cours de cintrage, un effort de flexion constant. Cette caracté- ristique est particulièrement intéressante parce qu'elle régularise la vitesse de l'opération.
L'opération du cintrage s'accomplit comme précédemment à partir de la section c, le rayon de coubure obtenu est constant, et les légères irrégularités qui auraient pu se produire en pratique, avec le dispositif de la fig.2, dans la trajectoire de l'articulation (22, 23) sont abso- Lumen% évitées, grâce à Inexistence du chemin de roulement 19.
:La barre 21 ayant une orientation constante par rap- port au collier 10, on pourrait remplacer 1'articulation prévue entre ces deux pièces par une liaison rigide.
La fig.4 représente un dispositif analogue à celui représenté à la fig.2, à cette différence que le tuyau 1 (ou autre pièce) à cintrer est placé verticalement. Le contrepoids de cintrage 8 est suspendu par un oeil 29 à un tourillon 30 porté par unu biellette 31, fixée rigide- ment et obliquement à l'extrémité libre 7 du tuyau par un collier 10. :Le contrepoids 8 formant une sorte de pendule sort également à maintenir dans une position horizontale le brûleur 9 par 'un bras 32, fixé rigidement au bras 33 à 90 de ce bras.
Les distances ob du tourillon 30 à la partie du tuyau 1 et oc de ce tourillon à la partie libre 7 du tuyau sont égales au rayon de courbure désirée
Le fonctionnement du dispositif est le même que celui du dispositif ci-dessus décrit; il présente toutefois cette caractéristique que le déplacement du contrepoids 8 étant parallèle au tuyau 1 à cintrer, 1'effort tranchant
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dans la section b en cours de cintrage es t nul et cela con- tribue à augmenter la régularité du coude obtenu.
D'autre part comme la distance du tuyau à cintrer au tourillon 30 est constante, le couple de flexion est égale- ment constant, et ceci sans qu'il soit nécessaire d'utili- ser un secteur comme dans l'exemple précédent.
'Un dispositif d'arrêt automatique peut être placé en 20 en dessous du contrepoids 8 qui descend d'une quantité égale à la longueur de coude obtenue.
'Un autre mode d'exécution est représenté à la fig.5.
Suivant cet exemple, on utilise deux brûleurs 9 et 9a. Le tuyau 1 ou autre pièce à cintrer est placé sur deux sup- porta 34 et 34a. Les brûleurs 9 et 9a sont portés par deux bras 35 et 35a réunis par une articulation 36 et cette articulation elle-même est assujettie à se déplacer dans une rainure 37 verticale, placée à égale distance des supports 34 et 34a.
Les supports 35 et 35a sont rendus solidaires par des bras 38 et 38a de deux manchons 39 et 39a susceptibles de coulisser librement sur les extrémités du tuyau; les man- chons et les bras sont construits de telle façon que les supports 35, 35a soient constamment orthogonaux aux extré- mités du tuyau. Le poids de cintrage 8 est suspendu par exemple au milieu du tuyau.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: Au départ, le tuyau 1 étant droit, les deux brûleurs 9, 9a se trouvent placés au voisinage l'un de l'autre au milieu du tuyau et cette disposition permet d'obtenir très rapidement la mise à température convenable de la section médiane du tuyau.
Dès que le cintrage commence à se produire, les deux brûleurs stécartent l'un de l'autre d'une quantité propor- tionnelle à l'angle de cintrage réalisé et au rayon de cour-
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bure égal à la longueur Ôtes bras 35, 35a.
Ce dispositif est particulièrement avantageux pour le cintrage des tuyaux de grosdiamètre.
Dans cet exemple, le dispositif d'arrêt automatique
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20 petit $tre lié an bras 35 de maaieie à venir en contant avec le bras 35a dès que leangle des de= bras a atteint la valeur désirée* JË*a variante at-ez6etit:Lon représentée à la i'ig.6 ne diffère de la précédente qu4exi ce que les bras 35 et 359 sont réunis et portés par une articulation 36 portée elle*'
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mtme par un bras 40 solidaire d'Un collier 45 fixé au ni- lien de la partie de tuyau à cintrer, les br6ioars sent déplacés par des leviers 41 et 41 solictaires respective- m-ent des bras 35 et 35 gui portent des galets 42 et 42a roulant sur les extrémités da :tuy ur la longneor dn bras 40* celle des leviers 4:
1 et 414 ainsi que lotit orientation, sont telles gue les bras 35 et 35 soient constaaNsnt orthoh gonaux aux extrémités da tayatx, Suivant I$Ixompl,dllex6ouilon représenté à la Ëigt7, Le tuyau (ou autre 9iéog j 1 à cintrer appose sur deux appuis fixes 34y 4 a Me part et d'autre dt plan vertical NM ctiidisGçt des deuz appuie 34# 34a sont placés deax dispositifs A et B de cintrage, smétriqaas par apport au- dit plan, et comportant ohaottn deux brûleurs iShaoun der ces dispositifs comporte un collier 43 de fixation sur le tuyau* Les deux colliers 43 sent fixés sur le tuyau en deux
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points dont la cui3t=ce est égqle à ta moitié du développe- ment du coude à obtenir.
Chacun de ces colliers porte un bras 40 ayant une longueur égale an rayon du coude à obtenir et terminée par
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une articttLation 36 Cette at3attl.atio, porte doux bras 35 et 37 aux extrémités desquelles sont fixés deux brûleurs
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9 et 8. Un système de biellettes 45 detloul6se sur une
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glissière 44 coulissant sur le bras 40, assure aux bras 35 et 37 une position symétrique par rapport au support 40.
Le bras 35 est solidaire d'une tige 41 terminée par un galet 42,,
Les longueurs et orientations desdifférentes tiges sont telles que lorsqu'on place les colliers 43 sur le tuyau droit avant cintrage, et que les galets 42 portent également sur la paroi extérieure du tuyau, d'une part les brûleurs 9, 9a se trouvent au voisinage Immédiat de chaque collier 43; d'autre part, le bras 35 soit orthogonal à l'extré- mité correspondante du tuyau.
Une masselotte 8 est suspendue à chaque collier 43.
Le fonctionnement de chaque dispositif A et B est le suivant: Le cintrage commence au voisinage du collier 43 et se poursuit simultanément vers les extrémités et le milieu du tuyau, les zones de cintrage restant à chaque instant à l'aplomb des brûleurs de telle sorte que l'arti- culation 36 reste à une distance constante des parties droi tes du tuyau et que, par suite, et grâce au galet 42 et au bras 41, le bras 35 reste constamment perpendiculaire à la partie droite correspondante.
Il en résulte que les deux brûleurs s'écartent l'on de l'autre d'une quantité proportionnelle à l'angle de cintrage réalisé et au rayon de courbure égal à la longueur des bras 40, Le bras 35 entraîne le bras 37 par les biellettes 45,
On -coalise deux coudes ayant chacun pour milieu l'un des colliers 43. Au fur.et à mesure de l'opération de cin- trage ces coudes se développent simultanément à droite et à gauche jusqu'au =ment où ils viennent se réunir dans le plan MM pour ne plus former qu'un seul coude. A ce moment les deux brûleurs 9 et 9a se rencontrent. Les deux articu- lations 36 viennent également en contact l'une avec l'autre.
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-L'Uvantage de ce1fte disposition est qu'elle double la vitesse de travail, et quelle permet < d. 0 b ten1.r dans un temps réduit des coudes présentant une forte déviation.
]Les deux groupes de brûleurs pourraient être disposés dans de.? plans différents pour obtenir un coude gauche* les contrepoids 8 peuvent être remplacés par un contrepoids unique, constitué lui-même, au besoin, par le tuyau Lui- même*
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Suivant leexemple deaéation représenté à la ìgl8, l.e tuyau 1 en :ronte-0 centrifugée on au tL'e' on en tout autre matériau analogue. à cintrer. repose sur deÛ appuis 34,
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34 par exemple sur deux muleauxe Ce tuyan doit atre eîn-, tré par flexion vers le bas. L'effort de flexion est exer- cé par un contrepoids 8 suspendu au tuyau 1 par une ferrure 46 prenant appui sur ce tuyau en 47.
Au lieu d'agir direc- tement sur la ferrure 46, le contrepoids 8 est de préfé- rence suspendu à un câble (on chaîne) 48 qui passe sur des galets de renvoi 49, 50, portés par la ferrure 46. Les . ex- trémités du câble sont reliées aux extrémités du tuyau 1
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par des colliers 51 et z ou autrement,, -De préférences le câble 48 est fizé 6lestIquement à l'un des ow.11ers" 5l par exemple, grâce à un ressort 59.
Srâoe à ce câble 48, les génératrices inférieures du tuyau# cfstâdira celles situées à l'ixtéaeur du cintre ou coude sont soumises à tale compression dont la valeur dépend de la masse du contre. poids 8 et des inclinaisons des brins ab et ac du câble.
(A noter qu'un ou plusieurs tendeurs peuvent être prévus).
Sur l'extrémité gauche du tuyau 1 est fixée rigidement par deux colliers 54 ou autrement une potence 55,56. Sur
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cette potence est <4rt1ouI. ¯....u.ur de..1. taxe horizontal ::Il passant par le centre dit cintre à réaliser un, support
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triangulaire 55fi, 56a. Les bras 55 et 55 de ces supports ont une longueur égale au rayon du cintre désiré, Le bras
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55a porte un manchon 58 en matière calorifuge (céramique ou analogue) entourant le tuyau 1. L'autre bras 56a prend appui sur le tuyau par un galet 59, destiné à rouler sur ce tuyau, les dimensions de ce bras et celles du galet étant telles que le bras 55a soit perpendiculaire au trcnçon de tuyau cintrer.
A l'intérieur du tuyau roule un petit chariot 60 por- tant un brûleur 61 à propane ou antre gaz ou fluide combus- tible. Ce brûleur 61 est, de préférence, excentré. Il est situé par rapport à 1'axe du tuyau vers le centre du cintre à réaliser, de manière qu'il chauffe davantage comme désiré les génératrices concaves.
Le chariot 60 est fixé à l'extrémité d'un câble ou autrelien 62 qui sort du tuyau 1 en passant sur un galet de .renvoi 63 porté par ce tuyau-, il passe sur un autre g alet 64 égal ement porté par le tuyau pui s s ur un galet 65 porté par exemple par une ferrure 66 fixée à la potence 55, 56. A l'extrémité du câble 62 est suspendu un contre- poids 67.
Sur ce câble 62 est fixé, en 68 un câgle ou autre lien souple auxiliaire 69, qui, après son passage sur le galet de renvoi 64, est fixé en 70 sur le support oscillant 55a, 56a, Le câble 69 et la partie correspondante du câble 63 (du chariot 60 au point 68) ont des longueurs telles que la brûleur 61 se trouve en permanence, quelle que soit la position du support 55a, 56a, au droit du man- chon calorifuge 58 qui a pour objet de réduire les pertes extérieures de chaleur.
.. Le fonctionnement est le suivant: Au départ, le tuyau 1 étant rectiligne, le support 55a, 56a est accolé par son bras 55a à la potence 55, 56. Au fur et à mesure du cintrage du tuyau, sous l'action de l'effort de flexion dû au contrepoids 8, le support 55a, 56a oscille autour de l'axe 57 dans le sens de la flèche f.
Comme la flexion se
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produit à chaque instant dans le plan dn br6leur et que, , par suite, l'articulation z7 reste à une distance inva- riable du tronçon droit dn tuyau en cours de cintrage le bras 55a reste orthogonal au tuyau 1 et le brûleur 61 suit
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le support 55e, 568 grâce aux ombles 62 et 69 en restant constamment au. droit du manchon calorifuge 58. leur dépba-
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cement ex% égale à chaque instant, au produit du rayon de courbure désirée par l'angle de cintrage déjà réalisé.
Il en résulte que la. courbure obtenue en chaque point du tuyau 1 est constante et par conséquent le coude ou cintre obtenu a la forme d'un arc de cercle parfaitement régulier.
Au lieu de se contenter de chauffer le tuyau 1 par l'intérieur à 1 aide d'un brûleur 61 excentrée on peut
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très bien employer un brûleur placé dans l'axe et provo<" quer une chauffe difféeentlellet en utilisant à l'exté- rieur un ou deux brûleurs auxiliaires 71 agissant sur la concavité.
Dans ce cas, le manchon calorifuge 58 serait naturellement replacé par une enceinte de four extérieur,
Dans le cas du chauffage au propane ou au gaz, il faut éviter évidemment que les produits de la combustion sor-. tent par l'extrémité du tuyan sur le coté gauche de la, fi-
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gure, On peut favoriser le tl,ra, à41 aide,âu.ns cheminée prolongeant le tuyau, d'un a.spirtaar, de fumée.* etc,*.*
Au lieu de chauffer à l'aide d'un brûleur à propane par l'intérieure on peut également chauffer intérieurement à l'aide d'une torche à tâtonnement),
chauffée électrique- ment par résistances* Les résistances peuvent ,avantageuse+ ment être placées suivant les génératrices d'un corps iso- lant et être calculées de façon que le chauffage soit pro- gressif, depuis la zone intérieure convexe jusqu'à la zone intérieure concave. Dans ce cas., on peut conserver à la torche électrique une position parfaitement centrée en ne
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jouant que sur la dissymêtrie dû rayonnement de la torche el1 eméme.
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Dans le cas d'un chantage électrique, le rendement peut être omélioré par un rapport au chauffage par brû- leur, car on peut obturer le tuyau complètement d'un côté et ne laisser de l'autre côté qu'une faible ouverture pour le câbla de traction du brûleur et les câbles électriques.
Dans le cas où on utilise le chauffage électrique on peut utiliser simultanément deux torches électriques distinctes placées symétriquement à l'intérieur du tuyau à cintrer et remplacer, dans ce but, la potence fixe 55, 56par un ensemble symétrique de ressemble (55a, 56a, 58, 60 ; 62, 69) par rapport au plan vertical passant par 1'axe d'articulation 57 entre ces deux ensembles, cet axe étant alors lié rigidement au milieu du tuyau à cintrer.
L'automaticité de cintrage obtenue grâce à l'inven- tion comporte de nombreux avantages et notamment: une grande rapidité du fait que le (ou les) brûleur ne stationne en face de chaque section du tuyau ou autre piège que pendant le temps rigoureusement nécessaire à la mise à température et au cintrage de cette section; dès que ce cintrage est obtenu, le brûleur est entraîné plus loin grâce au dispositif mécanique décrit;
c'est ainsi que temps de le fabri cation de coudes en fonte centrifugée est réduite d'environ 50 à 70% par rapport aux procédés manuels utili- sés jusqu'à présent, une économie importante de combustible due à la grande rapidité de l'opération, une économie sensible de personnel, étant donné que la présence d'un ouvrier pour surveiller la machine n'est nullement nécessaire,, le personnel ayant uniquement à mettre le tuyau ou autre pièce à cintrer en place, à allumes le ou les brûleurs et à enlever la pièce cintrée dès que le dispositif d'arrêt automatique a joué; l'obtention de pièces parfaitement régulières;
le
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rayon de oourbure est rigoureusement constant en raison même du principe de l'invention et:.il peut être fixé à l'avance suivant les nécessités de l'utilisation; la progression régulière du ou des brûleurs le long du tuyau ou autre pièce; l'allure du brûleur peut âtre Biglée au mieux, en tenant compte des dimensions de la pièce et des propriétés métallurgiques du métal.
Par ailleurs, le procédé permet d'obtenir non seule- ment des coudes à rayon constante mais aussi des courbes à rayon variable, telles que des spirales ou des coudes gauches, telles que des hélices.
Sien particulier on se reporte au mode de réalisation représenté à la fig.1, il suffit pour obtenir une spirale que le déplacement du brûleur 9 ne soit pas proportionnel au déplacement du collier 10, mais varie en fonction de ce déplacement suivant une loi prédéterminée. Il suffit pour cela de remplacer les poulies 14 par des cames ayant un profil approprié.
¯ ¯Pour obtenir un coude hélicoïdale ¯il suffit, en même temps qu'on déplace le brûleur 9, de faire tourner autour (le son axe longitudinal et proportionnellement à l'angle de cintrage déjà réalisé la partie rectiligne encastrée du tube ou autre pièce à cintrer.
Naturellement 1 invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple. c'est ainsi que l'on peut, toujours suivant l'inven- tion, cintrer des tubes ou autres,pièces en maintenant le ou les brûleurs fixes et en déplaçant par des procédés automatiques analogues à ceux ci-dessus décrits le tuyau d'une quantité proportionnelle au rayon de courbure désiré et à l'angLe de cintrage déjà obtenu* D'autre part on peut salant les caractéristiques de
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l'opération à effectuer utiliser simultanément plusieurs brûleurs placés au voisinage les uns des autres ou décalés les uns par rapport aux autres.
La ou les brûleurs peuvent être d'un type quelconque et utiliser n'importe quel combus- tible; pétrole, butane, propane, gaz d'éclairage ou de haut-fourneau, etc.. Les brûleurs peuvent même être rempla- cés par d'antres moyens de chauffage tels que des appareils à chauffage électrique.
Dans tous les casl'opération de cintrage peut être facilitée par tous les procédés usuels, eh particulier s'il s'agit de tuyaux en fonte, par compression des fibres internes du tuyau à cintrer.
REVENDICATIONS.
1 .- procédé pour cintrer des tuyaux, barres,pro- filés, tôles métalliques ou non, à l'aide d'un ou plusieurs brûleurs de réchauffage déplacés le long de la pièce à cintrer pendant qu'on soumet cette pièce à un effort de flexion, caractérisé en ce qu'on déplace automatiquement l'un par rapport à l'antre la pièce à cintrer et le ou les brûleurs (ceux-ci étant placés dans un même plan radial du coude à obtenir), de manière telle que le déplacement soit fonction de l'angle de cintrage déjà obtenu et du ou des rayons de courbure désirés par le coude ou cintre formé.
2 .- Procédé suivant 1 , caractérisé en ce que pour obtenir un coude circulaire, on déplace le ou les brû- leurs ou le tuyau d'une quantité égale au produit de l'angle précité par le rayon de courbure constant désiré.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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SOCIETE ANONYME DES H9. F0'X & FOUNDRIES
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Method and device for bending
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pipes. $ ba1 "reSji taLes and other parts
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we know dol3 prOC6d6l3 dO bending of ysua for example due to the cast iron pipe, and in particular in centrl- fugêe cast iron consisting in particular in moving by hand a jcêohanffage burner in the vicinity of the tpva <in the
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region of the elbow to be obtained, however that this pipe is
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sotimis to a force of flmaone they present inTention has for object a perfected process of the aforementioned type for the automatic bending of
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cast iron pipes (in particular centrifuged cast iron)
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steel $ Earth, or any other material,
and in a general way and for the 1nra @ J of parts of any profile as well as of thick tolop such as those used in
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shipbuilding.
This process is remarkable in particular in that it consists in automatically moving one by the supply to the other, the part to be bent and the burner (s) (these being placed in the same radial plane of the elbow to be obtained. ) in such a way that the displacement is a function of the bending angle already obtained and of the radius (s) of curvature desired for the bend or bend formed.
If it is desired to obtain a circular bend, the burner (s) or the workpiece to be bent is moved by an amount equal to the product of the aforementioned angle and the desired constant radius of curvature.
If it is desired to obtain a spiral elm bend, the burner (s) or the part to be bent are moved according to any desired law as a function of the aforementioned angle and the desired radii of curvature.
If it is desired to obtain a left elbow in the form of a helicopter, we move the burner (s) as above and furthermore we rotate the part to be bent around its axis at an angle proportional to the angle of bending already obtained and at the desired winding pitch, these two movements can moreover be replaced by a single helical displacement of the part to be bent relative to the burner or vice versa.
According to another characteristic of the invention, applicable in the case where the part to be bent is tubular, one or more burners or other heating devices arranged and movable inside the pipe or other hollow part to be bent are used.
This latter process is particularly advantageous because it makes it possible to avoid the heat losses which always occur outside the pipe; there is thus a significant saving in the consumption of the
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buatible; moreover, and for the reason marl, the operation is pines fast.
The invention also relates to a device for
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tin6 to 1 application of the above method. this device is particularly remarkable in that it comprises, in combination, a means for keeping fixed one of the ends (or one of the edges) of the part to be bent, a suspended mass or any other means for carrying out an effort
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bending on this part-, t one or more burners, and means for moving this or these burners along the part to be bent or vice versa depending on the angle of the bending already carried out and the radius (s) of curvature to be obtained .
In order to accelerate the bending speed, it is possible
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advantageously use two groups of burners working simultaneously.
Other characteristics remain in the grip that follows.
In the accompanying drawings, given only by way of example:
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FIGS. 1 to 6 represent sohematically in fpé ovation some simple embodiments of the device sttaining the invention with a single burner or group of burners; , ¯¯ ¯ fig,> 7 * oLt an analogous view of an embodiment in Is which two groups of burners are used; flgo8 represents Bohemian mutually, in elevation and with partial armament, a device with internal threader ¯ ¯ ¯¯ ¯ ,, ¯, ¯. In all cases, analogous organs are designated by the same reference numbers.
Following the cleez6elition example presented in BLg.1, the invention is assumed to be applied to the bending of a pipe
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1. This pipe is immobilized horizontally at one of its ends in two jaws 5 and 6. At its free end 7 is suspended a counterweight 8 which exerts a bending force in the different sections of the pipe, and in particular in its b , placed directly above a burner 9 and in which the pipe is bent at each moment.
To obtain a regular bending, it is necessary and sufficient that the burner 9 be moved under the part of the pipe to be bent, by a quantity ab equal to the product of the desired radius of curvature R = Oa, by the angle x of bending already obtained, that is to say the angle by which the free end 7 of the pipe has already turned.
This result is obtained by means of the device, entirely mechanical, as follows: The free end 7 of the pipe carries a collar 10 connected by a set of articulated parallelograms 11 or cardan joints or any device equivalent to a crank 12 of so that at each instant this crank is oriented parallel to the collar 10, This crank 12 is fixed on an axis 13 carrying a series of pulleys 14. Each pulley 14 has a radius equal to one of the radii of curvature R that we want to be able to achieve.
On one or the other of these pulleys, a cable or other flexible link 15 may be rolled, which, after having passed over a return pulley 16, is fixed, at 17, to a carriage 18 moving on a raceway 19, parallel to the recessed part of the pipe 1. The carriage 18 carries the burner 9.
The operation of this device is as follows: During the bending, the free end 7 of the pipe 1 gradually flexes in the direction of the arrow f1 under the action of the overload 8, the crank 12 turns at a constant rate. equal angle in the direction of the arrow f2 and results in
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therefore -The carriage in the direction of the arrow f5 dune
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quantity which is ;, at each instant equal to the product of
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bending radius unscrewed .8 by I. bending angle has already
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carried out in an amount equal to the development
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ment oiroonferential arb.
The result is that the curvature
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obtained at each point of pipe 1 is constant and therefore the elbow obtained per ton of a perfectly adjusted circular arc *
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Preferably = o -, $ the device is completed by a means allowing the bending operation to be corrected as soon as the desired ooarbtn'e is reached * this resolution is obtained
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for example by placing on the path of the carriage 17
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a member 30 which is in ± 9afné by the carriage 18 as soon as the desired bending is reached This member 20, which must be able to be placed at various points chosen at 1 advance Along the rolling ohomin 19, at a distance of the
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initial position of the carriage 18 corresponding to the length
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elbow eèsjrêel, can actuate for example ,,
either an electric bell qgi attracted worker inattention
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responsible for monitoring the machine, or even a
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valve which cuts off the power supply to the brolenr, and
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thus automatically the bending operation.
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m fiaa represents another mode of dreaming - Ratlon du
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device according to the invention * According to this example of execution
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tion, at the free end of the pipe is fixed a collar 10 rigidly carrying an obli4ue arm ai which is terminated by an eye 22 which is located at a distance oo from the pipe 1 equal to the desired radius of curvature, point a being at the origin of the elbow. A pin 23 is mounted in this eye 22, carried by a brs¯4, ACa arm is held
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by a counterweight 25 in a constantly vertical position and forms a kind of pendulum.
Its upper branch of length slightly less than the radius of curvature
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desired carries the burner 9.
The bending of the elbow occurs at all times from section c in section b located above the burner 9 and it is as if the part of the elbow already bent, the collar 10, the arm 21, the joint (22, 23) constantly revolving around an instantaneous center of rating which is precisely the same as the section b. Consequently, since this section b is constantly in line with the joint (22, 23), the latter moves during the bending on a path X, X 'parallel to the. non-bent part of the pipe and therefore in such a way that the distance ob which represents the bending radius is constant.
This very simple device therefore makes it possible, on the one hand, to obtain absolutely regular bending, and on the other hand, it automatically ensures the displacement of the burner 9 as the bending progresses.
An end-of-travel stop 20 may, as in the previous example, be provided, for example on the trajectory XX '.
In FIG. 3, a device has been shown which presents great analogies with the preceding one. The burner 9 is carried by a carriage 17 which moves on a raceway 19 parallel to the embedded part of the pipe (of the bar or of the profile) 1 to be bent, this carriage 17 carries a journal 23 on which is mounted for a sleeve 22 connected by two bars 21 and 21a to a sector 26 concentric with the touzillon 23 and by the bar 21 extended to a clamp 10 fixed to the free end 7 of the pipe. The vertical distance ob from the journal 23 to the embedded part of the pipe 1 and the distance oc from this journal to the free part 7 of the pipe are equal to each other and equal to the desired radius of curvature.
The sector 26 carries a weight 8 by means of a cable 27 fixed at 28 at the end
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superior of sector 26.
The weight 8 therefore exerts on the bars 21 and 21a and psr on the section of the pipe or other part being bent, a constant bending force. This feature is particularly interesting because it regulates the speed of the operation.
The bending operation is accomplished as before from section c, the radius of curvature obtained is constant, and the slight irregularities which could have occurred in practice, with the device of fig. 2, in the trajectory of the articulation (22, 23) are abso- Lumen% avoided, thanks to the inexistence of the raceway 19.
: The bar 21 having a constant orientation with respect to the collar 10, the articulation provided between these two parts could be replaced by a rigid connection.
Fig.4 shows a device similar to that shown in Fig.2, except that the pipe 1 (or other part) to be bent is placed vertically. The bending counterweight 8 is suspended by an eye 29 from a journal 30 carried by a rod 31, fixed rigidly and obliquely to the free end 7 of the pipe by a collar 10.: The counterweight 8 forming a kind of pendulum comes out also to maintain in a horizontal position the burner 9 by an arm 32, rigidly fixed to the arm 33 to 90 of this arm.
The distances ob from the journal 30 to the part of the pipe 1 and oc from this journal to the free part 7 of the pipe are equal to the desired radius of curvature.
The operation of the device is the same as that of the device described above; however, it has this characteristic that the movement of the counterweight 8 being parallel to the pipe 1 to be bent, the shearing force
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in section b during bending is zero and this contributes to increasing the regularity of the bend obtained.
On the other hand, since the distance of the pipe to be bent from the journal 30 is constant, the bending torque is also constant, and this without it being necessary to use a sector as in the previous example.
An automatic stop device can be placed below the counterweight 8 which descends by an amount equal to the elbow length obtained.
Another embodiment is shown in fig.5.
According to this example, two burners 9 and 9a are used. The pipe 1 or other part to be bent is placed on two supports 34 and 34a. The burners 9 and 9a are carried by two arms 35 and 35a joined by an articulation 36 and this articulation itself is made to move in a vertical groove 37, placed at an equal distance from the supports 34 and 34a.
The supports 35 and 35a are made integral by arms 38 and 38a of two sleeves 39 and 39a capable of sliding freely on the ends of the pipe; the sleeves and the arms are so constructed that the supports 35, 35a are constantly orthogonal to the ends of the pipe. The bending weight 8 is suspended for example in the middle of the pipe.
The operation of this device is as follows: Initially, the pipe 1 being straight, the two burners 9, 9a are placed in the vicinity of one another in the middle of the pipe and this arrangement makes it possible to obtain very quickly the proper temperature setting of the middle section of the pipe.
As soon as the bending begins to occur, the two burners deviate from each other by an amount proportional to the angle of bending achieved and the radius of curvature.
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bure equal to the length of your arms 35, 35a.
This device is particularly advantageous for bending large diameter pipes.
In this example, the automatic shutdown device
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20 small $ be linked to the arm 35 of maaieie to come by counting with the arm 35a as soon as the angle of the arms has reached the desired value * JË * a variant at-ez6etit: Lon represented in fig. 6 does not differ of the previous one which is that the arms 35 and 359 are joined together and carried by a joint 36 carried it * '
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even by an arm 40 integral with a collar 45 fixed to the link of the part of the pipe to be bent, the br6ioars are moved by levers 41 and 41 respectively solictary arms 35 and 35 which carry rollers 42 and 42a rolling on the ends of: pipe the longneor of the arm 40 * that of the levers 4:
1 and 414 as well as its orientation, are such that the arms 35 and 35 are constaaNsnt orthoh gonaux at the ends of tayatx, According to I $ Ixompl, dllex6ouilon shown in Ëigt7, The pipe (or other 9iéog j 1 to be bent affixed on two supports fixed 34y 4 a Me on both sides dt vertical plane NM ctiidisGçt of the two supports 34 # 34a are placed of the axles A and B bending devices, smétriqaas by contribution to the said plan, and comprising ohaottn two burners iShaoun der these devices comprises a clamp 43 for fixing to the pipe * The two clamps 43 are fixed to the pipe in two
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points of which the cut = this is equal to your half of the elbow development to be obtained.
Each of these collars carries an arm 40 having a length equal to the radius of the elbow to be obtained and terminated by
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an articttLation 36 This at3attl.atio, door soft arms 35 and 37 at the ends of which are fixed two burners
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9 and 8. A system of rods 45 detloul6se on a
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slide 44 sliding on the arm 40, provides the arms 35 and 37 in a symmetrical position with respect to the support 40.
The arm 35 is integral with a rod 41 terminated by a roller 42 ,,
The lengths and orientations of the various rods are such that when the collars 43 are placed on the straight pipe before bending, and the rollers 42 also bear on the outer wall of the pipe, on the one hand the burners 9, 9a are located in the vicinity Immediate of each collar 43; on the other hand, the arm 35 is orthogonal to the corresponding end of the pipe.
A weight 8 is suspended from each collar 43.
The operation of each device A and B is as follows: The bending begins in the vicinity of the collar 43 and continues simultaneously towards the ends and the middle of the pipe, the bending zones remaining at all times in line with the burners in such a way that the joint 36 remains at a constant distance from the straight parts of the pipe and that, consequently, and thanks to the roller 42 and the arm 41, the arm 35 remains constantly perpendicular to the corresponding straight part.
The result is that the two burners move away from each other by an amount proportional to the bending angle achieved and to the radius of curvature equal to the length of the arms 40, The arm 35 drives the arm 37 by the rods 45,
We -coalise two elbows each having one of the collars 43 as the middle. As the bending operation progresses, these elbows develop simultaneously to the right and to the left until they come together. in the MM plane to form only one bend. At this moment the two burners 9 and 9a meet. The two joints 36 also come into contact with each other.
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-The advantage of this arrangement is that it doubles the working speed, and that it allows <d. 0 b ten1.r in a short time elbows with a strong deviation.
] The two groups of burners could be arranged in.? different plans to obtain a left elbow * the 8 counterweights can be replaced by a single counterweight, itself made up, if necessary, by the pipe itself *
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Following the example of aeation shown in ìgl8, the pipe 1 in: centrifuged-0-ream or in the tL'e 'on in any other similar material. to bend. rests on supports 34,
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34 for example on two muleauxe This pipe must be inserted by bending downwards. The bending force is exerted by a counterweight 8 suspended from the pipe 1 by a fitting 46 bearing on this pipe at 47.
Instead of acting directly on the bracket 46, the counterweight 8 is preferably suspended from a cable (on chain) 48 which passes over the return rollers 49, 50, carried by the bracket 46. Les. the ends of the cable are connected to the ends of the pipe 1
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by collars 51 and z or otherwise ,,-Preferably the cable 48 is tied 6lestIalement to one of the ow.11ers "5l for example, thanks to a spring 59.
Srâoe to this cable 48, the lower generatrices of the pipe # cfstâdira those located at the ixtéaeur of the hanger or elbow are subjected to tale compression whose value depends on the mass of the counter. weight 8 and inclinations of the ab and ac strands of the cable.
(Note that one or more tensioners can be provided).
On the left end of the pipe 1 is rigidly fixed by two collars 54 or otherwise a bracket 55,56. Sure
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this stem is <4rt1ouI. ¯ .... u.ur de..1. horizontal tax :: It passing through the center said hanger to achieve a, support
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triangular 55fi, 56a. The arms 55 and 55 of these supports have a length equal to the radius of the desired hanger, The arm
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55a carries a sleeve 58 of heat-insulating material (ceramic or the like) surrounding the pipe 1. The other arm 56a rests on the pipe by a roller 59, intended to roll on this pipe, the dimensions of this arm and those of the roller being such that the arm 55a is perpendicular to the section of pipe to be bent.
Inside the pipe rolls a small cart 60 carrying a propane or other gas or combustible fluid burner 61. This burner 61 is preferably eccentric. It is located with respect to the axis of the pipe towards the center of the hanger to be produced, so that it heats the concave generators more as desired.
The carriage 60 is fixed to the end of a cable or other link 62 which comes out of the pipe 1 passing over a return roller 63 carried by this pipe, it passes over another g alet 64 also carried by the pipe then on a roller 65 carried for example by a fitting 66 fixed to the bracket 55, 56. At the end of the cable 62 is suspended a counterweight 67.
On this cable 62 is fixed, at 68 a cable or other flexible auxiliary link 69, which, after its passage over the return roller 64, is fixed at 70 on the oscillating support 55a, 56a, The cable 69 and the corresponding part of the cable 63 (from carriage 60 to point 68) have lengths such that the burner 61 is permanently located, whatever the position of the support 55a, 56a, in line with the heat-insulating sleeve 58, the object of which is to reduce losses external heat.
.. The operation is as follows: Initially, the pipe 1 being rectilinear, the support 55a, 56a is attached by its arm 55a to the bracket 55, 56. As the pipe is bent, under the action of the bending force due to the counterweight 8, the support 55a, 56a oscillates around the axis 57 in the direction of the arrow f.
As the flexion goes
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produced at all times in the plane of the burner and that, consequently, the joint z7 remains at an invariable distance from the straight section of the pipe being bent the arm 55a remains orthogonal to the pipe 1 and the burner 61 follows
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support 55th, 568 thanks to char 62 and 69 while remaining constantly at. right of the heat-insulating sleeve 58. their depba-
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cement ex% equal at each instant to the product of the radius of curvature desired by the angle of bending already achieved.
It follows that the. curvature obtained at each point of the pipe 1 is constant and consequently the elbow or bend obtained has the shape of a perfectly regular circular arc.
Instead of simply heating pipe 1 from the inside using an off-center burner 61, it is possible to
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very well use a burner placed in the axis and provoke a different heating of the pellet by using on the outside one or two auxiliary burners 71 acting on the concavity.
In this case, the heat-insulating sleeve 58 would naturally be replaced by an outer oven enclosure,
In the case of heating with propane or gas, it is obviously necessary to prevent the products of combustion from escaping. tent by the end of the pipe on the left side of the, fi
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gure, One can favor the tl, ra, with 41 help, with the chimney extending the pipe, of a.spirtaar, of smoke. * etc, *. *
Instead of heating with a propane burner from the inside, it is also possible to heat internally using a trial torch),
electrically heated by resistors * The resistors can advantageously be placed according to the generatrices of an insulating body and be calculated so that the heating is progressive, from the interior convex zone to the interior concave zone . In this case, we can keep the electric torch in a perfectly centered position without
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playing only on the dissymmetry due to the radiation of the torch el1 eméme.
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In the case of electric blackmail, the efficiency can be improved by comparison with heating by burner, because the pipe can be completely blocked on one side and only a small opening left for the other side. burner traction cable and electric cables.
In the event that electric heating is used, two separate electric torches placed symmetrically inside the pipe to be bent can be used simultaneously and, for this purpose, replace the fixed bracket 55, 56 by a symmetrical set of resembles (55a, 56a, 58, 60; 62, 69) relative to the vertical plane passing through the articulation axis 57 between these two assemblies, this axis then being rigidly linked to the middle of the pipe to be bent.
The automatic bending obtained by means of the invention has many advantages and in particular: great speed due to the fact that the burner (s) only stand in front of each section of the pipe or other trap for the time strictly necessary. warming up and bending this section; as soon as this bending is obtained, the burner is driven further thanks to the mechanical device described;
thus the time for the manufacture of centrifugal cast iron elbows is reduced by about 50 to 70% compared to the manual processes used so far, a significant saving in fuel due to the high speed of the process. operation, a significant saving in personnel, given that the presence of a worker to supervise the machine is not at all necessary, the personnel having only to put the pipe or other part to be bent in place, to ignite the burner (s) and removing the bent piece as soon as the automatic stop device has played; obtaining perfectly regular parts;
the
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radius of curvature is strictly constant by reason of the principle of the invention and:. it can be fixed in advance according to the requirements of use; the regular progression of the burner (s) along the pipe or other part; The appearance of the burner can be baked at best, taking into account the dimensions of the part and the metallurgical properties of the metal.
Furthermore, the process makes it possible to obtain not only bends with a constant radius but also curves with a variable radius, such as spirals or left bends, such as helices.
In particular, we refer to the embodiment shown in FIG. 1, it suffices to obtain a spiral that the displacement of the burner 9 is not proportional to the displacement of the collar 10, but varies according to this displacement according to a predetermined law. It suffices for this to replace the pulleys 14 with cams having an appropriate profile.
¯ ¯To obtain a helical bend ¯ it suffices, at the same time that the burner 9 is moved, to rotate around (its longitudinal axis and in proportion to the bending angle already made the rectilinear part of the tube or other part to bend.
Naturally, the invention is in no way limited to the embodiments shown and described which have been chosen only by way of example. it is thus that, still according to the invention, it is possible to bend tubes or other parts by keeping the burner (s) stationary and by moving by automatic methods similar to those described above the pipe of a quantity proportional to the desired radius of curvature and to the bending angle already obtained * On the other hand, the characteristics of
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the operation to be carried out simultaneously using several burners placed in the vicinity of each other or offset with respect to each other.
The burner (s) can be of any type and use any fuel; petroleum, butane, propane, lighting or blast furnace gas, etc. The burners can even be replaced by other heating means such as electric heaters.
In all cases the bending operation can be facilitated by all the usual methods, particularly in the case of cast iron pipes, by compressing the internal fibers of the pipe to be bent.
CLAIMS.
1 .- process for bending pipes, bars, profiles, metal sheets or not, using one or more reheating burners moved along the part to be bent while this part is subjected to a force bending, characterized in that the part to be bent and the burner (s) and the burner (s) (these being placed in the same radial plane of the elbow to be obtained) are automatically moved relative to the antrum, so that the displacement is a function of the bending angle already obtained and of the radius (s) of curvature desired by the bend or bend formed.
2 .- Method according to 1, characterized in that to obtain a circular bend, the burner (s) or the pipe are moved by an amount equal to the product of the aforementioned angle by the desired constant radius of curvature.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.