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"PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE VIROLES BOMBEES EN FORME DE TONNEAU CONVENANT NOTAMMENT POUR DES FUTS ME-
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TALLIQUES" .
Jusqu'à ce jour, les procédés utilisés pour obtenir un corps creux en forme de tonneau faisaient appel soit à la coulée dans une forme appropriée, soit à l'assemblage, par soudure ou collage ou autre, d'éléments préalablement découpés et cintrés à la forme oonvpnable, soit à l'expan- sion d'une virole cylindrique par la seule application d'une force intérieure à la virole, par des moyens mécaniques ou hydrauliques, ou par l'intermédiaire d'un corps élastique.
La présente invention consiste à obtenir un corps creux bombé en forme de tonneau à partir d'un corps tubulaire par l'action combinée d'un effort axial tendant à provoquer le flambage de la paroi et d'un effort intérieur disciplinant la déformation de manière que celle-ci donne au corps creux la forme bombée désirée.
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Selon une modalité d'exécution spéciale de l'invention., le corps creux bombé est obtenu à partir d'un corps tubu- laire à paroi mince dont le rapport entre la longueur et le diamètre moyen reste inférieur à la limite à laquelle se produit un flambage de l'ensemble.
Selon une particularité complémentaire de l'invention, la déformation est limitée par l'emploi d'une butée exté- rieure réalisée, par exemple, au moyen d'une coquille rigide.
Une autre particularité de l'invention consiste à appli- quer l'effort axial au moins d'un coté au moyen d'une pièce annulaire permettant le passade d'un organe de mise en oeuvre de l'effort intérieur.
L'invention se rapporte également aux produits d'ordre commercial ou industriel obtenus au moyen de corps tubulai- res traités comme indiqué et notamment à des viroles bombées et 2. (les fûts métalliques.
Les dessins joints au présent mémoire illustrent à titre d'exemple non limitatif certains détails de l'invention.
Selle-ci s'étend aux diverses particularités originales re- présentées dans ces dessins ou mentionnées dans la descrip- tion suivante qui s'y rapporte.
Dans ces dessins : la figure 1 représente un corps tubulaire à paroi mince avant le traitement, la figure 2 montre les déformations que ce corps pour- rait prendre sous application d'un effort axial appliqué on bout la figure 3 montre comment ces déformations peuvent être disciplinées par application d'un effort intérieur,'
1a figure 4 représente un dispositif permettant d'ap- pliguer simultanément l'effort axial et, l'effort intérieur tou@ en limitant les déformations par uns coquille rigide,
Dans cette figure,
le corps tubulaire est représenté
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en traits mixtes. la figure 5 représentele marne dispositif aprés obtention de 1a forme bombée, les figures 6, 7 et 8 représentent des fûts -iétalli' ques obtenus au moyen de viroles bombées endorme de tonneau.
La théorie, confirmée par les essais prati ques, montre que l'effort nécessaire pour provoquer la déformation par flambage des parois d'un corps creux cylindrique à paroi mince est, dans la majorité des cas, sensiblement inférieur à la somme des efforts élémentaires qu' il faut appliquer aux parois de la virole par l'intérieur pour provoquer la même déformation par simple expansion.
D'autre part, l'effort d'expansion qui est nécessaire dans le procédé suivant l'invention, pour guider la déformation est également très inférieur au même effort à appliquer dans le procédé par simple expansion. Il en résulte que l'ensemble des deux efforts à appliquer selon l'invention reste inférieur aux efforts rois en jeu dans les procédés connus à ce jour et qu'une économie d'efforts peut ainsi être réalisée. De plus, l'organe chargé d'assurer la trans- mission latérale des efforts d'expansion dans le procédé suivant l'invention est rendu considérablement plus résis- tant à l'usure ou à la détérioration.
Un aspect particulier de l'invention résulte de la considération suivante. Sous l'effet de la compression due à la charge de flambage appliquée sur les bords et dirigée suivant l'axe du corps creux cylindrique, chaque portion élémentaire de la paroi subit un raccourcissement dans le sens de l'effort appliqué. A ce raccourcissement corres- pondent des augmentations de dimension dans le sens circon- férenciel et dans le sens radial, c'est-à-dire suivant l'é- paisseur de la paroi. Cette tendance à l'augmentation de l'épaisseur vient compenser en partie l'amincissement de la
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paroi provoqué par l'allongement nirconférenciel.
Il en résulte que pour un amincissement équivalent de la paroi, la procédé suivant l'invention permettra un gonflement dia- métral plus accentué que celui obtenu par tout autre procédé banc sur l'expansion simple par l'action de forces intérieu- res 1a dite virole. Corollairement, à un bombage équiva- lentcorrespondra un amincissement moindre de la paroi du corps creux.
Il va de soi que,suivant des particularités complémen- taires de l'invention, l'effort axial appliqué en bout de la virole pourra être exercé soit mécaniquement, par exemple, à l'aide d'une presse à vis, à excentrique, à cames, à mani- velles ou à Genouillères, soit pneumatiquement par des pla- teaux mus par un gaz comprimé, soithydrauliquement, par exemple, par une presse hydraulique à simple effet ou à effets multiples. Ces exemples ne sont pas limitatifs.
De même, l'effort intérieur à la virole suivant une direction perpendiculaire aux parois du corps creux pourra être exercé par tout dispositif mécanique articulé, pneuma- tique ou hydraulique ou par l'intermédiaire d'un corps élastique (par exemple, du caoutchouc) convenablement compri- mé, capable de s'opposer à une déformation vers l'intérieur de 1a paroi en flambage et d'accompagner son mouvement vers l'extérieur. titre d'exemple non limitatif, un dispositif remar- quablement simple et peu onéreux mettant en application la présente invention est décrit ci-après.
Le dispositif est destiné àêtre monté sur une presse hydraulique à double effet constituée essentiellement d'un plateau fixe 1 opposé à un piston 2 entouré d'une table la, mobiles vers le plateau fixe 1 indépendamment l'un de l'au- tre et simultanément.
Il apparaîtra de sa description que le dispositif peut
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être monté sur toute autre machine actionnée mécaniquement ou pneumatiquement, présentant les mêmes caractéristiques.
Le dispositif comprend deux-demies coquilles A et A1 dites ci-après coquilles A et Al (figures 4 et 5). Elles sont évidées de façon à former par leur superposition un
Creux correspondant à la forme à obtenir. Dans le fond des coquilles sont ménagés en a et b des évidements qui re- cevront la virole à déformer et exerceront par le rapproche- ment des coquilles un effort en bout sur la virole dit"effort de flambage'; La hauteur intérieure obtenue par la superpo- sition des coquilles reste inférieure à la hauteur de la vi- role bombée et à fortiori à la hauteur de celle-ci avant bombage. La coquille A est à fond plein.
A la partie infé- rieure de la coquille Al est ménagée une ouverture cylindri- que de diamètre et de hauteur appropriés pour recevoir un poinçon B surmonté d'un cylindre plein 0 constitué d'une masse d'un corps élastique tel que, par exemple, le caout- chouc, ou formé par la superposition de rondelles de même matière. Les rondelles peuvent être maintenues en position par emboîtement ou par un guidage approprié.
Les coquilles A et Al sont respectivement fixées sur le plateau fixe 1 et la table mobile la de la presse hydrau- lique, tandis que le poinçon B et le cylindre plein C sont rendus solidaires du piston central 2 de la presse. Les courses de la table mobile et du piston central sont réglées pour éoarter les coquilles et effacer le cylindre C suivant la figure 4 du dessin annexé, en vue de permettre l'intro- duction facile de la virole représentée en figure 1 et montrée en traits mixtes à la figure 4.
Le rapprochement du plateau fixe 1 et de la table mo- bile la et, par conséquent, des deux coquilles A et A1 va exercer sur la virole l'effort de flambage dirigé suivant l'axe du corps creux et appliqué sur ses bords pendant toute
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la durée de l'opération. Simultanément, le rapprochement du plateau fixe et du piston central fournira par compression du cylindre élastique C l'énergie nécessaire pour discipliner les déformations dues au flambage et les diriger dans le sens désiré. Des réglages séparés permettent de graduer convenablement les efforts exercés par les coquilles A et A1 et par le corps élastique C.
L'entrée en contact du corps creux en déformation avec les parois intérieures des coquilles, laquelle constitue la fin de l'opération (figure 5) sera marquée par une augmen- tation brusque des efforts nécessaires, augmentation qui, par l'entremise d'organes appropriés, déclanchera l'arrêt du mouvement de la presse.
Le retour en arrière de la table la et du piston central 2, en écartant les coquilles A et Al et en laissant au corps élastique C la faculté de reprendre ses dimensions primitives et de s'effacer, permettra l'extraction aisée du corps creux bombé et le placement d'une nouvelle virole.
Il apparaît immédiatement que le dispositif décrit ci- dessus présente les avantages suivants
1 - grande simplicité de construction
2 - absence d'organes articulés soumis à usure et de construction onéreuse
3 - absence de joints étanches aux liquides ou au gaz, d'efficacité aléatoire et de construction et entre- tien onéreux
4 - grandes facilité et rapidité de manoeuvres.
Le procédé suivant l'invention revendiquée dans le pré- sent mémoire peut être appliqué à la fabrication de fûts mé- talliques bombés en forme de tonneau ou similaire.
Le fû5 sera constitué d'une virole bombée en forme de tonneau suivant le procédé décrit et assemblée par soudure électrique ou autogène, ou par sertissage ou tout autre
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procédé connu, à deux fonds circulaires de forme appropriée ; le tout sera muni des ouvertures habituelles à ce genre d'article.
Ce fût est illustré schématiquement par les figures
6, 7 et 8 des dessins annexés, représentant respectivement ' un fût à fonds encastrés et soudés, un fût à fonds sertis et un fût à fonds soudés bout à bout à la virole.
La virole à bomber peut être obtenue à partir d'une tôle convenablement ointrée et assemblée suivant une géné- ratrice par un procédé quelconque assurant une résistance et une étanchéité suffisante de la jointure.
Ce fût de forme bombée présente sur les rats à corps cylindriques lisses, moulurés ou cannelés les avantages simultanés suivants :
1 - résistance accrue du corps à la déformation
2 - plus grande facilité de nettoyage par tous moyens manuels ou automatiques
3 - grande facilité de manipulation, surtout pour des fûts lourdement chargés.
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R la V N D I C A T T 0 N S.
1. Procédé et dispositif de fabrication de viroles bombées en forme de tonneau, convenant notamment pour des fûts métalliques, caractérisés s en ce qu'un corps tubulaire à paroi mince est soumis, d'une part, à un effort axial appliqué en bout, d'autre part, à un effort intérieur dirigé vers l'extérieur.