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BREVET D'INVENTION EN BELGIQUE PROCEDE ET DISPOSITIFS DE FABRICATION DE TUBES COUDES André HUET et Société anonyme dite : COMPAGNIE DES
SURCHAUFFEURS Priorité de la demande de brevet en France, n p. 557.517 du 2 juillet 1948 aux noms de Mr. André HUET et Société Ame dite : COMPAGNIE DES SURCHAUFFEURS.
Cette invention concerne un procédé et des dis- positifs permettant de couder ou cintrer des tubes en épin- gle à cheveux, jusqu'à obtenir un rayon de courbure du cintre très réduit par rapport au diamètre du tube. Elle s'applique, en particulier, au cas où ce rayon de courbure descend au-dessous d'une valeur égale à une fois et quart le diamètre extérieur du tube.
Le coude ou cintre, obtenu conformément à l'in- vention, est tel que l'épaisseur de la paroi du tube au voisinage de la génératrice la plus extérieure du coude
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n'a que très peu ou pas, d'amincissement d'épaisseur, tandis que la section du tube à l'intérieur du coude est peu, ou pas, réduite.
Le procédé, objet de l'invention, consiste à créer une différence de température entre la partie voisine de la génératrice interne du cintre et la partie voisine de la génératrice extérieure du cintre, de façon que la partie interne soit toujours plus chaude que la partie externe, après quoi, ou tandis que, sans qu'il soit nécessaire.de remplir le tube de sable ou matière similaire, on dispose ce tube dans un moule en plusieurs pièces dont les parties sont rapprochées pour donner au cintre la forme et les dimensions finales que l'on désire obtenir.
La partie voisine de la génératrice interne du coude, qui sera ci-dessous nommée encore entre-jambe, étant plus chaude,et par conséquent plus molle que la partie externe, cette dernière oppose une résistance plus grande à l'opé- ration de cintrage et le refoulement du métal s'effectue dans la région de la génératrice interne.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera mieux comprendre la façon dont l'invention.peut être réalisée.
La fig. I représente en plan un tube préalablement cintré sur un grand diamètre, et disposé dans un moule convenable.
La fig. 2 est une coupe par 2-2 de la fig.I
La fig.3 est une vue en plan de la fig.I
La fig.4 est une vue, en partie schématique, mon- trant au début de l'opération la disposition d'un coude,
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La fig. 5 montre la position du moule après cintrage ayant donné au coude sa forme finale.
La fig. 6 représente, en coupe, le coude obtenu confor mément à l'invention.
Selon l'invention, pour obtenir un coude d'un rayon de courbure très réduit, on commence de préférence par fa- briquer, par un procédé quelconque, ou par le procédé même qui va être décrit ci-dessous, un cintre ordinaire dont le rayon de courbure est normal et suffisamment grand pour qu'il n'y ait pas d'amincissement ou d'aplatissement appréciable de la paroi du tube.
Le coude a ainsi obtenu est placé entre deux plaques de métal b et c, solidement assemblées l'une à l'autre, et maintenues à l'écartement du diamètre extérieur du tube comme on le voit fig.2, pas exemple par l'intermédiaire d'entretoises d pourvues de boulons de fixation d1.
Entre les deux plaques peut être prévu un galet à gorge sur,lequel vient s'appliquer la partie médiane de l'entre-jambe du coude a comme on le voit fig.I et 4, le diamètre de la gorge interne du galet e étant égal au diamètre interne du cintre final que l'on désire obtenir.
En outre, entre les deux plaques b et ± sont prévus deux coulisseaux latéraux ou machoires f1 f2, montés de manière à pouvoir se déplacer d'un mouvement de translation entre les deux plaques b et c dans le sens de la flèche A (fig.
I) et inversement. Chacune de ces mâcnoires comporte une face arquée dont la courbure est adaptée à celle que doit avoir extérieurement le coude final. Les deux mâchoi- res f1 f2 peuvent être mobiles ou l'une d'entre elles peut être fixe et l'autre@obile, mais, dans ce dernier cas,
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le galet central e, au lieu d'être fixe, est lui-même mobile, de façon à pouvoir coulisser.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Le tube a ayant de préférence été, au cours d'un proces- sus préliminaire, cintre avec un rayon de courbure normal, on le dispose dans l'appareil comme il est indiqué sur les fig.I et 4. Le galet central peut être pourvu, comme on le voit sur les fig. I et 4, d'une échancrure h qui découvre la -partie voisine de la génératrice interne du coude a, ou entre-jambe dudit coude. On chauffe alors cette partie par tout moyen convenable, par exemple au chalumeau, pendant que le reste du coude a est maintenu froid. Ce chauffage pourrait d'ailleurs être antérieur à la disposition du tube dans le moule. On rapproche ensuite l'une de l'autre les deux mâchoi- res fl f2 pour les amener de la position de la fig.4 à la position de la fig.5.
Pendant cette opération, la partie voisine de la génératrice extérieure du coude a se courbe à froid, ou à une température moindre que le reste du coude, et il en résulte que la paroi de cette région du coude s'a- mincit aussi peu que possible puisqu'elle oppose une résis- tance à l'écrasement supérieure à celle qu'oppose l'entre- jambe qui est chauffée et par conséquent plus malléable.
ON conçoit en effet que les fibres de la génératrice extérieure du coude se ploient avec beaucoup plus de faci- lité lorsque l'entre-jambe du coude plus ramollie n'oppose pas de résistance à la flexion, car toute la région interne du coude est alors comme soustraite à l'opération et la flexion à froid se ramène à celle des seules fibres extérieu- res qui peuvent être ployées comme on ferait d'une barre de petit diamètre pour être amenées à un rayon de courbure
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très réduit sans amincissement sensible de la paroi. Simul- tanément, comme l'entre-jambe doit se refouler lorsqu'on amène le coude à son diamètre interne final, ce refoulement peut s'opérer sans difficulté et sans plissement, du fait de la progressivité de l'opération durant le coulissement des mâchoires.
Il faut également noter que ce résulcat est obtenu sans qu'il soit nécessaire de remplir l'intérieur du coude ou du -tube'avec du sable ou matière similaire, ainsi qu'il est nécessaire dans les procédés de cintrage connus.
Le chauffage différentiel de l'entre-jambe du coude, par rapport à l'extérieur, dispense de tout remplissage.
Lorsque l'opération est- terminée, on obtient un cintre a1, tel que représenté en coupe sur la fig.6. On voit que l'entre-jambe B présente une surépaisseur qui présente l'a- vantage d'éviter les déformations au cours des usages ulté- rieurs du coude a1, tandis que la partie voisine 'de 'la géné- ratrice extérieure, C, garde l'épaisseur normale du tube.
L'aplatissement, c'est-à-dire la diminution de la section interne du tube à son passage dans le coude, est réduit au minimum.
Dans le cas ou l'on traite des tubes de très gros diamètre interne,'au lieu de ne chauffer que l'entre-jambe du tube, il peut y avoir intérêt à chauffer d'abord tout le tube avant l'opération, et, au cours du cintrage, à refroidir la région C située au voisinage de la génératrice extérieure du coude, région qui doit conserver son épaisseur de paroi.
Ce résultat est obtenu du fait que la température moins éle- vée de cette région la rend moins malléable et permet, en outre, de maintenir la section intérieure du cintre voisine de la section normale du tube. @
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PATENT OF INVENTION IN BELGIUM PROCESS AND DEVICES FOR MANUFACTURING ELBOW TUBES André HUET and Société anonyme known as: COMPAGNIE DES
SUPERCHAUFFEURS Priority of the patent application in France, n p. 557.517 of July 2, 1948 in the names of Mr. André HUET and Société Ame known as: COMPAGNIE DES SURCHAUFFEURS.
This invention relates to a method and devices for bending or bending hairpin tubes, to a very small radius of curvature of the hanger relative to the diameter of the tube. It applies, in particular, to the case where this radius of curvature drops below a value equal to one and a quarter times the external diameter of the tube.
The bend or bend, obtained in accordance with the invention, is such that the thickness of the wall of the tube in the vicinity of the outermost generatrix of the bend
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has very little or no thinning in thickness, while the section of the tube inside the elbow is little, or not, reduced.
The method, object of the invention, consists in creating a temperature difference between the part close to the internal generatrix of the hanger and the part close to the external generatrix of the hanger, so that the internal part is always hotter than the part. external, after which, or while, without it being necessary to fill the tube with sand or similar material, this tube is placed in a mold in several parts, the parts of which are brought together to give the hanger the shape and dimensions finals that we want to obtain.
The part close to the internal generatrix of the elbow, which will be referred to below also as crotch, being warmer, and consequently softer than the external part, the latter opposes a greater resistance to the bending operation. and the discharge of the metal takes place in the region of the internal generator.
The description which follows, with reference to the accompanying drawings given by way of example, will make it easier to understand the way in which the invention can be implemented.
Fig. I shows a plan of a tube previously bent over a large diameter, and placed in a suitable mold.
Fig. 2 is a section through 2-2 of fig.I
Fig.3 is a plan view of Fig.I
Fig. 4 is a view, partly schematic, showing at the start of the operation the arrangement of an elbow,
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Fig. 5 shows the position of the mold after bending which has given the bend its final shape.
Fig. 6 shows, in section, the bend obtained in accordance with the invention.
According to the invention, in order to obtain a bend with a very small radius of curvature, the first step is preferably to manufacture, by any method, or by the same method which will be described below, an ordinary hanger whose radius of curvature is normal and large enough that there is no appreciable thinning or flattening of the tube wall.
The elbow thus obtained is placed between two metal plates b and c, firmly assembled to one another, and kept at a distance from the outer diameter of the tube as seen in fig. 2, not for example by the intermediate spacers d fitted with fixing bolts d1.
Between the two plates can be provided a grooved roller on which is applied the middle part of the crotch of the elbow a as seen in fig. I and 4, the diameter of the internal groove of the roller e being equal to the internal diameter of the final bend that is to be obtained.
In addition, between the two plates b and ± are provided two lateral slides or jaws f1 f2, mounted so as to be able to move in a translational movement between the two plates b and c in the direction of arrow A (fig.
I) and vice versa. Each of these jaws has an arcuate face, the curvature of which is adapted to that which the final bend must have on the outside. The two jaws f1 f2 can be movable or one of them can be fixed and the other @ obile, but, in the latter case,
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the central roller e, instead of being fixed, is itself mobile, so as to be able to slide.
The operation of the device is as follows:
The tube has preferably been, in a preliminary process, bent with a normal radius of curvature, it is placed in the apparatus as shown in fig.I and 4. The central roller can be provided, as seen in figs. I and 4, a notch h which discovers the neighboring -part of the internal generatrix of the elbow a, or crotch of said elbow. This part is then heated by any suitable means, for example with a torch, while the rest of the bend a is kept cold. This heating could moreover be prior to the arrangement of the tube in the mold. The two jaws fl f2 are then brought together to bring them from the position of fig.4 to the position of fig.5.
During this operation, the part adjacent to the outer generatrix of the elbow a curves when cold, or at a lower temperature than the rest of the elbow, and as a result the wall of this region of the elbow becomes thinner as little as possible since it opposes a resistance to crushing greater than that offered by the crotch which is heated and consequently more malleable.
We can in fact see that the fibers of the external generatrix of the elbow bend with much more ease when the more softened crotch of the elbow does not offer resistance to bending, because the entire internal region of the elbow is then as subtracted from the operation and the cold bending is reduced to that of the only outer fibers which can be bent as one would do with a bar of small diameter to be brought to a radius of curvature
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very reduced without noticeable thinning of the wall. Simultaneously, as the crotch must retract when the elbow is brought to its final internal diameter, this repression can take place without difficulty and without wrinkling, due to the progressiveness of the operation during the sliding of the jaws.
It should also be noted that this result is obtained without it being necessary to fill the inside of the elbow or the -tube 'with sand or the like, as is necessary in known bending processes.
The differential heating of the crotch of the elbow, compared to the outside, dispenses with any filling.
When the operation is finished, a hanger a1 is obtained, as shown in section in fig.6. It can be seen that the crotch B has an extra thickness which has the advantage of avoiding deformations during subsequent uses of the elbow a1, while the neighboring part 'of' the external generator, C , keeps the normal thickness of the tube.
Flattening, that is to say the reduction in the internal section of the tube as it passes through the elbow, is reduced to a minimum.
In the case where tubes of very large internal diameter are treated, 'instead of heating only the crotch of the tube, it may be advantageous to first heat the entire tube before the operation, and , during the bending, in cooling the region C located in the vicinity of the outer generatrix of the bend, a region which must retain its wall thickness.
This result is obtained from the fact that the lower temperature of this region makes it less malleable and, moreover, makes it possible to maintain the internal section of the hanger close to the normal section of the tube. @