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DEMANDE DE BREVET D'INVENTION EN BELGIQUE PROCEDE DE CINTRAGE DE TUBES CONCENTRIQUES André HUET
Dans leurs demandes de brevets antérieures, les Demandeurs ont décrit un procédé de cintrage de tubes dont la particularité essentielle réside en ce que l'on crée une différence de température entre la région du tube à cintrer qui correspondra à la partie extérieure du cintre, et la région du tube qui correspondra à la partie inté- rieure, ou entre-jambe, du cintre, cette dernière étant portée, ou maintenue à une température supérieure à la partie extérieure du cintre. Dans ces conditions, le cin- trage s'opère beaucoup plus aisément et avec beaucoup plus de régularité, et permet d'obtenir des cintres de rayon
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de courbure beaucoup plus réduits que ceux qu'il est possi- ble de fabriquer d'ordinaire.
Les Demandeurs ont découvert que, grâce à cette dif- férence de température entre les deux régions du tube, il était possible de cintrer simultanément, et en une seule opération, sur des machines à cintrer ordinaires, deux tubes de diamètres différents et coaxiaux. Conformément à la présente invention, après que l'on a soumis, ou main- tenu, à la différence de température voulue les régions des deux tubes qui vont être cintrés, le tube de petit dia- mètre est placé coaxialement à l'intérieur du tube de grand diamètre, puis l'ensemble est alors porté dans l'appareil à cintrer de modèle ordinaire, comme s'il s'agissait d'un seul tube, et l'opération de cintrage est conduite comme d'habitude.
On constate alors, de façon inattendue, que le cintrage des deux tubes s'effectue simultanément en laissant subsister sur toute la longueur du cintre, entre le tube de plus petit diamètre et le tube extérieur, un intervalle régulier, et cela sans qu'il y ait diminution sensible de l'épaisseur des parois des tubes, ni diminution de la section interne de passage de ces tubes.
Si on le désire, dans certains cas, on peut du reste disposer sur le tube intérieur un certain nombre de taquets convenablement répartis, et chargés de maintenir l'intervalle entre les deux tubes pendant l'opération de cintrage.
Les cintres ainsi obtenus peuvent être soudés à des tubes concentriques rectilignes, en sorte qu'il devient possible, grâce au procédé de cintrage, objet de la présente
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invention, de réaliser des circuits de tubes concentriques, ou des serpentins concentriques, de toutes formes voulues, et pouvant servir par exemple à l'échange de chaleur entre deux fluides dont l'un parcourt le tube de petit diamètre et l'autre, l'intervalle compris entre les deux tubes.
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.l représente en coupe deux tubes concentriques a et b que l'on se propose de cintrer, conformément, à l'invention.
La fig.2 représente, en coupe, le cintre après passage du tube dans l'appareil à cintrer.
La fig.3 représente, en coupe, une variante dans laquelle des taquets d'écartement sont prévus entre les tube
La fig.4 représente, en coupe, le cintre obtenu à partir des tubes de la fig.3.
La fig. 5 est une coupe par 5-5 de la figure 4.
La fig. 6 est destinée à illustrer un mode de jonction du cintre avec des tubes concentriques rectilignes.
Le tube de grand diamètre a et le tube de petit dia- mètre b qui sera logé à l'intérieur du grand tube sont tout d'abord chauffés suivant la zone approximativement délimitée par le rectangle ABOD correspondant à la portion des tubes qui se trouvera dans la région intérieure du cintre final que l'on désire obtenir. Ensuite, le tube b est disposé à l'intérieur du tube a , comme on le voit fig.l. L'ensemble des deux tubes est alors passé dans l'appareil à cintrer, comme s'il s'agissait du cintrage unique du tube extérieur a .
On constate, à la sortie de l'appareil à cintrer, que
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le tube a s'est cintré à la manière ordinaire, et que le tube interne b s'est également cintrer comme on le voit fig. 2, en restant coaxial avec le tube a , c'est-à-dire sans qu'il y ait contact entre les deux tubes, et sans que l'épaisseur de la paroi des tubes, non plus que la section de passage offerte à l'intérieur, aient sensiblement diminué
Ce résultat est dû à ce que la différence de tempé- rature entre la région interne du coude et la région extérieure facilite l'opération de cintrage à ce point que le tube intérieur b peut se cintrer, concentriquement au tube a , sans être soutenu par des galets de cintrage au cours de l'opération.
Dans certains cas, si on le désire, et suivant les épaisseurs de tubes ou la qualité du métal qui les consti- tue, on peut prévoir sur le tube intérieur b des taquets, comme il est représenté sur la figure 3. Ces taquets sont par exemple disposés sur une ou plusieurs génératrices de l'un des tubes et de préférence suivant deux génératrices diamétralement opposées du tube intérieur b comme on le voit en c1,c2 On peut aussi disposer des taquets suivant la génératrice la plus extérieure du tube b , comme on le voit en ± sur les figures 3 à 5 .
Le procédé, objet de l'invention, qui permet de réaliser, en une seule opération, le cintrage de tubes concentriques et cela sur un rayon de courbure assez petit et suivant l'angle que l'on désire permet de fabriquer des circuits de tubes concentriques, ou serpentins concentriques de toutes formes voulues et destinés par exemple à l'échange de chaleur entre deux fluides dont l'un parcourt le, tube interne b et l'autre l'intervalle compris entre les tubes a et b .
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Pour réaliser ces serpentins, on peut avoir à joindre un cintre avec deux tubes concentriques rectilignes On opère alors ainsi qu'on le voit sur la figure 6. Le cintre fabriqué est tel que le tube interne b fait saillie au-delà du tube externe a (branche supérieure fig.6). On soude alors en bout du tube interne b le tube rectiligne interne d qui doit le prolonger; après quoi, on enfile sur le tube d le tube rectiligne externe e de grand diamètre qui peut, au moins à une de ses extrémités être soudé au tube externe a du cintre. A l'autre extrémité du tube lorsqu'il n'est pas possible de faire coulisser ce tube, par exemple parce qu'il est déjà soudé à un autre cintre du serpentin, il subsiste un intervalle entre les tubes externes a et e comme on l'a représenté sur la branche su- périeure du cintre, figure 6.
On fait alors coulisser sur les tubes externes a et e, un manchon de diamètre supérieur f , comme on le voit sur la branche supérieure du cintre figure 6, et l'on soude ce manchon respectivement sur les tubes a et e . Dans une variante représentée sur la branche inférieure du cintre, fig.6, on peut se contenter d'obstruer l'intervalle compris entre les tubes externes a et e par deux demi-coquilles f 1 f2 qui sont soudées entre elles et sur les tubes a et e.
Il va de soi que des modifications de détail pourraien être apportées à la réalisation de cette invention sans pour cela sortir de son cadre.
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APPLICATION FOR A PATENT OF INVENTION IN BELGIUM PROCESS FOR BENDING CONCENTRIC TUBES André HUET
In their previous patent applications, the Applicants have described a process for bending tubes, the essential feature of which is that a temperature difference is created between the region of the tube to be bent which will correspond to the outer part of the hanger, and the region of the tube which will correspond to the inner part, or crotch, of the hanger, the latter being brought to, or maintained at a temperature higher than the outer part of the hanger. Under these conditions, the bending takes place much more easily and with much more regularity, and makes it possible to obtain radius bends.
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of curvature much smaller than those which are ordinarily possible to manufacture.
The Applicants have discovered that, thanks to this temperature difference between the two regions of the tube, it is possible to bend simultaneously, and in a single operation, on ordinary bending machines, two tubes of different and coaxial diameters. In accordance with the present invention, after the regions of the two tubes which are to be bent have been subjected, or maintained, to the desired temperature difference, the small diameter tube is placed coaxially inside the tube. tube of large diameter, then the whole is then carried in the bending apparatus of ordinary model, as if it were a single tube, and the bending operation is carried out as usual.
It is then observed, unexpectedly, that the bending of the two tubes is carried out simultaneously while leaving a regular interval over the entire length of the bender, between the tube of smaller diameter and the outer tube, and that without it there is a significant reduction in the thickness of the walls of the tubes, or reduction in the internal passage section of these tubes.
If desired, in certain cases, it is moreover possible to arrange on the inner tube a certain number of cleats suitably distributed, and responsible for maintaining the interval between the two tubes during the bending operation.
The hangers thus obtained can be welded to rectilinear concentric tubes, so that it becomes possible, thanks to the bending process, object of the present
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invention, to produce circuits of concentric tubes, or concentric coils, of any desired shape, and which can be used for example for the exchange of heat between two fluids, one of which passes through the small diameter tube and the other, the 'interval between the two tubes.
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.
The fig.l shows in section two concentric tubes a and b which it is proposed to bend, in accordance with the invention.
Fig.2 shows, in section, the hanger after passing the tube through the bending device.
Fig. 3 shows, in section, a variant in which spacers are provided between the tubes
Fig.4 shows, in section, the hanger obtained from the tubes of fig.3.
Fig. 5 is a section through 5-5 of FIG. 4.
Fig. 6 is intended to illustrate a method of joining the hanger with rectilinear concentric tubes.
The large diameter tube a and the small diameter tube b which will be housed inside the large tube are first of all heated according to the area approximately delimited by the rectangle ABOD corresponding to the portion of the tubes which will be in the inner region of the final arch that it is desired to obtain. Then, the tube b is arranged inside the tube a, as seen in fig.l. The set of two tubes is then passed through the bending apparatus, as if it were the single bending of the outer tube a.
It is noted, at the exit of the bending device, that
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the tube a is bent in the ordinary way, and that the internal tube b is also bent as seen in fig. 2, while remaining coaxial with the tube a, that is to say without there being contact between the two tubes, and without the thickness of the wall of the tubes, nor the passage section offered to inside, have significantly decreased
This result is due to the fact that the temperature difference between the inner region of the bend and the outer region facilitates the bending operation so much that the inner tube b can bend, concentrically to the tube a, without being supported by bending rollers during the operation.
In certain cases, if desired, and depending on the thickness of the tubes or the quality of the metal which constitutes them, it is possible to provide on the inner tube b cleats, as shown in FIG. 3. These cleats are by example arranged on one or more generatrices of one of the tubes and preferably along two diametrically opposed generatrices of the inner tube b as seen in c1, c2 It is also possible to have cleats along the outermost generatrix of the tube b, as we see it in ± in Figures 3 to 5.
The method, object of the invention, which makes it possible to carry out, in a single operation, the bending of concentric tubes and that on a fairly small radius of curvature and according to the angle which is desired, makes it possible to manufacture tube circuits. concentric, or concentric coils of any desired shape and intended for example for the exchange of heat between two fluids, one of which runs through the internal tube b and the other the interval between the tubes a and b.
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To achieve these coils, we may have to join a hanger with two rectilinear concentric tubes. We then operate as seen in Figure 6. The hanger manufactured is such that the inner tube b protrudes beyond the outer tube a (upper branch fig. 6). The internal rectilinear tube d which must extend it is then welded at the end of the internal tube b; after which, the large diameter outer rectilinear tube e is threaded onto the tube d, which can, at least at one of its ends, be welded to the outer tube a of the hanger. At the other end of the tube when it is not possible to slide this tube, for example because it is already welded to another bend of the coil, there remains a gap between the outer tubes a and e as one has shown it on the upper arm of the hanger, figure 6.
A sleeve of greater diameter f is then slid on the outer tubes a and e, as can be seen on the upper branch of the hanger in FIG. 6, and this sleeve is welded respectively to the tubes a and e. In a variant shown on the lower branch of the hanger, fig. 6, one can be satisfied with obstructing the gap between the outer tubes a and e by two half-shells f 1 f2 which are welded to each other and to the tubes has been.
It goes without saying that modifications of detail could be made to the realization of this invention without going beyond its scope.
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