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.FABRICATION DE .CINTRE BAR .CINTRAGES PROGRESSIFS .
Les Demandeurs ont déjà décrit dans des brevets antérieurs des procédés de cintrage permettant d'obtenir des cintres de très court rayon de courbure interne, et, pour préciser, des rayons de-courbure inférieurs par exemple à une fois et quart le diamètre du tube.
Dans le cas de tubes dont l'épaisseur de paroi est relativement mince par rapport au diamètre du tube, et de l'ordre de 1/15 du diamètre, et au-dessous, par exemple, il se peut que le procédé antérieurement décrit soit d'une application délicate du fait que la paroi est trop mince pour conserver une certaine tenue à la température où devrait être portée ladite paroi pen- dant l'opération de cintrage. Il pourrait alors se produire des plissements ou un déplacement de paroi vers l'intérieur du tube.
La présente invention a pour objet un procédé particulièrement applicable au cintrage de tubes d'épaisseur de paroi mince et permettant d'ob- tenir, sans plissement, des cintres ne présentant pas de diminution d'épais- seur dans la région extérieure du cintreet sans diminution sensible de la section interne de passage à l'intérieur du cintrée
Bien que l'invention soit particulièrement applicable aux tubes d'épaisseur de paroi relativement mince, il est bien entendu qu'on pourrait l'appliquer à des tubes de parois relativement plus épaisses, si l'opéràtion était avantageuse.
Le procédé objet de l'invention est caractérisé en ce qu'au lieu d'effectuer l'opération de cintrage en une seule passe, on l'effectue en plu- sieurs passes successives de cintrage, le tube étant, à chaque passe, cintré sur un rayon de courbure plus étroit, et sur une longueur calculée de façon que, lors de la passe finale, le cintre prenne la forme voulue sans qu'il y ait lieu de redresser.- une région quelconque du tube. Pour tenir compte de cette dernière condition, il faudra donc, si l'on désire par exemple obtenir un cintre final à 180 , ne cintrer le tube, au cours des passes antérieures,
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que sur une portion d'arc inférieure à 180 .
Chaque passe de cintrage peut être exécutée à froid, ou encore en combinaison avec un chauffage de la région interne du cintre, selon le procédé décrit dans la demande de brevet aux noms des Demandeurs du 17 MAI 1949 pour "PROCEDE ET DISPOSITIFS DE FABRICATION DE TUBES COUDES" n 489.081.
D'autre part, l'invention prévoit encore que le procédé peut être pris en combinaison avec un processus de déformation préliminaire du tube tel qu'il a été indiqué dans la demande de brevet déposée le 22 Janvier 1951 pour "PROCEDE D'AUTO-FORGEAGE DE CORPS CREUX".
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés don- nés à titre d'exemple, fera mieux comprendre la façon dont l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente la section d'un tube circulaire de faible épaisseur de paroi, que l'on se propose de cintrer conformément au procédé objet de l'invention.
La fig. 2 représente schématiquement ce tube placé dans l'appa- reil à cintrer pour la première passe de l'opération.
La fig. 3 représente le tube tel qu'il est obtenu après le pre- mier cintrage, le rayon de courbure de la région interne du cintre étant égal à 1,5 fois le diamètre du tube par exemple.
La fig. 4 représente la deuxième passe de cintrage, le cintre de la fig. 3 étant placé dans un appareil ' cintrer qui lui donne finalement la forme de cintre à 1800 représenté en coupe sur la fig. 5, dans laquelle le rayon de courbure de la région interne du cintre est égal à 0,75 fois le dia- mètre du tube.
La fig. 6 représente une section d'un tube droit, avec trou inté- rieur excentré et que l'on se propose de cintrer.
La fig. 7 représente en coupe le cintre obtenu à partir du tube droit de là fig. 6.
La fig. 8 est une coupe par 8-8 de la fige 7.
Ainsi qu'on le voit sur les figures, lorsqu'il s'agit d'obtenir par exemple un cintre à 180 , c'est-à-dire en épingle à cheveux, à partir d'un tube a, tel que le représente en coupe la fige 1, dont la paroi est mince, on opérera un premier cintrage dans un appareil à cintrer, de type connu, tel que représenté fig. 2. Dans cet appareil le galet de cintrage b a un rayon interne de gorge par exemple égal à 1,5 fois le diamètre du tube, mais il pour- rait être supérieur ou inférieur suivant les cas, la rature du métal et son épaisseur. Le tube a est pressé par les galets c contre ce galet de cintra- ge b, et le doigt d'entraînement d assure le cintrage du tube par enroule- ment sur le galet b.
L'opération peut être effectuée à froid, ou de préférence, après un chauffage de la région interne du cintre, conformément au procédé décrit dans la demande de brevet des Demandeurs du 17 mai 1949 pour "PROCEDE ET DIS- POSITIFS DE FABRICATION DE TUBES COUDES" ci-dessus indiquée, n 489.081.
Le cintre final devant être dans l'exemple choisi cintré à 180 comme représenté fig. 5, la longueur d'arc ABC correspondant à 180 de la région interne du cintre final ne doit pas être dépassée au cours des opé- rations de cintrage antérieures. C'est pourquoi, lors de la première opéra- tion de cintrage (figs, 2 et 3) le tube est cintré sur un angle inférieur à 180 , de façon que la longueur cintrée n'excède pas la longueur ABC.
Au cours de la seconde passe, le premier cintre al représenté fig. 3 est placé dans une machine à cintrer analogue à celle qui a été re- présentée fig. 2, avec cette différence que le galet de cintrage bl de cette seconde machine a un rayon interne de gorge égal au rayon de courbure finale que l'on désire donner au cintre, soit par exemple 0,75 fois le diamètre du tube.
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Pour maintenir le cintre al dans la'gorge du galet b pendant la seconde opération de cintrage, un des galets d'application c1 est monté, com- me on l'a représenté schématiquement fig. 4, de façon à pouvoir s'avancer'par rapport à son support, et venir s'appliquer contre le cintre al pendant l'o- pération de cintrage.
Là encore, l'opération peut être conduite après chauffage de la région interne du cintre, comme dans le brevet antérieur des Demandeurs.
Le cintre final est représenté fige 5. Grâce au cintrage par passes successives, il ne présente aucun plissement dans' la région interne du coude, l'épaisseur de la paroi dans la région externe n'est pas diminuée, tandis que la section de passage à l'intérieur dudit cintre n'est pas sensi- blement inférieure à la section du tube.
Il est évident que l'opération peut comporter plus de deux passes de cintrage. Dans le cas de tubes de diamètre relativement grand et d'épais- seur de paroi particulièrement mince, on peut prévoir trois ou quatre passes successives, le cintrage se faisant chaque fois sur un rayon de courbure plus réduit, et toujours sensiblement sur la même longueur de cintrage.
Le rayon de courbure de chaque passe est déterminé par le rapport entre l'épaisseur du tube et le rayon du cintre antérieurement obtenu. La réduction du rayon de courbure doit être telle que l'opération ait lieu sans que la limite de flambage soit atteinte, c'est-à-dire sans déplacement de pa- roi vers l'intérieur du cintre, et de manière que l'on obtienne un refoulement progressif et continu du métal sur lui-même dans l'entrejambe du cintre. On peut ainsi obtenir finalement un cintre de rayon aussi réduit que l'on veut.
Il est également prévu que le procédé qui vient d'être décrit peut être pris en combinaison avec' le procédé décrit dans la demande de brevet antérieure des Demandeurs du 22 Janvier 1951 pour PROCEDE D'AUTO-FOR- GEAGE DE CORPS CREUX selon lequel on prévoit une déformation du tube avant de commencer les opérations de cintrage proprement dites.
Le procédé objet de l'invention a été décrit dans le cas de son application à des tubes d'épaisseur uniforme de paroi. Il pourrait également s'appliquer à des tubes dont l'épaisseur est variable et, pour préciser, à des tubes présentant une surépaisseur sur une portion plus ou moins grande de leur circonférence, autrement dit, la section de passage du tube étant excentrée par rapport à son contour extérieur. De tels tubes dans lesquels le trou in- térieur, ou partie évidée du tube, n'est pas concentrique à la section exté- rieure ou pourtour du tube, peuvent présenter une section extérieure ellipti- que, semi-elliptique, ou sensiblement elliptique ou encore de toute autre for- me, de façon à constituer une surépaisseur sur un côté seulement du tube droit.
Lors du cintrage, le tube est disposé de façon que cette surépaisseur sè trou- ve à l'extérieur du cintre, ou coude, que l'on désire obtenir, de façon que, une fois le coude formé, la partie extérieure du coude soit plus épaisse que la partie intérieure, ou'les parties latérales.
Ainsi, le tube a2 que l'on se propose de cintrer peut être tel que le trou intérieur ou partie évidée circulaire du tube soit excentré par rapport à la section extérieure du tube, laquelle peut être elliptique, ou de forme semi-elliptique, comme représenté sur la fige 6 pour offrir une surépais- seur f sur le côté du tube,,
On cintre alors le tube en disposant la surépaisseur f à l'exté- rieur du cintre que l'on désire obtenir ; finalement, le cintre obtenu, comme on le voit fige 7, est tel que la partie la plus épaisse f, est à l'ex- térieur du cintre, tandis que, dans la région interne du cintre, la paroi du tube a2 légèrement surépaissie en a3 lors du cintrage, est moins épaisse néan- moins que la partie extérieure f.
Un des avantages de ce contour pour les tubes réside en ce qu'il ne présente pas de surépaisseur sur les génératrices qui se projettent en A et B sur la fige 6 et qui sont repliées en forme d'épingle à cheveux après cin- trage. De la sorte,il est possible de rapprocher des éléments comportant-ces ' coudes de façon à les faire tenir dans un volume minimum, alors que s'il exis-
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tait des surépaisseurs latérales sur les tubes, l'encombrement serait néces- sairement plus grand.
Enfin, les opérations de cintrage au lieu d'être réalisées de façon successive, pourraient être réalisées de façon continue; par exemple, on pourrait disposer plusieurs galets de cintrage, de rayons dégressifs, sur un même bâti.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de cintrage de tube ,par cintrage progressif, carac- térisé en ce que le cintrage du tube est effectué en plusieurs opérations suc- cessives, chaque opération amenant le cintre à un rayon de courbure plus ré- duit, mais intéressant toujours une longueur du tube inférieure ou égale à la longueur du tube qui doit être cintrée dans le cintre final.
2. - Un appareil à cintrer pour la réalisation du procédé de cin- trage spécifié sous 1 ), caractérisé en ce que, dans l'appareil à cintrer du type connu, le ou les galets servant à appuyer le tube, ou cintre-, contre le galet de cintrage à gorge, sont montés de façon à pouvoir être réglés en position par rapport à leur support, afin de pouvoir venir s'appliquer, pen- dant l'opération de cintrage, contre la portion déjà cintrée lors d'une opé- ration antérieure.
3. - Un procédé de cintrage comme spécifié sous 1 ), dans lequel on procède à une ou à toutes les passes de cintrage avec un chauffage de la région interne du cintre conformément au procédé décrit dans la demande-de brevet antérieure des Demandeurs du 17 mai 1949 pour "PROCEDE ET DISPOSITIFS DE FABRICATION DE TUBES COUDES" n 489.081.
4.- La combinaison du procédé de cintrage décrit sous 1 ) avec un stade préliminaire de déformation du tube, conformément au procédé décrit dans la demande de brevet antérieure des Demandeurs du 22 Janvier 1951 pour "PROCEDE D'AUTO-FORGEAGE DE CORPS CREUX".
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. MANUFACTURING OF. HANGER BAR. PROGRESSIVE BENDING.
The Applicants have already described in prior patents bending processes making it possible to obtain bends with a very short radius of internal curvature, and, to specify, radii of curvature less for example than one and a quarter times the diameter of the tube.
In the case of tubes whose wall thickness is relatively thin compared to the diameter of the tube, and of the order of 1/15 of the diameter, and below, for example, the method previously described may be a delicate application due to the fact that the wall is too thin to maintain a certain resistance to the temperature to which said wall should be brought during the bending operation. Wrinkling or wall displacement could then occur inwardly of the tube.
The present invention relates to a method particularly applicable to the bending of tubes of thin wall thickness and making it possible to obtain, without wrinkling, hangers not exhibiting a reduction in thickness in the outer region of the curved line. significant reduction in the internal passage section inside the arch
Although the invention is particularly applicable to tubes of relatively thin wall thickness, it is understood that it could be applied to tubes of relatively thicker walls, if the operation were advantageous.
The method which is the subject of the invention is characterized in that instead of carrying out the bending operation in a single pass, it is carried out in several successive bending passes, the tube being, at each pass, bent. over a narrower radius of curvature, and over a length calculated so that, during the final pass, the bend takes the desired shape without having to straighten any region of the tube. To take this last condition into account, it will therefore be necessary, if one wishes for example to obtain a final bend at 180, do not bend the tube, during the previous passes,
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than on an arc portion less than 180.
Each bending pass can be performed cold, or else in combination with heating the internal region of the hanger, according to the process described in the patent application in the name of the Applicants of May 17, 1949 for "PROCESS AND DEVICES FOR MANUFACTURING TUBES ELBOWS "n 489.081.
On the other hand, the invention further provides that the method can be taken in combination with a preliminary tube deformation process as indicated in the patent application filed January 22, 1951 for "PROCEDE D'AUTO- HOLLOW BODY FORGING ".
The description which follows, with reference to the accompanying drawings given by way of example, will give a better understanding of the manner in which the invention can be implemented.
Fig. 1 shows the section of a circular tube of small wall thickness, which it is proposed to bend in accordance with the method which is the subject of the invention.
Fig. 2 schematically shows this tube placed in the bending apparatus for the first pass of the operation.
Fig. 3 shows the tube as it is obtained after the first bending, the radius of curvature of the internal region of the bend being equal to 1.5 times the diameter of the tube for example.
Fig. 4 shows the second bending pass, the hanger of FIG. 3 being placed in a bending apparatus which finally gives it the shape of an 1800 hanger shown in section in FIG. 5, wherein the radius of curvature of the inner region of the hanger is 0.75 times the diameter of the tube.
Fig. 6 shows a section of a straight tube, with an eccentric internal hole and which it is proposed to bend.
Fig. 7 shows in section the hanger obtained from the straight tube of fig. 6.
Fig. 8 is an 8-8 cut from Fig 7.
As can be seen in the figures, when it is a question of obtaining for example a hanger at 180, that is to say in hairpin, from a tube a, as represented by in section the pin 1, the wall of which is thin, a first bending will be carried out in a bending device of known type, as shown in FIG. 2. In this device, the bending roller b has an internal groove radius, for example equal to 1.5 times the diameter of the tube, but it could be greater or less depending on the case, the erasure of the metal and its thickness. The tube a is pressed by the rollers c against this bending roller b, and the drive finger d ensures the bending of the tube by winding it on the roller b.
The operation can be carried out cold, or preferably after heating the internal region of the hanger, in accordance with the method described in the Applicants' patent application of May 17, 1949 for "METHOD AND DEVICES FOR MANUFACTURING ELBOW TUBES "above stated, No. 489.081.
The final hanger must be in the example chosen bent at 180 as shown in fig. 5, the arc length ABC corresponding to 180 of the internal region of the final bend should not be exceeded during previous bending operations. This is why, during the first bending operation (figs, 2 and 3) the tube is bent at an angle less than 180, so that the bent length does not exceed the length ABC.
During the second pass, the first hanger al shown in fig. 3 is placed in a bending machine similar to that which has been shown in fig. 2, with the difference that the bending roller b1 of this second machine has an internal groove radius equal to the final radius of curvature that it is desired to give to the hanger, ie for example 0.75 times the diameter of the tube.
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In order to keep the hanger a1 in the throat of the roller b during the second bending operation, one of the application rollers c1 is mounted, as shown schematically in FIG. 4, so as to be able to move forward with respect to its support, and come to rest against the hanger al during the bending operation.
Here again, the operation can be carried out after heating the internal region of the hanger, as in the prior patent of the Applicants.
The final bend is shown as fixed 5. Thanks to the bending by successive passes, it does not present any wrinkling in the internal region of the bend, the thickness of the wall in the external region is not reduced, while the passage section. inside said hanger is not significantly smaller than the section of the tube.
Obviously, the operation can involve more than two bending passes. In the case of tubes of relatively large diameter and particularly thin wall thickness, three or four successive passes can be provided, the bending taking place each time over a smaller radius of curvature, and always substantially over the same length. bending.
The radius of curvature of each pass is determined by the ratio between the thickness of the tube and the radius of the hanger previously obtained. The reduction in the radius of curvature must be such that the operation takes place without the buckling limit being reached, that is to say without displacement of the wall towards the inside of the hanger, and so that the we obtain a progressive and continuous repression of the metal on itself in the crotch of the hanger. We can thus finally obtain a hanger with as small a radius as we want.
It is also expected that the method which has just been described can be taken in combination with 'the method described in the applicants' previous patent application of January 22, 1951 for the SELF-FORGING PROCESS OF HOLLOW BODIES according to which one provides for deformation of the tube before starting the actual bending operations.
The method which is the subject of the invention has been described in the case of its application to tubes of uniform wall thickness. It could also apply to tubes whose thickness is variable and, to specify, to tubes having an extra thickness over a greater or lesser portion of their circumference, in other words, the passage section of the tube being eccentric with respect to to its outer contour. Such tubes in which the inner hole, or recessed portion of the tube, is not concentric with the outer section or the periphery of the tube, may have an elliptical, semi-elliptical, or substantially elliptical outer section or still of any other shape, so as to constitute an extra thickness on only one side of the straight tube.
During bending, the tube is arranged so that this extra thickness lies on the outside of the hanger, or elbow, which is desired to be obtained, so that, once the elbow has been formed, the outer part of the elbow is thicker than the inner part, or the side parts.
Thus, the tube a2 which it is proposed to bend may be such that the inner hole or circular recessed part of the tube is eccentric with respect to the outer section of the tube, which may be elliptical, or semi-elliptical in shape, such as shown in fig 6 to provide an extra thickness f on the side of the tube ,,
The tube is then bent by placing the extra thickness f on the outside of the bend that it is desired to obtain; finally, the hanger obtained, as seen in Fig. 7, is such that the thickest part f, is on the outside of the hanger, while, in the internal region of the hanger, the wall of the tube a2 slightly thickened in a3 during bending, is nevertheless less thick than the outer part f.
One of the advantages of this contour for the tubes resides in that it does not present any extra thickness on the generatrices which project at A and B onto the pin 6 and which are folded in the shape of a hairpin after bending. In this way, it is possible to bring together the elements comprising these 'elbows so as to make them fit in a minimum volume, whereas if there are any
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Was the lateral thicknesses on the tubes, the bulk would necessarily be greater.
Finally, the bending operations instead of being carried out successively, could be carried out continuously; for example, one could have several bending rollers, with decreasing radii, on the same frame.
CLAIMS.
1. - Tube bending process, by progressive bending, characterized in that the tube bending is carried out in several successive operations, each operation bringing the bender to a smaller radius of curvature, but still interesting a length of the tube less than or equal to the length of the tube which must be bent in the final bend.
2. - A bending device for carrying out the bending process specified under 1), characterized in that, in the bending device of the known type, the roller or rollers used to support the tube, or bending machine, against the grooved bending roller, are mounted so that they can be adjusted in position with respect to their support, in order to be able to come to rest, during the bending operation, against the portion already bent during a previous operation.
3. - A bending process as specified under 1), in which one or all of the bending passes are carried out with heating of the internal region of the hanger in accordance with the process described in the applicants' earlier patent application of 17 May 1949 for "METHOD AND DEVICES FOR MANUFACTURING ELBOW TUBES" n 489.081.
4.- The combination of the bending process described under 1) with a preliminary stage of deformation of the tube, in accordance with the process described in the Applicants' previous patent application of January 22, 1951 for "HOLLOW BODY SELF-FORGING PROCESS" .
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