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MATRICE ET POINCON POUR LA FABRICATION DE TUBULURES.
Le Demand,eur a déjà décrit un procédé et un appareillage pour la fabrication de tubulures sur un tube de gros diamètre ou collecteur, procédé suivant lequel un poinçon placé à l'intérieur du collecteur, et mû par un piston ou vérin hydraulique ou autre, refoule vers l'extérieur une portion de la paroi du collecteur, préalablement chauffée, à l'endroit où l'on veut constituer la tubulure. Il a été prévu qu'une matrice pouvait être appliquée autour de la tubulure sur la surface extérieure du collecteur au cours de l'opération.
La présente invention a pour objet une matrice et un poinçon perfectionnés pour la fabrication de tubulures de ce genre.
Selon la présente invention, la matrice comporte en son centre un contre-poinçon, qui est adapté pour s'appliquer sur la tête du poinçon lorsque ce dernier a, au cours d'une première opération, traversé la paroi du collecteur. Après cet enfoncement du poinçon intérieur, et éventuellement réchauffage de la tubulure formée, la matrice portant le contre-poinçon est appliquée sur la surface extérieure du collecteur autour de la tubulure formée, ce qui provoque d'une part la conformation convenable des bords de la tubulure, et d'autre part le décollement du poinçon qui a traversé la paroi du collecteur. Ces deux opérations peuvent être simultanées ou successives.
Dans ce dernier cas, il est prévu que le contre-poinçon est monté de façon à pouvoir coulisser dans la matrice, en sorte que, après avoir appliqué la matrice sur la surface extérieure du collecteur, on appuie dans un second temps sur le contre-poinçon pour effectuer le décollement du poinçon, et conformer l'intérieur de la tubulure.
En effet, le contre-poinçon prévu au centre de la matrice est de préférence de forme tronconique, de sorte que la surface interne de la tubulure ménagée dans le collecteur aura la forme d'un convergent-divergent.
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Lorsque le poinçon situé à l'intérieur du collecteur perce la paroi au cours de la première opération, il peut arriver, si la tête de-ce poinçon est trop aiguë, qu'il se produire des déchirements de la paroi du fait que la tête du poinçon refroidit trop rapidement ladite paroi. Pour remédier à cet inconvénient, il est prévu, conformément à la présente invention, que le poinçon intérieur peut comporter un creux ou évidement à son sommet, en sorte que le métal de cette région conserve sa température et s'ouvre de lui-même plus facilement sous l'effet de pression. Dans ce cas, le contrepoinçon présentera une protubérance ou saillie qui pénètrera dans l'évidement du poinçon ce qui assurera le centrage de l'ensemble des outils.
Au cours de la première opération, le poinçon intérieur traverse la paroi du collecteur. 11 peut arriver, lorsque cette paroi est épaisse et que le diamètre interne du collecteur est relativement réduit, que-l'espace dont on dispose à l'intérieur du collecteur pour loger le poinçon et le mécanisme qui le porte est insuffisant étant donnée la longueur de la course que doit avoir le poinçon. Aussi, conformément à la présente invén- tion, on prévoit pour porter le poinçon un mécanisme télescopique, comportant deux pistons emboîtés l'un dans l'autre et qui se déplacent l'un après l'autre sous 1-'effet de la pression du liquide pour assurer la course du poinçon.
Il est à noter que l'application de la matrice contre-poinçon décollant le poinçon enfoncé, il n'est plus nécessaire de prévoir un système à double effet pour ramener le poinçon en arrière, ce qui diminue par conséquent l'encombrement du mécanisme porteur du poinçon 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. 1 représente en coupe transversale le tube de gros diamètre, ou collecteur, avec le poinçon intérieur ayant traverse la paroi du collecteur.
La fige 2 représente un détail de la fig. 1 dans lequel le poinçon ne comporte pas d'évidement terminal.
La fig. 3 est une vue analogue à la fige 1 après application de la matrice extérieure et décollement du poinçon.
La fig. 4 est une coupe à plus grande échelle de la tubulure obtenue à l'aide de l'appareillage.
Soit le tube de gros diamètre a au collecteur dans lequel on veut ménager, à l'aide de l'appareillage objet de l'invention, des tubulures ou raccords b destinés à permettre le raccord de tubes de petits diamètres sur le collecteur.
Ainsi qu'il a été dit, l'appareillage comporte un poinçon inté-' rieur c monté sur un mécanisme de vérin, hydraulique ou autre, qui assure de l'intérieur le passage du poinçon c à travers la paroi du collecteur a comme on le voit fig. 1 après chauffage convenable de la région où l'on veut ménager la tubulure b.
L'appareillage comporte encore une matrice extérieure d qui, conformément à l'invention, présente en son centre un contre-poinçon e.
Après que le poinçon intérieur c a traversé la paroi du collecteur comme on le voit fig. 1, la matrice d est appliquée par exemple par un système d'embiellage m commandé par des pistons n et schématiquement représenté sur la fig. 1, de façon à venir conformer extérieurement les bords de la tubulure b, cependant que le contre-poinçon e chasse le poinçon intérieur b et le décolle de la paroi interne de la .tubulure b ébauchée. Cette opération d'application de la matrice peut-être précédée d'un chauffage de la tubulure ébauchée s'il y a lieu.
D'autre part, il peut se produire que le poinçon interne c en s'appliquant par un sommet trop aigu contre-la paroi du collecteur a provoque un refroidissement du métal en cette région d'où résultent des déchirements
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de métal lors de la formation de la tubulure b (fig. 1). Pour remédier à cet inconvénient, il est prévu conformément à l'invention, qu'un évidement de forme par exemple conique c1 est ménagé sur la tête du poinçon intérieur c.
Dans ce cas, le contre-poinçon e prévu au centre de la matrice comporte une saillie de forme conique correspondante par exemple el qui vient s'enga- ger comme on le voit fige 3 dans l'évidement c1, ce qui a également pour ef- fet de centrer le poinçon et le contre-poinçon pendant l'opération repré- sentée fig. 2 de l'application de la matrice.
Mais il est évident que cette disposition d'évidement c1 et de saillie c1 n'est que facultative et qu'on peut donner aux extrémités du poinçon et du contre-poinçon la forme représentée fige 2 dans laquelle le contre-poinçon s'adapte simplement sur la tête du poinçon.
Les côtés du contre-poincon e sont de forme tronconique comme représenté sur la figure, en sorte qu en pénétrant à l'intérieur de la tu- bulure ébauchée b, le contre-poincon e évase légèrement la partie supérieu- re de la tubulure b qui a finalement, comme on le voit fig. 4, le profil !il d'un tube convergent-divergent, ce qui facilite l'écoulement aérodyna- mique du fluide entrant ou sortant du collecteur à par la tubulure b.
Lorsque le poinçon intérieur ±. doit avoir une course assez longue pour percer l'épaisseur de paroi et que le diamètre du collecteur est assez restreint, le mécanisme porteur dudit poinçon intérieur c doit être télescopique pour pouvoir se loger à l'intérieur du collecteur, comme on l'a représenté sur la figure. Ce mécanisme supporté de préférence par trois semelles ou pieds, .±, qui s'appliquent en trois régions de la paroi interne du collecteur a, comporte un premier cylindre g à l'intérieur du- quel coulisse un piston h lui-même constitué en forme de cylindre pour re- cevoir le piston i portant le poinçon intérieur proprement dit c.
Le flui- de sous pression pénètre dans le premier cylindre g par l'orifice k. assure le soulèvement du piston h., et passe par l'orifice 1 de diamètre plus res- treint que 1± à l'intérieur du cylindre h pour soulever dans un second temps le piston i porteur du poinçon.
Il n'est pas nécessalre de prévoir un mécanisme à double effet pour ramener le poinçon en arrière puisque ce mouvement du poinçon est pro- duit par l'application du contre-poinçon e.
Comme on le voit fige 3, 1évidement e2 prévu sur la matrice pour conformer extérieurement les bords de la tubulure est tel que,sans usinage supplémentaire, il est possible de souder sur ladite tubulure b le tube de petit diamètre que l'on désire raccorder au collecteur a. Il ménage en particulier un léger chanfrein b2 sur les bords de la tubulure pour recevoir le métal de soudure.
Il est prévu, conformément à l'invention, que le contre-poinçon e ménagé au centre de la matrice peut être indépendant de cette dernière et monté de façon à coulisser dans la matrice. De la sorte, l'opération d'application de la matrice d peut speffecture en deux temps : d'abord application de la matrice ± proprement dite et conformation des bords extérieurs de la tubulure b ensuite enfoncement du contre-poingon e. dans la matrice pour décoller le poinçon c et évaser de façon tronconique la surface interne de la tubulure b.
REVENDICATIONS.
1 ) Dans un appareillage pour la fabrication de tubulures sur un tube de gros diamètre, ou collecteur, au moyen d'un poinçon intérieur per- 'gant la paroi du collecteur et d'une matrice extérieure conformant extérieurement la tubulure, une matrice caractérisée en ce qu'elle comporte en son centre un contre-poinçon destiné à venir s'appliquer sur le poinçon intérieur.
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