Procédé de fabrication d'un collecteur pourvu d'au moins une tubulure Il est connu de former dans la paroi d'un col lecteur métallique des tubulures, ou raccords de tube, dont le métal fait partie de la masse métallique du collecteur. L'axe de ces tubulures est perpendiculaire à l'axe du collecteur, et les deux axes sont dans un même plan. Elles sont généralement formées au moyen d'un poinçon, disposé à l'intérieur du collec teur, et qui traverse la paroi du collecteur, sous l'effet de la pression d'un vérin, tandis qu'une matrice est appliquée extérieurement autour de l'endroit où l'on veut former la tubulure.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un collecteur pourvu d'au moins une tubulure, formée dans sa paroi, caractérisé en ce qu'on forme une ébauche de tubulure dans la paroi du collecteur à l'aide d'un poinçon agissant de l'inté rieur de ce collecteur, et en ce qu'on termine ensuite la tubulure à l'aide d'un organe de formation exté rieur.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, plu sieurs formes d'exécution du procédé faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 à 4 illustrent les phases d'une pre- mière forme d'exécution.
Les fig. 5 à 7 sont relatives à deux variantes de cette première forme d'exécution.
Les fig. 8 à 12 illustrent une deuxième forme d'exécution.
La fig. 13 représente, vu de l'extérieur, un col lecteur obtenu au moyen d'une variante de cette deuxième forme d'exécution.
La fig. 14 est une vue extérieure d'un collecteur obtenu au moyen d'une autre variante.
Les fig. 15 à 17 illustrent, en coupe par l'axe du collecteur, une troisième forme d'exécution. Les fig. 18 et 19 montrent un collecteur obtenu au moyen d'une variante du procédé des fig. 8 à 12.
Dans la forme d'exécution du procédé illustrée aux fig. 1 à 4, en vue de fabriquer un collecteur a muni d'une tubulure à axe oblique, on perce un trou légèrement oblique b dans la paroi du collecteur et on dispose à l'intérieur du collecteur un poinçon c dissymétrique, c'est-à-dire dont la surface d'attaque présente un sommet d décalé par rapport à son axe A-A perpendiculaire à l'axe du collecteur.
La levée de ce poinçon c suivant l'axe A-A dans le sens de la flèche F (fig. 1), au moyen d'un vérin e, provoque la formation d'une ébauche de tubulure dissymétri que à axe perpendiculaire à l'axe du collecteur, pré sentant une lèvre f plus haute d'un côté et une lèvre g plus basse de l'autre côté.
L'ébauche de tubulure f, g dissymétrique ainsi obtenue au cours de cette pre mière opération reçoit alors un poinçon-mandrin exté rieur h, comme on le voit à la fig. 3, qui travaille avec une matrice de soutien ï placée à l'intérieur du collecteur a.
Un basculement dans le sens de la flè che G (fig. 4) du poinçon h, pratiquement autour de l'axe projeté en B, provoque un déplacement de l'axe de l'ébauche de tubulure f, g, de manière à former une tubulure d'axe C-C, oblique par rapport à un rayon du collecteur, dont les lèvres<B><I>fi,
</I></B> g1 se trouvent dans un même plan perpendiculaire à l'axe C-C. On a ainsi réalisé une tubulure à axe oblique C-C par rapport à la paroi du collecteur.
Dans la variante représentée sur les fig. 5 et 6, une ébauche de tubulure dissymétrique i est obtenue, comme on le voit à la fig. 5, dans la paroi du collec teur a, à l'aide d'un poinçon dissymétrique j intérieur au collecteur, se déplaçant pratiquement perpendicu lairement à l'axe de celui-ci.
Ensuite, à l'aide d'une matrice extérieure h et d'un poinçon<I>k,</I> de forme coudée, comme on le voit sur la fig. 6, mû par un vérin 1 disposé obliquement à l'intérieur du collec- teur, l'ébauche de tubulure i est transformée en tubulure terminée d'axe C-C oblique à la paroi.
Dans la variante représentée à la fig. 7, l'ébauche de tubulure obtenue comme représenté à la fig. 5 est transformée en tubulure finale à axe oblique, par introduction d'un poinçon-mandrin extérieur m dans le sens de la flèche H, puis basculement de ce poin çon dans le sens de la flèche 1, pour donner à la tubulure l'axe final C-C.
Dans la forme d'exécution des fig. 8 à 12, on forme d'abord dans la paroi du collecteur a une ébauche de tubulure p, par pression entre un poinçon intérieur n et une matrice extérieure o, rapprochés l'un de l'autre dans le sens des flèches J (fig. 8). Cette ébauche présente en coupe des parois d'incli naisons différentes, et la paroi la plus inclinée est percée d'un trou q.
On dispose alors, comme on le voit à la fig. 10, à l'extérieur du collecteur, une matrice u et à son intérieur un poinçon r pouvant basculer autour d'un axe s, décalé à l'intérieur du collecteur par rapport à l'axe A de ce dernier.
Le basculement du poinçon<I>r</I> autour de l'axe<I>s</I> l'amène de la position en traits mixtes à la position en traits pleins, et provoque ainsi la transformation, entre la matrice <I>u</I> et le poinçon<I>r,</I> de l'ébauche p en tubu lure finale t, à axe oblique C-C.
Pour obtenir un collecteur pourvu d'une série de tubulures obliques t1, t2, <I>t3,</I> t4 ...... disposées en cou ronne suivant une section droite du collecteur, préa lablement déformé (fig. 12), on pourra commencer par former une série d'ébauches de tubulures p, pl, p2, p3, etc.
(fig. 11) de la façon indiquée en référence à la fig. 8 et ensuite terminer les tubulures comme indiqué à la fig. 10.
En procédant d'une manière analogue à celle décrite en référence aux fig. 8 à 12 on pourrait obte nir un collecteur pourvu de tubulures disposées sui vant une génératrice du collecteur, comme on le voit à la fig. 13, ou encore un collecteur pourvu de tubu lures disposées côte à côte dans des plans transver saux le long d'une génératrice, comme on le voit à la fig. 14.
Dans la forme d'exécution illustrée aux fig. 15 à 17, on forme d'abord une ébauche de tubulure v dans la paroi du collecteur a au moyen d'un poinçon w disposé à l'intérieur de ce dernier et que l'on déplace en direction radiale (fig. 15).
On perce ensuite la paroi la plus inclinée de l'ébauche v et on termine la tubulure x à l'aide d'une matrice exté rieure y avec laquelle on fait coopérer le poinçon w en faisant coulisser celui-ci à l'intérieur du collecteur, parallèlement à l'axe de ce dernier, dans le sens de la flèche D.
On obtient ainsi un collecteur pourvu de tubulures x d'axes E-E parallèles à l'axe du col lecteur a (fig. 17).
Pour obtenir le collecteur représenté aux fig. 18 et 19, on commence par former sur la paroi du col lecteur, et à l'endroit où l'on veut établir les tubu lures, un demi-tore y1, comme on le voit à la fig. 19 en coupe.
Une telle opération peut s'effectuer à la manière connue par compression des extrémités du collecteur éventuellement maintenu dans des matri ces, tandis que l'endroit où l'on veut obtenir la cou ronne est convenablement chauffé.
On forme alors de l'une des façons indiquées pré cédemment des tubulures à axe oblique, dans le fond du demi-tore ainsi établi, de manière à obtenir, comme on l'a représenté en coupe à la fig. 18, une couronne de tubulures soit à axe E-E parallèle à la tangente à la section droite (partie gauche de la fig. 18), soit à axe F-F légèrement oblique par rap port à la tangente à la section droite (partie droite de la fig. 18).
Les tubulures pourraient aussi être formées comme décrit en référence aux fig. 15 à 17. De la sorte, les extrémités des lèvres de toutes ces tubulures sont écartées de la paroi du collecteur a et il est plus facile d'y souder les extrémités des tubes à raccorder.
Le demi-tore y1 représenté à la fig. 19 en relief pourrait être formé en creux dans la paroi du col lecteur a et les tubulures formées dans le fond de ce creux.
L'avantage que procurent les collecteurs obtenus au moyen des procédés décrits est de permettre d'ef fectuer des soudures de tubes aux tubulures du col lecteur dans des espaces restreints, sans multiplier les longueurs des tubes,
et d'assurer un écoulement des fluides circulant à l'intérieur des tubes et collec teur parfaitement rationnel au point de vue dynami que en diminuant les changements de direction et pertes de charge.
L'entrée ou la sortie tangentielle du fluide dans le collecteur peut en outre faciliter la séparation de l'eau et de la vapeur dans ce fluide, ou du mélange des fluides qui s'écoule dans les cana lisations.
Il est bien entendu que toutes les zones de métal travaillées sont portées aux températures voulues pour obtenir les conformations de métal désirées.
Method of manufacturing a manifold provided with at least one tubing It is known to form in the wall of a metallic drive neck tubings, or tube fittings, the metal of which forms part of the metallic mass of the manifold. The axis of these pipes is perpendicular to the axis of the manifold, and the two axes are in the same plane. They are generally formed by means of a punch, placed inside the collector, and which passes through the wall of the collector, under the effect of the pressure of a jack, while a die is applied externally around it. where you want to form the tubing.
The present invention relates to a method of manufacturing a manifold provided with at least one pipe formed in its wall, characterized in that a pipe blank is formed in the wall of the manifold using a punch acting from the inside of this collector, and in that the tubing is then terminated with the aid of an external forming member.
The appended drawing illustrates, by way of example, several embodiments of the method forming the subject of the invention.
Figs. 1 to 4 illustrate the phases of a first embodiment.
Figs. 5 to 7 relate to two variants of this first embodiment.
Figs. 8 to 12 illustrate a second embodiment.
Fig. 13 shows, seen from the outside, a reader neck obtained by means of a variant of this second embodiment.
Fig. 14 is an exterior view of a collector obtained by means of another variant.
Figs. 15 to 17 illustrate, in section through the axis of the collector, a third embodiment. Figs. 18 and 19 show a collector obtained by means of a variant of the process of FIGS. 8 to 12.
In the embodiment of the method illustrated in FIGS. 1 to 4, in order to manufacture a manifold a provided with a tubing with an oblique axis, a slightly oblique hole b is drilled in the wall of the manifold and an asymmetric punch c is placed inside the manifold, i.e. that is, the attack surface of which has a vertex d offset with respect to its axis AA perpendicular to the axis of the collector.
The lifting of this punch c along the axis AA in the direction of the arrow F (fig. 1), by means of a jack e, causes the formation of an asymmetric tubing blank with an axis perpendicular to the axis of the manifold, having a higher f lip on one side and a lower g lip on the other side.
The asymmetric tubing blank f, g thus obtained during this first operation then receives an external punch-mandrel h, as can be seen in FIG. 3, which works with a support matrix ï placed inside the collector a.
A tilting in the direction of the arrow G (fig. 4) of the punch h, practically around the axis projected at B, causes a displacement of the axis of the blank of the tubing f, g, so as to form a CC axis tubing, oblique with respect to a radius of the manifold, whose lips <B> <I> fi,
</I> </B> g1 are in the same plane perpendicular to the C-C axis. A tube with an oblique axis C-C has thus been produced with respect to the wall of the collector.
In the variant shown in FIGS. 5 and 6, a blank of asymmetrical tubing i is obtained, as seen in FIG. 5, in the wall of the manifold a, using an asymmetric punch j inside the manifold, moving substantially perpendicular to the axis of the latter.
Then, using an external die h and a punch <I> k, </I> of bent shape, as seen in fig. 6, moved by a jack 1 disposed obliquely inside the manifold, the tubing blank i is transformed into a completed tubing with an axis C-C oblique to the wall.
In the variant shown in FIG. 7, the tubing blank obtained as shown in FIG. 5 is transformed into a final tube with an oblique axis, by the introduction of an external punch-mandrel m in the direction of arrow H, then tilting of this punch in the direction of arrow 1, to give the tube the axis final CC.
In the embodiment of FIGS. 8 to 12, we first form in the wall of the manifold a a blank of tubing p, by pressure between an inner punch n and an outer die o, brought together in the direction of the arrows J (fig. . 8). This blank has in section the walls of different inclinations, and the most inclined wall is pierced with a hole q.
We then have, as seen in FIG. 10, on the outside of the collector, a die u and inside it a punch r which can tilt around an axis s, offset inside the collector with respect to the axis A of the latter.
The tilting of the punch <I> r </I> around the axis <I> s </I> brings it from the position in phantom lines to the position in solid lines, and thus causes the transformation, between the die <I> u </I> and the punch <I> r, </I> of the blank p in the final tube t, with an oblique axis CC.
To obtain a manifold provided with a series of oblique tubes t1, t2, <I> t3, </I> t4 ...... arranged in a crown following a straight section of the manifold, previously deformed (fig. 12 ), we can start by forming a series of tubing blanks p, pl, p2, p3, etc.
(fig. 11) as indicated with reference to fig. 8 and then finish the pipes as shown in fig. 10.
By proceeding in a manner analogous to that described with reference to FIGS. 8 to 12 one could obtain a collector provided with pipes arranged along a generatrix of the collector, as seen in FIG. 13, or a manifold provided with pipes arranged side by side in transverse planes along a generatrix, as seen in FIG. 14.
In the embodiment illustrated in FIGS. 15 to 17, a tubing blank v is first formed in the wall of the manifold a by means of a punch w placed inside the latter and which is moved in the radial direction (FIG. 15).
The most inclined wall of the blank v is then drilled and the tubing x is terminated using an external die y with which the punch w is made to cooperate by sliding it inside the manifold , parallel to the latter's axis, in the direction of arrow D.
A collector is thus obtained provided with tubes x with axes E-E parallel to the axis of the reader neck a (fig. 17).
To obtain the collector shown in fig. 18 and 19, we begin by forming on the wall of the drive neck, and at the place where we want to establish the tubes, a half-torus y1, as seen in fig. 19 in section.
Such an operation can be carried out in the known manner by compressing the ends of the manifold optionally maintained in matri these, while the place where it is desired to obtain the crown is suitably heated.
Tubing with an oblique axis is then formed in one of the ways indicated above, in the bottom of the half-torus thus established, so as to obtain, as shown in section in FIG. 18, a ring of tubes either with axis EE parallel to the tangent to the right section (left part of fig. 18), or with an FF axis slightly oblique with respect to the tangent to the right section (right part of fig. . 18).
The tubes could also be formed as described with reference to Figs. 15 to 17. In this way, the ends of the lips of all these tubes are spaced from the wall of the manifold a and it is easier to weld the ends of the tubes to be connected there.
The half-torus y1 shown in FIG. 19 in relief could be formed recessed in the wall of the drive neck a and the tubes formed in the bottom of this recess.
The advantage provided by the collectors obtained by means of the methods described is that they allow the tubes to be welded to the tubes of the drive neck in restricted spaces, without increasing the lengths of the tubes,
and to ensure a flow of the fluids circulating inside the tubes and manifold which is perfectly rational from the dynamic point of view by reducing changes of direction and pressure drops.
The tangential entry or exit of the fluid in the manifold may further facilitate the separation of water and vapor in this fluid, or of the mixture of fluids which flows in the pipes.
It is understood that all the zones of metal worked are brought to the desired temperatures to obtain the desired metal conformations.