FR2561145A1 - Mandrin a poche laterale forme en une seule piece - Google Patents

Abstract

CE PROCEDE CONSISTE A PARTIR D'UNE EBAUCHE METALLIQUE TUBULAIRE QUI COMPORTE UN ALESAGE PRINCIPAL ET UN ALESAGE EXCENTRE DONT ON FORGE ET REFOULE ET EVENTUELLEMENT ALESE LES DEUX EXTREMITES 14, 15 SOUS UNE FORME TUBULAIRE CIRCULAIRE DE PLUS PETIT DIAMETRE EN LAISSANT LA PARTIE CENTRALE NON OUVREE, L'EXTREMITE SUPERIEURE 14 AYANT UN DIAMETRE SUFFISANT POUR PERMETTRE LE PASSAGE D'UN MANCHON D'ORIENTATION ET L'EXTREMITE INFERIEURE 15 AYANT UN DIAMETRE APPROPRIE POUR QU'ON PUISSE Y TAILLER UN FILETAGE 52 DIT "DE MARQUE". ON INTRODUIT ENSUITE, PAR L'EXTREMITE SUPERIEURE 14, UN MANCHON D'ORIENTATION 30 DANS L'ALESAGE PRINCIPAL DE LA PARTIE CENTRALE ET ON LE FIXE EN PLACE PUIS ON REFORGE L'EXTREMITE SUPERIEURE 14 A UN DIAMETRE APPROPRIE POUR QU'ON PUISSE Y TAILLER UN FILETAGE 52 DIT "DE MARQUE".

Description

Il est bien connu d'utiliser des mandrins à poche laté-

rale dans les puits de pétrole et/ou de gaz, de tels mandrins ayant un alésage principal qui est aligné avec celui du train

de tiges de production et comportant également un alésage ex-

centré qui contient une poche pour recevoir divers types de

dispositifs de commande d'écoulement qui peuvent être utili-

sés pour remplir diverses fonctions, telles que la commande d'un autre éqipement ou la commande de l'écoulement de fluide entre l'intérieur et l'extérieur du mandrin. Comme l'indique le brevet US n 4 333 527, on a utilisé de nombreux types de constructions afin d'accroître la résistance des mandrins à poche latérale et de rendre les mandrins moins sujets à des défaillances. Cependant, de nombreux mandrins comprennent un

manchon d'orientation qui est positionné dans l'alésage prin-

cipal pour guider et actionner un outil de transfert qui sert à insérer des dispositifs de commande d'écoulement dans la

poche latérale et à les retirer de cette poche. Il est impor-

tant que le diamètre intérieur du manchon d'orientation soit aussi grand que le diamètre intérieur de l'alésageprincipal afin de ne pas entraver le passage des outils de puits par

l'alésage principal du train de tiges. Les mandrins sont as-

semblés par vissage à chaque extrémité au moyen de filetages.

Tant que les filetages sont de types normalisés, tels que les bouts à refoulement externe, un manchon d'orientation peut passer à travers un filetage femelle et être fixé dans l'alésage principal. Cependant,de nombreux filetages sont du type dit "de marque",tels qcue ceux vendus directement par

Vam, Mannesman ou Hydril ou fabriqués sous licence de ces so-

ciétés. Ces filetages "de marque" ont un plus petit diamètre

intérieur et,par conséquent, un manchon d'orientation clas-

sique ne peut pas passer à travers ces filetages. Par consé-

quent, il est habituel, comme indiqué dans les brevets des EUA n RE 29 870 et n 4 416 330, de fixer les extrémités du mandrin au moyen de soudures circonférentielles ou par des filetages au corps principal du mandrin. En d'autres termes, on forme les extrémités séparément par emboutissage pour fournir l'épaisseur nécessaire pour le filetage "de 256i445 marque" et on peut introduire le manchon d'orientation dans une extrémité emboutie opposée à l'ébauche de filetage et l'y fixer puis on peut ensuite assembler la pièce emboutie au corps principal du mandrin généralement au moyen d'une soudure circonférentielle. Cependant, il est souhaitable de réduire le nombre et la longueur des soudures dans un mandrin afin de réduire le risque d'une défaillance. La présente invention a trait à

un procédé qui consiste à façonner une extrémité d'un man-

drin sous une forme tubulaire ayant un diamètre intérieur suffisamment grand pour recevoir un manchon d'orientation à travers l'extrémité façonnée, à fixer le manchon dans le

mandrin puis à refaçonner l'extrémité à un diamètre intér-

rieur plus petit afin de former un filetage "de marque". La présente invention a également pour objet un mandrin forgé

en une seule pièce ayant un corps et des extrémités fabri-

quées dans un seul bloc sans aucune soudure ou joint circon-

férentiel, accroissant ainsi l'intégrité de la structure

du mandrin et réduisant ses risques dedéfaillance.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé

qui consiste à façonner et former une extrémité d'un man-

drin à travers laquelle un manchon d'orientation peut être introduit, puis à refaçonner l'extrémité de manière qu'elle puisse recevoir un filetage "de marque". Un autre but est de réaliser un procédé de fabrication d'un mandrin à poche latérale formé en une seule pièce ayant un corps monobloc qui comporte un alésage principal et un aléasge excentré qui ne nécessite pas l'emploi de soudure circonférentielle ni l'assemblage de parties du corps,ce quiproduirait des points de rupture éventuelle. Dans un mode de réalisation, le mandrin ne comporte aucune soudure s'étendant à travers

ses parois.

Un autre but de l'invention est de réaliser un mandrin à poche latérale formé en une seule pièce ayant des ébauches de filetage à chaque extrémité,ébauches qui permettent la

formation de tous les types de filetages, tels que les file-

tages normalisés ou les filetages dits "de marque" ce qui permet ainsi de réduire les coûts en n'utilisant qu'un seul

procédé de fabrication et un seul stock qui peut être utili-

sé pour tous les types de filetages requis pour une applica-

tion particulière quelconque.

Un autre but de l'invention est de réaliser un procédé de fabrication d'un mandrin à poche latérale formé en une seule pièce en façonnant et en formant les deux extrémités de l'ébauche de mandrin au moyen d'une opération de réduction des dimensions des extrémités auxquelles on donne une forme tubulaire tandis qu'on laisse la partie centrale non ouvrée de sorte que la partie centrale forme un alésage principal et un alésage excentré. De préférence, les extrémités qui sont façonnéesontleurs dimensions réduites et sont forgées pour former des parois plus épaisses et elles sont alignées l'une avec l'autre et avec l'alésage principal. On introduit un manchon d'orientation dans l'alésage principal par l'une des extrémités et on le fixe dans l'alésage principal dans

une disposition espacée des extrémités. On refaçonne l'extré-

mité du mandrin par laquelle on a introduit le manchon d'o-

rientation afin de réduire son diamètre intérieur. Eventuel-

lement, après façonnage, on usine intérieurement l'intérieur de ladite extrémité du manchon à un diamètre qui permet le

passage du manchon. En outre, on peut usiner la surface ex-

térieure de l'extrémité de façon qu'elle ait des surfaces

périphériques intérieure et extérieure concentriques.

Suivant une caractéristiques de l'invention,pendant l'étape de façonnage, on forme l'extrémité supérieure de l'ébauche de mandrin avec un plus grand diamètre intérieur que celui de l'extrémité inférieure, le diamètre intérieur de l'extrémité supérieureétaitdimensionné de façon à pouvoir

recevoir le manchon d'orientation et celui de l'extrémité in-

férieure étant dimensionné approximativement pour recevoir un filetage. Après refaçonnage, on alèse les deux extrémités pour former des alésages droits et concentriques destinés à

recevoir ultérieurement des filetages.

Le procédé comporte également les étapes qui consistent

à chauffer une ébauche métallique tubulaire mor bloc, à for-

ger et refouler les deux extrémités de l'ébauche tout en

laissant une partie centrale non ouvrée pour former un alé-

sage principal et un alésage excentré. On réduit les dimen-

sions des extrémités qui sont forgées, on les rend circu-

laires et on les refoule pour former des parois plus épaisses. Pendant les étapes de forgeage et de refoulement, on forme l'extrémité inférieure à des dimensions appropriées

pour recevoir un filetage mais on donne à l'extrémité supé-

rieure un diamètre intérieur approximativement dimensionné

pour permettre le passage d'un manchon d'orientation. On in-

troduit un manchon d'orientation dans l'alésage principal par le sommet et on le fixe dans l'alésage principal à un emplacement espacé de l'extrémité supérieure. On réchauffe le mandrin et on reforge son extrémité supérieure afin de

réduire le diamètre intérieur de l'extrémité supérieure ap-

proximativement à la dimension appropriée pour recevoir un filetage. De préférence, pendant les étapes de réchauffage

et de refaçonnage on réduit le diamètre intérieur de l'ex-

trémité supérieure approximativement au diamètre intérieur

du manchon d'orientation. En outre, de préférence, après for-

geage et refoulement, on usine les extrémités supérieure et inférieure extérieurement et intérieurement de façon qu'elles

soient concentriques.

Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours

de l'étape de forgeage et de refoulement, on refoule l'extré-

mité supérieure pour former un épaulement dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de l'ébauche ou du col au

voisinage de l'extrémité supérieure, on fixe le manchon d'o-

rientation dans l'alésage principal au-delà de la partie fa-

çonnée à plus grand diamètre extérieur et dans le col et pen-

dant le réchauffage et le reforgeage, on comprime l'épaule-

ment à plus grand diamètre extérieur vers l'intérieur de fa-

çon qu'il ait un diamètre extérieur approximativement égal au diamètre extérieur de la partie adjacente de l'ébauche ou

col.

Selon encore une 'autre caractéristique de l'invention,

l'ébauche de mandrin est une pièce métallique tubulaire mono-

.6 0H W4

bloc dans laquelle sont formés un dispositif discriminateur, un épaulement de verrouillage et une poche excentrée sans

qu'aucune soudure ne s'étende à travers l'ébauche.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaitront à la lecture de la description qui va

suivre d'un mode de réalisation actuellement préféré de l'in-

vention, donnée uniquement à des fins de divulgation et con-

sidérée à la lumière des dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe verticale d'un type de matière première de départ ou ébauche à partir de laquelle on peut fabriquer le mandrin à poche latérale; la Fig. 2 est une vue en coupe,prise suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue partielle, en coupe verticale, de l'ébauche de la Fig. 1 après qu'on l'a initialement façonnée et formée; la Fig. 4 est une vue partielle,en coupe,du mandrin de

la Fig. 3 que l'on a usiné aux extrémités et que l'on a dé-

coupé de la manière désirée pour former un type approprié de poche dans l'alésage excentré; la Fig. 5 est une vue en coupe,prise suivant la ligne -5 de la Fig. 4;

la Fig. 6 est une vue partielle, en coupe verticale,re-

présentant un manchon d'orientation fixé dans l'alésage prin-

cipal du mandrin et un type approprié de poche, de discrimi-

nateur et d'épaulement de verrouillage qui ont été montés dans le mandrin; la Fig. 7 est une vue en coupe, prise suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6; la Fig. 8 est une vue partielle, en coupe verticale, de l'extrémité supérieure du mandrin que l'on a refaçonnée

pour réduire son diamètre intérieur afin de permettre la for-

mation d'un filetage "de marque"; la Fig. 9 est une vue partielle,en coupe verticale, du mandrin fini, muni de filetages; la Fig. 10 est une vue,en coupe verticale,d'une autre forme de matière de déảrt ou ébauche dans laquelle la poche,

l'épaulement de verrouillage et le discriminateur sont pré-

formés; la Fig. 11 est une vue en coupe, prise suivant la ligne 11-11 de la Fig. 10; et la Fig. 12 est une vue en coupe, prise suivant la ligne

12-12 de la Figure 10.

On décrira maintenant,en se référant aux dessins, la fabrication d'un mandrin muni de filetages "de marque",d'un manchon d'orientation et d'une poche formé en une seule pièce. Dans le but d'illustrer le procédé et les dimensions des diverses parties du mandrin, on décrira des dimensions

typiques utilisées pour la fabrication d'un mandrin de di-

mensions typiques de 3,5 pouces (8,89 cm).

Comme représenté sur les Fig. 1 et 2 auxquelles on se référera, on peut utiliser une matière de départ appropriée

quelconque telle que du tube extrudé rond ou ovale,représen-

té ici comme étant du tube extrudé ovale 10 étant donné qu'il est, en général, préférable que les mandrins aient,en section transversale,une forme ovale pour pouvoir être disposés côte à côte dans les tubages de puits. Une matière de départ de dimensions types aurait une largeur "W" de 4 pouces (10,16 cm), une hauteur "H" de 5,25 pouces (13,335 cm) et un grand axe ou

"diamètre intérieur maximal "D" de 4,375 pouces (11,1125 cm).

Au cours de la première étape on façonne et on met en forme l'ébauche métallique tubulaire monobloc 10, par exemple, en la chauffant, en la forgeant et en la refoulant au moyen

de matrices classiques sous une forme désignée, par la réfé-

rence générale 12 sur la Fig. 3. Cependant, on peut effectuer le façonnage et le formage au moyen de machines classiques qui façonnent le métal dans une condition non chauffée. On

doit noter que l'extrémité supérieure 14 et l'extrémité infé-

rieure 15 sont rendues circulaires pour réaliser une forme tubulaire de plus petites dimensions et refoulées mais que la partie centrale 16 est laissée non ouvrée de sorte que la partie centrale forme un alésage principal 18 qui sera

ensuite aligné et assemblé avec l'alésage d'un tube de pro-

duction dans le prolongement duquel il se trouve. La partie centrale 16 comporte également un alésage excentré 20 qui

est ou sera muni d'une poche latérale pour recevoir un dis-

positif de commande d'écoulement,comme on le décrira plus

complètement ci-après.

On déforme l'extrémité inférieure 15 vers l'intérieur, on réduit ses dimensions, on lui donne une forme tubulaire et on renforce éventuellement l'épaisseur de la paroi 22 autour

de l'extrémité inférieure pour qu'elle puisse recevoir ulté-

rieurement un filetage. De préférence, on forge l'extrémité

inférieure 15 vers l'intérieur pour qu'elle ait des dimen-

sions approximativement égales à celles nécessaires pour re-

cevoir un filetage. Par exemple, l'extrémité circulaire 15

dans un mandrin de 3,5 pouces (8,89 cm) a un diamètre inté-

rieur E à l'extrémité 15 d'approximativement 2,812 pouces (7,14248 cm) et un diamètre extérieur F à l'extrémité 15 d'approximativement 4,250 pouces (10,795 cm). La dimension

E est approximativement égale au diamètre de l'alésage prin-

cipal 18. L'extrémité 15 peut recevoir soit un filetage male soit un filetage femelle. Dans la plupart des cas, cette

extrémité inférieure reçoit un filetage male qui a un dia-

mètre extérieur maximal de 3,750 pouces (9,525 cm).

L'extrémité supérieure 14 est,de même,formée et façon-

née par exemple, refoulée et forgée, pour produire une paroi 24 sensiblement tubulaire et est rendue plus épaisse pour produire à l'extrémité 14 un épaulement 24 dont le diamètre extérieur est plus grand que le diamètre extérieur du col 26 de l'ébauche qui est adjacent à l'épaulement 24. Cependant, un manchon d'orientation 30 (Fig. 6) doit être incorporé au mandrin pour orienter un outil de transfert et pour placer

un dispositif de commande d'écoulement dans la poche laté-

rale; comme plus particulièrement décrit dans le brevet des

EUA Re 29.870,1e diamètre intérieur 32 du manchon d'orienta-

tion 30 devrait être égal au diamètre de l'alésage principal 18 de façon à ne pas entraver le passage d'outils de puits dans le tube de production. Cependant, il est fréquemment souhaitable de former dans l'intérieur des extrémités 14 et des filetages du type dit "de marque",tels que ceux vendus par Vam, Mannesmann nu Hydril ou fabriqués sous licence de ces sociétés. Lorsque l'intérieur des extrémités 14 et 15 est dimensionné pour recevoir des filetages "de marque", le manchon d'orientation 30 a un très grand diamètre extérieur pour pouvoir être introduit dans l'extrémité du mandrin. Par

conséquent, il est de pratique courante de fabriquer l'extré-

mité 14 du mandrin 12 séparée de sa partie centrale 16 et de fixer l'extrémité emboutie 14 sur la partie centrale 16 au moyen de filetages ou de soudures, comme représenté dans

lesbrevets des EUA n RE 29 870, n 4 333 527 et n 4 416 330.

Cependant, ceci nécessite que soit formée au moins une sou-

dure circonférentielle joignant l'extrémité 14 à la partie

centrale 16.

La présente invention vise à éviter l'emploi de sou-

dures circonférentielles ou d'assemblages-filetés en réali-

sant le mandrin sous la forme d'un corps monobloc formé en

une seule pièce. Par conséquent, au cours de l'étape de fa-

çonnage ou de forgeage représentée sur la Fig. 3, on ne ré-

duit pas le diamètre intérieur G suffisamment pour former une ébauche permettant la formation de filetages de marque mais

on donne à l'épaulement 24 une forme circulaire avec un dia-

mètre intérieur G, par exemple, d'approximativement 3,375 pouces (8,5725 cm) de façon qu'il ait approximativement des dimensions appropriées pour permettre le passage d'un manchon

d'orientation 30. Le diamètre extérieur I à l'extrémité supé-

rieure 14 est d'approximativement 4,750 pouces (12,065 cm).

L'opération de forgeage produit de manière inhérente dans les extrémités 14 et 15 des surfaces internes qui s'évasent

à un petit angle vers l'extérieur en direction de l'extrémité.

On doit également noter que,tandis que la longueur L de l'é-

bauche 10 non ouvrée de la Fig. 1 était de 90 pouces (228,6cm), la longueur de l'ébauche de mandrin forgée 12 de la Fig. 3

a été réduite à environ 80,500 pouces (204,47 cm) par le re-

foulement de l'extrémité supérieure 14 et de l'extrémité in-

férieure 15 pour former les parties de paroi 24 et, respec-

tivement, 22 de plus frte épaisseur.

Bien qu'on ait indiqué en se référant à la Fig. 3, que l'extrémité inférieure 15 était refoulée par forgeage, vers

l'intérieur, approximativement au diamètre de son futur file-

tage et que l'extrémité supérieure 16 était refoulée par for-

geage vers l'intérieur à des dimensions appropriées pour per-

mettre le passage d'un manchon d'orientation 30,on pourrait

forger l'extrémité supérieure 14 au diamètre intérieur ap-

proximatif de l'ébauche de filetage tandis qu'on réduirait

par forgeage l'extrémité inférieure 15 à des dimensions ap-

propriées pour permettre l'introduction du manchon d'orien-

tation. Bien que cette dernière façon de procéder ne soit

pas aussi satisfaisante que celle précédemment décrite lors-

que le manchon d'orientation doit être positionné adjacent à l'extrémité supérieure,come représenté sur la Fig. 6,elle serait satisfaisante dans le cas o le manchon d'orientation serait positionné à un autre emplacement à l'intérieur de

l'alésage principal 18, par exemple au voisinage de l'extré-

mité inférieure 15.

Si l'opération décrite ci-dessus en se référant à la Fig. 3 est effectuée sur le mandrin 12 avec suffisamment de précision et d'exactitude le long de la surface interne 34,

on peut fixer le manchon d'orientation à l'intérieur du man-

drin 12 au cours de l'étape de la Fig. 6 que l'on décrira

plus complètement ci-après. Cependant, comme plus particu-

lièrement représenté sur la Fig. 4, il est habituellement souhaitable d'usiner l'intérieur des extrémités 14 et 15

afin de former une surface coopérante plus précise pour re-

cevoir le manchon d'orientation 30 et pour aligner entre

elles les surfaces intérieures des extrémités 14 et 15. Ain-

si, comme représenté sur la Fig. 4 à laquelle on se référera,

on usine les surfaces périphériques intérieures des extrémi-

tés de façon à former des surfaces cylindriques exactes. Ain-

si, on peut usiner la surface périphérique intérieure de l'ex-

trémité supérieure 14 à un diamètre d'approximativement 3,400 pouces (8, 636 cm) et la surface périphérique intérieure de l'extrémité inférieure 15 à un diamètre d'approxmativement

2,880 pouces (7,3152 cm). En outre, si désiré, on peut égale-

ment usiner la surface extérieure de l'épaulement externe 24 1 0

suffisamment pour asst er sa concentricité avec l'alésage 36.

On peut fixer le manci- n d'orientati.n 30 à l'intérieur du corps 12 du mandrin au moyen de divers procédés. Un de ces procédés consiste à utiliser des soudures en bouchon et,si l'on utilise ce mode opératoire, on peut usiner des ouver-

tures 38 (Fig. 4 et 5) dans le col 26 au cours de l'opéra-

tion d'usinage. De même, il existe diverses manières suivant lesquelles on peut introduire une poche latérale désignée

par la référence générale 40 (Fig. 6) dans l'alésage excen-

tré 20. Une de ces manières consiste à usiner une fenêtre rectangulaire, par exemple, au moyen de fentes transversales 42 et de fentes longitudinales 44 découpées dans la partie centrale 16 de manière à permettrel'introduction d'une pièce

rapportée 40 dans l'ouverture. Dans ce cas, les fentes décou-

pées à la machine peuventêtre faites au cours de l'étape re-

présentée sur la Fig. 4, comme il est classique.

Comme représenté sur la Fig. 6 à laquelle on se référera maintenant, l'étape suivante consiste à introduire le manchon d'orientation 30 par l'extrémité supérieure 14 et à le fixer

en place dans le col 26. Comme précédemment indiqué, le man-

chon d'orientation 30 peut être fixé en place par des soudures en bouchon 45 introduites dans les ouvertures 38. Cependant,

on peut réduire l'importance de la soudure à travers les pa-

rois du mandrin 12 en n'utilisant pas les soudures en bouchon 45 et en utilisant, à la place, une soudure interne 46 entre la surface intérieure du mandrin 12 et le sommet du manchon

d'orientation 30, procédé qui est également classique. On no-

tera également que l'on peut monter la pièce rapportée 40 formant poche latérale dans la fenêtre formée par les découpes 42 et 44 au moyen de plusieurs petites soudures longitudinales et transversales formées le long des bords 42 et 44. Une autre

description d'une pièce rapportée formant poche latérale ap-

propriée ayant un discriminateur,un épaulement de verrouil-

lage et une poche a été donnée dans le brevet des EUA n

3. 741 299. Bien que l'emploi de la pièce rapportée 40 néces-

site la formation de soudures d'une certaine longueur à tra-

vers la paroi du mandrin 12, l'emploi de la pièce rapportée 1 1 constitue un procédé économique pour placer un discriminateur, un verrou et une poche latérale dans un mandrin. Cependant, si désiré, et comme on le décrira plus complètement ci-après, la pièce rapportée formant poche latérale peut être disposée dans la partie centrale 16 sans soudure.

Comme représenté sur la Fig. 8 à laquelle on se référe-

ra maintenant, on reforme l'extrémité supérieure 14 du man-

drin 12, par exemple, en la réchauffant et en la reforgeant,

par exemple par cylindrage, ou au moyen d'un procédé de for-

geage classique quelconque, puis on comprime vers l'inté-

rieur l'épaulement élargi 24, à plus grand diamètre extérieur, (Fig. 6) de sorte que le nouvel épaulement 50 a maintenant approximativement le même diamètre que le col 26 et que son diamètre intérieur M est approximativement égal au diamètre intérieur 32 du manchon d'orientation 30. Par exemple, le diamètre extérieur N peut être de 4,280 pouces (10, 8712 cm) et le diamètre intérieur M peut être de 2,820 pouces

(7,1628 cm).

On peut usiner les deux extrémités 14 et 15 de manière appropriée pour leur donner un diamètre intérieur M de 2,900 pouces (7,366 cm) et les parois des extrémités 14 et 15 sont

alors dimensionnées pour recevoir soit des filetages norma-

lisés soit des filetages de marque males ou femelles. En

outre, on tourne, en général, les surfaces périphériques exté-

rieures des deux extrémités 14 et 15 à un diamètre de 4,155

pouces (10,5537 cm) pour des raisons de limitation d'encom-

nrement dans le tubage de puits. Le mandrin 12,sans les file-

tages,peut maintenant être placé en stock. Lorsqu'on désire fileter le mandrin 12, on peut former un filetage approprié 52 à chacune des extrémités 14 et 15 et les filetages 52

peuvent être soit du type normalisé soit du type "de marque".

Par conséquent, le présent mandrin 12 peut être fabriqué au moyen d'un unique procédé de fabrication et il ne constitue

qu'un seul élément en stock avec les économies d'exploita-

tion qui en résultent.

Comme représenté sur les Fig. 10, 11 et 12, auxquelles on se référera maintenEnt,et comme précédemment mentionné, on peut, si désiré, réaliser un mandrin plus onéreux qui ne

comporte aucune so sue à travers sa paroi latérale.

Sur la Fig. 1 à laquelle on se référera maintenant, on a représenté une ébauche 10a de mandrin qui a été formée par usinage d'une barre ou d'une autre manière appropriée de façon à comporter dans une position centrale 16a un discrimi-

nateur 60, un épaulement de verrouillage 62 et une poche la-

térale 64 qui font partie intégrante de l'ébauche 10a. On peut utiliser l'ébauche 10a comme ébauche de départ à la place de l'ébauche 10, comme précédemment décrit, afin de réaliser un mandrin sans soudure. En d'autres termes, il

n'est pas nécessaire de souder dans ce mandrin une pièce rap-

portée 40 formant poche latérale et on peut utiliser la sou-

dure 46 représentée sur la Fig. 6 à la place des soudures 45 en bouchon. En dehors de cela, on peut utiliser le procédé

de fabrication représenté sur les Fig. 3 à 9 que l'on a dé-

crit en se référant à ces figures pour transformer l'ébauche

a en un mandrin forgé en une seule pièce.

Par conséquent, la présente invention est entièrement appropriée pour remplir les buts, atteindre les objectifs et réaliser les avantages mentionnés ainsi que d'autres qui lui sont inhérents. Bien qu'on ait décrit, aux fins de la divulgation, les modes de réalisation actuellement préférés, on peut apporter de nombreuses modifications aux détails de construction, à l'agencement des éléments et aux étapes de procédé, modifications qui viendront immédiatement à l'esprit des spécialistes de la technique et qui entrent dans l'esprit

de l'invention et dans le cadre des revendications annexées.

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Claims (15)

REVENDICATIONS I - Procédé de fabrication d'un mandrin (12) permettant de monter un manchon d'orientation (30) dans une (14) de ses extrémités sans qu'il soit nécessaire de fabriquer l'extré- mité séparément et de la souder circonférentiellement à d'autres parties du mandrin, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste: à façonner une extrémité (14) du man- drin (12) sous une forme tubulaire ayant un diamètre inté- rieur (G) suffisamment grand pour pouvoir recevoir un man- chon d'orientation; à introduire un manchon d'orientation (30) par l'extrémité façonnée; et à refaçonner ladite extré- mité (14) pour réduire son diamètre intérieur (à une dimen- sion N) suffisamment pour que l'on puisse y former un file- tage dit "de marque" (52).
1. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moment o l'on façonne l'extrémité façonnée (14) sous une

   forme tubulaire,on met en forme l'extrémité de forme tubu-

   laire de façon à épaissir la paroi de l'extrémité de forme tubulaire.
2. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'a-

   près l'étape de façonnage on usine intérieurement l'extrémité

   de forme tubulaire (14).
3. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que qu'on usine la surface périphérique extérieure de l'extrémité (14) de forme tubulaire de façon qu'elle soit concentrique

   avec la surface périphérique intérieure usinée.

   - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce

   que l'extrémité façonnée est une partie d'une ébauche métal-

   lique monobloc (10a) dans laquelle sont formés un discrimina-

   teur (60),un épaulement de verrouillage (62) et une poche ex-

   centrée (64) sans aucune soudure s'étendant à travers l'é-

   bauche. 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que,

   pendant l'étape de refaçonnage, on réduit le diamètre inté-

   rieur (M) de ladite extrémité (14) approximativement au dia-

   mètre intérieur (32) du manchon d'orientation.
4. 7 - Procédé de fabrica--Lon d'un mandrin (12) permettant de monter un manchon d'or entation (30) dans une extrémité (14)

   sans qu'il soit néc-s. ir- de fabricuer séparément l'extré-

   mité et de la souder circonférentiellement à d'autres parties du mandrin, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste: à chauffer une extrémité (14) du mandrin;à forger et à refou-

   ler cette extrémité sous une forme tubulaire qui a des dimen-

   sions plus petites et a été refoulée de manière à avoir une paroi plus épaisse; à introduire un manchon d'orientation

   (30) dans l'alésage principal (18) du mandrin par ladite ex-

   trémité; et à réchauffer et à reforger l'extrémité pour ré-

   duire son diamètre intérieur suffisamment pour pouvoir y for-

   mer un filetage de marque.
5. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que

   ladite extrémité fait partie d'une ébauche métallique tubu-

   laire monobloc (10a) dans laquelle sont formées un discrimi-

   nateur (60), un épaulement de verrouillage (62) et une poche excentrée (64) sans qu'aucune soudure ne s'étende à travers l'ébauche. 9 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que

   pendant l'étape de refaçonnage, on réduit le diamètre inté-

   rieur (M) de ladite extrémité (14) approximativement au dia-

   mètre intérieur (32) du manchon dbrientation.

   - Procédé de fabrication d'un mandrin (12) à poche laté-

   rale forgé en une seule pièce, ayant un corps monobloc qui comporte un alésage principal (18) et un alésage excentré (20), ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste: à chauffer une ébauche métallique tubulaire monobloc (10; 10a);

   à façonner et former les deux extrémités de l'ébauche en ré-

   duisant les dimensions des extrémités (14, 15) tout en lais-

   sant la partie centrale (16; 16a) non ouvrée de sorte que la

   partie centrale forme un alésage principal (18) et un alé-

   sage excentré (20), les extrémités étant mises sous une forme tubulaire, ayant des dimensions plus petites, étant façonnées de manière à avoir des parois plus épaisses et étant alignées pour former un alésage principal, à introduire un manchon d'orientation (30) dans l'alésage principal (18) par une

   première (14) des extrémités et à fixer le manchon dans l'a-

   lésage principal en un emplacement espacé de cette extrémité; et à refaçonner l'extrémité (14) par laquelle le manchon a été introduit afin de réduire le diamètre intérieur de cette extrémité. 11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce

   qu'après formage et façonnage,on usine intérieurement la sur-

   face intérieure de ladite première extrémité (14) à des di-

   mensions permettant d'y introduire le manchon (30).
6. 12 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce

   qu'après formage et façonnage, on usine les surfaces périphé-

   riques intérieure etextérieure des extrémités (14, 15) pour

   qu'elles soient concentriques.
7. 13 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce

   que,pendant l'étape de formage et de façonnage,on forge l'ex-

   trémité supérieure (14) de l'ébauche (10; 10a) avec un plus grand diamètre intérieur (G) que celui (E) de l'extrémité

   inférieure (15) de l'ébauche, de façon qu'elle puisse rece-

   voir le manchon d'orientation (30).
8. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'après l'étape de refaçonnage, on alèse les extrémités (14, ) pour leur donner des surfaces périphériques droites et concentriques afin qu'elles puissent recevoir ultérieurement

   des filetages (52).

   - Procédé de fabrication d'un mandrin à poche latérale

   forgé en une seule pièce ayant un corps monobloc qui com-

   porte un alésage principal (18) et un alésage excentré (20) et un manchon d'orientation (30) dans l'alésage principal (18),

   caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer une ébauche mé-

   tallique tubulaire (10; 10a); à forger et à refouler les deux extrémités (14, 15) tout en laissant une partie centrale (16;

   16a) non ouvrée de sorte que la partie centrale forme un alé-

   sage principal (18) et un alésage excentré (20), les extré-

   mités étant forgées sous une forme tubulaire, de dimensions plus petites, et refoulées pour former des parois plus

   épaisses et étant alignées aux extrémités opposées de l'alé-

   sage principal pendant ladite étape de forgeage et de refou-

   lement, à dimensionner approximativement l'extrémité infé-

   rieure (15) pour qu'elle puisse recevoir un filetage mais à donner à l'extr.ëLE supérieure (14) un diamètre intérieur (G) dimensionné approximativement pour permettre le passage

   d'un manchon d'orientation; à introduire un manchon d'orien-

   tation (30) dans l'alésage principal (18) par l'extrémité

   supérieure (14) et à fixer le manchon dans 1' alésage princi-

   pal dans un emplacement espacé de l'extrémité supérieure, et à réchauffer et à reforger l'extrémité supérieure de façon à réduire le diamètre intérieur de l'extrémité supérieure à des dimensions appropriées pour fournir la matière nécessaire

   pour permettre de tailler un filetage de marque.
9. 16 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'après forgeage et refoulement, on usine intérieurement la surface intérieure de ladite première extrémité (14) à des

   dimensions permettant d'y introduire le manchon (30).
10. 17 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce

    que,pendant l'étape de réchauffage et de reforgeage, on ré-

    duit le diamètre intérieur (M) de l'extrémité supérieure (14)

    approximativement au diamètre intérieur (32) du manchon d'o-

    rientation (30).
11. 18 - Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'après forgeage et refoulement on usine extérieurement

    l'extrémité supérieure (14) de façon que sa surface périphé-

    rique extérieure soit concentrique avec la surface périphé-

    rique intérieure usinée.
12. 19 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce

    que,pendant les étapes de forgeage et de refoulement, on re-

    foule l'extrémité supérieure (14) de manière à lui donner

    un diamètre (I) supérieur au diamètre de l'ébauche au voisi-

    nage de l'extrémité supérieure (14).

    - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'épaisseur de la matière à chaque extrémité (14, 15) est suffisante pour permettre qu'on y taille un filetage

    interne normalisé ou un filetage de marque.
13. 21 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce

    qu'après refoulement et forgeage,on usine les parois inté-

    rieure etextérieure des extrémités opposées (14, 15) approxi-

    ?561145

    mativemept aux mêmes diamètres.
14. 22 - Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'on fixe le manchon d'orientation (30) dans l'alésage principal (18) au-delà de la partie de diamètre extérieur plus grand façonnée. 23 - Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que,pendant l'étape de réchauffage et de reforgeage, on comprime la partie de plus grand diamètre extérieur vers l'intérieur de façon qu'elle ait un diamètre extérieur à peu près égal au diamètre extérieur de l'ébauche au voisinage

    de la partie de plus grand diamètre extérieur.
15. 24 - Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite extrémité (14) fait partie d'une ébauche tubulaire métallique monobloc (10a) qui comporte un discriminateur (60), un épaulement de verrouillage (62) et une poche excentrée

    (64) qui y sont formés sans aucune soudure s'étendant à tra-

    vers l'ébauche.