FR2746042A1

FR2746042A1 - Procede de fabrication de couronnes bridees circulaires ou ovales pour relier des conduits, et couronnes obtenues par ce procede

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Publication number: FR2746042A1
Application number: FR9610220A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2016-08-14
Also published as: DE19632857A1; CA2183295A1; GB9616797D0; US6301781B1; US5983496A; CA2183295C; GB2311031B; FR2746042B1; GB2311031A

Abstract

L'invention concerne un procédé pour former des couronnes (bridées circulaires ou ovales en métal mince pour relier les extrémités de sections de conduits à parois minces qui comprend: a) la mise en rotation d'une pièce en forme de collier autour d'un axe central correspondant au centre du collier, b) le formage d'une partie de la pièce en rotation pour définir une bride de contact (4), la partie de la pièce qui conserve sa configuration en forme de collier initiale servant de bord d'insertion (3) destiné à être inséré dans la partie terminale d'un conduit, et c) le formage supplémentaire de la pièce en rotation pour définir une section de bord (5) qui s'étend transversalement depuis le périmètre extérieur de la bride de contact de manière concentrique au bord d'insertion, ainsi que les couronnes bridées obtenues par ce procédé.

Description

I

PROCEDE DE FABRICATION DE COURONNES BRIDEES CIRCULAIRES OU

OVALES POUR RELIER DES CONDUITS, ET COURONNES OBTENUES PAR

CE PROCEDE

La présente invention concerne le domaine des couronnes bridées circulaires ou ovales pour relier des sections de conduits de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) en acier de qualité " lock form " de faible épaisseur ainsi qu'un procédé pour

former par emboutissage ces couronnes bridées.

Les assemblages par raccords sont bien connus pour relier les extrémités de sections adjacentes de conduits rectangulaires, circulaires ou ovales. Le brevet US n . 5 129 690 au nom de Meinig concerne de tels assemblages et décrit un appareil pour relier les extrémités de sections de conduits ovales sans décrire le procédé de fabrication de l'appareil. Ce brevet se réfère au brevet US n . 4 516 797 au nom de Meinig qui décrit une couronne bridée d'une pièce pour relier les extrémités de sections de conduits circulaires. Le brevet US n . 4 516 797 décrit un procédé de production d'une couronne bridée par détourage puis cintrage d'une bande de tôle métallique allongée en une forme annulaire pour former une couronne bridée ayant une fente axiale et revendique un procédé de production d'une couronne bridée dans lequel une bande de tôle métallique

allongée est détourée puis cintrée en une forme annulaire.

On sait que le procédé de formage utilisé pour produire une telle couronne bridée comprend une opération de roulage. Toutefois, le roulage est généralement limité aux tôles de calibre inférieur à 10, le roulage provoquant une déchirure ou une rupture de la tôle lors de la production de couronnes bridées à partir de tôles plus minces de calibre 10 ou plus. Généralement, les couronnes bridées circulaires produites par roulage et les conduits en tôle mince n'ont pas une section droite absolument circulaire. Le principal moyen de fabrication de conduits CVC consiste à former des tubes à jonction en spirale à partir de bandes de tôle enroulées en hélice et à relier les bandes par agrafage, l'agrafage dépassant du côté

externe du conduit.

La présente invention a pour but de fabriquer, par mise en rotation, formage et rognage, avec des outils standard et des processus d'usinage standard, des couronnes bridées circulaires ou ovales en acier de qualité " lock form " de calibre 10 à 20, pour relier les extrémités de tubes ou conduits en tôle à parois minces circulaires ou ovales. La présente invention permet de former des couronnes bridées conformes au profil de bride T24 de la " Sheet Metal and Air-Conditioning Contractors National Association (SMACNA) ". Selon le procédé de l'invention, des bandes d'acier LFQ doivent être roulées en bandes pour ébauches de couronnes bridées ayant des première et seconde extrémités qui sont soudées bout à bout par un procédé au tungstène et à gaz inerte sans métal d'apport. Une matrice rotative de repoussage, qui est équilibrée et qui possède ou porte des éléments structuraux, reçoit la bande qui est fixée dans la matrice par des moyens appropriés, par exemple des moyens de serrage. La matrice est entraînée en rotation, par exemple par un tour, et des outils standard sont utilisés pour étirer, former et rogner la bande pour produire une couronne bridée circulaire pour relier des sections de tubes ou de conduits circulaires ou ovales à

parois minces.

Le profil SMACNA T24 standard constitue le profil de couronne bridée que l'on préfère, mais d'autres profils conviennent aussi. Cependant, le procédé selon l'invention produit des couronnes bridées circulaires ou ovales tandis que le profil T24 ne concerne que des brides pour relier des sections de conduits rectangulaires. Ce procédé constitue le seul procédé connu pour produire un profil T24 pour des couronnes bridées circulaires ou ovales en acier LFQ de calibre 10 ou supérieur. Le profil ou section transversale T24 produit par ce procédé a une partie formant bord d'insertion qui est fixée dans la matrice rotative par des moyens de serrage, une partie formant bride d'accouplement ou bride de contact qui est étirée et formée et qui s'adapte et coïncide avec une partie formant bride d'accouplement opposée, une partie formant bord qui

est formée et une bride de retour.

La couronne bridée ovale est obtenue en coupant une couronne bridée circulaire suivant un diamètre pour produire des parties de couronne bridée semi-circulaires sensiblement de même taille. Des segments linéaires de profil T24 de longueur égale sont produits par exemple par

roulage et sont soudés aux parties de couronne bridée semi-

circulaires pour former une couronne bridée ovale.

Le mode de réalisation du procédé selon l'invention que l'on préfère permet la production du profil de bride SMACNA T24 en acier de qualité " lock form " de calibre 10 à 20 (limite élastique 207 x 103 Pa (30000 psi), G60 galvanisé; toutefois, il est possible d'utiliser tout métal qui peut être tourné selon ce procédé et qui peut être soudé). Dans le mode de réalisation de ce procédé que l'on préfère, on prépare une bande pour ébauche de couronne bridée en acier LFQ de calibre 10 à 20 et de 9,8 cm (3,875 pouces) de largeur, bien que l'on puisse modifier le

matériau et sa largeur.

La présente invention a aussi pour but de former une couronne bridée circulaire dont la section droite se rapproche plus d'un cercle que les brides produites par d'autres moyens, ce qui facilite l'insertion de la couronne dans les tubes à jonction ou soudure en spirale qui constituent la plupart des conduits CVC circulaires ou ovales. Le procédé selon l'invention permet d'utiliser un acier de calibre bien plus mince pour la liaison des extrémités des sections de conduits et d'établir une liaison étanche à l'air entre ces extrémités. La couronne bridée circulaire produite par un procédé de repoussage a une section droite plus uniformément circulaire que les brides produites par une opération de roulage ou de matriçage et est plus facile à étanchéifier, sans joints

d'étanchéité élaborés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit

du mode de réalisation préféré et qui se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'une couronne bridée circulaire; la figure lA est une coupe transversale suivant la ligne 1A de la figure 1 d'une couronne bridée circulaire SMACNA T24, mais qui peut représenter aussi une couronne ovale; la figure 2 est un détail d'une coupe transversale de couronnes bridées circulaires insérées dans des conduits qui montre la position des brides de contact de ces couronnes prêtes en prévision d'une liaison avec un matériau d'étanchéité représenté entre les brides; la figure 3 représente des couronnes bridées circulaires insérées dans des conduits, dont les brides sont en contact en prévision de leur liaison; la figure 4 est un détail en coupe transversale montrant la liaison entre une couronne bridée circulaire et un conduit au niveau du bord d'insertion et entre les brides de contact à l'aide de vis, un matériau d'étanchéité étant étalé entre les brides; la figure 5 est une vue de face d'une couronne bridée circulaire, telle que celle des figures 1 et 3, coupée suivant un diamètre en vue de l'insertion de segments linéaires SMACNA T24 à section transversale T24, ce qui constitue une étape de la production d'une couronne bridée ovale à section droite T24; la figure 5A est une vue de face d'une couronne bridée ovale assemblée qui montre la liaison des parties de couronne bridée semi-circulaires aux segments linéaires SMACNA T24 par soudage; la figure 6 est une vue de côté éclatée d'un arbre de sortie de tour muni d'un plateau adaptateur, d'un plateau d'appui et d'une matrice rotative; la figure 7 est une vue de face du côté arrière du plateau adaptateur; la figure 7A est une vue de face du côté avant du plateau adaptateur; la figure 8 est une vue de face du côté arrière du plateau d'appui; la figure 8A est une vue de face du côté avant du plateau d'appui; la figure 9 est une vue de face de la surface de montage d'une matrice rotative; la figure 9A est une vue de face de la surface de travail d'une matrice rotative qui montre le collier, les moyens de serrage et les moyens filetés destinés au montage; la figure 9B est une vue en perspective de la matrice rotative; la figure 10 est une vue en perspective d'une bande pour ébauche de couronne bridée en acier LFQ coupée à longueur en vue du roulage en une bande de forme circulaire; la figure 1OA est une vue en perspective d'une bande roulée d'acier LFQ comportant des première et seconde extrémités prêtes pour le soudage bout à bout; la figure 0lB est une vue en perspective d'une ébauche de couronne bridée qui a été soudée bout à bout et qui est prête pour l'insertion dans une matrice rotative pour la mise en rotation, l'étirage, le formage et le rognage en une couronne bridée circulaire ou ovale; la figure 11 est une vue en perspective montrant l'ébauche de couronne bridée et la matrice rotative; la figure 11A est une vue de côté d'une ébauche de couronne bridée destinée à être insérée et fixée dans une matrice rotative; la figure 11B est une vue de côté d'une ébauche de couronne bridée en position insérée dans une matrice rotative en vue des étapes d'usinage destinées à la production d'une couronne bridée circulaire; la figure 11C est une vue montrant un détail de la matrice rotative comprenant le collier et des constituants du collier (bande de collier et bande de contact), une ébauche de couronne bridée reçue par le collier et dans la rainure de la surface de travail et fixée par un dispositif de serrage; la figure 12 représente un outil constitué par un galet interne dont la roue, qui a un rayon de préférence de 1,3 cm (1/2 pouce), est perpendiculaire à l'axe passant par les extrémités du manche de l'outil; la figure 13 représente un outil constitué par un galet radial dont la roue, qui a un rayon de préférence de 0,3 cm (1/8 pouce), est en alignement avec l'axe passant par les extrémités du manche de l'outil; la figure 14 représente un outil constitué par un galet finisseur dont la roue, qui a un rayon de préférence de 1,3 cm (1/2 pouce), est en alignement avec l'axe passant par les extrémités du manche de l'outil; la figure 15 représente un levier de rognage ayant de préférence un embout de coupe à insert de carbure à section carrée de 1,3 cm de côté et de 8,9 cm (3 pouce) de longueur en alignement avec l'axe passant par les extrémités du manche du levier; la figure 16 est une vue de côté d'un levier mécanique qui actionne tous les autres outils employés pour obtenir un effet de levier pour les opérations d'étirage, de formage et de rognage, et qui montre un pivot de la surface supérieure et un pivot de la surface inférieure; la figure 16A est une vue de dessus montrant la tête et le pivot de la surface supérieure du levier mécanique; la figure 16B est une vue de dessous montrant la tête et le pivot de la surface inférieure du levier mécanique;

la figure 17 est une vue de dessus montrant un porte-

outils qui est fixé à un banc de tour. Le porte-outils comporte plusieurs ouvertures qui reçoivent le pivot de la surface inférieure du levier mécanique pour positionner et faire fonctionner les outils pendant l'étirage, le formage et le rognage de la couronne bridée circulaire; la figure 17A est une vue en perspective montrant la partie supérieure du porte-outils et les ouvertures qui reçoivent le pivot de la surface inférieure du levier mécanique; la figure 18 est une vue en coupe transversale partielle montrant l'ébauche de couronne bridée insérée dans une matrice rotative pour les étapes d'usinage destinées à produire une couronne bridée circulaire; la figure 18A est une vue en coupe transversale partielle montrant les résultats de la première étape d'usinage qui consiste à étirer la partie de l'ébauche de couronne bridée qui fait saillie de la matrice rotative pour former une bride de contact; la figure 18B est une vue en coupe transversale partielle montrant l'association du bloc suiveur (" follow block ") et de la bride de contact et la formation du bord; la figure 18C est une vue en coupe transversale partielle montrant l'étape finale consistant à former la bride de retour de la couronne bridée circulaire; la figure 19 est une vue de dessus d'un bloc suiveur constitué par des pièces circulaires en contreplaqué épaisses de 1,9 cm (3/4 de pouce) placées de manière concentrique à un plateau de contre-poupée en acier doux épaisse de 2,5 cm (1 pouce) et d'un diamètre de 15 cm (6 pouces) ayant une ouverture pour contre-poupée centrale; la figure 19A est une vue de face d'un bloc suiveur; la figure 20 est une vue de l'ensemble maintenant l'ébauche de couronne bridée comprenant l'arbre de sortie du tour, le plateau adaptateur, la matrice rotative et le

bloc suiveur.

La présente invention concerne donc le profil 1 pour couronnes bridées circulaires ou ovales 10, 20 selon les figures 1, 1A, 2, 3, 4 et 5A et un procédé de fabrication de ces couronnes. Ces couronnes peuvent être conformes au profil SMACNA T24. Le procédé de fabrication est représenté sur les figures 6 à 19A. Les figures 2, 3 et 4 montrent la relation des couronnes bridées circulaire et ovale 10, 20 et des conduits 30 et la liaison des couronnes bridées circulaires 10 opposées. On peut produire d'autres profils

par ce procédé.

Le mode de réalisation de ce procédé que l'on préfère pour former des couronnes bridées circulaires 10 fait intervenir les matériaux, étapes et processus suivants: l'acier LFQ, ou un autre matériau 40 pour ébauche de couronne bridée, est normalement reçu sous forme de rouleaux et est déroulé et coupé en bandes 41 pour ébauches de couronnes bridées ayant des première et seconde extrémités 44, 46, comme le montre la figure 10, de longueur égale à la circonférence de la couronne bridée circulaire 10 qui doit être obtenue (il est possible aussi d'utiliser des bandes 41 ayant des largeurs autres que 9,8 cm (3,875 pouces), la largeur étant limitée par la configuration de la matrice rotative 50 et par les

dimensions de la couronne bridée circulaire 10 voulue).

Chaque bande 41 est mise sous forme de bande sensiblement circulaire comme le montre la figure 10A pour faciliter la fixation mutuelle des première et seconde extrémités 44, 46, par exemple par soudage bout à bout, le formage de la bande étant accompli par exemple au moyen d'une machine de roulage, par exemple une machine de roulage pyramidale. Le mode de liaison que l'on préfère est le soudage bout à bout au moyen d'un processus au tungstène et gaz inerte sans métal d'apport. Ce soudage forme la soudure 48 et achève la

formation de l'ébauche 40 représentée sur la figure 10B.

Pour obtenir une mise en rotation et un formage satisfaisants, il est important que le soudage bout à bout des extrémités 44, 46 ne produise pas de relief ou bourrelet. Tout relief, rebord ou toute irrégularité augmente la probabilité de fissuration à ce niveau, du fait que l'ébauche 40 est étirée dans le processus de repoussage, ce qui dégrade l'ébauche et entraîne un risque pour la sécurité. L'ébauche 40 est reçue et fixée dans une matrice rotative 60 comme le montrent les figures 11, 11A

et 11B.

Dans le procédé selon l'invention, l'ébauche 40 est

entraînée en rotation pour le formage et le rognage.

L'ébauche 40 peut être fixée dans une matrice qui est elle-

même entraînée en rotation pour présenter l'ébauche à différents outils. Cette rotation peut être communiquée par exemple par un tour dont l'arbre de sortie 50 est vertical ou horizontal. Dans le mode de réalisation que l'on préfère, on utilise un tour à arbre de sortie 50 horizontal sur lequel est monté une matrice rotative 60 par

l'intermédiaire de moyens adaptateurs ou de montage.

La matrice peut être par exemple une matrice 60 telle que celle qui est représentée sur les figures 9, 9A et 9B qui, dans le mode de réalisation que l'on préfère, consiste en un plateau de base circulaire 61 constitué par une plaque d'acier doux épaisse d'environ 2,5 cm (1 pouce) ayant une surface de montage 62 et une surface de travail 64 et un diamètre externe supérieur d'environ 2,5 cm (1 pouce) au diamètre externe de l'ébauche 40 qui est choisie pour le formage et le rognage. Il est prévu des moyen de montage qui permettent à l'arbre de sortie 50 d'être situé au centre de la surface de montage 62. Sur la surface de travail 64 du plateau de base 61 un moyen de fixation reçoit et fixe l'ébauche 40 et peut être par exemple un collier 70 formé par les constituants suivants: 1) une bande de collier 72 consistant en une bande d'acier doux épaisse de 0,95 cm (3/8 de pouce) et large de 5,1 cm (2 pouces) qui est enroulée en une bande circulaire large de ,1 cm d'un diamètre externe supérieur d'environ 1,6 mm (1/16 de pouce) au diamètre externe de l'ébauche 40. La bande de collier 72 a des bords extrêmes 73, 74 (figure 11B). Le bord extrême 74 est soudé par pointage à la surface de travail 64 du plateau de base 61 de sorte que le collier 70 et la matrice rotative 60 sont concentriques autour du centre de la matrice rotative 60. Le périmètre interne du collier 70, entre les bords 73, 74, forme la face d'insertion 75; 2) une rainure 66 de la surface de travail (figures 11A à 11C), de dimensions 16 mm x 16 mm (1/16 de pouce x 1/16 de pouce), formée dans la surface de Il travail 64 du plateau de base 61 à l'intersection du bord externe 74 de la bande de collier et de la surface de travail 64. La rainure 66 a un diamètre externe égal au diamètre interne de la face d'insertion 75 et un diamètre interne de préférence inférieur d'environ 8 mm (1/3 de pouce) au diamètre interne de la face d'insertion 75. La rainure 66 reçoit le bord inséré de l'ébauche 40; 3) une bande de contact 80 en acier doux épaisse de 1,3 cm (1/2 pouce) et large de 3,5 cm (1 3/8 de pouce) de forme circulaire ayant une surface de contact 84, un fond 86, une arête 85 définie par la surface de contact et le bord et une face de contact 82 au niveau du périmètre intérieur de la bande 80. La bande 80 a un diamètre interne au niveau de la face de contact supérieur d'environ 16 mm (1/16 de pouce) à celui de l'ébauche 40 et est soudée par pointage au bord externe 73 qui est le plus éloigné de la surface de travail 64 de sorte que la surface large de 3,5 cm de la surface de contact 84 est parallèle à la surface de travail 64; 4) le collier 70 est soudé en continu entre le bord extrême 74 et la surface de travail 64 (soudure 78) et entre le bord extrême 73 et le fond 86 de la bande de contact (soudure 88) par soudage MIG (soudage à l'arc en atmosphère inerte avec électrode fusible). Le collier 70 qui reçoit l'ébauche 40 peut être formé par d'autres moyens que ceux qui sont décrits, par exemple par usinage ou construction à partir d'un seul composant ou d'autres combinaisons de composants et peut avoir différentes dimensions en fonction des dimensions finales voulues pour la couronne bridée circulaire ou ovale 10, 20 qui doit être

produite.

Des moyens de serrage, comprenant par exemple des dispositifs de serrage 90, représentés sur les figures 9A, 9B, 11, 11A et 11B, sont fixés à la surface de travail 64 du plateau de base 61 et positionnés pour faire tourner et fixer l'ébauche 40 insérée entre les dispositifs de serrage et le périmètre intérieur de la face d'insertion 75 pendant les opérations de mise en rotation, de formage et de rognage. En fonction de la taille de la couronne bridée circulaire ou ovale 10, 20 qui doit être produite, il y aura au minimum deux dispositifs de serrage 90 pour une couronne circulaire 10 de 35 cm (14 pouces) de diamètre et jusqu'à huit dispositifs de serrage 90 ou plus pour une

couronne circulaire 10 de 152 cm (60 pouces) de diamètre.

La matrice rotative 60 est équilibrée et a une résistance mécanique suffisante pour permettre une rotation uniforme et sûre jusqu'à plus de 3000 tr/min. Un usinage ou d'autres opérations peuvent être nécessaires pour faire en sorte que la matrice 60 et tous les éléments structuraux soient réellement ronds et équilibrés dans toutes les directions pour minimiser les vibrations. Par exemple, la structure de la matrice peut inclure la matrice 60, un plateau adaptateur circulaire 100 et un plateau d'appui circulaire 110 avec des moyens pour fixer de manière concentrique le plateau adaptateur 100 à l'arbre de sortie du tour et à la surface de montage 62 du plateau de base 61. Pour la production de couronnes bridées circulaires d'un diamètre de 107 cm (42 pouces) ou plus, il est prévu des moyens pour fixer de manière concentrique le plateau d'appui 110 entre le plateau adaptateur 100 et la matrice , pour assurer la stabilité structurale. Le plateau adaptateur 100 peut être composé par exemple d'une plaque d'acier circulaire épaisse de 1,3 cm (1/2 pouce) et de 35 cm (14 pouces) de diamètre ayant un côté avant 102 et un côté arrière 104 et des moyens de fixation, sur le côté 104, pour la fixation concentrique à l'arbre de sortie 50 du tour qui comprennent des moyens filetés qui peuvent être par exemple un moyeu 107 formant un filetage femelle destiné à coopérer avec l'arbre de sortie 50. Le plateau adaptateur 100 peut avoir par exemple des moyens pour la fixation concentrique à la surface de montage 62 du plateau de base 61 comprenant des ouvertures 109 pour boulons qui s'étendent du côté arrière 104 au côté avant 102 et qui reçoivent des moyens filetés, ces ouvertures étant positionnées de manière symétrique selon une configuration qui est reproduite par les ouvertures 109 pour boulons qui s'étendent de la surface de montage à la surface de travail 64 du plateau de base 61. La masse supplémentaire de la matrice rotative 60 pour couronnes bridées circulaires 10 d'un diamètre de 107 cm (42 pouces) ou plus peut nécessiter une stabilité structurale supplémentaire qui peut être assurée par exemple par l'utilisation d'un plateau d'appui constitué par une plaque d'acier circulaire épaisse de 2,5 cm (1 pouce) et d'un diamètre de 107 cm (42 pouces) ayant des côtés avant et arrière 111, 112 et des moyens de montage pour coopérer de manière concentrique avec le plateau adaptateur 100 et la matrice rotative 60. Les moyens de montage pour le plateau d'appui 110 peuvent comprendre par exemple des ouvertures 109 pour boulons qui s'étendent du côté avant 111 au côté arrière 112 du plateau d'appui, qui reçoivent des moyens filetés et qui sont positionnés de manière symétrique dans une configuration qui est reproduite par les ouvertures 109 pour boulons pour

le plateau adaptateur 100 et la matrice rotative 60.

La matrice rotative 60 est choisie en fonction du diamètre de la couronne bridée circulaire ou ovale 10, 20 qui doit être produite et la matrice 60 est montée, par des moyens de montage, sur des moyens de rotation comprenant l'arbre de sortie 50 du tour. La pièce à usiner sous forme d'une ébauche 40 est insérée dans la matrice rotative 60 pour venir en contact avec la face d'insertion 75 et la face de contact 82 et être insérée dans la rainure 66 de la surface de travail dans laquelle elle est fixée par des moyens comprenant des moyens de fixation, par exemple des dispositifs de fixation 90. L'ébauche 40 est entraînée en

rotation pour les opérations de formage et de rognage.

Le formage et le rognage de la couronne bridée font intervenir des outils et dispositifs de stabilisation standard comprenant: 1) un galet interne 120, représenté sur la figure 12, ayant une roue de galet interne 122 dont le périmètre consiste en une surface de travail convexe et munie d'un pivot fixé au moyen d'une fixation 124 constituée par un manche 126 permettant à la roue de tourner dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal passant par les extrémités 127, 128 du manche lorsque la surface de travail de la roue est en contact avec la partie formant bride de contact 4 de l'ébauche 40 lorsque celle- ci est fixée dans la matrice rotative 60 (dans le mode de réalisation que l'on préfère, le galet interne 120 a une surface de travail convexe d'un rayon de 1,3 cm (1/2 pouce) et le manche 126 comporte, dans sa partie proche de la roue 122, cinq trous d'un diamètre de 1,9 cm (3/4 de pouce) distants les uns des autres de 3,2 cm (1 h pouce); 2) un galet radial 130, représenté sur la figure 13, ayant une roue 132 d'un périmètre consistant en une surface de travail convexe et munie d'un pivot fixé au moyen d'une fixation 134 d'un manche 136 permettant à la roue de tourner dans un plan parallèle à l'axe longitudinal passant par les extrémités 137, 138 du manche lorsque la surface de travail de la roue est en contact avec la partie formant bord 5 de l'ébauche 40 quand celle-ci est fixée dans la matrice rotative 60 (dans le mode de réalisation que l'on préfère, la roue 132 a une surface de travail convexe d'un rayon de 0,3 cm (1/8 de pouce) et le manche 136 comporte, dans sa partie proche de la roue 132, cinq trous d'un diamètre de 1,9 cm (3/4 de pouce) distants les uns des autres de 3,2 cm (1 ' de pouce); 3) un levier de rognage 140, représenté sur la figure 15, comprenant un embout de coupe 142 fixé à une fixation d'outil de rognage 144 d'un manche 146 permettant à l'embout 142 de s'étendre parallèlement à l'axe longitudinal passant par les première et seconde extrémités 147, 148 du manche, l'embout de coupe 142 étant destiné à couper ou rogner le bord 5 dans une étape préliminaire à la production de la bride de retour 6 (dans le mode de réalisation que l'on préfère, l'embout 142 est en carbure et a une section carrée de 1,3 cm (1/2 pouce) de côté et une longueur de 8,9 cm (3 pouces) et le manche 146 comporte, dans sa partie proche de l'embout 142, cinq trous d'un diamètre de 1,9 cm (3/4 de pouce) distants les uns des autres de 3, 2 cm (1 h de pouce); 4) un galet finisseur 150, représenté sur la figure 14, comportant une roue 152 dont le périmètre consiste en une surface de travail convexe et munie d'un pivot fixé à une fixation 154 d'un manche 156 permettant à la roue 152 de tourner dans un plan parallèle à l'axe longitudinal passant par les extrémités 157, 158 du manche lorsque la surface de travail de la roue est en contact avec la partie formant bride de retour 6 de l'ébauche 40 quand celle-ci est fixée dans la matrice rotative 60 (dans le mode de réalisation que l'on préfère, la roue 152 a une surface de travail convexe d'un rayon de 1,3 cm (1/2 pouce) et le manche 156 comporte, dans sa partie proche de la roue 152, cinq trous d'un diamètre de 1,9 cm (3/4 de pouce) distants les uns des autres de 3,2 cm (1 hi de pouce). Le galet interne 120, le galet radial 130, le levier de rognage 140 et le galet finisseur 150 sont poussés contre les parties appropriées de l'ébauche 40 par des opérations d'usinage faisant intervenir des moyens actionnés manuellement, des outils actionnés automatiquement et commandés par ordinateur et par des programmes d'ordinateur et d'autres systèmes de commande de processus. L'effet de levier pour pousser manuellement les outils ci-dessus dans leur position active peut être facilité par exemple par les mesures suivantes: 1) le porte-outils 170 représenté sur la figure 17, qui est monté dans une position opposée à la matrice rotative 60 dans laquelle les outils évoqués peuvent être mis en contact avec l'ébauche 40 et réaliser les étapes d'usinage décrites. Le porte-outils 170 peut être monté par exemple sur un banc de tour dans une position opposée à la matrice rotative 60 danslaquelle les différents outils agissent sur l'ébauche 40. Dans le mode de réalisation que l'on préfère, le porte-outils 170 consiste en un bloc d'acier doux long de 94 cm (37 pouces), épais de 7,6 cm (3 pouces) et large de 10 cm (4 pouces), la partie supérieure 172 du porte-outils comportant 30 ouvertures dimensionnées pour recevoir des tiges de 1,9 cm (3/4 de pouce) de diamètre et distantes de 2,8 cm (1 1/8 pouce) sur la longueur de la partie supérieure 172; 2) un levier mécanique 160, représenté sur les figures 16, 16A et 16B, comprenant une tête 161 ayant des surfaces supérieure et inférieure 162, 163, un pivot 164 de 1,9 cm (3/4 de pouce) de diamètre et de 1,9 cm (3/4 de pouce) de longueur s'étendant depuis la surface supérieure 162 de la tête du levier et un pivot 165 de 1,9 cm (3/4 de pouce) de diamètre et de 1,9 cm de longueur s'étendant depuis la surface inférieure 163 de la tête du levier. Les pivots 164, 165 sont de préférence parallèles et décalés l'un par rapport à l'autre. La tête 161 du levier est fixée à une fixation d'outil constituée par exemple par un manche 167. Le levier mécanique 160 est utilisé, dans l'opération manuelle de production, pour assurer le point de pivotement autour duquel les outils sont actionnés pour obtenir l'effet de levier

nécessaire pour former, étirer et rogner l'ébauche 40.

Dans le mode de réalisation du procédé de production manuel que l'on préfère, après la formation de la bride de

contact 4, un plateau de guidage est fixé à une contre-

poupée de tour 188 (figure 20) et est fixé par frottement contre la partie formant bride de contact 4 de l'ébauche , de sorte que l'ébauche 40 est fixée entre la surface de contact 84 et le plateau de guidage. Le plateau de guidage peut être constitué par exemple par un bloc suiveur 180, représenté sur les figures 19 et 19A, formé de préférence de deux pièces circulaires de contre-plaqué 182 épaisses chacune de 1,9 cm (3/4 de pouce), fixées l'une à l'autre pour former une pièce combinée en contre-plaqué épaisse de 3,8 cm (1 v pouce) ayant de préférence un diamètre externe sensiblement égal au diamètre externe de la surface de contact 84. Un plateau de contre-poupée 184 en acier doux (figure 19) épais de 2,5 cm (1 pouce) et d'un diamètre de cm (6 pouces) qui comporte une ouverture centrale 186 dimensionnée pour recevoir la contre- poupée 188 est fixé de manière concentrique aux pièces en contre- plaqué 182, par

exemple par des boulons.

Le procédé de production d'une couronne bridée circulaire 10 est mis en oeuvre de la manière suivante: I. le plateau adaptateur 100 est monté sur l'arbre

de sortie de tour 50.

II. La matrice rotative 60 (munie du plateau d'appui 110 lorsque le diamètre de la couronne bridée est supérieur ou égal à 107 cm (42 pouces)) est montée sur le

plateau adaptateur 100.

III. Une ébauche 40 est insérée dans la matrice rotative 60 et est fixée par des dispositifs de serrage,

comme le montre la figure 18.

IV. Un porte-outils 170 est monté sur un banc de tour. Un levier mécanique 160 est inséré par le biais du pivot 165 de la surface inférieure dans une ouverture

prévue dans la partie supérieure 172 du porte-outils.

V. Le tour est actionné ce qui provoque la rotation

de la matrice rotative 60.

VI. Un galet interne 120 est placé sur le pivot 164 de la surface supérieure du levier mécanique par l'intermédiaire d'une ouverture prévue dans le manche 126 du galet interne. La surface de travail 122 de la roue du galet interne est positionnée sur l'intérieur de l'ébauche 40 dans une position située à 0,16 cm (1/16 de pouce) de la surface de travail 62 et provoque l'étirage de la partie de l'ébauche 40 qui s'étend au delà de la face de contact 82 et sa flexion contre la surface de contact 84 pour former une bride de contact 4, comme le montre la figure 18A. La partie de l'ébauche 40 qui est reçue dans le collier 70 et contre la face d'insertion 75 est le bord d'insertion 3 qui forme un angle d'environ avec la bride de contact 4, comme le montre la figure 18A. La partie de l'ébauche 40 qui s'étend depuis la bride de contact 4 en position distale de la bord d'insertion 3 et en direction de la partie de l'ébauche qui va constituer le bord 5 est incurvée contre l'arête 85 formée par la surface de contact et le bord en formant un angle d'environ 20 avec la bride de contact 4, comme le montre la figure 18A. Ceci achève l'opération

accomplie par le galet interne 120.

VII. Après le formage réalisé par le galet interne , un bloc suiveur 180 est positionné contre la surface de contact 84. La partie de l'ébauche 40 qui est distante du bord d'insertion 3 et de la bride de contact 4, qui va former le bord 5 et la bride de retour 6, s'étend au delà de la surface de contact 84 et du bloc suiveur 180 et est

accessible pour les opérations réalisées par les outils.

Le galet interne 120 es retiré du levier mécanique 160 et est remplacé par un galet radial 130. La surface de travail convexe de la roue 132 du galet radial est positionnée à un angle de 45 par rapport à la surface de contact 84 et est placée initialement en contact avec le bloc suiveur 180 pour communiquer une vitesse à la roue 132. La roue 132 est ensuite forcée sur la partie exposée de l'ébauche 40 au niveau de l'arête 85 formée par la surface de contact et le bord de sorte que le métal est étiré en contact avec le contour de la surface de bord 76 et en suivant ce contour pour former le bord 5 à proximité de la bride de contact 4, comme le montre la figure 18B. La partie de l'ébauche 40 qui est la plus éloignée du bord d'insertion 3 forme un angle d'environ avec le bord 5 et constitue la partie de l'ébauche 40 qui formera la bride de retour 6, comme le montre la

figure 18B.

VIII. Le galet radial 130 est retiré du levier mécanique 160 et est remplacé par le levier de rognage 140. L'embout de coupe 142 est mis en contact avec le bord externe de la partie de l'ébauche 40 qui va former la bride de retour 6 et retire par coupe suffisamment de métal pour en laisser environ 95 mm (3/8 de pouce) pour

la bride de retour 6.

IX. Le levier de rognage 140 est retiré du levier

mécanique 160 et est remplacé par le galet finisseur 150.

Le côté droit de la roue 152 du galet finisseur est mis en contact avec le bord de l'ébauche 40 qui est le plus éloigné de la bord d'insertion 3, sous un angle d'environ avec l'ébauche 40 qui a été rognée, ce qui permet à la roue 152 du galet finisseur de tourner à la vitesse de la matrice rotative 60. La roue 152 du galet finisseur est poussée contre le bord de l'ébauche 40 de sorte que le métal est replié sur le bord 5 et en contact avec lui pour former la bride de retour 6. X. Le tour est arrêté et la couronne bridée

circulaire 40 achevée est retirée de la matrice rotative.

Le procédé de production d'une couronne bridée ovale est mis en oeuvre de la manière suivante: I. Une couronne bridée circulaire 10 est produite et est coupée suivant un diamètre pour former deux

parties de couronne bridée semi-circulaires 22.

II. Des segments linéaires SMACNA T24 24 sont produits avec le profil de bride SMACNA T24 1 par roulage

ou par un autre procédé.

III. Les segments linéaires SMACNA T24 sont fixés par des moyens, tels que le soudage, aux parties de couronne bridée semi- circulaires 22 pour former la couronne bridée ovale comme le montrent les figures 5 et

5A.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour former des couronnes bridées en métal mince pour relier les extrémités de sections de conduits à parois minces caractérisé en ce qu'il comprend a) la mise en rotation d'une pièce en forme de collier (40) constituée par un matériau métallique d'une épaisseur de calibre 10-20 autour d'un axe central correspondant sensiblement au centre du collier, la pièce ayant un diamètre externe correspondant au diamètre interne des conduits (30) qui doivent être reliés, b) le formage d'une partie de la pièce en rotation pour définir une bride de contact (4) de forme annulaire qui s'étend transversalement à l'axe central de la pièce, la partie de la pièce qui conserve sa configuration en forme de collier initiale servant de bord d'insertion (3) destiné à être inséré dans la partie terminale d'un conduit qui doit être relié à un autre conduit, et c) le formage supplémentaire de la pièce en rotation pour définir une section de bord (5) qui s'étend transversalement depuis le périmètre extérieur de la bride de contact de manière

concentrique au bord d'insertion.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre la formation d'une bride de retour (6) tandis que la pièce est en rotation, par pliage sur elle-même d'une partie de la section de bord

qui est éloignée de la bride de contact.

3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre a) l'installation de la pièce dans une matrice rotative (60) cylindrique avant le formage de la bride de contact, la matrice ayant un diamètre interne correspondant au diamètre externe voulu pour le bord d'insertion de la couronne bridée formée et ayant aussi un bord extrême (84) annulaire dont la forme correspond à celle de la bride de contact, et b) la mise

en rotation de la pièce par rotation de la matrice.

4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend en outre le blocage de la pièce suivant le diamètre interne de la matrice avant le formage de la

bride de contact.

5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que a) lorsque la pièce est placée dans la matrice, une partie de la pièce s'étend à l'extérieur depuis l'intérieur de la matrice au delà du bord extrême (84) de la matrice, et b) la bride de contact est formée au moyen d'un outil (120) pour élargir la partie de la pièce qui s'étend au delà de la matrice contre le bord extrême de la matrice, une partie de la pièce élargie faisant saillie au delà du diamètre externe du bord extrême de la matrice.

6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que la section de bord (5) de la couronne bridée est formée au moyen d'un outil (130) pour forcer vers le bas la partie de la pièce aui fait saillie au delà du bord extrême de la matrice contre une partie du diamètre externe de la matrice de sorte que la section de bord (5) s'étend de manière concentrique au bord d'insertion (3)

de la couronne bridée.

7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à appliquer un plateau de guidage (180) contre la face de la bride de contact qui est opposée au bord extrême de la matrice avant la formation de la section de bord de la couronne bridée, pour placer la bride de contact entre le plateau

de guidage et le bord extrême de la matrice.

8. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'une bride de retour (6) est formée pendant la rotation de la matrice par application d'un outil de formage (152) au niveau de l'arête de la section de bord opposée à la bride de contact de manière à rabattre sur

elle-même une partie de la section de bord.

9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à rogner la partie de la section de bord qui est distante de la bride de contact avant de former la bride de retour de sorte que le bord et la bride de retour achevés s'étendent sur une

distance voulue à partir de la bride de contact.

10. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une couronne bridée ovale est formée en a) coupant diamétralement la couronne bridée (10) formée par le

procédé selon la revendication 1 en deux moitiés semi-

circulaires (22), b) plaçant des segments linéaires (24) de sections de bride entre les deux extrémités des moitiés semi- circulaires pour obtenir une forme ovale, les segments linéaires ayant été mis au préalable sous une forme en section droite correspondant à la forme en section droite des deux moitiés semi-circulaires, et c) fixant les extrémités des serments linéaires aux extrémités des deux moitiés semi-circulaires pour former

une couronne bridée ovale (20).

11. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre la formation de la pièce (40) en forme de collier à partir d'une longueur de matériau plat avant la formation de la couronne bridée à partir de

la pièce.

12. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que le matériau plat est roulé sous forme de collier circulaire et ses extrémités sont réunies entre

elles pour former un jonction sans relief (48).

13. Couronne bridée destinée à relier des sections de conduits de faible épaisseur caractérisée en ce qu'elle est formée par le procédé selon la revendication 1.

14. Couronne bridée ovale caractérisée en ce qu'elle est formée en a) coupant diamétralement une couronne bridée circulaire (10) préalablement formée à partir d'une pièce unique en forme de collier (40) en métal d'une épaisseur de calibre 10-20, pour relier des sections adjacentes de conduits à parois minces, la couronne bridée circulaire formée au préalable comprenant i) un bord d'insertion (3) en forme de collier correspondant à la configuration en section droite de la pièce et dimensionné de manière à pénétrer à ajustement affleuré dans la partie terminale d'une section de conduit qui doit être reliée à une autre section de conduit, ii) une bride de contact (4) annulaire formée pendant la rotation de la pièce de manière à s'étendre transversalement depuis une extrémité du bord d'insertion, iii) une section de bord (5) formée pendant la rotation de la pièce et qui s'étend transversalement depuis le périmètre extérieur de la bride de contact pour s'étendre de manière concentrique au bord d'insertion, et iv) une bride de retour (6) formée pendant la rotation de la pièce par rabattement sur elle-même d'une partie de la section de bord, b) plaçant des segments linéaires (24) entre les deux extrémités des moitiés semi- circulaires (22) pour obtenir une forme ovale, les segments linéaires ayant été mis au préalable sous une forme en section droite correspondant à la forme en section droite des deux moitiés semi- circulaires, et c) fixant les extrémités des

segments linéaires aux extrémités des deux moitiés semi-

circulaires pour former une couronne bridée ovale (20).

15. Couronne bridée formée à partir d'une pièce unique en forme de collier en métal d'une épaisseur de calibre 10-20 pour relier des sections adjacentes de conduits à parois minces caractérisée en ce qu'elle comprend a) un bord d'insertion (3) en forme de collier correspondant à la configuration en section droite de la pièce et dimensionné de manière à pénétrer à ajustement affleuré dans la partie terminale d'une section de conduit qui doit être reliée à une autre section de conduit, b) une bride de contact (4) annulaire formée pendant la rotation de la pièce pour s'étendre transversalement depuis une extrémité du bord d'insertion, c) une section de bord (5) formée pendant la rotation de la pièce et qui s'étend transversalement depuis le périmètre extérieur de la bride de contact pour s'étendre de manière concentrique au bord d'insertion, et d) une bride de retour (6) formée pendant la rotation de la pièce par rabattement sur elle-même d'une partie de la

section de bord.

16. Couronne bridée selon la revendication 15 caractérisée en ce qu'elle est de forme circulaire pour relier entre eux des conduits à parois minces ayant une

section droite circulaire.

17. Couronne bridée selon la revendication 15 caractérisée en ce qu'elle est de forme ovale pour relier entre eux des conduits à parois minces ayant une section

droite ovale.