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Procédé et machine perfectionnés pour le rettage de tuyaux ou autres pièces
Il est connu. de modifier les propriétés mécaniques des tuyaux ou. autres pièces creuses en béton, en métal ou toute autre matière par une armature métallique posée sous tension à la surface extérieure de ces pièces.
On utilise parfois pour la mise en place de cette armature, un tour d'enroulement entre les plateaux du- quel le tuyau ou autre pièce est monté. Sur le chariot du tour est placé un dispositif mécanique de freinage traversé par le fil d'armature et assurant sa mise sous tension au fur et à mesure de son enroulement sur le tuyau ou autre pièce.
On a proposé par exemple de constituer le frein par un tambour fixe, porté par le chariot et autour duquel le fil à enrouler fait plusieurs tours: ce fil est,avant passage sur le tambour, sousmis par un moyen quelconque à une tension, relativement faible, appelée tension pri- maire, et,grâce au frotttement du fil contre le tambour, cette tension se trouve à la sortie de ce dernier multï-
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pliée par un facteur ef [alpha], [alpha]étant l'angle de contact compté en radians et: 1' le coefficient de frottement entre le fil et le tambour. Cette tension à la sortie tension du tambour appelée/secondaire correspond à la tension de frettage.
On a également proposé de contrôler la tension se- condaire obtenue à la sortie du tambour au moyen d'un dynamomètre. On peut ainsi, suivant les indications de ce aernier, voir si la tension secondaire est normale, excessive ou insuffisante, et éventuellement corriger dans -La mesure du possible cette tension en modifiant la tension primaire.
Ce procédé présente de graves inconvénients. En effet, le rapport entre la tension primaire et secondaire du fil non seulement dépend/de l'angle [alpha]de contact du fil avec le tambour, mais aussi au coefficient de frottement !. Or, ce coefficient est lié à l'état géométrique des surfaces, à leur forme, leur propreté et il varie également avec la vitesse de déplacement au fil par rapport au tambour.
Par ailleurs, si une légère augmentation de la tension se produit accidentellement au début ou au milieu de la surface de contactentre .Le fil et la tambour, il peut en résulter en fin ne contact, du côté de la pièce frotter, et par suite de l'augmentation des frottements sur les sections finales du fil, une élévation brusque de la tension qui peut provoquer un arrêt dans le déroulement du fil. Cet- te augmentation de fatigue est particulièrement dangereuse parce qu'elle risque de dépasser la résistance élastique du métal et par suite en provoquant un allongement perma- nent, de diminuer les possibilités d'allongement de ce dernier et de priver le tuyau d'un facteur de sécurité
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très important, voire même de provoquer la rupture du fil.
On peut, il est vrai, sTassujetir à laisser en per-. manence un opérateur près du tambour avec fonction de surveiller les indications du dynamomètre et de régler au mieux la tension primaire pour obtenir une tension se- condaire aussi constante que possible. Cette solution est imparfaite car même si l'attention de l'opérateur ne subit pas de défaillance, ce dernier ne peut agir que pour modifier les variations lentes de la tension secondaire, sans qu'il ait la possibilité de corr iger les variations instantanées et brusques. L'intervention à contre temps de l'opérateur peut, du reste, provo- quer des variations supplémentaires de la tension se- condaire.
La présente invention a pour objet un procédé perfectionné de mise en tension d'un fil de frettage par enroulement autour d'un tambour non rotatif de ce fil qui subit une tension primaire en amont de ce tambour.
Ce procédé est remarquable, notamment en ce qu'il consiste à régler automatiquement la tension primaire en fonction de la tension secondaire, de manière telle que toute variation decette tension secondaire provo- que une varition de la tension primaire dans un sens tel que la tension secondaire subisse à son tour, du fait de la dite variation de la tension primaire, une variation de même grandeur que la variation perturba- trice initiale mais de sens inverse à cette dernière.
Suivant un mode d'éxécution on ilise la déforma- tion ou le déplacement d'un organe soumis lui-même à
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l'action ae la tension secondaire, et à une action anta- goniste ( ressort, contrepoids, etc.) pour modifier la ten- sion primaire dans le sens qui permet de ramener à une valeur donnée la tension secondaire, et, en fait, à la maintenir pratiquement à cette valeur ( aux très légères variations près, nécessaires au réglage.
On peut notamment utiliser des déplacements du tambour de freinage et de pièces qui lui sont liées, lors des variations de la tension secondaire et à l'encontre d'un dispositif de rappel pour modifier la tension pri- maire, dans le sens qui permet de ramener et, en fait, de maintenir à une valeur constante la tension secondaire.
On peut également utiliser les déplacements d'un organe situé en aval du tambour de freinage, ces déplacements correspondant à une variation de longueur du fil entre le tambour de freinage et la pièce à fretter par suite des variations de la tension secondaire.
Selon un autre mode d'exécution, on utilise pour le réglage du freinage primaire, les variations en fonc- tion des variations de la tension secondaire, d'une ca- ractéristique du tronçon de fil soumis à cette tension secondaire.
L'invention a également pour objet une machine de frettage, comportant application du procédé précité et remarquable notamment en ce qu'elle comporte en combi- naison un dispositif de freinage primaire, un tambour de freinage secondaire, et des moyens permettant d'agir sur le dispositif de freinage primaire en fonction des variations de la tension secondaire, de manière, en fai- sant varier la tension primaire dans le sens convenable, à maintenir la tension secondaire pratiquement constante.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
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La fig. 1 est une coupe verticale transversale, suivant la ligne 1-1 de la fig.2, d'une machine selon l'invention la fige 2 est une vue en plan correspondante. la fig. 3 est une vue très schématique d'une va- rante.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux figs 1 et 2, le tuyau, poteau ou autres corps plein ou creux 1, sur'le,quel doit être enroulé par exemple, hélicoidalement et sous une tension constante, le fil 2 de frottage de sestion circulaire, rectangulaire, polygonale ou autre, est serré, par exemple entre deux plateaux 3 et 4. Le pla- teau 3 est monté fou par son tourillon 5 dans le palier fixe 6. Quant au plateau 3, dont le tourillon 7 tourne dans le palier 8, il est entraîne en rotation, dans le sens de la flèche f1, à partir d'un moteur 9 par l'in- termédiaire d'un réducteur de vitesse 10.
Le même moteur 9 entraîne également une vis 13.
Cette vis 13 parallèle à l'axe longitudinal du tuyau 1, tourillonne dans des paliers fixes 14,15. Sur cette vis 13, -se déplace, par suite de sa rotation un chariot
16, formant écrou sur elle. Ce chariot est porté par un banc et guidé par exemple par des rainures à queue d'aronde non représentées. Sur ce chariot 16, peut se déplacer, transversalement, c'est-à-dire perpendiculai- rement à l'axe longitudinal du tuyau 1, un support 18.
Sur ce support 18 est fixé, par exemple au moyen de bou- lons 19, un tambour 20. Sur l'extrémité du support-cou- lisseau 18 est .fixéen 21 l'extrémité d'un ressort à boudin 22 dont l'autre extrémité est maintenue en 23 par un tendeur composé d'une tige filetée 25a et d'un écrou 25b, ce dernier prenant appui sur un bras coudé 24 solidaire eu chariot 16.
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Sur le coulisseau 18 est articulé au moyen d'une boutonnière 26a et d'un axe vertical 26b un levier 27. Cela- vier 27 oscille autour d'un axe vertical 28 porté par le cha- riot 16, et est relié par son autre extrémité en 29 par une biellette 30 à une machoire mobile 31 d'un frein, destiné à donner la tension primaire au fil 2, l'autre mâchoire 32 est fixe sur le chariot 16. La machine est complétée par un tou- ret 33, monté fou sur un axe fixe 34 et duquel se déroule le fil.
Le fonctionnement est le suivant : Le moteur 9 entraîne le tuyau ou autre pièce 1 dans le sens de la flèche f l.
Simultanément le chariot 16 est déplacé dans le sens de la flèche f2. Le fil 2 passe dans le frein à mâchoires 31, 32, fait plusieurs tours sur le tambour 20 ( est l'angle d'enroulement en radians ) puis s'enroule hélicotdale- ment autour de la pièce 1, à laquelle son extrémité a été fixée en 35.
Le fil 2 étant freiné en 32, 33 il en résulte une certaine tension primaire t du fil ; et à la sortie du tambour une tension secondaire T = tef [alpha], f étant le coeffi- cient de frottement du fil sur le tambour et [alpha] son angle d'enroulement. Sous l'action de cette tension T, le coulis- seau 18 est sollicité sur le chariot 16 dans le sens de la flèche f3. Il est sollicité dans l'autre sens par le ressort 22 dont la tension est réglés à une valeur égale à la tension de frettage désirée. De la position du coulis- seau 18 dépend la position de la mâchoire mobile 31 en raison de la liaison de cette mâchoire au coulisseau par le levier 28.
A cette position de la mâchoire 31, correspond une tension primaire tl et, par voie de conséquence, une tension secondaire ...................
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Tl = t1 ef [alpha] qui est la tension de frettage ,Cette tension est maintenue pratiquement constante . En effet si elle tend à augmenter, le ooulisseau 18 est sollicité dans le sens de la flèche f3, le levier 28 écarte de la mâchoire fixe 32 la mâchoire 31; la tension .primaire décroît et la tension secondaire revient vers la valeur T1 .Si, au contraire, la tension secondaire tend à tomber au-dessous de T1, l'action du ressort 22 devient prépondérante, le cou lisseau 18 est sollicité dans le sens inverse de la flèche f3, la mâchoire 31 est rapprochée de la mâchoire 32; la tension primaire augmente et il en est de même de la ten- sion secondaire qui revient ainsi à la valeur T1.
Cette tension Tl peut, bien entendu, être réglée à toute valeur désirée, dans des limites données, par vissage dans le sens voulu de l'écrou tendeur 25b sur l'attache 25a.
Suivant la variante représentée très schématiquement à la fig.3, le tambour 20 se déplace parallèlement au tuyau 1 et est maintenu d'une manière non rotative à une distance fixe de ce tuyau . Ce tambour est fixé directement sur un chariot analogue à celui 16 de l'exemple précédent et ac- tionné par la vis 13 .Ce chariot porte également le touret 33 duquel se déroule le fil 2. Après son enroulement sur le tambour 20, le fil passe sur une poulie de renvoi mobile verticalement et à laquelle est suspendu par une chape 47 un contrepoids 41 . Le fil passe ensuite sur un galet de renvoi 42 dont -'taxe est porté par le chariot 16, avant de s'enrouler sur le tuyau ou autre pièce 1 à fretter .
Sur le brin de fil compris entre le touret 33 et le tambour 20, est disposé un frein formé par exemple d'un sa- bot fixe 32 et d'un sabot mobile 31, articulé sur l'une des extrémités d'un levier d'équerre 43 oscillant sur le chariot A
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autour d'un axe fixe 44. L'autre extrémité du levier 43 comporte une boutonnière 45 dans laquelle est.engagé un axe 46, porté par la chape 47.
Le fonctionnement est le suivant : Pendant l'opéra- tion de frettage,la tension du fil entre le %grau et le tambour est maintenue constante par l'action du contrepoids 41, convenablement ohoisi,à une valeur correspondant norma- lement à la tension secondaire T à la sortie du tambour 20.
S'il se produit une augmentation de l'effort de freinage secondaire, le fil ne se déroule plus aveo une vitesse suf- fisante et la poulie 40 est soulevée entratnant le contrepois 41 et, par l'intermédiaire du bras coudé 46,le sabot mobile 31 diminue le freinage primaire,ce qui permet de diminuer le freinage secondaire. Inversement, si le freinage aeoon- daire tend à diminuer en dessous de la valeur T .Finalement le dispositif permet de maintenir à la valeur T la tension secondaire.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple.
C'est ainsi que le tour d'enroulement peut être à axe horizontal ou vertical,que le corps à, fretter peut être creux ou plein, de révolution ou de section polygonale pu autre, qu'il peut être en ciment armé ou non,en métal ou en toute autre matière.
Le fil de frettage peut être cylindrique ou non.Le frein assurant la tension primaire peut eomporter deux ou plusieurs mâchoires, l'une au moins d'entre aines étant munie d'un dispositif de réglage automatique constitué soit par des organes rigides comne représenté soit de préférence par des organes comprenant une liaison élastique(ressort à boudin, rondelles Belleville,etc..) permettant d'obtenir sur la mâ- choire mobile des efforts variant en fonction des déplacements
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du dispositif régulateur.
Bien entendu les contrepoids ou ressorts tendeurs exerçant leur action sur le fil à sa sortie du tambour multiplicateur d'effort, peuvent agir soit directement sur le fil formant bouole au moyen de poulies de renvoi, soit aussi sur le tambour, soit encore sur le tuyau eu corps en cours de frettage . un oontrepoids tendeur peut aussi être placé d'une façon indépendante sur le fil tendu, la régulation de tension se faisant suivant l'invention par exemple par l'intermédiaire d'un dispositif lié au tambour tel que ce- lui décrit ci-dessus et représenté aux figs. 1 et 2.
On peut enfin toujours suivant l'invention, comman- der la régulation de la tension primaire, non pas direc- tement en fonction de la tension secondaire, mais en fonc- tion de toute autre caractéristique mécanique, électrique ou autre du fil variant en fonction de sa tension seoondai- re et susceptible d'être enregistrée au moyen d'appareils de mesure agissant directement ou par l'intermédiaire de relais sur le dispositif de freinage primaire .
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