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Procédé et machine pour la fabrication de tubes sans fin flexibles et tubes ainsi obtenue.
La présente invention concerne un procédé et un dispo- sitit à l'aide desquels peuvent être obtenus des tubes fle- xibles de longueur illimitée.
Suivant le procédé le matériau en ruban est enroulé sur une partie axiale conformée en transporteur et est In- troduit en partie à l'aide de celui-ci et à la vitesse cor- respondant au but envisagé dans l'outil de pliage, la pous- sée d'avancement exercée par la partie axiale apportant une assistance essentielle au pressage en forme de vis, dans l'ou- , til plieur, du matériau en ruban mis sous forme de tube, le tube étant pourvu par cet outil de plis en forme de filets et lesdits plis étant soumis après la sortie de l'outil plieur proprement dit 4 un pressage cylindrique et à un lissage afin
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que le tube terminé présente à sa partie externe des plis plus ou moins rapprochés l'un de l'autre et aplanis, et qu'en même temps le,tube, à sa sortie de la machine, s'étend en ligne droite,
c'est-à-dire ne se tourne pas.
Le dispositif pour l'exécution du procédé consiste en une machine dans laquelle le ou les rubans dont devra être constitué le tube sont disposés sur des tambours à ruban qui tournent suivant leur axe autour de l'axe de la machine. La caractéristique essentielle de la machine réside partielle..
ment dans le fait que devant l'outil plieur est disposée une partie axiale de préférence cylindrique, rotative, placée au centre, laquelle partie est pourvue extérieurement des dis- positifs servant au transport du matériau en ruban, partiel- lement en ce que entre les tambours à ruban et ladite partie axiale sont prévus des dispositifs réalisant la tension vou- lue du ruban, partiellement dans la présence d'un outil plieur constitué par un plieur interne et d'un écrou de pliage si- tué extérieurement de ce dernier, ces deux éléments étant pourvus de filetages normaux (pas constant) et étant établis l'un et l'autre dans de telles dimensions que le matériau en ruban, enroulé sur la partie axiale, doit passer par un in- tervalle entre les filets du plieur et de l'écrou de pliage et est ainsi pourvu de plis en forme de filets,
et partielle- ment dans le fait qu'elle comporte des dispositifs pour pres- ser ensemble les plis du tube et pour lisser le tube à sa partie externe,
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront .. de la description ci-après et des dessins. Dans les dessins'' annexés est représentée une forme de réalisation donnée à titre d'exemple d'une machine à tubes dans laquelle le trans- porteur est pourvu de filets de vis.
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Fig. 1 est une vue en perspective de la machine à tubes vue obliquement de l'avant avec tambour d'enroulement pour le tube terminé.
Fig. 2 représente la disposition des organes de freinage de ruban entre le tambour à ruban et la partie axiale.
Fig. 3 représente suivant une coupe longitudinale un tambour à ruban pouvant être freiné.
Fig. 4 représente en direction de 1!axe de la machine la disposition d'un chemin de freinage en serpentin entre le rouleau à ruban et la partie axiale.
Fig. 5 représente de la même manière un frein à ser- pentin dans ses détails,
Fig. 6 représente le même dispositif vu en coupe.
Fig. 7 est une coupe transversale dans l'axe de la ma- chine de la tête de l'outil et des organes adjacents.
Fig. 8 montre de la même manière une coupe à travers l'outil de pliage.
La machine à tube représentée à la Fig. 1 consiste en un bâti 1, dans le palier arrière 2 duquel est disposé de fa- gon rotative le tambour 3 portant les rouleaux de ruban et sur lequel sont assujettis trois (ou plus) bras de paliers 5 montés sur des boulons 4. Dans la partie supérieure de la Fig. 1 est montré un dispositif de freinage avec tambour de frein 8 selon les Figs. 2 et 3, cependant qu'obliquement en- dessous de ce dernier est représenté un dispositif de freina- ge à l'aide d'un chemin en serpentin selon les Fige, 4-6.
Par 7 sont désignés des rouleaux d'entraînement pour les ru- bans 17 lesquels sont délivrés par les tambours à ruban 6 qui tournent autour de leur boulon 14. Les boulons l sont assujettis sur des bras de paliers 5 disposés sur des boulons
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4 à l'aide des vis 13, ces boulons 4 étant disposés de fa- gon fixe ou déplaçable, sur le support de rouleaux de ruban 3.
Le matériau en ruban 17 est enroulé sur la partie axia- le 9 située au centre de la machine et qui est pourvue ex- térieurement d'un filetage 50' (Fig.8). Le matériau en ruban 17 est ensuite enroulé de telle façon sur la partie axiale 9 sous poussée vers l'avant depuis les trois tambours 6, que, chaque ruban est enroulé plusieurs fois, grâce à quoi la paroi du tube est constituée de différentes épaisseurs de ruban. Les tubes peuvent cependant consister en un seul ru- ban qui est enroulé sur lui-même pu en deux ou plusieurs ru- bans.
La partie axiale rotative 9 (Fig. 8 est pourvue d'un filetage transporteur 9' (plat par exemple) 'et de cette par- tie axiale 9 les rubans enroulés sont dévissés de force vers l'outil de pliage adjacent 50, 52. De ce fait et par suite de la tension préalable provoquée par le freinage décrit, le ruban est plus ou moins pressé dans les renfoncements 9" des filets de transport 9' ce qui contribue dans une certaine mesure au dévissement forcé du matériau en ruban.
Lorsque plus d'un ruban est utilisé pour un tube, les rubans peuvent être de largeur égale ou de largeur inégale.
Une bande de papier en combinaison avec une bande métallique doit pour présenter le plus d'avantages être plus large que la bande métallique. Un certain chevauchement doit se pré- senter au début de l'opération.
Les rubans sont enroulés en forme de vis sur la partie axiale 9. Lorsque le filetage de transport 9' est de pas à gauche le filetage du ruban est de pas à droite et vice-versa,
Lorsqu'un renfoncement de filetage se produit dans la partie axiale, 9, ce filetage peut être établi comme filetage
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plat ou filetage rond. Il n'est toutefois pas nécessaire que le filetage de transport dans la surface externe de la par- tie axiale soit établi comme un filetage entier, et la partie axiale 9 peut être pourvue de largeurs de pas et de largeur de profils plus étroits ou plus larges.
. Des nervures isolées en forme de filet dirigées plus ou moins obliquement vers l'axe longitudinal, de préférence rondes ou à angles peuvent également être utilisées dans ce but.
Dans le dessin la partie axiale est représentée conne étant cylindrique mais elle peut aussi être légèrement conique, l'extrémité plus mince de la partie axiale étant alors diri- gée contre le plieur. Le diamètre de la partie axiale à la partie qui touche le plieur doit en considération de son dia- mètre être adapté au diamètre à fond de filet du plieur.
L'outil plieur consiste en premier lieu en le dispositif de pliage proprement dit, lequel s'effectue au moyen du plieur 50 et de l'écrou 52 s'adaptant à celui-ci.
Suivant la forme de réalisation selon les Fige. 7 et 8 le plieur 50 et la partie axiale 9 sont établis d'une pièce.
Ces éléments peuvent toutefois aussi être constitués chacun séparément et se toucher l'un l'autre suivant une ligne 63 ou rapprochée dans la Fig. 8.
Le plieur 50 peut être pourvu d'une pièce de prolonge- ment 59 qui en cas de besoin (par exemple lorsqu'il s'agit de produire des tubes de grand diamètre) peut contribuer au fait que les plis au moment de leur pressage viennent se dis- poser exactement les uns contre les autres. Le diamètre de la pièce de prolongement peut être quelque peu plus petit que celui du plieur 50. Lorsque la partie axiale 9 et le plieur
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50 sont séparés, le plieur 50 peut être pourvu d'une pièce de prolongement 64 carrée ou d'une autre forme appropriée et la partie axiale 9 peut être pourvue d'un évidement correspondant afin que les deux parties puissent facilement être accouplées.
L'adjonction de la pièce de prolongement 64 peut également s'effectuer inversement, de sorte qu'elle est disposée sur la partie axiale et s'adapte dans un évidement ménagé dans le plieur 50. Grâce à cette disposition la combinaison des deux éléments est facilitée. ,
Le plieur 50 et l'écrou de pliage 52 qui l'entoure sont , établis avec des filets à pas constant, ce pas étant de pré- férence adapté à un certain assemblage du matériau en ruban.
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L'écrou 52 est en une telle mesure plus grand que le plieur 50 qu'un intervalle 57 se produit dont la grandeur est suffisante pour le passage du matériau en ruban correspondant lors du pliage, Cet intervalle 57 peut aussi être inégal lors-' qu'on utilise des outils de pliage de pas et de hauteur de filets déterminés conformément au tube devant être fabriqué et dépend du matériau employé. Le filetage de transport et le filetage de pliage sont toujours tous deux soit de pas à droite soit tous deux de pas à gauche.
Après que le matériau a passé l'outil plieur, un tube est obtenu dont les plis se rapprochent le plus du filetage d'une vis. Pour compléter le pliage les plis doivent par conséquent être pressés les uns contre les autres et ensuite être lissés à l'extérieur. Cette dernière opération du pliage s'effectue à l'aide de l'anneau lisseur 60 placé derrière l'outil plieur et porté par le support 62 centralement alésé.
Le support 62 est placé dans le palier 10 disposé dans la partie avant du bâti 1. La paroi externe du tube est soumise
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ainsi à l'action de la surface interne 61 de l'anneau lisseur 60, par laquelle les plis sont en partie pressés les uns con- tre les autres et en partie lissé (polis), cette dernière opé- ration s'effectuant par le fait que les plis sont par rapport l'un à l'autre déplacés de telle sorte que les inégalités des rainures de tube sont aplanies.
Le matériau en ruban 17 est conformément au but mainte- nu dans le tambour 6 par les rouleaux 15 fixés au levier 16 et conduit ensuite sur les rouleaux 18, 19,20, 21 (dont la Fig. 2 montre une forme de réalisation en coupe) lorsque le rouleau de frein à bande 8 - 22 est utilisé. Sur l'entretoise 23 est par exemple fixé le rouleau 22' monté sur le corps de butée rotatif 25 monté sur roulement à bille 24. Par l'écrou 26, la rondelle 27 et le coussinet à billes 28, ainsi que le corps de butée 25 le rouleau 22' placé extérieurement du corps de butée 25 est pressé contre la poulie de freinage 29 la- quelle est maintenue contre le détournement par les goupilles 30. Le rouleau 22' peut par conséquent être freiné selon les besoins par le serrage de l'écrou 25.
Dans les Figs. 4 et 5 le matériau en ruban 17 est con- duit dans un chemin en serpentin déplagable. Celui-ci est représenté par les boulons 35,36, 37, 38 disposés sur le bras de palier 5, les rouleaux 31,32 disposés sur les bou- lons 33 et 34 et les boulons 41, 42 fixés sur le levier à deux bras 40. Le levier 40 est monté rotatif sur le boulon 39.
Le bras de levier 40' est attiré par le ressort de traction 43 fixé par une extrémité à la vis de réglage 44, ce qui pro- voque le serrage des boulons 41 et 42 contre le ruban. La vis 44 est fixée de manière ajustable dans l'oreille 45 du levier 5, de sorte que la traction du ressort de traction 43
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est réglable. Fig. 6 montre le montage du levier 40 et la fixation des boulons 33. 34, 35, 36, 37,38 sur lé bras de palier 5, ainsi que la fixation des boulons coulissants 41, 42 sur le levier 40, lesquels se déplacent à l'intérieur des ouvertures 71 respectivement 72 prévues dans la partie dis- coïde 73.
Le ruban 17 lorsqu'il est tiré a tendance à par- venir en ligne droite du boulon 35 au boulon 36 (Fig. 5), Il est dirigé par les boulons 41 et 42 qui sont soumis à la traction du ressort 43 et de ce fait est plus ou moins freiné suivant la force de traction du ressort 43, de sorte que le ruban regoit la forme d'un chemin en serpentin. Le freinage au moyen du chemin en serpentin'est d'importance particulière lorsque le matériau en ruban est constitué par du papier, de la fibre, du tissu, de la matière synthétique ou des matières analogues, parce que le chemin en serpentin se règle automa- tiquement.
La Fig. 7 montre en dehors du plieur 50 et de l'écrou 52 de l'outil plieur proprement dit, également le dispositif subséquent de pressage et de lissage sous forme de l'anneau de lissage 60 et montre aussi comment toute l'installation a été montée dans le palier 10. L'écrou de pliage 52 est relié par serrage élastique à la roue à chaîne 54 qui tourne dans le palier 55, lequel est disposé dans le palier de sup- port 3!. du bâti 1 de la machine. L'anneau 60 est conformé- ment au but pourvu de fentes 74 parallèles à la ligne d'axe ou obliques qui permettent une compression de l'anneau, spé- cialement de l'extrémité libre pour obtenir le pressage né- cessaire sur le tube.
L'anneau de lissage 60 peut comporter au côté externe une partie conique pouvant s'appliquer à la partie de support 76, de sorte que la diminution nécessaire
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du diamètre peut s'effectuer par le glissement de l'anneau 60 dans la direction axiale (à gauche dans la Fig. 7) et cela sous ajustage pour les différents tubes. Pour certains tubes, par exemple les tubes se trouvant sous la pression de liquides, il est approprié d'utiliser des anneaux sur lesquels sont pté- vus des gorges entre les fentes.
Le filetage de transport 9' ou les nervures correspon- dantes sur la partie axiale 9 peuvent présenter un tel pas que la vitesse de transmission des bandes de matériau brut enroulées sous tension préalable concorde exactement avec la vitesse d'avancement de l'outil de pliage 50, 52 proprement dit, suivant le matériau brut, ou est en avance, c'est-à-dire que les filets 9' ou les nervures correspondantes de la par- tie axiale 9 ont un pas plus grand que celui de l'outil de pliage 50, 52. Les pas des filets de transport 9' sont cons- titués de telle sorte que le transport du matériau en ruban dans l'outil de pliage s'effectue sans frottement dans la direction de travail de la partie axiale et peut se modifier dans son nombre de pas (filet simple ou multiple) suivant le diamètre et l'épaisseur de paroi du tube qui est produit.
Afin que la flexibilité et d'autres propriétés des tu- bes ressortent le mieux, c'est-à-dire que'les tubes puissent être facilement plies à la main sans que l'étanchéité'contre la pression soit affaiblie, il est Intéressant que dans l'ou- til de pliage le pas et la hauteur de filet exacts soient utilisés. Ceux-ci se trouvent dans un rapport déterminé re- lativement au diamètre et à l'épaisseur de paroi des tubes (tant l'épaisseur des bandes isolées que l'épaisseur totale des tubes). Des essais ont'démontré que la hauteur de filet ,du plieur se trouve dans un rapport déterminé relativement au
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diamètre interne de 1 :150, de préférence de 1 : 6-10.
Le pas également se trouve dans un certain rapport relativement au diamètre interne et à l'épaisseur de paroi du tube, de préférence de 1 : 4.
La compression des plis peut être effectuée entièrement ou partiellement- selon l'utilisation envisagée du tube. On peut par exemple utiliser avec avantage pour certaines trans- missions de chaleur des tubes dans lesquels les plis ne sont pas tout à fait accolés l'un à l'autre et par lesquels une surface de transmission de chaleur sensiblement plus étendue peut être utilisée.
Le filet du plieur embrasse habituellement un ouvrage.
Le matériau en ruban pénètre à cet effet en un point de l'ou- til de pliage. Lorsque l'outil comporte deux filetages pli- eurs le matériau en ruban pénètre alors dans l'outil plieur en deux points et ainsi de suite.
Il est possible à l'aide du procédé selon l'invention et du dispositif réalisé suivant l'invention pour la mise en oeuvre de ce procédé, de fabriquer des tubes flexibles en toutes matières appropriées de longueur voulue et de diamètre désiré avec une très grande rapidité. Des bandes de métal, de fibre, de papier, de tissu, de matière synthétique de com- position diverse peuvent être conformée en tubes.
L'invention peut en principe être également employée pour l'établissement de recouvrements tubulaires sur des ob- jets solides, comme par exemple pour l'enveloppement de câbles.