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On sait que,dans les échangeurs de chaleur, on est amené à utiliser des nappes de tubes ondulés pour constituer les surfaces d'échan- ge de chaleur. Il importe que les ondulations des tubes satisfassent à des conditions bien définies d'inclinaison et de longueur si l'on veut com- biner le meilleur rendement avec les plus faibles pertes de charge lors de la circulation des fluides dans l'échangeur de chaleur. D'autre part, pour la constitution de la nappe, il faut que les ondulations réalisées sur les différents tubes soient identiques, ce qui conduit à envisager leur fabri- cation en série.
La présente invention a pour objet une machine destinée à on- duler les tubes droits. Selon l'invention, le tube, ou les tubes qui vont être traités simultanément sont placés dans une demi-matrice inférieure présentant pour chaque tube traité une demi-gorge dont le profil corres pond aux ondulations qu'on veut réaliser sur toute la longueur de ce tube.
Cette demi-matrice peut se déplacer pas à pas suivant une direction horizontale. Une demi-matrice supérieure présentant une demi-gorge dont le profil ne correspond qu'à une seule ondulation à fabriquer, est montée de fa- çon à pouvoir être élevée et abaissée, et vient s'appliquer sur une por tion de la demi-matrice inférieure, en enserrant le tube de façon à ménager sur celui-ci une ondulation complète et une seuleo Après quoi, la demimatrice supérieure se soulevée La demi-matrice inférieure avance de la longueur d'une ondulation en entraînant le tube, et la demi-matrice supérieure se rabaisse pour former l'ondulation suivante, et ainsi de suite jusqu'à ce que toute la longueur du ou des tubes à traiter soit ondulée.
Le tube ondulé reste en place dans la demi-matrice inférieure jusqu'à la fin de l'opération.
Il peut se produire que l'avance de la matrice inférieure, qui assure le passage d'une ondulation à la suivante, ne soit pas suffisamment précise pour correspondre exactement à la position de la matrice supérieuie à la fin de la descente, ce qui conduirait à des inégalités d'ondulation.
Aussi, conformément à l'invention, le dispositif qui supporte la demi-matrice supérieure dans son mouvement de montée et de descente, est-il monté de manière à pouvoir légèrement jouer dans le sens du déplacement longitudinal des tubes, et permettre le centrage exact de la demi-matrice supérieure à la fin de sa descente, ce centrage résultant du fait qu'un ergot, porté paria matrice supérieure, pénètre dans les évidements correspondants prévus de distance endistance sur la matrice inférieureo
De plus, il est préférable que la compression qui s'exerce sur le tube, au moment où les deux demi-matrices s'appliquent l'une contre l'autre,
ne porte pas sur les génératrices du tube situées à 180 et qui viendraient normalement en contact avec le fond des gorges prévues dans les demi-matrices (c'est-à-dire les génératrices situées dans le plan vertical passant par l'axe du tube) car il pourrait alors se produire un certain écrasement du tubeo Aussi, pour remédier à cet inconvénient, les faces ou flancs des gorges prévus dans les demi-matrices sont conformés de façon à venir en contact avec les portions latérales du tube, c'est-àdire celles qui sont situées de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe du tube. De la sorte, la pression de conformation du tube s'exerce dans des plans où le tube offre plus de résistance, et de plus, la demimatrice supérieure n'entraîne plus avec elle le tube comprimé, lors de son mouvement de soulèvement.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figo 1 représente une coupe verticale et longitudinale de la machine.
La figo 2 est une coupe verticale transversale de la machine par l'axe de la presseo
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La figo 3 est une coupe de détail, à plus grande échelle,trans- versalement aux deux demi-matriceso
La fig. 4 est une coupe par IV-IV de la fig. 3.
La figo 5 représente en plan le détail du doigt d'entraînement.
Ainsi qu'on le voit sur les figures, la machine objet de l'in- vention se compose essentiellement d'une demi-matrice inférieure a repo- sant sur des galets b et susceptible de prendre un déplacement horizontal dans le sens de la flèche A sur une table horizontale b1. Cette demi-matri- ce a est creusée parallèlement d'autant de demi-gorges que l'on traLte si- multanément de tubes,par exemple cinq dans le cas de la figure, et ces de- mi-gorges correspondent à la forme ondulée que l'on désire donner au tube droit x.
Elles intéressent la totalité de la longueur du tube x que l'on désire ondulero Une demi-matrice supérieure c est, par contre,d'une longueur qui correspond uniquement à une ondulation complète du tube, et une seuleo Cette demi-matrice c peut être animée d'un mouvement alterna- tif dans le sens vertical? et vient successivement enserrer le ou les tu- bes x entre elle et une portion correspondante de la demi-matrice inférieu- re a pour former la suite des ondulations complèteso
On notera que les ondulations sont, de préférence, asymétri- ques, c'est-à-dire qu'elles comportent une branche longue et une branche courte et que l'angle au sommet de l'ondulation est nettement supérieur à 90 .
La demi-matrice c est solidaire d'un axe d terminé par un pla- teau e, lequel peut se déplacer à la manière d'un piston dans un cylindre f. Sur la face supérieure du plateau e s'applique, par l'intermédiaire d'un galet g, l'axe ou tête h d'une presse susceptible d'exercer la pres- sion dans le sens de la flèche Bo
Le mouvement de descente de la presse h commande pas à pas l'avance progressive de la demi-matrice a par le moyen d'une tringlerie,
Cette tringlerie est constituée paruncollier! solidaire de l'axe h de la presse et sur lequel est articulée une tringle j agissant par l'intermédiaire d'un renvoi k et d'une bielle kl sur une tige hori- zontale 1 terminée par un doigt à ressort mo Le doigt6 m est monté (fige 5)
de façon à pouvoir s'effacer dans un sens et à enclencher dans l'autre successivement avec des butées ng n1,n2, n3, n 4... etc réparties le long de la matrice inférieure a, à des intervalles correspondant à une ondula- tion complétée
On voit que, lorsque la presse h descend pour venir appliquer la demi-matrice supérieure c contre la demi-matrice inférieure a ,9 au cours de ce mouvement, le doigt m s'est appliqué contre une des butées, par exemple n3 sur la figure 1, et a fait coulisser de la longueur voulue, correspondant à une ondulation complète, la demi-matrice inférieure a, ce qui a amené sous la demi-matrice c la portion droite du tube x à traitero Lors du mouvement d9ascension de la presse h qui suit la compression, la tringlerie ramène le doigt m,
en sens inverse vers la droite de la figu- re 1, jusqu'à, ce qu9il enclenche avec la butée n4 suivanteo
Il se peut que la synchronisation du mouvement d 11 avance de la demi-matrice inférieure a avec le mouvement d'abaissement de la demi-matri- ce supérieure e ne soit pas suffisamment précisée Pour obtenir une parfai- te régularité des ondulationsil est prévu sur la demi-matrice supérieure c deux ergots ou doigts latéraux o1 o2 (figo 3 et 4) qui peuvent venir s'engager dans une suite d9évidements correspondants tels que p1 p2,pré- vus de part et d'autre et tout le long de la demi-matrice inférieure a, à des intervalles correspondant exactement à la longueur d'une ondulation.
On voit que les flancs inclinés des doigts o1 o2 (figo 4) permettent le
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centrage exact des demi-matrices inférieure a et supérieure c en dépit d'un certain décalage possible des positions respectives de ces demi-matriceso La demi-matrice inférieure a étant généralement lourde et son
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déplacement de translation malaisé sous 19influence de !J'entrée des doigts 210 2 dans les évidements r,1 r,2 il est prévu que la demi-matrice supé - rieure c, pour être centrée par les doigts o1 o2 ,puisse jouir d'une certaine liberté de mouvement afim de prendre la position voulue. A cet ef fet , le cylindre f est monté de manière à pouvoir coulisser dans le sens de la flèche A dans la cage g fixe qui le supporte. Comme on-le voit fig.
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1 et 2, le cylindm ± est solidaire de deux rebords rl r2 qui peuvent cou- lisser entre des rainures s1s2 solidaires du support go On autorise ainsi un certain déplacement de translation (dans le sens de la flèche A) de
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la demi-matrice supérieure c par rapport à la demi-matrice inférieure a, ce qui facilite le centrage exact, par lsintermédiaire des doigts o- jo2, de la demi-matrice c au moment où elle va exercer sa compression pour former une ondulationo
Le fonctionnement de la machine se comprend facilement g
Les tubes x à traiter sont disposés parallèlement sur les gorges de la demi-matrice inférieure ao
Ils sont maintenus en position par un collier y (fig. 1) prévu en
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bout, à levant de la demi-matrice a.
L'abaissement dans le sens de la flèche B de l'axe de la presse h provoque l'abaissement de la demi-matrice supérieure c et la formation de la première ondulation. Ensuite, le soulèvement de l'axe h permet à la demi-matrice supérieure c, sous l'influence d'un ressort de rappel t, de se soulever également, et,pendant ce mouve-
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ment, la tringlerie Z k .1 provoque le déplacement en sens inverse A du doigt m qui vient en fin de mouvement enclencher avec la butée suivant n de la demi-matrice inférieure g.
Lors de 11 abaissement suivant cy . presse h,la tringlerie i k 1 provoque d'abord par action du doigt m sur la butée n1, le déplacement, dans le sens de la flèche A, de la demi-matrice in-
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férieure a d'une longueur correspondant à l'intervalle n nl c-'est-à-dire une ondulation complèteo Ensuite, l'abaissement de la presse h amène la demi-matrice supérieure c au contact de la demi-matrice inférieure, et les
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ergots 01o2 s'engagent dans les évidements é r,2 correspondants pour assu- rer le centrage exact des demi-matriceso Enfin, Inapplication de la demimatrice c provoque la formation de l'ondulation suivante,
et ainsi de suiteo
On remarquera que le tube x ondulé reste dans les gorges de la demi-matrice inférieure a jusqu'à la fin complète des opérations d'on- dulationo A cet effet il est prévu sur le côté du support c un tube té-
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lescopique z qui vient appliquer un galet 1l en H sur le somnet dj1Ul.'le des ondulations déjà faites du tubeo
Il pourrait toutefois se faire,si l'on ne prenait pas les précautions qui vont être dites, que les tubes x après conformation, ne se coincent dans les demi-gorges de la demi-matrice supérieure c et ne soient entraînés par celle-ci lors de son soulèvemento Aussi, donne-t-on une for-
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me particulière à ces gorges, forme qui présente en outre i?avantage d9é- viter 1?écrasement des tubes x lors de la compression,
comne il va être ex- poséo
Si l'on comprimait, sans précaution, les tubes dans le plan
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vertical passant par l9ace de ces tubes, c9est-à-dire le plan X X (figo 3) les efforts de compression seexergant, à 1800 l'un de l'autre, sur les gé- nératrices du tube situées dans ce plan pourraient provoquer l'écrasement du tubeo Aussi les gorges, de forme générale demi-cylindrique ,creusées dans les demi-matrices, sont telles que leurs faces (figo 3) portent sur les génératrices projetées en C D pour la gorge inférieure, et en E F pour la gorge supérieureo
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Lorsque les deux demi-matrices viennent en contact (comne on le voit en traits mixtes sur la gauche de la figo 3) le tube x se trouve comprimé entre les quatre génératrices E F, C D,
et la compression s'exerce suivant les plans E C et F D, c'est-à-dire dans les régions du tube où la résistance est la plus grandece qui évite l'écrasemento
Pour obtenir ce résultatil est nécessaire que les flancs des gorges aient une certaine inclinaison qui les rende tagents à la section du tube suivant les génératrices projetées en C, D, E, F, et, pour ren dre néanmoins possible l'application totale des deux demi-matrices a et ± l'une contre 1?autre, un des flancs d9une gôrge, par exemple le flanc qui sera tagent à la génératrice C du tube est plus élevé que l'autre flanc de la même gorge tangent au tube suivant la génératrice Do Inversement, pour la demi-gorge supérieure, c'est le flanc de la gorge tangent au tube en F,
qui est plus élevé que l'autre flanc tangent au tube en Eo Cela donne à la coupe des demi-matrices la forme d'indentation irrégulière que l'on voit représentée sur la figo 3. Et, 9 d'autre part, l'évasement desfLancs des demi-gorges creusées dans la demi-matrice supérieure c fait que cette demi- matrice ne peut plus entraîner lors de son soulèvementle tube x qui serait exposé sans cela à rester coincé dans cette demi-gorge.
Il va de soi que des modifications de détails peuvent être apportées à la réalisation de cette invention sans pour cela sortir de son cadre.
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