<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne les appareils pour la production d'ondulations sur des tubes et l'équivalent, ainsi que les procédés permet- tant d'effectuer ces opérations.
Pour produire des ondulations hélicoïdales dans un tube, on a pro- posé de le soumettre à l'action d'un outil comportant un galet d'ondulatïon qu'on presse au contact du tube et qui est monté sur un support qu'on peut faire tourner autour du tube tandis qu'on le fait avancer à travers l'outil d'ondulation pour produire ainsi des ondulations hélicoïdales sur le tube.
On a constaté que cette disposition est très satisfaisante pour produire des ondulations dans des tubes de métal ductile, comme l'aluminium par exem- ple,mais on éprouve certaines difficultés à obtenir des ondulations satis- faisantes par ce moyen dans le cas de matières plus dures, comme par exem- ple l'acier inoxydable, en particulier lorsque la paroi du tube est mince et qu'on désire obtenir une ondulation de profondeur considérable.
Smivant un aspect de la présente invention, dans une machine pour produire des ondulations hélicoïdales dans un tube ou l'équivalent, on fait en sorte que l'extérieur du tube soit soumis à l'action d'un organe comportant une surface active, concave se trouvant dans un plan incliné sur l'axe du tube, l'organe étant monté de manière à pouvoir tourner, autour de l'axe du tube, avec cette surface en contact avec le tube pendant que ce dernier se déplace axialement par rapport à l'organe et le dgré de concavi- té de cette surface, à l'endroit où elle est en contact avec le tube, étant de préférence plus petit et certainement pas plus grand que la courbure du tube au fond des ondulations
Suivant une autre aspect de l'invention, dans un appareil pour produire des ondulations dans un tube ou son équivalent,
on fait en sorte que l'extérieur du tube soit soumis à l'action d un organe annulaire entou- rant le tube et monté de manière à se déplacer autour du tube, cet organe présentant une ouverture circulaire dont le bord se trouve d'une façon géné- rale dans un plan et vient en contact avec la paroi du tube pour la soumet- tre à une pression dirigée vers l'intérieur destiné à y former une ondula- tion hélicoïdale pendant que le tube se déplace axialement.
On a constaté qu'à l'aide d'un outil de ce genre, on peut obtenir une profondeur d'ondulation sensiblement plus grande, en particulier dans le cas de tubes à paroi mince.
Le diamètre de l'ouverture circulaire de l'organe annulaire est de préférence plus petit que le diamètre global du tube non ondulé, il peut même être avantageux de donner au diamètre de cette ouverture circulaire une valeur inférieure à celle du diamètre global du tube ondulé. On obtient alors.le jeu nécessaire entre le tube et l'élément annulaire par la nervure de l'ouverture se trouvant dans le fond de l'ondulation d'un côté, l'axe de symétrie de l'ouverture étant déplacé latéralement par rapport à l'axe du tube. L'axe de symétrie de l'ouverture peut au-si être déplacé angulai- rement par rapport à l'axe du tube.
On peut donner au bord de l'ouverture un profil arrondi dont le rayon de courbure est un peu moindre que le rayon de courbure que l'on dé- sire donner à la racine des ondulations,
Afin de supporter le tube non ondulé en un point situé immédiate- ment en avant de celui où il est soumis à Inaction d'ondulation, on peut prévoir un mandrin qui s'adapte de façon raisonnablement étroite dans l'a- lésage du tube et qu'on pousse le long du tube au fur et à mesure que l' opération d'ondulation progresse, le mouvement du mandrin, étant provoqué par la pression exercée par le déplacement vers l'intérieur de la paroi
<Desc/Clms Page number 2>
du tube soumise à l'ondulation. En variante, la position du mandrin peut être fixe.
Une construction d'une machine servant à produire des ondulations dans des tabes à paroi relativement mince, en matière telle que l'acier inoxydable, ainsi qu'une variante de l'outil à onduler seront-décrites ci-, dessous à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 montre une coupe axiale de côté des parties intéressan- tes de la machine; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 sst une vue suivant la ligne III-III de la figure 1, les parties supportées à la droite de la ligne étant enlevées, la figure 1, étant une coupe suivant la ligne I-I de la figure 3;
la figure 4 est une vue dans le sens de la flèche IV de la figure 1 et la figure 5 représente plus ou moins schématiquement une varian- te de l'outil à onduler.
Sur les figures 1 à 4, dans la machine à onduler représentée, l'ou- til à onduler proprement dit 1 (voir figures 1 et 3) a la forme d'un élé- Lient annulaire présentant une ouverture circulaire centrale 2 de profil ar- rondi, le rayon de courbure du profil du bord de l'ouverture étant légère- rient plus petit que le- rayon qu'on- désire donner à la courbure de la racine des ondulations,et ayant une surfans extérieue cylindrique 3 maintenue dans la ba- gue intérieure d'un roulement à billes 4 dans lequel l'outil à onduler 1 est porté de manière à pouvoir tourner autour de son axe de symétrie. La surfa- ce 3 de l'outil 1 comporte un rebord radial 5 qui maintient l'outil 1 en pla- ce dans le roulement à billes 4 et qui est maintenu à son tour par les res- sorts 6.
L'outil à onduler 1, dans son roulement à billes 4, est porté dans une tête d'ondulation 7 qui est montée de manière à tourner concentriquement avec le tube 8 à onduler. Le diamètre de l'ouverture 2 est inférieur au di- amètre extérieur du tube 8. L'outil à onduler, 1 dans son roulement à billes 4, est monté excentriquement par rapport à !-,axe du tube 8 et l'axe de ro- tation de l'outil à onduler 1 est incliné sur l'axe du tube 8. Dans ce but ; le roulement 4 est monté dans un blop 9 susceptible de coulisser dans- un plan perpendiculaire à l'axe du.tube 8, dans la tête 7, une vis 10 avec un filet fin et un vernier 11 étant prévus pour le réglage du bloc 9 et de l'outil 1 dans une position reauise et une vis de blocage 12 étant prévue pour bloquer le bloc 9 dans une position choisie.
Un écrou de blocage 13 est aussi prévu sur la tête de la vis 10. La. tête 7 est montée de manière à pouvoir tourner dans un manchon 14 (voir figure 1) supporté par au moins un palier 15 dans le bâti 16 de la machine et entraîné par une roue dentée 17 qui y est fixée.
La partie 7A (voir figure 1) de la tête 7 porte dans un roulement à billes 18 une bague d'entrée 19 destinée à supporter le tu- be non ondulé 8 tandis que la partie 7B de la tête aparté d'une manière ana- logue, dans un roulement à billes 20, une bague de srcie 21 destinée à sup- porter le tube ondulé, cette dernière bague ayant un alésage de diamètre ap- proprié au diamètre du tube ondulé qui peut être sensiblement inférieur au diamètre du tube non ondulée
La disposition du support de l'outil à onduler 1 est telle que dans le plan de l'ouverture 2 de l'organe annulaire constituant l'outil 1, l'axe de rotation de ?'outil 1 est déplacé latéralement par rapport à l'axe du tube 8.
En outre, au point où le bord de l'ouverture 2 de l'outil à on- duler 1 est en contact avec la racine d'une ondulation, le plan de l'ouver-
<Desc/Clms Page number 3>
ture 2 est incliné suivant l'angle de l'hélice de l'ondulation désirée, par rapport à un plan perpendiculaire ?l'axe du tube 8.
Pendant l'ondulation, le tube non ondulé 8 est supporté, immédia- tement avant d'être soumis à l'action de l'outil à onduler 1, au moyen d'un mandrin cylindrique 22 (voir figure 1)qui'se déplace dans l'alésage du tube 8 au fur et à mesure de la progression de l'ondulation. Dans la construc- tion de la machine représentée sur la figure 1 et qui convient pour onduler des tubes 8 relativement courts, le mandrin 22 est en acier et s'adapte de façon raisonnablement étroite dans l'alésage du tube 8.
Le mandrin 22 est porté par une tige d'acier 23 qui peut elle même être tout à fait li- bre de se mouvoir et elle indique simplement par la position de son extré- mité à la droite de la figure 1, la position du mandrin 22 ou bien elle peut être ancrée par une bride 27, l'extrémité de gauche du bouchon 22 étant écar- tée d'une faible distance, par exemple quelques millièmes de pouce, du point où la nervure de l'ouverture 2 de l'outille?' en contact avec la racine d'une ondulation.Le. mandrin 22 peut être en bois et il ne doit pas être massif car on peut utiliser un mandrin tubulaire.
En outre, on peut s'opposer à ce que le mandrin 22 s'écarte du point d'ondulation de toute manière appropriée par exemple par friction entre le mandrin 22 et l'alésage du tube 8 ou par contrainte mécanique produite par la pression d'un fluide, des ressorts ou d'autres moyens qui peuvent être disposés pour exercer une contrainte en substance constante sur le mouvement du mandrin 22.
Pour faire avancer le tube 8 à travers la tête d'ondulation 7, on a prévu le dispositif de prise 24 représenté sur les figures 1 et 2. L'orga- ne en deux parties 25 est destiné à serrer le tube 8 sur un court mandchon cylindrique 26 placé à l'intérieur du tube, et le dispositif 24 est poussé en avant vers la tête 7 par une vis d'avancement (non représentée ) de la ma- chine. Comme on le remarquera la tige 23 doit toujours être plus longue que la longueur du tube à onduler et comme on fait avancer normalement une lon- gueur complète en deux ou trois fois, la tige 23 avec le mandrin 22 fournit le moyen de ramener le manchon 26 dans une nouvelle position de serrage, l' ondulation étant terminéelorsque le manchon 26 approche du mandrin 22 à une distance prédéterminée.
EMI3.1
PGnda.1!lt lé fonbti6nnoment"de la maa3,r,la tâ ûe dqond.ù.lcn-"7 ttux:evtttbur' dd.ê ",1 t axe dû tube'8 qui avancé axialement à une vitesse qui"dépendl'd.p:' kaÉ"...-. désiré pouf1 ohdulatîors. Donc 9 aprùz ondulation,le tube' est avancé asio-- lement de 'la longueur'd'un pas 1"Fma:ttn (1\,'"'1''''' T.1. .afiioa, mnlfi^w A i a ;+^ d'ondulation 7<Fendant que.:), t ondulatipn p:rog# üne lcçgueur: a;:vprécia# dù..bàr'd de l'ouverture 2 de l'outil à onduler 1 est en contact avec la paroi du tube 8.
La longueur de ce bord en contact avec le tube dépend de la relation entre le diamètre du tube non ondulé 8 et le diamètre de l'ouverture 2 de l'outil à onduler 1. Au cours de l'ondulation, l'outil à onduler 1 tourne dans con
EMI3.2
roulement à billes 4, la partie du bord de l'ouverture 2 en contact avec1a 'paroi dutube 8 roulant sur la surface du tube avec laquelle elle est en contact. La profondeur des ondulations est déterminée parle lieu du point sur le bord de l'ouverture 2 de l'outil à onduler 1 qui, à tout instant, se trouve le plus près de l'axe du tube 8. La profondeur de l'ondulation dépend donc de l'ex- centricité du montage de l'outil à onduler 1 dans la tête 7 et aussi du diamètre de l'ouverture circulaire 2 de l'outil à onduler 1.
On remarquera que le diamètre de cette ouverture ne doit pas être supérieur au diamètre maximum de la surface extérieure du tube ondulé, mais la somme du rayon de la surface extérieure du tube à l'état non ondulé et du décalage latéral de l'axe de l'ouverture par rapport à l'axe du tube doit ê- tre supérieure au rayon de 1 ouverture, sinon aucune ondulation ne serait formée. En outre, la somme du rayon de l'ouverture et de ce décalage laté-
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
al doit dépasser le rayon de la surface extérieure du tube non ondule.
Dans certains cas toutefois, il peut être désirable d'utiliser 'une ouverture plus grande que le diamètre du tube non ondule de sorte qu'une partie du tuba puisse passer à travers l'organe annulaire sans être ondulée.
Si on le désire, la tête d'ondulation 7 peut porter plus d'un ou- fil à onduler, les divers outils à onduler étant disposés de manière à agir successivement sur le tube.La machine peut être accouplée à un appareil
EMI4.2
a forner et s, souder les tubes qui fait avancer le tube vers la tête 7, le tube étant forme, 30l"..i6 et ondule en une opération continue.
Dans la cO:::'3':;r1;ctir,'.1. da la machins décrite ci-dessus, l'outil à onduler a la forme d'un organe annulaire, nais on remarquera que puisqu'on fait seulement une parti-- du bord de l'ouverture de l'organe sert réellement
EMI4.3
a onduler le t$' :S sur-face complète en forte d'anneau n'est pas indispen- sable. L'outil peut donc :;o::lpCrt9r par exemple une surface d'ondulation qui n'est qu'une partie, par 3z9le v#1 quart, d'une? surface annulaire-complète.
!,]il outre, la surfais d'ondulation ne doit pas nécessairement être délimitée par un arc de cercle puisque toute surface concave de concavité généralement comparable à, mais de préférence plus petite et certainement pas plus grande
EMI4.4
que lzi courbure du tube au fond des ondulations suffit et àOI]1]± certainement plus de satisfaction sur un tube à paroi mine 3 par exemple '?il ac .
3r inoxyda- ble, qu'un galet à onduler. Ainsi, on peut utiliser dans certains cas sur- face parabolique. Une autre forme de surface qui peut être utilisée est cons-
EMI4.5
titués par une partie de spirale el' ArchirÙd9 soustentant un angle d'environ 1800 et ayant un rayon de courbure décroissant depuis celui du tube non ondu- lé jusqu'à celui du tube ondulé au fond des ondulations.
Une vue schématique d'un outil à onduler pourvu d'une surface active courbe est représentée sur la figure 5 et sur cette figure, l'outilla une surface active concave 28,
EMI4.6
l'outil 1 étant incliné comme nréc3demment sur lU1 plan perpendiculaire à l'a- xe du tube 8 et étant mis en rotation autour du tube au fur et à mesure de la progression du tube, pour lui imprimer des ondulations. En variante, on peut faire tourner le tube et laisser l'outil 1 stationnaire.
Bien qu'on ait décrit des formes d'exécution de l'invention en se référant à, des machines à onduler un tube, il est clair que l'invention con- cerne aussi un procédé pour onduler un tube comme décrit ci-dessus et que les tubss ondulés obtenus par une toile machine ou suivant un tel procédé ren-
EMI4.7
trent 8..aussi dans le cadre de la présents invention.
RBIIDICATIOFS.
1.- Machine pour former des ondulations hélicoïdales sur un tuba ou 1 ' éqi;imra,1 e=it , a-i-raa t éris &3 en ce que l'extérieur du tube est soumis à l'ac- tion d'un organe ayant une surface active concave se trouvant dans un plan incliné sur l'axe du tube l'organe étant disposé de manière à tourner relati-
EMI4.8
vement autour de l'axe du t,¯:o avec cette surface en contact avec 1r- tube alors que celui-ci, se pl.3 axial3m3nt par rapport à l'organe, et le de- gré de concavité de cette surface, là ou elle est en contact avec le tube,
EMI4.9
étant de préférence inférieur ;t cetz,ine==e#it pas supérieur à la courbure du tube au fond des ondulations.
2.- Eachine pour f'0":;n è.::3 ondulations sur un tube ou l'équiva- lent, caractérisa i1 ce que l'extérieur du tube est souris a l'action d'un organe annulaire entourant 1 C tub-j et Dont6 de manière a pouvoir se dépla-
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.