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La présente invention concerne une méthode et des moyens de fabrication de tubes métalliques flexibles du genre ayant une nervure hélicoidale pressée dans la paroi du tube. L'objet de l'invention est de prévoir une méthode et un appareil permettant de fabriquer ce tube d'une manière simple et' avantageuse.
La méthode suivant la présente invention consiste à alimenter un tube cylindrique à un mandrin dont la périphérie est rainurée hélicoldalement et à faire agir
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de manière intermittente sur la partie externe du tube supporté sur le mandrin, des matrices ayant des nervures complémentaires aux rainures du mandrin.
L'appareil selon la présente invention comprend en combinaison un mandrin cylindrique pour supporter le tube de l'intérieur et ayant une nervure hélicoïdale sur sa périphérie, deux ou plusieurs matrices supportées autour du mandrin et présentant sur leur surfaces agissan- tes des nervures complémentaires à la rainure du mandrin, des moyens imprimant un mouvement intermittent à au moins l'une des matrices en direction radiale par rapport au mandrin, et des moyens pour l'alimentation du tube sur le mandrin en direction axiale.
Dans les dessins ci-joints,
Figure 1 est une coupe longitudinale faite à travers le mandrin et les matrices, et montrant un tube en position et,
Figures 2 et 3 sont des vues similaires à la figure 1 montrant des formes modifiées du mandrin et des matrices.
En se reportant d'abord à la figure 1, un mandrin cylindrique 4 est adapté à constituer un support pour l'intérieur du tube 5 de travail-. Ce mandrin est empêché de se mouvoir axialement ainsi que de tourner.et dans ce but, il peut être supporté à l'extrémité d'une tige fixe 6 autour de laquelle le tube est alimenté vers -le mandrin ou en s'éloignant de celui-ci. Sur la périphérie du mandrin se trouve une rainure hélicoïdale 7 de profon- deur augmentant progressivement et d'une largeur diminuant progressivement.
Cette rainure est formée de telle manière que la longueur du profil transversal de la 'rainure est constant sur toute la longueur de celle-ci, de sorte que les parties moins profondes de la rainure
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sont relativement larges et les parties plus profondes de la rainure sont relativement étroites.
En d'autres mots, l'étendue de la surface du mandrin entre les sommets des nervures adjacentes présente une largeur constante sur toute la longueur de la rainure.
Des matrices $ sont supportées tout autour du mandrin.
Dans un mode de réalisation qui utilise deux matrices, la matrice inférieure est fixe et la matrice supérieure est associée à des moyens pouvant lui imprimer un mouvement intermittent, imitant des coups de marteau, en direction vers le bas et radialement par rapport au mandrin. Chaque matrice 8 présente une surface agissante mi-cylindrique, laquelle lorsque les deux matrices sont ramenées ensemble, forme avec la surface agissante de l'autre matrice une surface cylindrique entourant le mandrin. Sur cette surface cylindrique se trouve formée une nervure hélicoïdale 9 qui est complémentaire à la rainure du mandrin et s'adapte dans celle-ci.
Il est entendu que l'on pourra employer plus de deux matrices 8 et que si on le désire, toutes les matrices peuvent être mobiles radialement par rapport au mandrin.
La nervure hélicoïdale qui sépare les spires de la rainure 7 du mandrin présenté un diamètre approximativement égal au diamètre interne du tube 5 de travail. Ce tube ,'?abord présente une forme cylindrique simple, est introduit tr le mandrin à celle des extrémités où la rainure hélieoide-
7 est la plus étroite, et à mesure que les matrices 8 agissent sur le tube,' sa paroi est déformée jusqu'à la forme externe de la partie du mandrin qui l'engage, Afin d'alimenter le tube sur le mandrin, des moyens exterres (non montrés) sont prévus pour faire tourner le tube.
Cette rotation due au fait que le tube engage le mandrin à la -manière d'un écrou placé sur un filetage détermine le mouvement axial requis du tube et fait également venir
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successivement une partie de la rainure déjà formée dans le tube, devant une partie de la rainure du mandrin de plus grande profondeur.
A cause de la forme de la section de la rainure 7 et de la forme complémentaire de la nervure 9, la nervure requise est formée graduellement sur le tube sans un trop fort étirage du métal, et le tube fini présente une paroi d'épaisseur pratiquement constante qui en section longitudi- nale a une forme sinusoidale ou autre forme ondulatoire analogue.
La rainure 7 du mandrin peut dans certains cas s'étendre hélicoldalement sur une seule spire ou partie de spire. Alternativement, la rainure peut être interrompue, comme montré dans la figure 2, en formant des sections de travail 4a sur le mandrin, espacées longitudinalement, les sections intermédiaires 4b du mandrin ayant un diamètre réduit. Dans un tel cas, les matrices présentent également des sections de travail 8 a, espacées complémentairement et des sections intermédiaires 8b dont la surface interne est au moins égale au diamètre maximum du fil de travail.
De plus, la rainure peut avoir une profondeur constante sur chaque section de travail individuelle, mais chaque section de travail présente une rainure de profondeur plus grande que la section précédente.
Le mandrin peut être formé d'une seule pièce, ou bien alternativement les sections de travail 4a du mandrin peuvent être formées sous la forme de manchons fixés de manière amovible et/ou réglable sur une tige centrale. Les matrices peuvent être formées sous la forme d'une série de plaques 8± comme montré dans la figure 2 qui sont connectées de manière amovible. Ainsi, en faisant varier le nombre de plaques des matrices et le nombre de sections de travail en forme de manchon sur le mandrin, on peut faire
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varier la profondeur ou la forme de la rainure dans le tube.
Quand la rainure hélicoïdale a été formée dans,le tube jusqu'à la profondeur requise, il peut encore être @ nécessaire d'augmenter la flexibilité du tube en limitant la rainure et la nervure du ube 5 à la forme montrée à droite,de la-figure 3.
Dans. cebut, comme illustré dans la figure 3, le tube préformé 5 est alimenté d'une manière analogue sur le mandrin 10 ayant une rainure hélicoïdale 11 de section uniforme adaptée . venir en engagement avec une nervure interne prévue sur le tube, et pendant qu'il est supporté sur ce mandrin, le tube est travaillé par les matrices 12 ayant des rainures hélicoïdales 13 adaptées à engager la nervure externe du tube et ayant une section uniforme analogue à celle de la rainure du mandrin. ' Le mouvement vers l'intérieur des matrices est limité à une valeur par laquelle ces matrices n'impriment qu'une compression radiale aux nervures externe et interne du tube, pendant que ces nervures sont supportées respectivement dans les rainures 13 et 11.
Cette compression radiale déforme les nervures de telle sorte que les entrées aux nervures externe et interne dans le tube 5 sont restreintes comme illustré. @
Le mandrin 10 et ses matrices associées 12 peuvent faire partie d'une machine séparée;ou bien comme montré dans la figure 2, elles peuvent former la section finale de travail du mandrin 4 et des matrices associées 8.
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The present invention relates to a method and means of manufacturing flexible metal tubes of the kind having a helical rib pressed into the wall of the tube. The object of the invention is to provide a method and apparatus for manufacturing this tube in a simple and advantageous manner.
The method according to the present invention consists in feeding a cylindrical tube to a mandrel, the periphery of which is helically grooved and in causing
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intermittently on the outer part of the tube supported on the mandrel, dies having ribs complementary to the grooves of the mandrel.
The apparatus according to the present invention comprises in combination a cylindrical mandrel for supporting the tube from the inside and having a helical rib on its periphery, two or more dies supported around the mandrel and having on their acting surfaces complementary ribs to each other. the groove of the mandrel, means imparting an intermittent movement to at least one of the dies in the radial direction with respect to the mandrel, and means for feeding the tube onto the mandrel in the axial direction.
In the attached drawings,
Figure 1 is a longitudinal section taken through the mandrel and the dies, and showing a tube in position and,
Figures 2 and 3 are views similar to Figure 1 showing modified shapes of the mandrel and dies.
Referring first to Figure 1, a cylindrical mandrel 4 is adapted to constitute a support for the interior of the working tube 5. This mandrel is prevented from moving axially as well as from rotating. And for this purpose, it can be supported at the end of a fixed rod 6 around which the tube is fed towards the mandrel or away from it. -this. On the periphery of the mandrel there is a helical groove 7 of gradually increasing depth and gradually decreasing width.
This groove is formed in such a way that the length of the transverse profile of the groove is constant over the entire length thereof, so that the shallower parts of the groove
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are relatively wide and the deeper parts of the groove are relatively narrow.
In other words, the extent of the surface of the mandrel between the vertices of adjacent ribs has a constant width throughout the length of the groove.
Dies $ are supported all around the mandrel.
In one embodiment which uses two dies, the lower die is fixed and the upper die is associated with means capable of imparting intermittent movement to it, imitating hammer blows, in a downward direction and radially with respect to the mandrel. Each die 8 has a semi-cylindrical acting surface, which when the two dies are brought together, forms with the acting surface of the other die a cylindrical surface surrounding the mandrel. On this cylindrical surface is formed a helical rib 9 which is complementary to the groove of the mandrel and fits therein.
It is understood that more than two dies 8 can be used and that if desired, all of the dies can be movable radially with respect to the mandrel.
The helical rib which separates the turns of the groove 7 of the mandrel has a diameter approximately equal to the internal diameter of the working tube 5. This tube, '? First presents a simple cylindrical shape, is introduced tr the mandrel at that of the ends where the helieoid groove-
7 is the narrowest, and as the dies 8 act on the tube, its wall is deformed to the outer shape of the part of the mandrel which engages it. In order to feed the tube onto the mandrel, external means (not shown) are provided to rotate the tube.
This rotation due to the fact that the tube engages the mandrel in the manner of a nut placed on a thread determines the required axial movement of the tube and also causes
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successively a part of the groove already formed in the tube, in front of a part of the groove of the mandrel of greater depth.
Because of the cross sectional shape of the groove 7 and the complementary shape of the rib 9, the required rib is gradually formed on the tube without too much stretching of the metal, and the finished tube has a wall of practically constant which in longitudinal section has a sinusoidal shape or other similar wave shape.
The groove 7 of the mandrel can in certain cases extend helically over a single turn or part of a turn. Alternatively, the groove can be interrupted, as shown in Figure 2, by forming working sections 4a on the mandrel, spaced apart longitudinally, the intermediate sections 4b of the mandrel having a reduced diameter. In such a case, the dies also have working sections 8a, spaced apart complementarily, and intermediate sections 8b, the internal surface of which is at least equal to the maximum diameter of the working wire.
In addition, the groove can have a constant depth on each individual working section, but each working section has a greater depth groove than the previous section.
The mandrel can be formed in one piece, or alternatively the working sections 4a of the mandrel can be formed in the form of sleeves removably and / or adjustable attached to a central rod. The dies can be formed as a series of 8 ± plates as shown in Figure 2 which are removably connected. Thus, by varying the number of die plates and the number of sleeve-shaped working sections on the mandrel, one can make
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vary the depth or shape of the groove in the tube.
When the helical groove has been formed in the tube to the required depth, it may still be necessary to increase the flexibility of the tube by limiting the groove and the rib of the ube 5 to the shape shown at the right, of the -figure 3.
In. Thisbut, as illustrated in Figure 3, the preformed tube 5 is fed in a similar manner on the mandrel 10 having a helical groove 11 of suitable uniform section. come into engagement with an internal rib provided on the tube, and while it is supported on this mandrel, the tube is worked by the dies 12 having helical grooves 13 adapted to engage the external rib of the tube and having a similar uniform section to that of the chuck groove. The inward movement of the dies is limited to a value whereby these dies only impart radial compression to the outer and inner ribs of the tube, while these ribs are supported in the grooves 13 and 11 respectively.
This radial compression deforms the ribs such that the inlets to the outer and inner ribs in the tube 5 are restricted as illustrated. @
Mandrel 10 and its associated dies 12 may be part of a separate machine; or as shown in Figure 2, they may form the final working section of mandrel 4 and associated dies 8.