La présente invention est relative à la technique
de la conformation des tubes ou autres organes de forme tubulaire de façon à leur donner des configurations désirées.
Conformément à des caractéristiques de la présente invention, un tube est conformé par ramollissement, par
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choisie du tube ou une pluralité de telles aires de parois
le long de la longueur du tube sont étirées, puis chaque
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d'expansion telle qu'une force centrifuge sur la surface <EMI ID=3.1>
solidifier dans sa position arquée, tandis que l'aire considérée demeure radialement étirée, par exemple par refroidissement de la surface ramollie.
Les aventages et objets de la présente invention apparaîtront clairement! à la lecture de la description suivante basée sur les dessins ci-joints, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue avant d'une forme de l'appare illage mettant en oeuvre des caractéristiques de la présente invention.
La fig. 2 est une vue latérale d'un réceptacle constitué suivant des procédés mettant en oeuvre des caractéristiques de la présente invention.
La fig. 3 est un second exemple d'un article partiel"'
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lement conformé qui peut être fabriqué à partir d'un tube conformé suivant des procédés de la présente invention.
La fig. 4 est une vue avant d'une autre forain d'un appareillage destiné à mettre en pratique les procédés de la présente invention.
La fig. 5 est une vue fragmentaire, partiellement en coupe, représentant un mandrin sur lequel est placée une
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l'appareillage montré dans la fig. 4.
La fig, 6 représente une partie d'une section de tube en matière plastique fini dans la position recourbée; et
La fig. 7 est une section verticale longitudinale d'une paroi de tube arquée modifiée constituée conformément à des caractéristiques de la présente invention.
L'invention, en général, concerne un procédé et un appareillage pour déformer des organes tubulaires cylindriques suivant certaines formes désirées afin d'adapter les articles finis pour des usages variés, soit pour des usages ornementaux ou pour des usages comportant une utilité par- ticulière.
Conformément à des caractéristiques de la présente invention, un organe tubulaire est placé avec précision sur un noyau cylindrique qui, à son tour, tourne à une vitesse élevée. Pendant la rotation, certaines aires choisies du tube sont soumises à un milieu de ramollissement, telle que de la chaleur, de façon à provoquer la fluctuation ou la déformation plus aisément en réponse à une action d'extension résultant de la force centrifuge développée par.la rotation du noyau. Les actions combinées
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paroi sélectées du tube de s'écarter ou de formai- un arc s'étendant radialement au-delà du noyau, et dans cette position le matériau est fixé par l'application subséquente d'un milieu de refroidissement, comme par exemple de l'air . froid.
L'appareillage et le procédé de la présente invention sont adaptés pour être utilisés sur n'importe quel matériau convenable qui peut être aisément ramolli et déformé, comme précédemment décrit. Cependant, un matériau plastique flexible susceptible d'être moulé et conformé, puis scellé sur
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te lequel des dérivés cellulosiques thermoplastiques et des
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facilement utilisé, conformément au procédé décrit dans la présente invention.
En se référant à la fig. 1, on a représenté une forme préférée de manchon ou tube 9 placé avec précision sur un noyau 11 qui est sensiblement-cylindrique tout le long de sa longueur. La construction du tube n'est, en aucune manière, destinée à constituer une limitation de la portée de la présente invention et, si on le désire, le tube peut être en couture ou comporter une couture longitudinale ou spirale ou peut être formé directement sur le noyau 11 par l'enroulement d'une bande en forme spirale sur le noyau, puis enchauffant ladite bande pour fournir une couture continue scellée par la chaleur. Le noyau 11, avec le tube y appliqué est alors placé à l'intérieur de l'appareillage avec l'une de ses extrémités, comme par exemple l'extrémité creuse 13 rigidement connectée à l'extrémité libre de l'arbre 15 de façon à se déplacer avec celui-ci.
L'extrémité opposée du noyau est engagée par le centre,17 qui est porté de façon réglable par le support 19 et adapté à être fixé en position ajustée par le levier 21. L'arbre 15 est connecté opérativement avec toute 'source d'entraînement convenable, comme par exemple un moteur 23, à travers la boite d'engrenage 25 qui permet de faire varier la vitesse de rotation du noyau
11 pour les buts décrits ci-après. Pour faciliter l'usage de noyaux de différentes dimensions, le support 19 est adapté à se mouvoir par glissement le long d'une plaque de base ou table 27, et il est fixé de façon détachable dans une position opérative par le boulon 29.
Il sera évidemment bien compris que l'appareillage peut être modifié sans sortir des limites de la présente invention et, si on le désire, les deux extrémités du noyau peuvent être supportées sur des centres, comme dans un tour classique, ou sur des rouleaux avec une force d'entraînement qui peut être appliquée directement sur le noyau lui-même.
Supportée au voisinage et sensiblement parallèle à l'axe du noyau 11 par une structure fixe (non représentée), se trouve une bande de guidage ',-Il sur laquelle est supporté
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comportant des bras 37 qui sont rainurés sur leurs surfaces se faisant face en 39, de façon à former des surfaces guides pour le support pouvant glisser 41. Faisant projection sur le côté du support 41, au-delà de la voie -se trouve un rouleau 43 qui est maintenu de façon élastique en engage- ,
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de guidage 45 par. un ressort bobiné de compression 46 qui est interposé entre le bâti 35 et le support 41. La voie de guidage 45 est supportée par toute structure fixe convenable non représentée, et possède son rouleau qui engage la surface ou le bord conformé suivant la configuration désirée qui doit être donnée à l'élément tubulaire. Pour empêcher que
le support pouvant glisser 41 ne soit accidentellement déplacé du bâti 35, les extrémités extérieures des voies sont fermées, comme représenté,;ou autrement sont pourvues d'or-
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par la flamme 47 fixée au support 41 par le montant 48 et les écrous 49 et elle est connectée à une alimentation en . combustible, non représentée, à travers un tube flexible 51. La fixation ou la stabilisation des aires déformées du matériau tubulaire est facilitée par l'air refroidi circu- , lant à travers le tuyau 53 à partir d'une source d'alimentation, non représentée,, vers le bec ou nez de projection 55 qui a son .extrémité extérieure placée angulairement pour améliorer le contrôle directionnel de l'air. Une pièce 48
et des édrous 49 sont utilisés pour fixer le jet 55 au support 41 dans la direction de la flamme 47, tel que déterminé par la direction du déplacement du bâti 35 le long de la voie
31.
En mettant en pratique le procédé de la présente invention, le mandrin ou noyau avec le tube partiellement formé fixé avec précision sur ledit noyau ou mandrin, est d'abord mis en position dans l'appareillage, comme montré dans la fig.l. Le moteur 23 est excité pour faire tourner
le mandrin ou noyau 11 autour de son axe à une vitesse relativement élevée, tel que déterminé par la mise en position de l'engrenage dans la boite d'engrenage 25, et le charriot <EMI ID=11.1>
la flèche 57, préférablement à une vitesse constante. Le . ressort à bobine 46 pousse constamment le support pouvant glisser 41 radialement vers l'axe du mandrin ou noyau 11,
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le bord conformé de l'ensemble' ou de la voie de came 45. On notera que le déplacement du charriot 33 vers l'extrémité gauche de l'appareillage, comme vue dans la fig.l; est accompagné par le mouvement concomitant du support 41 radialement vers et au-delà du mandrin ou noyau. De cette manière, la flamme ou torche suit un chemin curviligne avec sa flamme faisant contact sur le tube dans certaines aires désirées
ou sélectées pour ramollir la paroi dudit tube, ainsi qu'avec le plus grand degré de chaleur qui est appliquée
au matériau formant le tube lorsque le rouleau 43 roule le long des parties creuses ou vallées de la voie de came 31.
Lorsque les aires sélectées sont ramollies, elles sont simultanément étirées radialement vers l'extérieur par la force centrifuge développée par le noyau ou mandrin rotatif
11, de façon à prendre une position arquée ou déformée, comme
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continue le long de son chemin, les parties des parois déformées du tube, sont soumises à un milieu de refroidissement, préférablement de l'air fourni à travers le bec de projection ou jet 55 pour fixer ou stabiliser les parois arquées, de façon qu'un développement supplémentaire de l'arc ou qu'un effondrement des parois vers leur position d'origine ne soit pas possible. Pour s'assurer que seules les aires désirées subissent un allongement ou étirement, spécialement lorsqu'une forme d'arc abrupt est placée au voisinage d'une section du tube qui est destinée à garder sa forme et ses dimensions d'origine, une bande amovible de fixation 59 peut être placée à des intervalles espacés, comme représenté dans la fig.l.
Les moyens de fixation 59 servent en plus à fixer le matériau du tube 9 avec précision sur ,le mandrin ou noyau 11 pour l'empêcher de se déplacer par rota. tion par rapport au mandrin, ou axialement en réponse à l'étirement dû à la force centrifuge. Dès que le chariot
33 atteint l'extrémité de son déplacement vers la gauche,
le mouvement de rotation du noyau ou mandrin est arrêté et
le tube conformé est enlevé. Un nouveau mandrin avec un
tube partiellement terminé peut alors être mis en position dans l'appareillage, pour être traité comme décrit ci-dessus ou bien une nouvelle section du tube peut être télescopée avec précision ou conformée directement sur le premier mandrin employé.
On notera que le degré de déformation des parois du- tube dépend du degré auquel le tube est ramolli, et ainsi
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combiné avec son déplacement longitudinal, permet à l'arc d'obtenir pratiquement toute configuration désirée. En addition à la variation du mouvement radial du support glissant 41 par rapport à l'axe du mandrin, le degré de déformation de la paroi du tube peut être contrôlé aussi en faisant varier la vitesse de rotation du mandrin 11, de ce fait soumettant les aires ramollies du tube à une force cen. trifuge plus ou moins grande suivant la vitesse de rotation du mandrin. Un autre contrôle de la déformation du tube
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chariot 33, de façon que son mouvement soit plus lent lorsqu'il passe par les aires choisies de la paroi du tube, ce qui amène celles-ci à être chauffées pendant une plus
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tions de tube plus complexes, il est évident qu'une com-
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d'étirement des parois du tube, peut être utilisée.
De façon à obtenir le maximum d'avantages de la force centrifuge ou d'étirement développée par le noyau rotatif ou mandrin 11, et pour empêcher l'effondrement des parois arquées du tube terminé, le mandrin 11 est pourvu d'une ou de plusieurs rainures 61 se prolongeant longitudinalement sur sa périphérie pour permettre à l'air d'entrer dans les espaces formés lorsque les parois du tube sont poussées vers l'extérieur. De plus, le ramollissement du matériau plastique du tube peut être obtenu par tous moyens convenables autres que ceux décrits ci-dessus, comme par exemple par le chauffage du mandrin lui-même ou par le chauffage combiné et de la torche ou flamme 47, ou électro-, niquement par un courant à haute fréquence dans un four à induction.
Il sera bien compris que le chauffage de la torche 47 peut demeurer stationnaire tandis que le mandrin luimême est déplacé axialement par rapport à celle-ci.-
Le tube terminé aura une configuration qui ressemble à celle d'un bord curviligne ou déformé â'un ensemble ou voie de came 45, comme cela pourra mieux être observé sur le côté droit de la fig.l. Cependant, il sera bien compris que l'invention n'est pas destinée à être limitée à une voie de came particulière ou à d'autres moyens came ou à une configuration déterminée du tube terminé. Dès que le tube est enlevé du mandrin 11, il peut être coupé en unités individuelles pour d'autres fabrications pour divers articles terminés. Par exemple, le tube représenté dans la fig.l, après avoir été coupé en unités séparées, peut comprendre Chaque unité enfermée à une extrémité, par exemple en 63, pour fournir un réceptacle 65, comme montré dans la fig.2.
<EMI ID=19.1> quelle présente simplement une apparence attrayante ou elle peut être destinée à donner une plus grande stabilité au réceptacle ou bien le rendre particulièrement convenable pour être facilement sai.si et manipulé par les usagers. Lorsque des organes de tube plastiques flexibles sont employé:
les réceptacles terminés peuvent être utilisés comme des réceptacles du type manoeuvres par pression dans le but de libérer les vapeurs, les jets ou les nuages de fluide ou de poudre, avec les aires des parois arquées ou déformées du réceptacle fournissant une surface non glissante de saisie, tout en présentant une apparence attrayante et ornementale. De plus, comme montré dans la fig. 3, le tube, après avoir été coupé en sections, peut être encore coupé longitudinalement pour fournir une paire de plateaux décoratifs ou autres réceptacles similaires.
Lorsqu'un matériau de tube transparent est utilisé, la structure représentée dans la fig.3 peut être utilisée comme un moyen décoratif de transmission de la lumière, qui peut supporter des charges plus grandes que celles supportées par les structures classiques en raison de sa construction arquée. Les produits terminés décrits ci-dessus ne
sont, en aucune manière), destinés à limiter la portée de la présente invention, étant donné qu'il est bien évident que le procédé et l'appareillage de la présente invention sont établis pour constituer des formes tubulaires applicables à des usages nombreux et variés.
La fig. 4 représente un appareillage analogue d'une façon générale à celui de la fig.l, destiné à former des tubes plastiques renforcés comportant une paroi arquée vers l'extérieur ou section transversale entre les aires renfor-
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facilement courbé sans que sa paroi obstrue ou autrement restreigne le passade s'étendant à travers le tube.
Dans les brevets américains Nos 2.608.720 et
2.609.002, l'inventeur décrit diverses méthodes pour former des tubes plastiques renforcés flexibles en appliquant
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sur un moule préformé ou mandrin avec une spirale ou bague de renforcement interposée entre les couches. Les couches
de matériau plastique sont alors réunies par fusion ou fixées par adhésion les unes aux autres, après quoi le moule eu. mandrin est brisé pour faciliter son enlèvement. L'organe tubulaire formé conformément à la description susmentionnée, possède une configuration terminée quelque peu analogue à celle de la périphérie extérieure du moule ou mandrin sur lequel il est formé, et ces-procédés décrits ont, jusqu'à un certain degré, été satisfaisants pour former des tubes ayant une paroi arquée vers l'extérieur entre les aires renforcées. Cependant, étant donné que de nombreux matériaux plastiques ont une tendance à se contracter lorsqu'ils sont chauffés, les parois arquées ne sont pas prononcées comme des protubéranc:es sur le moule ou mandrin, et elles ne sont pas satisfaisantes pour un grand nombre d'usages.
De plus* l'emploi de mandrins ou noyaux spécialement conformés pour chaque longueur de l'organe tubulaire formé ne conduit pas ces procédés antérieurs à donner des résultats économiques dans les techniques de production en série.
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bulaire plastique à paroi mince 109 est d'abord monté sur un moule cylindrique ou mandrin 111 ayant sensiblement le même diamètre tout le long de sa longueur. Un ressort bobiné
de renforcement 113 dont le pas est relativement grand dans son état normal non comprimé, est alors appliqué sur le mandrin 111 par-dessus l'organe tubulaire 109. Une couche extérieure 115 de matériau plastique de paroi peut alors être appliquée sur le ressort de renforcement, si on le désire, et les couches intérieure et extérieure 109 et 115 sont alors réunies par fusion ou autrement fixées l'une à l'autre. Il sera bien compris que la présente invention
est adaptée pour être utilisée avec tout type de paroi droite renforcée de tube qui peut, par exemple être une construction sans couture ou comportant une couture spirale.
De plus, comme montré dans la fig.7, des renforcements en forme de bague 116, montés avec précision ou adhésivement fixés sur le tube 109 et espacés axialement le long du mandrin, peuvent être substitués au ressort bobiné de renforcement 113, si on le désire. Le procédé jusqu'à présent décrit est quelque peu analogue à celui décrit dans les brevet américains déjà mentionnés, à l'exception qu'un mandrin à surface unie ayant sensiblement le même diamètre tout le
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des protubérances spécialement formées le long de aa lon. gueur. A cette étape du procédé, le tube est sensiblement tel que représenté dans la fig.5, avec ses parois 117 droites entre les parties renforcées 119.
Le mandrin 111,. avec le tube y appliqué, est alors placé à l'intérieur de tout appareil convenable qui est susceptible de donner un mouvement rapide de rotation au mandrin. Comme représenté dans la fig.4, une extrémité du mandrin 111 est creuse et fixée par l'écrou 121 à l'extrémité libre de l'arbre 12.2 du moteur 125, tandis que son extrémité opposée est engagée par le centre réglable 129 qui est fixé de façon démontable par le boulon ICI à la plaque de base
133 pour permettre un mouvement de glissement le long de celle-ci. Un élément de chauffage électrique 135 entoure le mandrin et est supporté par une pièce 137 qui peut glisser le long du guide 139 se prolongeant parallèlement à l'axe du Mandrin 111 et fixé à une structure convenable, non représentée. L'élément de chauffage 135 peut être de construc- <EMI ID=24.1>
rant électrique, non représentée., Au moyende l'élément
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chemin, comme décrit précédemment... Un tuyau flexible- 149
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provenant de toute source convenable.
Le fonctionnement de l'appareillage est analogue à celui de la fig.l. Le moteur 125 est excité pour faire tourner le mandrin 111 sur son axe à une vitesse relativement élevée, et l'élément de chauffage 136 est déplacé dans une
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flèche 151, pour ramollir le matériau plastique du tube
et pour le rendre, dans un certain degré, fluable. Les effets combinés de la force centrifuge développée par le mandrin rotatif et du ramollissement du matériau plastique, amènent les parois du tube 117 entre les parties renforcées
119 à se gonfler ou à s'arquer vers l'extérieur au-delà
du mandrin 111, comme on peut le voir sur le côté droit de la fig.4. Un élément chauffant 135 continue à se déplacer le long de son chemin dans la direction de la flèche 151, les parois gonflées ou arquées ,du tube étant soumises à un milieu de refroidissement, préférablement de l'air, appliqua
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dissement stabilise les parois arquées, si bien qu'aucune augmentation de l'arc ou qu'aucun affaissement des parois vers leur position d'origine n'est plus possible. La ou les rainures longitudinales 153 servent pour le même but que la rainure 61 sur l'appareillage de la fig.l.
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D'après le procédé décrit ci-dessus, il est évident que la longueur totale du tube ne doit pas être soumise à la chaleur et qu'ainsi le tube fini peut être pourvu de parois ayant des sections droites et des sections arquées en coupe, à des intervalles désirés. Pour la plupart des usages, le tube formé comme décrit ci-dessus, est satisfaisant. Cependant, si un tube ayant un plus grand renforcement est désiré, les parois du tube peuvent être pourvues d'une partie arquée, suivant la manière indiquée cidessus, après quoi un chemisage ou feuille de matériau flexible et élastique, comme par exemple un treillis métallique, est appliqué sur le tube partiellement formé qui est alors salmis à un chauffage additionnel et la force centrifuge provoque une courbure d'arc supplémentaire
sur les parois du tube. Grâce à cette courbure d'arc additionnelle, le chemisage est inclus dans la paroi plastique du tube. Au lieu d'un chemisage ou enveloppa, diverses structures ou connecteurs peuvent être appliqués en diverses parties du tube, suivant la manière,décrite en dernier ci-dessus.
Le tube terminé aura une configuration, telle que montrée dans les figs.6 et 7 et sera facilement adapté pour être courbé suivant tout angle désiré. Un tel tube a été trouvé plus satisfaisant comme conduit pour des liquides ou pour des gaz, tels que par exemple pour des systèmes de conditionnement d'air, des souffleurs ou des aspirateurs à vide, ou des tubes acoustiques. En donnant en coupe une forme arquée s'étendant vers l'extérieur aux parois se trouvant entre les aires renforcées'du tube, le tube peut être courbé sans que le passage intérieur soit, en aucune manière, obstrué, étant donné que les aires de paroi ar-
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quement pliées dans une position vers l'extérieur, comme