Appareil pour la fabrication d'un tube à ailette hélicoïdale La présente invention a pour objet un appareil pour la fabrication d'un tube à ailette hélicoïdale dans lequel une bande d'ailette est préformée et sertie dans une rainure hélicoïdale du tube avançant axialement.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour recevoir la bande d'ailette, la pré former pour lui donner une section transversale tra pézoïdale sous l'effet d'une force axiale et l'intro duire dans la rainure du tube, ces moyens compre nant un premier et une second organe rotatif coopé rants entre lesquels ladite bande est serrée et préfor mée, et un mécanisme pour sertir la bande préformée dans la rainure dudit tube.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une coupe axiale fragmentaire de la première forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 2 est une vue en bout, partiellement bri sée, et en coupe transversale verticale par la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue fragmentaire en plan de l'appareil des fig. 1 et 2.
La fig. 4 est une coupe verticale de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 5 est une vue partiellement brisée et en coupe verticale par la ligne 5-5 de la fig. 4.
Les fig. 6-9 sont des coupes respectivement par lignes 6-6, 7-7, 8-8, 9-9, de 1a fig. 4.
Dans la description qui va suivre, on désignera dans chaque cas par 1, 2 et 3, les trois arbres parallèles à 120 sur lesquels sont montés les outils de formation et de fixation d'ailette. 10 désigne, d'une façon générale, un support lourd et rigide pour le montage du galet de préforma tion d'ailette et des paliers de celui-ci. Ce support 10 est fixé à l'aide d'un goujon 11 au bâti de l'appareil. Ce bâti est représenté schématiquement en trait mixte à la fig. 1 et désigné d'une façon générale en 12.
Les trois arbres 1, 2 et 3 sont tourillonnés dans le bâti 12, chacun de ces arbres portant coaxialement un jeu de disques 18 de sertissage de l'ailette. L'ar bre 1 porte en outre un disque de formation d'ai lette 19 de section transversale plus grande et disposé sur le côté intérieur du jeu de disques 18 pour coopérer avec le galet de formation d'ailette que l'on décrira plus loin. Une bande métallique S destinée à former l'ailette est préformée par ces disques et ce galet et est ensuite fixée sur un tube 20 avançant axialement et présentant une rainure hélicoïdale 21.
Les disques 18 sur les arbres respectifs 1, 2 et 3 ont pour fonction de forcer la bande préformée S avec son contour hélicoïdal, dans la rainure 21 du tube et à sertir la bande dans cette rainure pour former une ailette hélicoïdale F sur le tube.
Etant donné que les moyens de préformation de l'ailette sont associés à un des arbres de fixation représenté en 1, il n'est pas nécessaire de décrire en détail le montage des autres arbres 2 et 3 ; on com prendra qu'ils comportent également des disques de fixation 18 montés comme représenté à la fig. 1.
Le support 10 présente une ouverture centrale 23 (fig. 2) recevant l'arbre 1 axialement, un manchon 24 fixé sur l'arbre étant monté dans ladite ouverture. L'ouverture 23 s'ouvre latéralement vers le bas sur une cavité plus grande 25 formée au fond du sup port<B>10</B> et centralement dans celui-ci. Le galet de préformation d'ailette est entraîné autour d'un axe perpendiculaire à celui de l'arbre 1. L'arbre 1 porte un épaulement 27 à droite de l'en semble de disques (fig. 1 et 3) contre lequel bute un anneau d'appui 28 servant de support axial pour la série de disques 18 et 19.
Sur le côté opposé de cette série de disques, un pignon conique 30 est fixé sur l'arbre au moyen d'une clavette 31 (fi-. 2), cette clavette fixant également le manchon 24 à l'arbre 1.
Le galet de préformation 26 porte un pignon conique 32 engrenant avec le pignon conique 30, le pignon 32 étant fixé à une tige 33 venue de fabrica tion avec le galet 26. L'ensemble galet-pignon 26, 32 est situé tout près de l'arbre 1 et, comme représenté à la fig. 2, partiellement dans la cavité 25 du support 10.
Le support 10 présente en des points diamétra lement opposés de la cavité 25 et au-dessous de celle-ci deux logements fraisés verticaux 35. Une plaquette 36 est disposée dans chacun des loge ments 35, chaque plaquette présentant un siège 37 faisant saillie radialement vers l'intérieur, sur lequel le fond plat 38 circulaire du galet 26 repose comme un palier axial. Des surfaces latérales cylindri ques 38a sont formées au-dessus des sièges 37 pour constituer des paliers d'appui pour le galet 26.
La périphérie circulaire extérieure du galet 26 lamine la bande de matière d'ailette S adjacente con tre le disque de formation adjacent 19 sur sa droite, vu aux fi-. 1 et 3, préformant ainsi la bande S à la forme hélicoïdale désirée et, sous l'effet d'une pres sion axiale suffisante, tendant à amincir la matière en un profil trapézoïdal. Pour soutenir le galet 26 dans une direction perpendiculaire à l'arbre 1, le disque de formation 19 présente un épaulement cylindrique 39 formé sur le moyeu 40 de ce disque et sur lequel prend appui le bord du galet 26.
Entraînée par l'engagement à frottement entre le disque 19 et la périphérie du galet de préforma tion 26, lui-même entraîné, la bande S est amenée d'un état plat à une forme hélicoïdale apparaissant à la fig. 2, pour être ensuite progressivement forcée radialement vers l'intérieur dans la rainure 21 du tube 20à mesure que ce dernier avance axialement dans la direction de la flèche de la fig. 1. Le bord intérieur de l'ailette est ensuite serti dans la rai nure 21 par les disques 18 des trois jeux de disques.
Les plaquettes 36 sont fixées dans les logements inférieurs et latéraux 35 du support 10 par des gou jons 40. Un roulement à billes 41 est monté sur l'arbre 1 à gauche (fig. 1) du manchon 24, celui-ci portant axialement contre le chemin de roulement intérieur du palier 41. Le chemin de roulement exté rieur du palier 41 sert d'appui contre lequel le bord de la surface supérieure 42 du galet 26 roule, empê chant ainsi un basculement du côté gauche du galet 26.
Un roulement de butée axial 44 sert d'appui s'opposant à la poussée latérale exercée sur le galet 26 lorsqu'il lamine la bande de l'ailette. Le roulement 44 comporte un anneau de roulement libre 45 contre la face radiale 45a duquel roule la périphérie du galet 26. L'autre anneau de roule ment 46 du roulement 44 bute contre un disque d'extrémité 47 fixé à l'arbre 1.
Deux écrous de blocage 49 sont vissés sur l'extré mité de l'arbre 1 à l'extérieur du disque 47. Ces écrous supportent toute la poussée axiale et peuvent également être utilisés pour régler la pression de laminage du galet 26 exercée sur la bande S.
Une paire de galets d'appui 50, 51 (fig. 2) sont montés dans des ouvertures 52 ménagées dans le support 10 de chaque côté de la ligne des centres verticale de celui-ci et sont espacés également l'un de l'autre par rapport au galet de formation 26 dans le sens circonférentiel. Les galets d'appui 50, 51 sont montés fous sur des axes 53 portés par le support 10 et disposés radialement par rapport à l'axe de l'arbre 1.
Les galets 50, 51 roulent d'un côté sur la face radiale<I>45a</I> de l'anneau de roulement 45 du roule ment 44 et sur le côté opposé sur une surface radiale 19a du disque de formation 19. Les galets 50, 51 égalisent la distribution de pression dans le sens circonférentiel, entre le galet 26 et les organes d'appui contribuant ainsi à fournir une force de formation uniforme exercée sur la bande formant l'ailette entre le galet 26 et le disque.
Le diamètre des pignons d'entraînement 30, 32 du galet 26 sera choisi en fonction du diamètre de la vitesse de rotation du disque 19 et des disques de fixation 18 suivant l'épaisseur et la largeur de la bande S et d'autres facteurs.
Le support 10 sert à porter un guide 55 pour la bande S alors qu'elle est amenée en suivant un che min rectiligne dans l'espace compris entre le galet 26 et le disque 19.
Dans l'appareil représenté aux fig. 4, 5, et 6, l'ensemble galet et disque de formation comprend un bloc 129 et un support de montage 131 est fixé de façon réglable sur ce bloc 129 pour le réglage du support autour de l'arbre 1. Les moyens pour régler angulairement le support de montage 131 désignés de façon générale en 185, comprennent des goujons 177, des rainures arquées 176 et une oreille 186 venue de fabrication avec le support 131 et reçue entre des vis de réglage 187 portées par le bloc 129.
Le support 131 porte un engrenage intermédiaire, 190, en prise avec une roue dentée 191. Pour le montage de la roue dentée 191 (fig. 6), le support 131 présente un prolongement 189 pourvu d'un bos sage 192 s'étendant vers l'arrière et recevant des paliers à bille 193 supportant l'arbre 194 sur lequel est montée la roue dentée 191. L'arbre présente une rainure de clavette 195 au moyen de laquelle il est relié à un dispositif d'entraînement à vitesse variable (non représentée) par l'intermédiaire de connexions d'entraînement à joint universel également non représentées. L'engrenage intermédiaire 190 vient en prise (fi g. 5) avec un pignon 197 fixé sur un manchon<B>198</B> monté fou sur l'arbre 1.
Le disque de formation d'ailette 183 est claveté au pignon 197 pour tourner avec celui-ci à une vitesse de rotation plus élevée que celle de l'arbre 1 et du jeu de disques 181 de rainurage du tube monté sur l'arbre 1.
Le jeu de disques de rainure 181 est monté sur un élargissement 200, de l'arbre 1 venu de fabrica tion à son extrémité arrière, cet élargissement présen tant un épaulement portant un roulement de butée axiale 201 contre lequel bute le galet de formation 173. Les disques 181 sont assemblés entre un épau lement 202 de l'élargissement 200 qui supporte le roulement 201 et le collier de serrage 203. Des écrous de blocage 204, 205, vissés sur l'élargissement, ser rent le collier et le jeu de disques en position d'entraî nement fixe par rapport à l'arbre 1.
Pour entraîner l'arbre, l'élargissement 200 com porte un alésage axial 207 qui est rainuré pour rece voir l'extrémité rainurée 208 d'un arbre d'entraîne ment 209. Cet arbre 209 est tourillonné dans un boîtier 210, fixé au support de montage 131, au moyen de roulement à billes 211 et d'un manchon d'espacement 212, cet arbre 209 faisant saillie à l'extérieur du boîtier 210 où il est muni d'une rainure de clavette 213 pour relier l'arbre 209 à un ensemble d'entraînement à vitesse variable (non représenté) par l'intermédiaire de moyens d'accouplement à joint universel également non représentés.
Les arbres 2 et 3 de l'appareil comportent des moyens semblables pour entraîner leurs jeux de dis ques respectifs 182 pour le rainurage du tube. Les disques pour dimensionner la rainure, sertir l'ailette et rectifier celle-ci sont clavetés sur ces arbres res pectifs. Les arbres 2 et 3 sont supportés chacun par un prolongement 217 monté dans des roulements à billes 215 espacés par un manchon<B>216</B> logés dans un boîtier tubulaire, venu de fabrication avec un support réglable 218. Un palier 219 est disposé sur le support 218, à l'extérieur du jeu de disques 182, pour retenir les arbres respectifs 2 et 3 et venant en prise avec le manchon 168 qui maintient écartés les disques 182 des disques 167.
Le palier 219 est porté par une glissière mobile 220 (fig. 5) par laquelle les arbres respectifs peuvent être déplacés à l'intérieur et à l'extérieur sur des rayons de l'axe du tube 20 selon les nécessités dictées par l'opération de mise en place de l'ailette.
Le prolongement 217 comporte également une rainure de clavette 221 au moyen de laquelle il est relié par un accouplement à l'ensemble d'entraîne ment à vitesse variable mentionné plus haut (non représenté) et par lesquels les arbres 2 et 3 sont entraînés desmodromiquement à une vitesse de rota tion égale à celle de l'arbre 1.
Un mandrin central 222 supporte le tube 20 à l'endroit de formation de la rainure 21.
La fig. 7 montre le détail d'un montage des galets d'appui 145 pour le disque de formation<B>183</B> de la bande. Comme ils sont tourillonnés librement sur des chevilles radiales 223, les galets roulent sur un chemin de roulement du palier 201 mentionné ci-dessus, dont l'autre chemin de roulement bute con tre l'épaulement 202 de l'élargissement 200 de l'arbre 1. Un anneau d'appui 225 claveté sur l'arbre 1 sup porte le galet de formation d'ailette 173. Le support pour le galet 173 est représenté en 226. Le galet de formation 173 n'est pas entraîné mais tourne sous l'effet de la force de frottement exercée par le dis que de formation.
Un dispositif de serrage à genouillère 227 est monté sur le support 131 pour venir en prise avec lés bords de la bande S d'ailette lorsqu'elle entre dans l'appareil et pour appliquer une tension à ladite bande. Le but de cette disposition est de permettre à l'ailette préformée d'être amenée rapidement vers le bas dans la rainure 20 du tube T au départ d'une opération avant que l'ailette atteigne les disques de sertissage sur les arbres 2 et 3. Dès que le commen cement de l'ailette est serti par les disques dans la rainure sur le tube, le dispositif de serrage 227 est relâché pour supprimer la tension additionnelle.
Le dispositif de serrage à genouillère comporte un bras d'actionnement 228 monté en 229 et agencé de manière à actionner une mâchoire 230 par les moyens à genouillère (non représentés) pour serrer la bande.
Un dispositif de guidage réglable 232 guide la bande S de façon précise vers le galet de préforma tion 173 et le disque 183. II comprend une plaque 233 montée au moyen de goujons 234 traversant des fentes verticales 235 pour pouvoir être réglée verti calement par rapport au support<B>131.</B> Des pièces rapportées en carbure de métal 236, 237, portées par la plaque 233 guident la bande S.
Le support 131 est également muni d'un autre guide d'ailette 239 (voir fig. 9) qui guide l'ailette préformée à partir du galet de formation 173 et du disque de formation 183 vers une position intermé diaire entre les premier et second disques de sertis sage 157 sur l'arbre 2.
Les arbres 2 et 3 pourraient tourner à vide si le tube est entraîné par d'autres moyens que les moyens de rainurage du tube, réglant ainsi ces moyens à la vitesse de formation de l'ailette. Des moyens pour raient être disposés pour régler la pression de forma tion d'ailette.