CH436182A - Procédé de fabrication en continu d'un tube et appareil pour la mise en oeuvre - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de   fablication    en continu d'un tube et appareil pour la mise en   oeuvre   
 Cette invention comprend un procédé de fabrication en continu d'un tube en partant d'au moins un élément de formation allongé, et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.



   On connaît des procédés de fabrication utilisant un dispositif allongé présentant une surface qui se déplace longitudinalement tandis que l'article en fabrication luimme reste stationnaire et est supporté à une extrémité seulement.



   Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on forme au moyen d'un organe flexible s'enroulant en hélice de façon continue sur un mandrin cylindrique de surface ininterrompue, une surface de support se déplaçant sur ce mandrin en direction longitudinale, en ce qu'on provoque de façon continue l'escamotage de l'organe flexible à l'extrémité avant du mandrin, et en ce qu'on applique de façon continue l'élément de formation allongé sur la surface de mandrin à proximité de l'extrémité arrière de celle-ci, de manière que le tube quitte l'extrémité avant de façon continue après s'tre formé sur ladite surface de support.



   Il est possible par ce procédé de réaliser une surface de mandrin dont la forme peut tre exactement cylindrique sans présenter de méplats qui pourraient sans cela déformer la circonférence interne du tube terminé. En outre, la surface de support entière se déplace en avant de sorte qu'il ne se produit aucun glissement quelconque entre le tube formé et la surface de support sur laquelle il est appliqué.   I1    n'est pas nécessaire de disposer des galets de guidage à l'intérieur de l'espace confiné du mandrin.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention:
 La fig. 1 est une vue en élévation avec arrachements partiels et partie en coupe de cette forme d'exécution.



   La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle suivant 2-2 de la fig. 1.



   La fig. 3 est une vue en élévation d'un élément représenté à la fig. 1.



   La fig. 4 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une partie représentée à la fig. 3, et
 la fig. 5 est une vue en bout correspondant à la fig. 4.



   L'appareil qui va tre décrit, destiné à fabriquer des tubes, est à mandrin à avance continue de longueur définie et comprend un cadre stationnaire 10 sur lequel sont montés une paire de paliers alignés 11 et 12. Un mandrin tubulaire allongé 13 est supporté rotativement par ces paliers et porte un pignon d'entraînement 14 fixé autour de sa surface extérieure entre les paliers. Le pignon est adapté pour tre entraîné par des moyens d'entraînement comprenant une roue dentée d'entraînement 15 indiquée schématiquement; un moteur électrique non représenté peut constituer la source de puissance primaire de ces moyens d'entraînement. Disposé concentriquement à l'intérieur du mandrin 13 et s'étendans sur toute sa longueur se trouve un tube de support 16 qui est fixé par une extrémité à une douille stationnaire 17 fixée au cadre 10.

   Ainsi, lorsque le pignon 14 est entraîné le mandrin 13 tourne axialement dans les paliers   1 1    et 12 autour du tube de support stationnaire 16 et de la douille 17.



   Le mandrin 13 qui fait saillie sur le cadre 10 au moyen de la structure de support décrite ci-dessus, est montré en détail à la fig. 3. Une pluralité de dents d'entraînement 18 en forme de nervures sont formées autour du mandrin 13 à proximité immédiate du cadre 10. Sur la surface du mandrin est disposée une longue clavette   hélicoidale    19 s'étendant de l'une des dents 18
Jusqu'à   l'extréîmté    extérieure du noyau. Les   dents      d'en-    traînement 18 peuvent tre rectilignes, comme repré  senté, ou peuvent tre disposées suivant une forme héli  coïdale    conforme à celle de la clavette 19.

   A proximité de cette extrémité extérieure est monté un dispositif de guidage 20 qui présente une rainure curviligne 21, décrite en détail ci-dessous, et qui est rigidement fixé, comme montré à la fig. 1, au moyen de vis 22 à l'extrémité du tube de support intérieur 16. Par conséquent, le dispositif de guidage 20 est stationnaire par rapport au mandrin rotatif 13. A proximité de l'extrémité de base du mandrin 13, là où les dents 18 sont formées, se trouve une came d'alimentation annulaire 23 présentant une surface de travail plane 24 qui entoure les dents   d'entraîné    nement et fait face à l'extrémité opposée du mandrin en faisant avec l'axe du mandrin un angle inférieur de quatre-vingt-dix degrés à l'angle d'hélice de la clavette 19.

   La came d'alimentation 23, qui peut tre avantageusement en nylon, est fixée au cadre 10 comme montré à la fig. 1 et est ainsi également stationnaire par rapport au mandrin rotatif.



   Se référant aux fig. 1 et 2, l'appareil comprend une courroie sans fin flexible 25 qui passe autour d'une poulie 26 et sur le mandrin 13 en formant un petit angle par rapport à I'axe du mandrin de façon qu'un bord de la courroie 25 engage la surface de travail 24 de la came d'alimentation 23 et que la courroie s'enroule autour des dents d'entraînement 18. La largeur de la courroie est égale à environ la moitié de la longueur effective maximum des dents 18. Des dents d'accrochage latérales 27 sont formées sur la face intérieure de la courroie 25 et leurs dimensions correspondent aux dents 18 et à la clavette hélicoïdale 19. Ainsi la courroie 25 est saisie positivement par le mandrin 13 en rotation à l'endroit des dents d'entraînement 18 et des spires successives 25a de la courroie sont enroulées sur le mandrin.

   La section transversale de la courroie peut tre normalement légèrement divergente vers l'intérieur de façon qu'elle prenne une section rectangulaire lorsqu'elle est courbée suivant la forme des spires 25a.



   L'angle de la surface de travail 24 de la came d'alimentation 23 pousse chaque spire successive 25a en avant hors d'engagement avec les dents 18 de manière que ces spires se rejoignent pour former une surface de support circonférentiellement complète autour du mandrin 13. Il y a une corrélation convenable entre la largeur de la courroie et l'hélice de la clavette 19 de manière que les spires 25a aient un angle d'hélice de quatre-vingt-dix degrés inférieur à l'angle d'hélice de la clavette.   I1    résulte de ceci que la clavette 19 engage des dents 27 adjacentes sur chaque spire 25a de la courroie et empche ainsi la courroie de se bloquer sur le mandrin à mesure qu'elle glisse en avant. Un lubrifiant convenable, par exemple à base de silicone, peut tre déposé sur le mandrin 13 pour réduire le frottement avec les spires de la courroie.



   On comprendra que la fonction de la clavette 19 est de maintenir chacune des spires 25a de la courroie à un diamètre donné, de préférence uniforme, afin que les spires glissent toutes facilement le long de la surface du mandrin 13. Ainsi, le diamètre extérieur du mandrin 13 est en corrélation avec le nombre, les dimensions et l'espacement des dents 27 de la courroie 25 de manière que la clavette 19 soit engagée entre des paires adjacentes de dents 27 aux extrémités de chaque spire 25a, la longueur de courroie entre ces paires adjacentes de dents permettant un léger jeu autour de la circonférence extérieure du mandrin 13. Dans ce cas, il est évident que la clavette 19 n'est pas nécessairement disposée hélicoïdalement le long du noyau 13. Elle peut au contraire s'étendre en ligne droite le long de la surface du noyau 13 parallèlement à l'axe du mandrin.

   On pourrait aussi prévoir plus d'une clavette. On peut mme se passer tout à fait de la clavette 19 si d'autres moyens sont disposés pour engager chacune des spires de courroie 25a pour maintenir toutes ces spires ajustées à coulissement autour du mandrin 13. Par exemple, la courroie 25 pourrait tre formée avec des dents latérales disposées de manière que les dents latérales d'une spire correspondent avec celles des spires adjacentes. Tout organe remplaçant la clavette 19 devra fixer le diamètre de chaque spire par rapport à celui de toutes les autres afin d'assurer que la longue succession de spires ne se bloque pas sur le mandrin avant d'atteindre son extrémité extérieure.



   A mesure que chaque spire successive parvient à l'extrémité extérieure du mandrin 13, elle quitte le noyau rotatif et sa clavette 19 et est dirigée sur un dispositif de guidage stationnaire 20. Comme montré aux fig. 4 et 5, la courroie s'engage dans une partie initiale 21a de la rainure 21 du dispositif de guidage, et est ensuite amenée dans une partie 21b de la rainure suivant un chemin hélicoïdal de pas croissant et de diamètre décroissant. La partie 21b se raccorde à la partie terminale extérieure 21c de la rainure qui mène la courroie autour du nez de l'élément de guidage 21 et dans un alésage intérieur 28 dans l'élément de guidage. En ce point, le plan de la courroie 25 est disposé verticalement pendant que la courroie se déplace vers l'arrière à travers le dispositif de guidage 20 vers la base du support tubulaire intérieur 16.

   Pendant qu'elle se déplace à travers le support tubulaire 16, le plan de la courroie reprend une orientation horizontale et la courroie se déplace vers l'arrière à travers l'extrémité postérieure ouverte du support 16 pour parvenir à une deuxième poulie 29. La poulie 29 maintient dans la courroie 25 une tension suffisante pour assurer l'affaissement réglé vers l'intérieur de chaque spire successive quittant l'extrémité extérieure du mandrin 13. Après avoir quitté la poulie 29 la courroie va à la poulie 26 et le cycle se répète.



   Lors du fonctionnement de l'appareil décrit, le pignon 14 est mis en rotation par la roue dentée d'entraînement 15 de sorte que le mandrin 13 tourne en entier autour de son axe à vitesse constante. Les dents d'entraînement 18   enrolulent    alors sur le mandrin des spires de courroie 25a successives qui sont déplacées latéralement en direction de l'avant par la came d'alimentation stationnaire 23. Ces spires adjacentes de la courroie définissent une surface de support circonférentiellement complète qui se déplace constamment vers l'avant. A l'extrémité extérieure du mandrin cette surface s'affaisse vers l'intérieur à mesure que la courroie passe autour de la rainure 21 dans le dispositif de guidage 20 et est dirigée sous tension en arrière à travers le support tubulaire 16.

   Comme ce processus se répète on peut former un tube sur la surface de mandrin en appliquant des éléments de formation flexibles de manière continue, dans le cas présent un ruban 30 comme montré à la fig. 1, sur la surface de support avançant de façon continue. Le ruban 30 est agencé de façon que chaque spire successive recouvre la suivante avec laquelle elle se verrouille et avance avec la surface de support entière en translation définie par la courroie 25 jusqu'à ce que la surface de support s'affaisse vers l'intérieur du dispositif de guidage 20.  



  Toutefois les spires verrouillées du ruban 30 se supportent alors d'elles-mmes et quittent l'extrémité extérieure du mandrin de façon continue pour former un tube terminé 31.



   On peut remplacer la came d'alimentation 23, notamment lorsqu'une structure tubulaire relativement robuste, comme le tube 31 décrit ci-dessus, est fabriquée, par une came arquée qui entoure partiellement une première spire 32 d'un ruban 30 appliqué autour du mandrin, comme indiqué à la fig. 1. Une telle came arquée serait fixée au cadre 10 et s'engagerait dans la rainure extérieure comprise entre les parties mâle et femelle du ruban 30 à l'endroit de la première spire 32. La came arquée serait inclinée par rapport à l'axe du mandrin suivant un angle égal à l'angle d'hélice désiré du tube terminé 31. Avec une telle came arquée remplaçant la came d'alimentation 23, les spires de courroie 25a ne seraient pas juxtaposées tout au long du mandrin, mais seraient posées avec des intervalles entre elles à mesure qu'elles se forment autour des dents d'entraînement 18.



  La came arquée repousserait les spires du tube terminé 31 en avant vers l'extrémité du mandrin et le frottement entre le tube 31 et les spires de courroie 25a espacées qu'il entoure entraînerait les spires de courroie 25a avec le tube terminé 31 de manière généralement analogue à celle effectuée par la came d'alimentation 23.   I1    peut tre avantageux de réaliser une came arquée de ce genre en un métal poreux saturé de lubrifiant, afin de diminuer l'usure de la première spire 32 du ruban 30, du moment que la force totale nécessaire pour faire avancer aussi bien les spires de courroie 25a que le tube terminé 31 s'exerce sur cette première spire 32.



   De nombreuses autres variantes du procédé et de l'appareil sont évidemment   possibles.    Par exemple,   deux    ou plus de deux courroies 25 peuvent tre enroulées sur le mandrin 13, passer autour d'un dispositif de guidage 20 à rainures multiples et revenir autour des poulies.



  Ceci donnerait à la surface de support avançant de façon continue un plus grand pas lui permettant d'avancer plus loin à chaque tour du mandrin 13. L'élément de formation, tel que le ruban 30 serait alors appliqué avec un pas plus petit au moyen d'un dispositif d'application enrouleur tournant à la vitesse convenable. Une grande variété de tubes flexibles fabriqués   hélicoidalement    autres que le tuyau en ruban montré à la fig. 1 peuvent tre fabriqués au moyen de l'appareil et du procédé décrits. Un nombre quelconque d'éléments de formation, tels que du cordon et du fil métallique, peuvent tre enroulés sur la surface de support. Le mandrin 13 pourrait rester stationnaire par rapport au sol alors que le cadre 10 et tous les éléments fixés à celui-ci pourraient tourner.

   Ceci aurait pour résultat une simple translation de la surface de support formée par les spires de courroie 25a sans que cette surface tourne.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé de fabrication en continu d'un tube en partant d'au moins un élément de formation allongé, caractérisé en ce qu'on forme, au moyen d'un organe flexible s'enroulant en hélice de façon continue sur un mandrin cylindrique de surface ininterrompue, une surface de support se déplaçant sur ce mandrin en direction longitudinale, en ce qu'on provoque de façon continue l'escamotage de l'organe flexible à l'extrémité avant du mandrin, et en ce qu'on applique de façon continue l'élément de formation allongé sur la surface de support à proximité de l'extrémité arrière de celle-ci, de manière que le tube quitte l'extrémité avant de façon continue après s'tre formé sur ladite surface de support.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on fait tourner le mandrin autour de son axe de façon continue.

   REVENDICATION II Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, comprenant un cadre et un mandrin tubulaire, le cadre et le mandrin pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, caractérisé par au moins une courroie dont une partie de brin est enroulée hélicoidalement sur le mandrin de façon que ses spires définissent une surface de support, un dispositif d'entraînenient agencé pour produire la rotation du mandrin et former de nouvelles spires sur l'extrémité arrière du mandrin, un dispositif d'avancement monté sur le cadre et agencé pour pousser toutes les spires vers l'extrémité avant du mandrin, un dispositif associé aux spires de la courroie et destiné à maintenir toutes les spires ajustées à glissement sur le noyau,

   et un dispositif de retrait de la courroie agencé pour provoquer l'affaissement vers l'intérieur de chaque spire lorsqu'elle atteint ladite extrémité avant du mandrin et pour ramener le brin de la courroie affaissée à travers l'intérieur du mandrin vers la première extrémité de celui-ci.

   SOUS-REVENDICATION 2. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que la courroie est une courroie sans fin.

   3. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comprend des dents d'entraînement entourant le mandrin et en ce que la courroie comprend des dents d'accrochage le long de sa surface intérieure qui viennent en engagement avec les dents d'entraînement, de façon que ces dernières enroulent les spires de la courroie sur le mandrin lors de sa rotation.

   4. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les dispositifs pour maintenir les spires ajus- tées à glissement sur le mandrin comprennent une clavette s'étendant de l'une des dents d'entraînement sur toute la longueur de la surface extérieure du noyau, la clavette venant en engagement avec les dents d'accro- chage de la courroie.

   5. Appareil selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que la clavette est disposée hélicoidalement le long du noyau et forme un angle d'hélice de quatre-vingt-dix degrés avec l'angle d'inclinaison des spires de la courroie.

   6. Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que le dispositif d'avancement comprend une came d'avancement fixée au cadre et venant en engagement avec le brin de ladite courroie venant s'enrouler sur le mandrin, cette came donnant à toutes les spires juxtaposées de la courroie un mouvement de translation vers l'extrémité avant du mandrin.

   7. Appareil selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce que la came d'avancement présente une surface de travail plane tournée vers ladite extrémité avant du mandrin et faisant avec l'axe de ce dernier un angle égal à l'angle d'hélice des spires de la courroie.

   8. Appareil selon la revendication It, caractérisé en ce que le dispositif de retrait de la courroie comprend un guide ! de courroe incurvé présentant une rainure, situé à ladite extrémité avant du mandrin et fixé au cadre à travers le mandrin, cette rainure permettant l'affaissement des spires successives de la courroie.

   9. Appareil selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de retrait de la courroie comprend en outre des poulies pouvant tourner sur le cadre pour diriger le brin de courroie à travers le mandrin et le renvoyer à l'endroit où il est de nouveau enroulé sur celui-ci.

   10. Appareil selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que la surface extérieure de la courroie est lisse, de sorte que la surface de support est uniformément cylindrique.