Brevet FR2011907A1 — publié le 19700313

La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication de tubes à partir d'une bande de tôle profilée piiéa en hélice et du type dans lequel ladite bande est guidée et avan cée s tir une distance correspondant à un tour d'hélice, de manié-5 re à former une section tabulaire et les bords voisins de la bande pliée sont unis au moyen d'au moins deux rouleaux dont l'un est situé à l'intérieur et l'autre à l'extérieur du tube ainsi formée La technique antérieure connaît différentes machines 10 travaillant suivant des procédés différents et qui permettent de fabriquer des tubes à partir d'une bande de tôle pliée en hélice* Le type de machine le plus répandu comporte un mandrin sur lequel est enroulée une bande de côle profilée, l'assemblage final étant, dans ce cas, effectua au moyen do différents types de 15 galets de pliage. Dans cette machines, l'aso du mandrin est iasli né par rapport à la bande de tôlo profilés -sfe eeci ûs ria angle prédéterminée La grandeur de cet angle dépend ;2' ek-eed ce la largeur de la bande employée et du diamètre intérieur du tnbo t fabriquer» 20 Dans un autre type'.de.machine*, or utilise aucun man drin ou similaire, mais, la bonde da télé profilée est avancée dans un élément fixe dont la configuration intérieure correcpoaid à la configuration extécisure du tuba à fabriquer ot qui prdacsi-te des surfaces de guidage povsz la bande de tôle profilée gui 25 est ainsi pliée en hélice pour ^orœc-r «s *sa±2G L » invention concerne le premier dit type de dispositif Les dispositifs connus présentant en outre 1;inconvénient de aé-30 cessiter des accessoires cfemprenent tm nosibra importent d »©&«=> sembles d'outils qui doivent âtec échangés 1 orscoie sa jaodifiG la largeur de la bande de tôle ou le type de celle=sâ @t lorsqu1' ©a veut édifier le diamètre du tube obtsmu De t@ls outils sont d'une construction complexe et coûteuse* se qui deoande des in-35 vestissements initiaux considérable?-. De plus g ds tels outils sont soumis à une importante usure parce que le tube en formation avancé le long de leurs surfaces de guidage cause une usure rapide de celles-ci, ce qui se traduit en outre par le fait que les tolérances calculées pour les tubes, qui sont très importan-40 tes pour la qualité des tubes fabriqués, sont modifiées d'une badob^inal 18498 2 2011907 manière nuisible et que la qualité des tubes, par ex&raple l'é-tanchéité des raccords hélicoïdaux, est ainsi diminuéso L'invention a pour objet de remédier auxdits inconvénients des dispositifs connus. Elle a pour objet de concevoir 5 un dispositif dudit type permettant, dans des limites convenables, de fabriquer des tubes de différents diamètres. De plus, elle a pour objet de concevoir un dispositif permettant de changer progressivement le diamètre d'une section de tube en formation et ceci de manière que les changements de diamètre soient 10 réalisés sur une longueur de tube relativement réduite. Le dispositif selon l'invention comporte une boucle formée par un élément de traction flexible et dans laquelle ladite bande profilée est avancée et guidée de manière à être pliée en hélice pour former une section de tube, et au moins un 15 élément de guidage ou de support supplémentaire fixé sur le bâti du dispositif et qui supporte le tube au cours de sa formation de l'extérieur et en un point situé du côté opposé à l'alimentation de la bande profilée. Le dispositif selon 1 ' irr/ention ne compreaci aucun élé-2o ment exposé à une usure importante et qui doit être changé et remplacé très souvent dans des périodes rapprochées à cause d'une diminution rapide de la qualité des tubas obtenus. De plus* le dispositif selon 1•invention ne comprend aucun élément d'une très grande précision de fabrication et aucua outil de machine-25 outil. Bien entendu», l'élément de traction flexible, constitué par exemple par une bande de tôle a*acier ou par un fil métallique, du dispositif selon 1'invention est soumis à l'usure et doit être remplacé de temps à autre® Mais son prix est négligeable et de tels éléments sont vendus au mètre® La personne 30 commandant le dispositif peut très rapidement remplacer une partie usée de la banda de- traction simplement en découpant celle-ci et ainsi iœntédiafc®Hienii reprendre la fabrication. Grâce à ses caractérlstiques avantageuses » 1s dispositif selon l'invention peut être utilisé directeœaafc sur le chantier du montage de tubes. 35 On évite ainsi les dépensas de transport considérables, notamment lorsqu'il s'agit de tubes 'd'un diamètre relativement important pour lesquels le transport est coûteux à cause de leur important volume. D'autres réalisations et avantages de l'invention res— 40 sortiront de la description qui va suivre et '3n se référant aux bad original 69 18498 3 2011907 dessins annexés montrant, à titre d'exemple et par des vues schématiques, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue en élévation de côté du dispositif 5 selon l'invention, vu du côté de l'évacuation du tube fabriqué, Fig. 2 est une vue en plan du dispositif représenté à la figure 1, Fig. 3 est une vue en élévation partielle et à une plus grande échelle de l'organe de traction e-t du montage de celui-ci 10 sur le dispositif selon l'invention, Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 5 montrant en détail et à une plus grande échelle le montage relatif de galets de pliage servant à réaliser la soudure hélicoïdale, et 15 Fig. 5 est une vue en élévation similaire aux figures 1 et 3 et qui montre les organes représentés à la figure 4. A la figure 1, la référence 1 désigne des parois latérales du bâti du dispositif selon l'invention, à l'extérieur desquelles s'étendent les éléments assurant le pliage ou l'as-20 semblage d'un tube. Une bande plate de tôle métallique 18a est d'abord avancée entre des galets entraînés 2 servant à donner à ladite bande un profil prédéterminée Ces rouleaux ou galets 2 assurent également l'avance de la bande de tôle entre deux blocs de guidage 13 entre lesquels est ménagée une rainure 19 (figure 25 3) présentant une série d'épaulements ou rainures correspondant à la section de la tôle profilée,de manière que celle-ci soit guidée correctement et ne puisse être pivotée en direction latérale ou verticale vers le haut ou vers le bas. Lorsque la bande de tôle quitte les blocs de guidage 30 13, elle bute contre une boucle formée par un élément de traction flexible 10 constitué par exemple par une bande de tôle d'acier. Ladite boucle détermine le diamètre extérieur du tube formé 18. Après avoir exécuté un tour à l'intérieur de ladite boucle, les parties de raccordement de la bande profilée 18a 35 sont appliquées l'une contre l'autre et elles sont réunies d'une manière connue entre deux galets 15 et 16, de préférence constitués par des rouleaux entraînéso Dans la pratique, on ne peut actuellement pas obtenir de résultats satisfaisants en employant seulement ladite boucle 40 de l'élément de traction et il est nécessaire de prévoir, dans BAD ORIGINAL 69 18498 4 2011907 la phase de la formation du tube, d'autres moyens de guidage pour éliminer des phénomènes vibratoires qui ont tendance à apparaître en particulier à des vitesses de travail plus élevées. Dans le mode de réalisation représenté ici, on a prévu un support 4 5 assurant un guidage supplémentaire et qui est appliqué contre la bande de tôle au cours du pliage circulaire de celle-cio Pour obtenir un espace libre suffisant pour les éléments assurant l'assemblage du tube, le galet inférieur 16 est entraîné par l'intermédiaire d'un engrenage 11, 12 monté de préférence 10 sur un chariot réglable décrit plus loin. L'arbre de commande du galet ou rouleau de pliage 15, par contre, traverse la paroi 1 du bâti du dispositif. Pour permettre un réglage de la longueur de la bande de traction 10, le dispositif comprend un rouleau enrouleur 7 monté 15 librement et qui est ajusté au moyen d'une vis 6 fixée sur le bâti du dispositif. La bande de traction 10 peut être enroulée sur ledit rouleau 7 ou être déroulé à partir de celui-ci, de manière à modifier le diamètre de ladite boucle à une valeur correspondant au diamètre du tube recherché. La bande de traction 20 10 est guidée sur un galet 9 et traverse une rainure 17 pratiquée dans le bloc de guidage 13o A partir de l'extrémité de ladite rainure 17, la bande 10 s'étend en hélice sur la distance correspondant à un tour du bord du tube et est fixée, par son extrémité libre, sur un bras 14 monté pivotant autour d'un pivot 20 25 (figure 3)o La boucle de la bande 10 s'étend le plus étroitement possible au voisinage le plus proche de l'aile d'assemblage de la partie correspondante de la bande de tôle 18a, de manière que les défauts de surface causés par ladite bande 10 sur la surface du tube soient recouverts lorsque l'assemblage des bords hélicoï-30 daux est terminé. Pour assurer un fonctionnement très avantageux du dispositif permettant par exemple de réaliser des sections de tube coniques, l'élément de support 4 est monté mobile sur un guide 21. Un ressort 5 et un élément de traction flexible 3 guidé sur 35 des moyens de transmission convenables et qui est enroulé sur une roue' 8 calée sur le même arbre que le rouleau 7 assurent que, lors du réglage de la bande 10 au moyen de la vis 6, le support 4 soit déplacé dans le guide 21 en synchronisme avec la modification obtenue du diamètre de ladite boucle. 40 L'élément de traction 10 peut être fabriqué en diffé- bad ORIGINAL 69 18498 5 2011907 rentes matières. On peut, par exemple9 utiliser l'une des matières suivantes s une bande d'acier3 une bande d'une matière plastique, un fil d'acier ou une chaîne articulée comportant des galets de dimensions telles qu'ils puissant être appliqués sur la 5 surface extérieure de la bande de tôle 18 pliée en forme de tube* Les figures 4 et 5 montrant plus en détails le monta.,?;., sur le bâti du galet d'assemblage 1S servant à former les bords hélicoïdaux at qui est situé à 1 *ei;;téi.*iGU£ du tube à former. Le galet 16 est supporté sur un chariot 22 moaté mobile dans le 10 sens des flèches A et Bc Le chariot 21 est déplacé dans les directions des flèches A et B dans des éléments de guidage 23 et peut être bloqué dans une position prédéterminée au moyen d'une douille 24 et d'un écrou 25. Dans la direction verticale ou A ledit chariot est déplacé dans un élément de guidage 27 et fixô 15 dans une position donnée au moyen' d'uii boules* 26 coopérant er7®c un taraudage pratiqué dans ladite douille 2£0 Z#*axe du galet 1_" at de la rousï de commande 22 de celui-ci, est incliné de qualquas degrés par rapport à l'axe du galet 15© Ceci a été trowl trèc important en vue d'obtenir un asssoblaç© très s$r st étancfoc 20 parce que, pour obtenir un assemblage satisfaisant, les bords coopérants doivent être comprimés légèrement au-delà de leur position finale correcte et t-scl à cause de 1:élasticité du matériel de ces bords3 Ur> réglage facile du chariot 22, âcîis des- limites peu . 25 Importantes5 est essentiel pour un iaifcial du disposi tifs Des tests pratiques ont w 2L?tés différentes de la tôle à cintrer exigent un aiustaça légèrement différent pour chaque cas donné en vu& d obtenir des résultats op- 30 Uce r.QRstruction co^pren^nt ua entrainems-n-t du gale." 1S r.-vr " 'in-' sr^édiai ~ ••lemeîîts possibles dûs à un pliage des arbres de commande des ga-35 lets 15 et 16. On notera que le diamètre de ces arbres doit Être le plus grand possible pour pouvoir résister5 en service et sous des pressions de pliage considérables, aux forces de flexion en jeu ; ceci peut réduire la précision de travail du dispositif. De plus, la construction selon l'invention permet d'obtenir un 40 espace libre suffisant par exemple pour la mise en place d© l'é- "î gjAD ûHiôit^AL 69 18498 6 2011907 lèsent de txsciisn» Un -prototype du dispositif salon 1•invention a perrie d'obtenir des résultats excellents® On a par exemple fabriqué des tubes d'un diamètre de l'ordre de 100 à 1500 mm at d'une Ion» 5 gueur continua jusqu'à 7C m* 2 tant donné que le poids du dispositif selon l'invention ne correspond qu'à un tiers du poids dcuae machine équivalante de la technique antérieure, le dispositif selon l'invention peut, sans 'difficultés, ôtrs transporté au chantier et des longueurs de tubas nécessaires peuvent être £a-10 briquées sur plaças ceci perraottant d'éviter 1-3 travail de raccordement usuel. De plus, la construction du dispositif selon l'invention est plus simple que celle d'une machine équivalente connue et le prix de fabrication d'un tel dispositif correspond à la moitié de celui des machines connues* 15 Bien entendu, 1*invention a®est pas lirai téa au rnodê de réalisation décrit et représenté, «a paut y apporter ôq nombreuses modifications sans sortir, pour cala, du cadra ds l'invention» IÂD ÔBfGlNAL* 69 18498 7 2011907 R_E_V_E_M_D_I_C_A_T_I_0_N_S 1° - Dispositif pour la fabrication de tubes a partir d'une bande de tôle profilée pliée en hélice et du type dans lequel ladite bande est guidée et avancée sur une distance corres-5 pondant à un tour d'hélice , de manière à former une section tu-bulaire et les bords voisins de la bande pliée sont unis au moyen d'au moins deux rouleaux dont l'un est situé à l'intérieur et l'autre à l'extérieur du tube ainsi formé, caractérisé en ce qu'il comporte une boucle formée par un élément de traction fle-10 xible et dans laquelle ladite bande profilée est avancée et guidée de manière à être pliée en hélice pour former une section de tube, et au moins un élément de guidage ou de support supplémentaire fixé sur le bâti du dispositif et qui supporte le tube au cours de sa formation de l'extérieur et en un point situé du 15 côté opposé à l'alimentation de la bande profilée. 2* - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre de ladite boucle de l'élément de traction flexible est réglable et au moins l'une des extrémités dudit élément de traction s'étend au-delà de ladite boucle, est guidée 20 par des moyens de transmission connus et peut être bloquée dans différentes positions correspondant à différents diamètres de ladite boucle de manière à pouvoir fabriquer un tube d'un diamètre prédéterminé. 3° - Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 25 2, caractérisé en ce que l'une des extrémités dudit élément de traction flexible formant ladite boucle est guidée sur une transmission et des moyens de guidage convenables vers un rouleau enrouleur qui, lorsqu'il est tourné dans l'un ou l'autre sens, permet, par un enroulement ou un déroulement de l'élément de 30 traction, de modifier le diamètre de ladite boucle et ainsi le diamètre extérieur dudit tube à fabriquer. 4° - Dispositif suivant les revendications 1 à.3, caractérisé en ce que ledit élément de support supportant le tube formé et qui est fixé sur le bâti du dispositif est monté d'une 35 manière réglable mobile dans un élément de guidage et commandé par des moyens reliés en synchronisme audit mécanisme servant à ajuster le diamètre de ladite boucle, de manière que le diamètre du tube à former puisse être ajusté au moyen d'un seul organe de commande• 40 5° - Dispositif suivant les revendications 1 à 4, carac- sftD ORIGINAL ^ 69 18498 8 2011907 térisé en ce que la partie formant ladite boucle dudit élément de traction est guidée de manière à s'étendre en hélice au voisinage du bord d'assemblage de la partie correspondante de la bande profilée. 5 6° - Dispositif suivant les revendications 1 à 5, carac térisé en ce que l'une des extrémités dudit élément de traction flexible est fixée au voisinage desdits galets d'assemblage et notamment sur un bras monté pivotant sur le bâti du dispositif. 7° - Dispositif suivant les revendications 1 à 6, ca-10 ractérisé en ce que ledit élément de traction est constitué par une bande. 8° - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément de traction est constitué par une bande de tôle d'acier. 15 9° - Dispositif suivant les revendications 1 à 6, ca ractérisé en ce que ledit élément de traction est constitué par une chaîne articulée comportant des galets coopérant avec la surface extérieure du tube en formation. 10° - Dispositif suivant les revendications 1 à 9, ca-20 ractérisé en ce que ledit rouleau ou galet d'assemblage situé à l'extérieur du tube en formation est entraîné par l'intermédiaire d'une transmission convenable et monté librement dans un chariot similaire à celui d'une machine-outil et qui est mobile en direction verticale et en direction latérale, de manière à pouvoir 25 ajuster l'espace libre entre les deux galets d'assemblage et ainsi la position de service de ceux-ci. 11° - Dispositif suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les arbres de commande des deux dits galets d'assemblage sont inclinés de quelques degrés l'un par rap-30 port à l'autre.