Brevet FR2068685A1 — publié le 19710827

La présente invention concerne un appareil pour onduler les tubes métalliques et en particulier, mais non exclusivement pour onduler un tube métallique constituant la-gaine d'un cible électrique. Il a été proposé pour former des ondulations hélicon~ dales dans des tubes métalliques d'utiliser un élément formeur d'ondulation entourant excentriquement le tube de façon qu'une nervure circulaire du pourtour intérieur de cet élément porte sur le tube, et de déplacer ltélément ondulateur annulaire de façon que son centre géométrique suive un trajet circulaire autour de l'axe du tube pendant le passage du tube à travers ltélé- ment ondulateur. Le mouvement nécessaire de ltélément ondulateur est assuré par la rotation autour de l'axe du tube dtune tête dans laquelle est monté ltélément ondulateur.L'élément ondulateur est monté dans la tête pour pouvoir tourner librement dans son propre plan autour de son cercle géométrique. Le plan de la nervure de travail est incliné par rapport au plan perpendiculaire à l'axe du tube de façon qu'au point de contact entre la nervure et le tube cette nervure se trouve parallèle à la Ligne d'ondulation. Le tube est supporté par deux douillets, l'une de chaque côté de l'élément ondulateur. Cette combinaison- est décrite dans le brevet anglais nO 791,513. Pour former des ondulations annulaires dans un tube métallique, il a été proposé d'utiliser un élément ondulateur annulaire entourant excentriquement le tube de façon qutune nervure hélicoidale de travail du pourtour intérieur de l'élément ondulateur annulaire porte contre le tube, et de déplacer ltélé- ment ondulateur annulaire de façon que son centre géométrique suive un trajet circulaire autour de l'axe du tube pendant le déplacement du tube à travers ltélément ondulateur. Le mouvement nécessaire de l'élément ondulateur est-assuré comme dans le cas précédent par la rotation autour de l'axe du tube dtune tête dans laquelle est monté élément ondulateur.L'élément ondulateur est monté dans la tête pour pouvoir tourner librement autour de l'axe longitudinal de l'hélice de la nervure de travail. Le tube est supporté par deux douillets, une de chaque côté de l'élément ondu lateur. Pendant l'ondulation d'un tube tel qu'une gaine métallique d'un câble, telle qu'une gaine en aluminium en utilisant l'un ou l'autre des appareils considerés ci-dessus, le métal du tube est soumis à des contraintes résultant de son cambrage pour former les ondulations et à des contraintes résultant de ltentraînement du tube et du cable à travers l'élément ondulateur. Ces dernières contraintes varient d'après le poids du tube ou du câble et avec les forc-es exer-cées sur le tube ou le câble pour provoquer son avance.La combinaison de ces contraintes peut se traduire par un écoulement plastique indésirable du métal, en parti-culier au fond et aux flancs-des ondulations, en particulier quand ltélément ondulateur est en métal dur. L'écrouissage résultant de cet écoulement plastique peut réduire sensiblement les caractéristiques de résistance à la fatigue du tube. Cela pose un problème particulier dans le cas d'une gaine de câble quand le câble est soumis à des flexions cycliques.résultant des variations de la température, comme cela a-lieu quand le câble est utilisé pour la commutation de courants de grande intensité. La présente invention a pour objet un appareil pour onduler un tube métallique avec réduction substantielle ou élimination de l'écoulement plastique indésirable du métal du tube, en particulier au fond et aux flancs des ondulations. Un autre problème apparaissant avec les appareils connus décrits ci-dessus est qutil est nécessaire d'appliquer un lubrifiant entre le tube et l'élément ondulateur annulaire métallique et les douilles métalliques supportant le tube pour réduire les efforts par friction agissant sur le tube et pour éviter le grippage entre les métaux Si.le type et la quantité de lubrifiant utilisé ne sont pas choisis convenablement, des résidus de lubrifiant peuvent rester.sur le tube à sa sortie de appareil formeur d'ondulations7 et ce lubrifiant peut gêner le traitement consécutif du tube, par exemple dans le cas dtune gaine de câble 1' application d'une matière bitumeuse pour former une,lgaine ou une enveloppe de- protection contre la corrosion. L'invention a par- suite aussi pour objet un appareil pour onduler un tube métallique ne nécessitant pas-l'application dtun lubrifiant entre le tube d'une part et ltélément ondulateur annulaire et les douilles supportant le câble d'autre part. La présente invention concerne par suite un appareil pour onduler un tube métallique comportant un dispositif pour supporter le tube en permettant son déplacement axial, un élément d'ondulation annulaire monté pourkntourer excentriquement le tube et comportant une nervure de formage sur le pourtour intérieur pour porter contre la surface extérieure du tube afin d'onduler le tube et un dispositif pour déplacer l'élément dton- dulation annulaire pour que son centre géométrique suive un trajet circulaire autour de l'axe longitudinal du tube, au moins la nervure de formage de ltélément ondulateur annulaire étant en matière ayant un module d'élasticité plus faible que le module d'élasticité du métal formant le tube. De préférence, le dispositif pour supporter le tube comporte deux douilles en matière à faible coefficient de frottement placées l'une de chaque côté de l'élément ondulateur pour entourer le tube et le supporter, la matière formant au moins la nervure de formage de 1télément ondulateur annulaire ayant aussi un coefficient de frottement faible. Le lubrifiant est alors inutile. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une partie d'un appareil pour onduler un tube métallique dans un plan contenant l'axe longitudinal du tube à onduler, et la figure 2 est une coupe suivant-la ligne II-II de la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent-un appareil analogue à ceux décrits dans les demandes de brevets anglais nO 1 266/68 et 35.552/68 pour former des ondulations annulaires dans un tube de métal 10 ( figure 2), par exemple la gaine métallique d'un câble électrique. Appareil comprend un élément ondulateur annulaire Il entourant excentriquement le tube 10 de façon que la nervure hélicoidale de formage 12 du pourtour intérieur de la bague d'ondulation 11 porte contre la surface extérieure du tube 10 pour onduler celui-ci.Deux douilles cylindriques 16 et 17 sous la forme de pièces rapportées dans des bagues 14 et 15 sont disposées ae chaque côté de la bague d'ondulation 11 pour supporter le tube 10 et maintenir son axe C-C' dans l'alignement correct par rapport à la bague 11 tout en permettant le déplacement axial du tube 10. Une tète 22 est supportée par les bagues 14 et 15 par l'intermédiaire de paliers à billes 18, 19 pour pouvoir tourner autour de ltaxe du tube 10 et une cage 21 est montée dans la tëte 22 pour tourner avec celle-ci. La bague d'ondulation Il est montée dans la cage 21 par l'intermédiaire d'un palier à billes 20.Comme le montre la figure 2, l'axe-D-D' de l'hélice de la nervure de formage -12 est incliné par rapport à l'axe C-C' du tube 10 d'un angle au moins régal à l'angle de pas de la nervure hélicoidale de formage 12. La raison de cette inclinaison est expliquée plus loin. Une combinaison permet le réglage de l'excentricité de l'axe de la bague d'ondulation Il par rapport à l'axe du tube 10 afin de régler la profondeur des ondulations formées dans le tube 10. La tête 22 est munie de deux éléments diamétralement opposés, chacun comportant une surface de cames 26, ces surfaces étant parallèles l'une à l'autre et étant inclinées par rapport à l'axe C-C' du tube 10.La came 23 est mobile solidairement parallèlement à l'axe C-C' du tube 10 pour régler la position radiale de la cage 21 par l'intermédiaire de galets suiveurs de came 24 qui sont maintenus sur un chemin de roulement cylindrique de la cage 2-1. Les cames 23 sont fixées pour le déplacement axial à un bloc ( non représenté ) qui tourne avec la tête 22 et qui est couplé par l'intermédiaire d'un palier convenable à un manchon ne tournant pas mais mobile-parallèlement à ltaxe C-C' du tube, meme quand la tête 22 est en rotation pour le réglage de la position axiale des cames 23.Cette combinaison pour le réglage de l'excentricité de la bague d'ondulation il est similaire à celle décrite dans le -brevet anglais n 1 097.709 Pendant-la rotation de la tête 22, la bague d'ondulation 11 a un mouvement tel que son centre géométrique ( qui se trouve sur l?axe de la nervure de formage 12) suive un trajet circulaire autour de l'axe C-C' du tube 10, la nervure 12 portant sur le tube 10 et formant ainsi l'ondulation. Le frottement entre la nervure 12 et le tube 10 provoque la rotation de la bague 11 à l'intérieur de son palier à billes 20.Du moment que le tube 10 avance axialement à la vitesse correcte par rapport à la vitesse de rotation de la bague 11, les ondulations formées sont annulaires. Dans appareil représenté, l'axe de la nervure de formage 12 est incliné par rapport à l'axe C-C' du tube 10, de façon que du fait de la rotation de la tête 22 un mouvement axial du tube 10 soit provoqué, la vitesse de ce mouvement axial étant la vitesse nécessaire par rapport à la vitesse de rotation de 1a,88te 22 pour la formation d'une ondulation annulaire.Pour que ce mode d'entraí~ nement ait lieu, il est nécessaire que langue d'inclinaison de l'axe B-B' par rapport à l'axe C-C' soit égal ou supérieur à l'angle de pas de la nervure hélicoidale de formage 12. Conformément à l'invention, au moins la nervure de formage 12 et de préférence la totalité de la bague d'ondulation 11 est en matière ayant un module d'élasticité plus faible que celui du métal formant le tube 10. Par suite, la nervure de formage 12 cède élastiquement avant que l'écoulement plastique du métal du tube 10 puisse avoir lieu. La nervure 12 doit bien entendu avoir une rigidité suffisante pour faire fléchir la paroi du tube 10, et elle doit avoir une résistance à la compression suffisante pour ne pas être endommagée. De préférence la matière formant au moins la nervure de formage 12, et de préférence la totalité de la bague d'ondulation 11, est une matière à faible coefficient de frottement, et la matière formant les douilles 16 et 17 est aussi en matière à faible coefficient de frottement, de façon qu'il soit inutile d'appliquer un lubrifiant entre le tube 10 et la bague d'ondulation Il dtune part, et d'autre part entre les tubes 10 et les douilles 56 et 17. Des matières convenables pour former la nervure de formage 12 et éventuelllement la totalité de la bague d'ondulation Il sont des matières plastiques telles que des polyamides, des résines acétylées, des matières plastiques renforcées ou liées et des caoutchoucs durs naturels ou synthétiques. Ces matières peuvent etre liées à un support en métal dur donnant la résistance voulue. En particulier, pour former des ondulations dans un tube en aluminium, une polyamide est une matière convenable. Des polyamides convenables ont typiquement un module dtélasticité de l'ordre de 175 kg/mm2 tandis que le module d'élasticité de ltaluminium dtune pureté commerciale de 99,8% est de l'ordre de 6.900 kg/mm. Des matières convenables pour les douilles 16 et 17 sont des matières plastiques telles que des polyamides ou des résines acétylées, des matières plastiques renforcées ou liées et des caoutchoucs durs naturels et synthétiques, et ces matières peuvent être liées au support en métal dur. Appareil décrit ci-dessus peut eAtre modifié pour former des ondulations hélicoïdales au lieu d'ondulations annulaires dans le tube de la gaine de faible 10 en formant une bague d'ondulation comportant une nervure de formage 12 circulaire au lieu de la nervure hélicoïdale. Dans un appareil ainsi modifié, la bague dtondulation 11 est inclinée de la façon indiquée sur la figure 2 afin qu'au point de contact de la nervure de formage 12 sur le tube la nervure se trouve dans un plan parallèle à la ligne d'ondulation. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATI0NS 1. Appareil pour onduler un tube de métal, comportant des éléments pour supporter le tube en permettant son déplacement axial, un élément ondulateur annulaire monté pour entourer excentriquement le tube comportant une nervure de formage sur son pourtour intérieur pour porter entre la surface extérieure du tube afin de former les ondulations et des éléments d'entrainement pour entrainer ltélément annulaire ondulateur afin que son centre géométrique suive un trajet circulaire autour de l'axe du tube pendant le déplacement du tube dans le sens axial à travers l'élément ondu lateur,caractérisé en ce qu'au moins la nervure de formage de l'élé- ment annulaire ondulateur est en matière ayant un module d'élasticité inférieur au module d'élasticité du métal du tube. 2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments support s comportent deu}çdouilles en matière à faible coefficient de frottement situées sur les cotés opposés de l'élément annulaire ondulateur, la matière formant au moins la nervure detor- mage de l'élément annulaire ondulateur ayant un coefficient de frottement faible. 3. Appareil selon l'une des revendications 7 et 2 caractérisé en ce qutau moins la nervure de formage de ltélément annulaire ondulateur est en une matière choisie dans le groupe formé par des matières plastiques et les caoutchoucs durs naturels et synthétiques. 4 Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que-la matière des douilles est une matière plastique choisie dans le groupe constitué par les matières renforcées et les matières liées. 5. Appareil selon ltune des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que la matière plastique est choisie dans le groupe formé par les polyamides et les résines acétylées. 6. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce que la polyamide est un " Nylon ". 7. Appareil selon lakevendication 2 et lune quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que la matière des douilles est choisie dans le groupe constitué par les matières plastiques et les caoutchoucs durs naturels et synthétiques. 8. Appareil selon la revendication 7 caractérisé en ce que la matière plastique est choisie dans le groupe des matières plastiques renforcées et des matières plastiques lieues. 9. Appareil selon l'une des revendications 7 et 8 caractérisé en ce que la matière plastique est choisie dans le groupe constitué par les polyamides et les résines acétylées. 10. Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que la polyamide est un " Nylon ". 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que la matière formant les douilles est liée à des supports en métal dur. 12. Tube de métal comportant des ondulations formé à l'aide de ltappareil selon- l'une quelconque des revendications 1 à 11.