Brevet FR2236335A1 — publié le 19750131

La présente invention concerne un appareil servant à munir des tubes d'obturations terminales. L'invention est destinée en premier lieu à s'appliquer aux tubes de gainage d'éléments chauffants à résistance électrique et elle sera donc décrite en référence à une telle application bien qu'elle ne soit pas limitée à celle-ci. Un type courant d'éléments chauffants à résistance électrique présente un tube de gainage en métal rempli d'une poudre isolante dans laquelle est enrobé un conducteur enroulé en hélice ou façonné autrement. Les extrémités du conducteur sont connectées chacune à une broche ou autre organe similaire formant borne, qui dépasse à l'extrémité respective du tube de gainage. Dans la fabrication d'éléments chauffants de ce genre, on opère généralement comme suit. Une fois 1' extrémité inférieure du tube de gainage temporairement fermée, et le conducteur mis en place dans le tube avec ses éléments bornes, on remplit le tube avec la matière isolante en poudre, après quoi on obture l'extrémité supérieure encore ouverte du tube, avec un bouchon ou une rondelle en matière plastique que l'on presse dans l'extrémité du tube pour empêcher la poudre de sortir. On comprime ensuite la matière isolante qui remplit le tube, en réduisant la section de celui-ci en coupe transversale, par roulage ou de toute autre manière.. Une fois comprimé, le remplissage de poudre est si rigide qu'il se maintient de lui-même à l'intérieur du tube.Finalement on traite l'élément thermiquement pour pouvoir le courber. Au cours de ce traitement thermique les bouchons aux deux extrémités fondent et se vaporisent et si la matière plastique est, par exemple, du polyéthylène, il ne reste mebme pas de cendres résiduelles. On peut également éliminer les bouchons avant traitement thermique, par exemple en les brûlant au cours d'une phase opératoire séparée. A ce jour, on opère manuellement pour boucher l'extrémité supérieure du tube à l'aide d'un bouchon ou rondelle préfabriqué, de diamètre convenablement adapté au diamètre intérieur du tube, et que l'on insère à l'extrémité de celui-ci par compression ou au marteau. Cette façon de faire provoque un gaspillage de temps et nécessite par ailleurs l'emmagasinage et la manipulation de bouchons ou rondelles de plusieurs diamètres différents. Un objet de la présente invention est de simplifier l'obtu- ration de l'extrémité supérieure de ces tubes et de la rendre moins conteuse. L'invention propose dans ce but un appareil~servant à obturer une extrémité de tube, notamment tube-de gainage d'élément à résistance électrique, caractérisé par une matrice à poinçon ayant une ouverture de poinçon de la meme forme que l'ouverture de l'extrémité de tube à obturer mais légèrement plus grande que cette dernière ouverture, un moyen pour retenir le tube du côté sortie de la matrice à poinçon, l'extrémité de tube étant coaxiale et proche de cette sortie de matrice, un poinçon disposé du coté entrée de la matrice à poinçon avec son axe géométrique aligné sur l'axe gé-ométrique de la matrice à poinçon et déplaçable le long de ce dernier, des moyens pour déplacer par intermitence un ruban en matière plastique élastique, de largeur légèrement supérieure à la plus grande dimension de ltouverture terminale du tube, ce déplacement se faisant en face de l'ouverture terminale du tube, le ruban chevauchant et recouvrant l'ouverture d'entrée de la matrice à poinçon, et des moyens adaptés à pousser le poin çon vers le ruban et à travers lui ainsi qu'à travers la matrice, afin de lui permettre de forcer dans l'ouverture terminale du tube une rondelle poinçonnée ou formée à llemporte-pièce dans le ruban. Avantageusement la matrice à poinçon fait partie intégrante d'un collier disposé du conté sortie de l'ouverture de la matrice, concentriquement à cette ouverture, le profil en coupe intérieure dudit collier correspondant au profil en coupe extérieur de 1' extrémité du tube. Selon une variante, il est prévu des moyens pour fixer sur un ruban porteur des rondelles d'obturations préfabriquées uniformément espacées. D'après un mode de réalisation avantageux de cette dernière variante il est prévu des moyens pour recycler le ruban porteur à la manière d'une bande sans fin. Selon un mode de-réalisation que l'on décrira plus en détail ci-après, l'appareil selon l'invention comporte un poinçon qui, au cours d'une seule et même opération, découpe une rondelle dans un ruban en matière plastique et la pousse à l'intérieur de 1' extrémité supérieure d'un tube où elle est retenue par frottement contre la surface- intérieure de ce tube. Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront par ailleurs de la description que l'on va en donner ci-après portant sur un mode de réalisation choisi à titre d' exemple et représenté sur les dessins annexés dont - la figure 1 est une vue en coupe verticale de l'appareil décrit - la figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne II-II de la figure I - la figure 3 est une vue en plan d'un moyen de serrage de tube, prise suivant la ligne III-III de la figure 1. Del qu'illustré l'appareil sert à obturer lextréité supérieure d'un tube R servant de gaine métallique à un élément chauffant à résistance. h I'extréit supérieure du tube qu'il s'agit d'obturer dépasse une borne S en forme de broche, reliée à un conducteur, non représenté, logé dans le tube. On peut distinguer dans l'appareil d'obturation trois parties principales, à savoir un mécanisme A d'alime-ntation ou d' apport, qui fait avancer pas à pas un ruban B en polyéthylène, ou en toute autre matière convenable, sur lequel il s'agît de prélever par poinçonnage une rondelle d'obturation pour l'introduire à l'extrémité du tube, un moyen de poinçonnage C adapté à prélever à l'emporte-pièce sur le ruban une rondelle d'obturation D, et à la pousser dans l'extrémité du tube à chaque opération, et enfin un moyen E de serrage de tube servant à retenir le tube R pendant l'opération de poinçonnage et d'insertion. L'appareil d'obturation est disposé sur un support 10 qui porte le mécanisme d'alimentation A, à droite sur la vue de la figure 1, et le moyen de poinçonnage C ainsi que le moyen de serrage de tube z à gauche sur cette même vue. Le mécanisme d'alimentation A présente une monture 11 de cylindre ou de vérin, fixée au support 10 et portant un vérin 12. Ainsi le vérin 12 est stationnaire et sa tige porte une monture 13 destinée à recevoir un vérin 14. La tige du vérin 14 est munie à son extrémité inférieure d'un organe presseur 15 adapté à comprimer le ruban en polyéthylène D pour chaque course d'alinentation du vérin 12. La monture de vérin 13 porte un arbre 16 qui passe à travers une douille de guidage 17 vissée dans la monture de vérin 11, lequel arbre porte, à droite sur la vue de la figure 1 deux écrous réglables 18 et 19 qui butent à chaque course d' alimentation du vérin 12 contre un arrêtoir 20 afin de lîniter l'amplitude de cette course d'alimentation.Une monture 21 porte un vérin 22 muni d'un organe presseur 23 adapté à comprimer le ruban de polyéthylène B afin de l'immobiliser pendant la course de retour du vérin 12 vers s-a position de départ après chaque course d'alimentation. n'ensemble de poinçonnage C comporte une partie de bâti inférieure 24 disposée sur un support 10, une paroi de montage latérale 25 et une partie de bâti supérieure 26. Sur la figure 1 on voit, entre les extrémités de droite de la partie de bâti inférieure 24 et de la partie de bâti supérieure 26, un boulon d'entretoisement 27 muni d'un écrou 28. La partie de bâti supérieure 26 porte un vérin 29 dont la tige 30 est munie d'un organe 31 garni à son extrémité inférieure de deux poinçons 32 et 33. Ceuxci sont adaptés à eoopérer avec deux matrices respectives 34 et 35 disposées sur une plaque de support inférieure commune 36, les poinçons 32, 33 étant montés coulissant dans deux douilles respectives 37 et 35 portées en commun sur une plaque supérieure 39. Les poinçons 32, 33sont montés en commun sur un organe 40 auquel ils sont fixés par une vis respective 41, 42. Dans l'exemple choisi, la matrice 36 forme collier de guidage pour le tube R. le moyen de serrage de tube E présente deux branches à pivot 44, 45 capables de pivoter pour se rapprocher et s'éloigner l'une de l'autre et qu'un ressort de rappel ramène en position ouverte de manière à élargir l'espace 46 entre elles. Chacune des branches 44, 45 est garnie d'une demi-douille circulaire respective 47; 48 fixée à la branche corresponaante par une vis 49 (figure 1). Le moyen de serrage de tube est ainsi adapté à recevoir des tubes de différents diamètres par simple rechange des åemi-douilles 47,48. Les branches 44, 45 sont adaptées à se rapprocher l'une de l'autre pour serrer le tube X, au moyen d'un coin 49 que l'on introduit entre les branche-s et qui coopère avec des galets presseurs 50, 51. Le coin 49 est disposé sur la tige 52 d'un vérin 53. our le coin 49 est disposé un taquet 54 adapté à opérer sur un commutateur 55 (figure 1) qui commande la course de travail du vérin 12. La monture sus-mentionnée 31 de la tige 30 du cylindre 29 est munie d'un bras 56 adapté à agir sur deux commutateurs 5, 58 qui commandent le fonctionnerent du vérin 29. L'appareil décrit ci-dessus, fonctionne comme suit On supposera que les divers éléments de l'appareil occupent les positions représentées, à partir desquelles la course de travail du vérin 29 est amorcée manuellement, ou automatiquement si on le désire, la tige 30 se déplaçant alors vers le bas, ce qui fait que le poinçon 32, coopérant avec sa matrice 34, prélève une rondelle D sur le ruban de polyéthylène B et la comprime à l'intérieur de l'extrémité de tube R. Pendant cette opération le tube est retenu en position représentée par le moyen de serrage E, tandis que le ruban B est immobilisé par le vérin 22 qui le naintient serré par son organe presseur 23. Pendant le mouvement vers le bas de la tige 30, le poinçon 33 forme un trou dans le ruban B en coopération avec sa matrice 35.Après insertion de la rondelle D dans l'extrémité du tube, la tige 30 revient en arrière en position haute et le serre-tube de relâche pour permettre de retirer le tube axialement vers le bas. Le ruban B est toujours maintenu serré par le vérin 22 et l'organe presseur 23. Alors le vérin 14 entre en action avec son organe presseur 15 pour se saisir du ruban B, après quoi celui-ci est relaché par l'organe presseur 23. A ce moment le vérin 12 entre en action pour se déplacer vers la gauche avec l'organe presseur 15, dans la mesure déterminée par les écrous 18 et 19. Bien entendu la course d'alimentation correspond à la distance de centre à centre entre les poinçons 32 et 33. Au cours de cette course d'alimentation du vérin 12, le trou central, poinçonne par le poinçon 33 au cours de l'opération immédiatement précédente, se déplace pour se trouver aligné sur le poinçon 32. A ce moment le ruban Best serré par le vérin 22 et l'organe presseur 23, le vérin 14 pouvant alors libérer le ruban de son- organe presseur 15 pour retourner en position de repos. A la suite de la séquence opératoire décrite ci-dessus on introduit en position un autre tube R muni de sa broche S en face et au dessous du poinçon 32 et on le serre au moyen du dispositif E.On peut alors répéter les séquences opératoires décrites ci-dessus. On conçoit aisément d'après cette description que l'appareil selon l'invention est facilement adaptable aux dimensions de tubes mis en oeuvre à tout moment donné ainsi qu'aux dimensions de broches S, à cause des possibilités de rechange des éléments de poin çon et de matrice ainsi que des garnitures semi-cylindriques ou machoires 47 et 48. On conçoit également que diverses dispositions, non représentées sur les dessins, pourront permettre de relier entre eux, dans un ensemble de commande, les divers clapets et vérins, pour pouvoir régler à volonté les intervalles ou retards entre les points de départ des opérations individuelles. Les organes de sécurité nécessaire, électriques et/ou pneumatiques pourront être incorporés aux réseaux servant à amorcer les phases opératoires individuelles. Cependant de tels éléments ne font pas partie de la présente invention et il ne sera donc pas nécessaire de les décrire. Bien entendu les dispositions décrites et représentées pourront faire l'objet de diverses modifications et variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Une de ces modifications consiste à munir l'appareil de moyens séparés pour former par poinçonnage des rondelles d'obtu- rations, des trémies pour emmagasiner des rondelles obturantes préfabriquées et des moyens pour fixer celles-ci à intervalles égaux sur un ruban porteur B que l'on alimente en position de travail au moyen de ce ruban, lequel peut etre continu ou du type sans fin. On conçoit que le ruban porteur ou bande peut astre du meme matériau que les rondelles d'obturations ou d'un matériau différent. VMDICAIOjN8 1. Appareil servant à obturer une extrémité des tubes, notamnent tube de gainage d'élément à résistance électrique, caractérisé par une matrice à poinçon ayant une ouverture de poinçon de la même forme que l'ouverture de l'extrémité de tube à obturer Lais légèrement plus grande que cette dernière ouverture-, un moyen pour retenir le tube du cté sortie ce la matrice à poinçon, I'extréité de tube étant coaxiale et proche de cette sortie de oratrice, un poinçon disposé du côté entrée de la matrice à poin çon avec son axe géométrique aligné sur l'axe géométrique de la matrice poinçon et déplacable le long de ce dernier, des troyens pour déplacer par interrittence un ruban en matière plastique élastique de largeur légèrement supérieure à la plus grande dimen-- sion de l'ouverture terminale du tube, ce déplacement se faisant en face de l'ouverture terminale du tube, le ruban chevauchant et recouvrant l'ouverture d'entrée de la matrice à poinçon, et des moyens adaptés à pousser le poinçon vers le ruban et à travers lui ainsi qu'à travers la matrice, afin de lui permettre de forcer dans l'ouverture terminale du tube une rondelle formée à l'emporte pièce dans le ruban. 2. Appareil suivant la revendication 1, dont la matrice à poinçon fait partie intégrante d'un-collier disposé du coté sortie de l'ouverture de la matrice, concentriquement à cette ouverture, le profil en coupe intérieur dudit collier correspondant au profil en coupe extérieur de l'extrémité du tube. 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, comportant des moyens pour fixer sur un ruban porteur des rondelles d'obturations préfabriquées uniformément espacées. 4. Appareil suivant la revendication 3, comportant des moyens pour recycler le ruban porteur à la manière d'une bande sans fin.