Brevet FR2481619A1 — publié le 19811106

La présente invention se rapporte à une machine pour la production de tubes enroulés en spirale à partir d'une tOle en bande, o Le type de machine pour la production de tubes enroulés en spirale en tôle que l'on a utilisé jusqu'à maintenant comprend des paires menées de cylindre pour tirer la bande à enrouler en spirale en provenance d'un rouleau de stock, et la pousser vers l'avant jusqu'à un mandrin cylindrique stationnaire, et des cylindi de formation de la bande au- moyen desquels lesbords de la bande sont configurés pour un pliage subséquent, Entre le train de cylindreset le maadrin. est agencé un dispositif de guidage de la bande pour empQoher de se froisser avant d'être enrouléesur le mandrin stationnaire Subséquemment à un pré-profilage des bords, la bande est amenée tangentiellement sur le mandrin à un angle par rapport au plan diamétral géométrique de celui-ci, tel que les profils des bords soient en relation de chevaucheient dans les spires afin de former ainsi un joint qui est ensuite plié au moyen d'un cylindres de presiMo lMbremnt rotatif qui est maintenu pressé contre le joint entre les bords de la bande enroulée. Afin de réduire le frottement entre le mandrin stationnaire et la bLde passant au-dessus de lui au cours de lopération d'enroule- ment, la bande est refroidie par addîtion d'un liquide de refroidissement tel que, par exemple, une solution de savon, qui réduit le frottement entre la band et le mandrin et refroidit ainsi également le mandrino Un tube continu est extrait du midanrin et ensuite coupé à certaines longueurs. A cette fin, dans les machines traditionnelles, une soie à coupe transversale est pr@u au-delà du mandrin, au moyen de laquelle le tube est coupé à la longueur souhaiteo Fréquemment, au moins une partie des cylindres menants pour amener la bande au mandrin est ondulée ou godronnée pour augmenter l'engagement avec les surfaces de la bande, et les cylindres sont entra!nés par un moteur à transmission de vitesse variable. Le type traditionnel de machine à enrouler les tubes qui vient d'être décrit ci-dessus présente un certain nombre de problèmes. L'un des problèmes les plus sérieux est le bruit provoqué par la coupe de ces tubes. A titre d'exemple, la coupe de tubesde 400 mm de diamètre avec une lame de scie à dents fines produit un bruit perçant à un niveau de l'ordre de 110-120 dB A quand la lame de scie a une haute vitesse de rotationetpasaede façon répétée sur le tube en rotation pour y pénétrer. Un autre inconvénient de la coupe du tube au moyen d'une lame de scie est la nécessité de réduire sensiblement la vitesse de la machine pendant l'opération de coupe, ce qui donne une mauvaise utilisation de la capacité de la machine. On a pu remédier à ces inconvénients en prévoyant un dispositif de coupe qui fait l'objet du brevet Suédois No. 78 00 535-2, et qui permet une coupe continue de la bande au moyen de couteaux circulaires avant son enroule- ment sur le mandrin. La bande est coupée à un angle adapté au diamètre du tube fini, cet angle étant d'autant plus petit que le diamètre du tube sera plus grand, par exemple 180 pour un tube de 100 mm et 4,50 pour un tube de 400 mm à une largeur de bande de 100 mm. De cette façon, le problème du bruit a pu être totalement éliminé et par ailleurs, on a atteint l'avantage supplémentaire d'une machine pouvant fonctionner continu- ellement sans devoir réduire la vitesse d'alimentation au cours de la coupe du tube à la bonne longueur. Ainsi, avec le dispositif de coupe ci-dessus mentionné, on a pu atteindre une amélioration radicale d'une machine traditionnelle d'enroulement de tubes, qui cependant présente encore certains inconvénients sérieux. La bande doit être rincée au moyen d'un liquide de refroidissement pour réduire le frottement et refroidir le mandrin stationnaire. Par ailleurs, sans le dispositif de coupe prévu par l'invention ci-dessus mentionné c 'est-à- dire avec la coupe antérieure du tube au moyen d'une lame de sole, des éclaboussures et une buée de liquide de refroidissement en mélange avec des écailles et particules de la t81e sont éjectées dans la pièce environnante, créant un environnement néfaste à la santé. Certainement, l'aspect d'environnement néfaste de lutilisatieon d'ui liquide de refroidissement peut être éliminé avec le dispositif de coupe prévu selon l'invention ci-dessus, mais néanmoins sa manipulation ambne un inconvénient et un débit réduit du processus tel quel. Un autre inconvénient d'une machine à enrouler les tubes traditionnelle réside dans le fait que la bmede est poussée Jusqu'au mandrin. tatioennaire au moyen des cylindres d'alimentation. Cependant, cela présuppose que la bande ne soit pas trop mince, et ne soit pas composée d'un métal doux tel que l'aluminium. La pratique a montré que la plus faible épaisseur utilisable pour uoe feuille ou tôle d'aluminium ainsi qu'une tble galvanisée était de l'ordre de 0,5 mm et que la plus forte épaisseur possible pour une tôle galvanisée était de l'ordre de 1-1,2 mm. Cependant, il y a également iune grande demande pour des tubes faits d'une tôl1e plus mince ainsi que plus épaisse, Selon la présente invention, on prévoit une machine pour la production de tubes enroules on spirale, permettant d 'éliminer la nécessité de cylindresnenés d' alimentation, et permettant l'enroulement en spirale-de tubesà partir d'une bande en métal à des épaisseurs pouvant descendre jusqu'à 0,2 mm, môme en aluminium et peuvent atteindre 4 mm, môme en fer. La machine selon l'invention comprend - a) un mandrin cylindrique avec un axe de cylindre disposé horizontalement pour l'enroulement eon spirale de la bande; b) un dispositif de guidage pouvant être réglé par rapport à l'axe vertical d'un plan diamétral géométrique à travers le mandrin afin de guider la bande déroulée d'un rouleau d'alimentation vers le mandrin à un angle aigu calculé par rapport à la largeur de la bande et au diamètre du mandrin; et c) un cylindre-de pression travaillant contre le mandrin, ce mandrin étant porté à l'une de ses extrémités par un arbre qui est relié à un moteur d'entralnement à transmission de vitesse variable, ce mandrin étant adapté, en coopération avec le cylindre de pression l'engageant en relation à vide, par engagement de friction, à tirer la bande du rouleau d'alimentation sur le mandrin pour un enroulement en spirale autour de ce mandrin en rotation. Selon un mode de réalisation de l'invention, les cylindes de formation de la bande sont agencés sur le dispositif de guidage entre le rouleau d'alimentation et le mandrin pour configurer les bords de la bande pour un pliage subséquent au moyen du cylindre de pression ci- dessus mentionné. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation et la figure 2 est une vue en plan illustrant schématiquement la machine à enrouler les tubes selon l'invention. La machine des figures 1 et 2 comprend un mandrin cylindrique 1 pour l'enroulement en spirale d'une bande 2 pour former un tube 3.La bande 2 est prise d'un rouleau 4 qui est supporté par un chariot 5. Le chariot 5 est rigidement relié à un dispositif de guidage 7 au moyen d'arbres 6 pour un guidage tangentiel de la bande vers le mandrin 1 à un angle aigu prédéterminé par rapport à un plan diamétral géométrique àtravers le mandrin 1. Le dispositif de guidage 7 comprend une plaque inférieure 8 ou fond ayant des barres coulissantes 9, 10 dressées sur ses bords latéraux, et les cylindres nécessaires de guidage 11,. Le fond est tourilloinné pivotant sur un boulon 12 centralement en dessous de l'axe du mandrin dans la zone du guidage tangentiel de la bande jusqu'au mandrin. Au centre, en dessous de l'axe du mandrin'est agencé un cylindre de pression traditionnel 13, dont la seule fonction dans des machines antérieures pour enrouler les tubes, est de plier la bande précédemment profilée sur ses bords, Cependant, dans la machine selon l'invention, le cylindre de pression 13 a également une autre fonction, c'est-A-dire en tant qu'élément de serrage, comme cela deviendra mieux apparent ci-après, Selon l'invention, le mandrin 1 est relié au moyen d'un arbre 14, à un moteur d'entralnement 15 avec transmission de vitesse variable Quand la mandrin 1 tourne, par engagement de friction entre lui et le cylindre de pression 13, la bande 1 est tirée hors du reuleau d'alimentation 4 et est enroulée en spirale sur le mandrin0 De préférence, des cylindes de formation de la bande sont également prévus d'une façon connue sur le dispositif de guidage 7 (non représentés), pour la production de tubes pliés, auquel cas la bande est bien entendu enroulée avec les bords se chevauchant. E l'absence de cylindresdeformation de la bande celle-ci sera enroulée bord à bord, ce qui est interressant particulièrement dans le cas de bandes en tôle en acier inoxydable, ou en fer ayant des épaisseurs jusqu'à 4 mm, auquel cas les bords sont soudés bout-à-bout. Sur la figure 2, un dispositif de coupe 16 avec des couteaux rotatifs 17, 18 selon le brevet suédois No. 78 00 535-2 ci-dessus mentionneé, est montré très schématiquement. Ce dispositif peut ôtre utilisé uniquement pour une tôle mince, le dispositif de guidage de la bande étant alors également pourvu de cylindresde formation de la bande et la bande pliée aux joints au moyen du cylindre de pression 13. Avec la machine à enrouler les tubes selon l'invention, on obtient une simplification essentielle de l'équipement mécanique, et un élargissement essentiel de la gamme utilisable des épaisseurs pour le matériau de la bande. A titre d'exemple, grâce au fait que la bande sera tirée par le mandrin en rotation, il est possible à partir d'une bande d'aluminium de 0,2 mm, d'enrouler des tubes ayant des diamètres de 65-300 mm, ce qui n'était pas possible avec les machines précédemment connues. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulierelle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Machine pour la production continue de tubes enroulés en spirale à pa.ir d'une tble en bande. caractérisée en ce qu'elle comprend s a) un mandrin cylindrique (1) dont l axe du cylindre est disposé horizontalement, peur lenerolement en spirale de ladite bande (2) b) un dispositif de guidage (7) réglable par rappOrt l'axe vertical d'un plan diamétral geémétrique à travers ledit mandrin afin de guider ladite bande déroulée dun rouleau d'alimentation vers ledit madrin à m angle aigu calculé par rapport à la largeur de ladite bande et au diamètre dudit mandrin; et c) un cylindre de pression (13) travaillant contre ledit mandrin, ledit mandrin étan entralaé à me extrémité par un arbre (14) qui est rell à m moteur d'entralnement (15) à transmission de vitesse variable, ledit mandrin étant adapté, en coopération avec ledt cylindre de pression engageant ledit mandrin. videl à tirerv par engagement de friction, ladite bande de son ruieau (4) sur ledit mandrin pour un eroulemet en spirale autour dudit mandrin en rotation. 2. Nachine selon la revendicatieon 1 c ractérisaen ce que des cylindres de formation de la bade aont prévus sur le dispositif de gldage (7) d?} fe aco:n Qonue, afin de configurer les borda de ladite bande pour un pliage subséquent sur lodit mandria au moyeu du. cylindre de pression préciteé Machine selon la revendication I aractéisée en ce que deux outeaux rotatifs et oopérants (17, 18) sont prévus sur le dispositif de guidage précité de la bande pour couper ladite bande de fagon oblique par rapport à la direction longitudinale avant de la tirer vers le mandrin précité.