Brevet FR2490118A1 — publié le 19820319

L'invention se rapporte à un dispositif permettant de réaliser un compensateur à tube ondulé à partir d'un morceau de t8le tubulaire en forme de cylindre de révolution, comprenant deux cylindres principaux parallèles, dont l'écartement est réglable et qui peuvent être entraînés dans des sens de rotation inverses et avec des vitesses de rotation mutuellement coordonées par deux moteurs hydrauliques dotés d'une canalisation d'alimentation commune, et des disques à profil ondulé qui sont montés sur les cylindres principaux en une disposition en quinconce, sont entraînés respectivement en rdation par le cylindre principal associé et peuvent être mutuellement rapprochés en direction axiale sur le cylindre principal associé à l'aide d'au moins un mécanisme à vis comprenant une tige filetée parallèle aux cylindres principaux, tandis que les tiges filetées de chaque cylindre principal sont dotées d'un arbre d'entraînement commun couplé avec l'arbre de sortie du moteur hydraulique associé. Dans un dispositif connu de ce genre (demande de brevet allemand no 2 831 202), l'arbre commun d'entraînement des tiges filetées de chaque cylindre principal est constitué par l'extrémité de ce cylindre principal accouplée à l'arbre de sortie du moteur hydraulique associé. De ce fait, les disques à profil ondulé sont poussés et se déplacent en direction axiale sur les cylindres principaux dès que ces derniers sont entratnés. Cela constitue un inconvér1eût au moins au début du formage du morceau tubulaire de tôle en un compensateur à tube ondulé sous l'action du rapprochement des disques à profil ondulé et des cylindres principaux. Il serait en effet souhaitable de pouvoir faire tourner à la vitesse réalisée au cours du formage le morceau tubulaire de tale-avant son formage afin d'être en mesure par exemple de contrôler que le mouvement du morceau tubulaire i tôle est correct et de ne commencer qu'ensuite le formage. Mais bien plus gênant encore est 2490118 - le fait que la vitesse de déplacement des disques à profil ondulé est directement proportionnelle à la vitesse de rotation des cylindres principaux.-A moins d'échanger les tiges filetées et les disques à profil ondulé contre des pièces-correspondantes comportant un autre pas de filetage, on ne peut en pratique former à l'aide du dispositif qu'un morceau tubulaire de tôle donné en un compensateur à tube ondulé déterminé. Or on a besoin, en particulier pour des tôles d'épaisseurs diffé- rentes, de rapports différents entre la vitesse de déplacement des disques à profil ondulé et'la vitesse de roition des cylindres principaux. L'invention a pour but d'aménager un dispositif du genre considéré de telle manière que d'une part les disques à profil ondulé puissent 9tre maintenus au. repos alors que les cylindres principaux sont en rotation, et que d'autre part la vitesse de déplacement des disques à profil ondulé puisse 8tre réglée dans un rapport quelconque relativement à la vitesse de rotation Ès cylindres principaux. Ce but est atteint selon l'invention par le fait qu'entre chacun des deux arbres d'entrainement des tiges filetées d'une part et l'arbre de sortie correspondant des moteurs hydrauliques d'autre part est interposé un différentiel comportant un arbre de sortie qui est relié à l'arbre d'entratnement et dont la vitesse est proportionnelle à la somme algébrique de la vitesse d'un premier arbre d'entrée recevant son mouvement de l'arbre de sortie du moteur correspondant et de la vitesse d'un second arbre d'entrée, les seconds arhes d'entrée de ces deux différentiels étant couplés par une bande sans fin entratnée par un moteur à vitesse réglable. Grâce à un réglage convenable de la vitesse et du sens de rotation du moteur d'entratnement de la bande sans fin et, par suite, de la vitesse et du sens de circulation de cette dernière, on peut ainsi superposer, aux vitesses de rotation apparadmant sur les 249011E premiers arbres d'entrée des différentiels et se trouvant dans un rapport prédéterminé avec la vitesse de rotation des cylindres principaux, par les seconds arbres d'entrée une vitesse de rotation positive ou négative pratiquement quelconque, de sorte qu'également les tiges filetées en rotation autour du cylindre principal associé peuvent être réglées à des vitesses et des sens de rotation quelconques, un arrêt complet des disques àprofil ondulé en rotation lenttr sur les cylindresprincipaux/pouvant égalev t obtenu sans difficulté. La liaison purement mécanique établie entre les arbres de sortie des moteurs hydrauliques et les tiges filetées est particulièrement avantageuse, car, grâce à celle-ci, contrairement aux solutions qui mettent en oeuvre des agencements de commande électrique comportant des circuits comparateurs, pratiquement aucune oscillation d'actionnement n'apparaît une fois qu'on a mis en marche et réglé le moteur d'entraînement. Des modes de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention vont 8tre maintenant explicités. Une solution constructive particulièrement simple pour réaliser la liaison entre un arbre d'entraînement commun et la ou les tiges filetées associées, en particulier lorsque plus de trois disques à profil ondulé sont disposés sur le cylindre principal correspondant, est caractérisée par le fait que les tiges filetées associées respectivement aux cylindres principaux sont en prise par des roues d'extrémité à denture extérieure avec la denture intérieure d'au moins une couronne dentée à double denture qui est disposée concentriquement autour du cylindre principal correspondant et dont la denture extérieure est en prise avec un pignon calé sur l'arbre d'entraînement commun. Il conOïent d'autre part d'utiliser des rapports de démultiplication entre les arbres de sortie des moteurs hydrauliques et les premiers arbres d'entrée associés des différentiels d'une part, ainsi qu'entre les arbres de sortie des différentiels et les tiges 2490118 ? filetées d'autre part, tels que les disques à profil ondulé restent au repos suivant la direction axiale des cylindres principaux lorsque ces derniers sont entraînés et qu'en même temps la bande sans fin n'est pas entrainée, c'est-à-dire que son moteur d'entralnement est à l'arrêt. Cette disposition conduit à des conditions particulièrement simples et claires en ce qui concerne le réglage du moteur d'entralnement de la bande sans fin; elle signifie qu'à l'arrêt du moteur d'entratnement correspond l'arrêt des disques à profil ondulé, à la marche du moteur dans un sens de rotation le rapprochement des disques et à la marche du moteur dans l'autre sens l'écartement des disques. De préférence, dans la forme d'exécution o l'un des deux cylindres principaux et le moteur hydraulique associé sont stationnaires, le moteur hydraulique associé à l'aatre cylindre principal déplacable et le différentiel sont de même stationnaires et correspondant/sont reliés par des arbres articulés extensiles respectivement au cylindre principal et à l'arbre d'entr&emeht des tiges filetées correspondantes. Cette disposition présente l'avantage qu'elle permet de réduire à une valeur ninîmale la masse des parties en mouvement du dispositif, ce qui contribue à la stabilité de marche de celui-ci. La réalisation de la bande sans fin sous forme d'une chatne (évidemment en coopération avec des roues dentées) évite d'une manière très simple tout glissement indésirable. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment lalrésente invention peut être mise en pratique. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement et partiellement, en coupe longitudinale par un plan vertical, un dispositif selon l'invention, respectivement au début et à la fin d'une opération de formage. La figure 3 représente l'agencement d'action- 24901 1 nement de l'objet des figures 1 et 2. Comme le montrent les figures 1 et 2, le dispositif comprend principalement deux cylindres principaux 1,2 parallèles et, montés sur ceux-ci, des disques à profil ondulé 3,4,5. La distance verticale séparant les deux cylindres principaux 1,2 est réglable c'est ce qu'indique la double flèche 6. On n'a pas représenté en détail qu'à cet effet le cylindre principal 1 (situé en haut sur les figures), sur lequel a été placé un morceau de tôle 7 en forme de cylindre de révolution à mettre en forme en un compensateur à tube ondulé 7', présente un axe stationnaire, tandis que l'autre cylindre principal 2 (situé en bas sur les figures) est déplaçable suivant la double flèche 6 au moyen d'un mécanisme à vis. Les deux cylindres principaux 1,2 peuvent être entraÂnés par deux moteurs hydrauliques 8, dotés d'une canalisation d'alimentation 9 commune, suivant des sens de rotation opposés et avec concordance automatique de leurs vitesses de rotation. Les disques à profil ondulé 3, 4,5 sont entratnés en rotation par les cylindres principaux 1,2 et peuvent être amenés suivant la direction axialedes cylindres principaux 1, 2 en une disposition mutuelle en quinconce dans laquelle ils demeurent, ce qu'indique les flèches 10 de la figure 1. Pour réaliser un compensateur tubulaire 7' à double ondulation sont prévus sur le cylindre principal 1 deux disques à profil ondulé 3 et sur l'autre cylindre principal 2 trois disques à profil ondulé 4,5. Le disque intermédiaire 4 du cylindre principal 2 est disposé au centre, sans possibilité de déplacement. Les quatre autres disques 3,5, situés en position décalée sur les cylindres principaux 1,2, sont mobiles axialement en translation le long de leur cylindre principal associé respectif au moyen d'au moins un mécanisme à vis 11, 12 respectif, les tiges filetées 11 de ce mécanisme étant disposées parallèlement aux cylindres principaux 1,2 et comportant des portions filt(w 2490118! en sens inverse. A ces portions filetées, qui offrent des pas différents sur les deux cylindres principaux 1,2, sont associés des écrous 12 solidaires des disques 3,5 correspondant. Comme on le déduit d'un examen comparatif des figures 1 et 2, le morceau de tôle tubulaire 7 est transformé, dans une unique opération Die formage, en un compensateur à tube ondulé 7', par rapprochement des deux cylindres principaux 1,2 en rotation et simultanément des disques 3,4,5 tournant avec ceux-ci, sans changement de la position relative axiale des disques 3,4,5 et du morceau de tole 7 ainsi que sans refoulement ou allongement de la tôle. La figure 3 montre que les cylindres principaux 1,2 sont directement entrainés par les moteurs hydrauliques 8. Les tiges filetées 11 de chaque cylindre principal 1,2 comporte un arbre d'entraînement 14 commun, couplé à l'arbre de sortie 13 du moteur hydraulique 8 correspondant. Les tiges filetées 11 associées aux disques 3,5 décalés par rapport au centre, dont seulement l'une a été représentée pour la clarté des figures, sont en prise par des roues d'extrémité 15 à denture extérieure avec la denture intérieured'une couronne dentée 16 à double denture qui est disposée concentriquement autour du cylindre principal 1 ou 2 et dont la denture extérieure est en prise avec un pignon 17 calé sur l'arbre d'entratnement commun 14. On a représenté sur la figure 3 une autre tige filetée ll'pour chacun des deux cylindres principaux 1,2, avec liaison appropriée à l'arbre d'entraînement 14 commun; ces tiges filetées ll' complémentaires sont destinées aux autres disques à profil ondulé qui seraient éventuellement disposés en des positions décalées sur les cylindres principaux 1,2 pour la réalisation de compensateurs 7' comportant plus de deux ondulations. , Entre chacun des deux arbres d'entra'nement et l'arbre de sorie 13 correspondant les moteurs hydrauliques 14 des tiges filetées 11, ll' d une part/8 d autre part est interposé un différentiel 18. Plus en détail, la disposition est telle que 249011 E l'arbre de sortie 13 de chaque moteur hydraulique 8 est relié par une transmission démultiplicatrice 19 au premier arbre d'entrée 20 du différentiel 18 et l'arbre de sortie 21 de celui-ci à l'arbre d'entraînement 14 des tiges filetées 11,11'. Les seconds arbres d'entrée 22 de ces deux différentiels 18 sont couples par une bande sans fin 23 forméepar une chaîne et entrainée par un moteur 24 à vitesse réglable. Les rapport de démultiplication entre les arbres de sortie 13 des moteurs hydrauliques 8 et les premiers arbres d'entrée 20 associés des différentiels 18 d'une part, ainsi qu'entre les arbres de sortie 21 des différentiels 18 et les tiges filetées 11, ll' d'autre part, sont choisis tels que les disques 3,5 restent au lor sue repos/Les cylindres principaux 1,2 --------sont entraînés et qu'en m8me temps la bande sans fin 23 n'est pas entraTnée, c'est-à-dire que son moteur d'entratnement 24 est à l'arrêt. Si le moteur 24 fait tourner la bande sans fin 23 dans un certain sens,les disques 3,4,5 se rapprochent. Pour un sens de circulation inverse de la bande sans fin 23, les disques 3,4,5 s'écartent. Les deux moteurs hydrauliques 8 et les deux différentiels 18 sont disposés en situation stationnaire et sont reliés respectivement aux cylindres principaux 1,2 et aux arbres d'entratnement 14 des tiges filetées 11, ll' par des arbres articulés 25,26 qui ont été simplement esquissés sur la figure 3, les arbres articulés 26 associés au cylindre principal déplaçable 2 étant extensibles. En dehors de cela, les agencements d'entraînement des Eux cylindres principaux 1,2 ont une structure identique. REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant de réaliser un compensateur à tube ondulé à partir d'un morceau de tôle tubulaire en forme de cylindre de révolution, comprenant deux cylindres principaux parallèles dont l'écartement est réglable et qui peuverttre entraînés dans des sens de rotation inverses et avec des vitesses de rotation mutuellement coordonnées par deux moteurs hydrauliques dotés d'une canalisation d'alimentation commune, et des disques à profil ondulé qui sont montés sur les cylindres principaux en une disposition en quinconce, sont entrainés respective- ment en rotation par le eylindre principal associé et peuvent 9tre mutuellement rapprochés en direction axiale sur le cylindre principal associé à l'ade d'au moins un mécanisme à vis comprenant une tige filetée parallèle aux cylindres principaux, tandis que les tiges filetées de chaque cylindre prieipal sont dotés d'un arbre d'entratnement commun couplé avec l'arbre de sortie du moteur hydraulique associé, dispositif caractérisé par le fait qu'entre chaeun des deux arbres d'entratnement (14) des tiges filetées (11) d'une part et l'arbre de sortie (13) correspondant des moteurs hydrauiques(8)d'autre part est interposé un différentiel(18)comportant un arbre de sortie(2" qui est relié à l'arbre d'entratnement (14)et dont la vitesse est proportionnelle à la somme de la vitesse d'un premier arbre d'entrée(20) recevant son mouvement de l'arbre de-sortie(13)du moteur(8) correspondant et de la vitesse d'un second arbre d'entrée(22), les seconds arbres d'entrée(22)de ces deux différentiels(18)étant couplés par une bande sans fin(23) entraînée par un moteur(24)à vitesse réglable. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les tiges filetées(ll)associées respectivement aux cylindres principaux(l,2) sont en prise par des roues d'extrénité(15)à denture extérieure avec la denture intérieure d'au moins une couronne dentée (16)à double denture qui est disposée concentriquement autour du cylindre principal (1) ou(2) et dont la denture extérieure Z49011 est en prise avec un pignon(17)calé sur l'arbre d'entraînement commun (14). 3.- Dispositif selon la revendication i ou 2, caractérisé par des rapports de démultiplication entre les arbres de sorte (13)des moteurs hydrauliques(8)et les premiers arbres d'entrée(20)associés des différentiels Q8)d'une part, ainsi qu'entre les arbres de sortie (21)des différentiels(18)et les tiges filetées(ll)d'autre part, tels que les disques à profil ondulé(3,4,5) restent aurepos suivant la direction axiale des cylindres principaux (1,2)lorsque ces derniers sont entratnés et qu'en même temps la bande sans fin(23)n'est pas entraînée, c'es-à-dire que son moteur d'entratnement(24) est à l'arrêt. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans la forme d'exécution o l'un des deux cylindres principaux et le moteur hydraulique associé sont stationnaiil, caractérisé par le fait que le moteur hydraulique(8)associé à l'autre cylindre principal (2)déplaçable et le différentikl(l8) correspondant sont de même stationnaires et sont reliés par des arbres articulés extensibles(26)respectivement au cylindre principal (2)et à l'arbre d'entralnement(14)des tiges filetées (11) correspondantes. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la bande sans fin(23)est réalisée sous la forme d'une chaine.