Brevet FR2827531A1 — publié le 20030124

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION EN CONTINU D'UN TUYAU FLEXIBLE METALLIQUE ET MOYEN DE FORMAGE POUR LADITE FABRICATION La présente invention se rapporte au domaine de la réalisation des tuyaux métalliques souples. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un procédé de fabrication en continu d'un tuyau flexible métallique présentant un axe longitudinal et sur sa face extérieure une pluralité de rainures circulaires, ledit tuyau étant animé d'un mouvement d'avancement selon son axe longitudinal et lesdites rainures circulaires étant réalisées par pressage, perpendiculairement à la direction d'avancement dudit tuyau, contre ladite face extérieure, d'au moins un moyen de formage présentant au moins un bossage. Les tuyaux flexibles métalliques trouvent des applications dans des domaines très variés. Ils sont utilisés pour véhiculer des fluides liquides ou gazeux sous pression, notamment dans le domaine agroalimentaire, automobile, aéronautique,... L'art antérieur connaît déjà des procédés de fabrication en continu de tuyaux flexibles métalliques. Il est connu, par exemple de réaliser les rainures circulaires, encore appelées ondes , par enfoncement de la matière à l'aide d'un ou de plusieurs moyens de formage présentant un creux et de part et d'autre du creux une bosse. Ces moyens de formage sont entraînés en rotation selon un axe d'avancée du tuyau, l'ensemble des moyens de formage est également entraîné en rotation selon cet axe du tuyau et le tuyau subit une légère inclinaison d'une manière radiale par rapport à cet axe lors du pressage par les moyens de formage. L'inconvénient majeur de ce procédé est de provoquer des efforts très importants dans la matière et de diminuer ainsi ses qualités intrinsèques. En outre, ces efforts sont excentriques et sont accompagnés de frottements importants. Ce procédé permet de réaliser des ondes présentant une hauteur limitée et par conséquent des tuyaux présentant une flexibilité faible. Il a également été proposé de réaliser les rainures à l'aide d'un outillage avançant pas à pas. Cette méthode, lorsqu'elle est accompagnée d'injection de fluide dans le tuyau, permet de réaliser des ondes présentant une hauteur importante, mais c'est une méthode, très lente car non continue. Elle engendre par conséquent un surcoût important de mise en oeuvre par rapport aux méthodes continues. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de fabrication en continu de tuyaux flexibles métalliques permettant une vitesse de fabrication importante tout en préservant la matière d'une dégradation prématurée et tout en permettant de réaliser des ondes présentant une hauteur importante. Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce que ledit pressage est opéré par entraînement selon un mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal dudit tuyau d'un ensemble de pressage formé par une pluralité de moyens de formage présentant chacun respectivement un axe longitudinal, lesdits moyens de formage présentant chacun respectivement un axe longitudinal, lesdits axes longitudinaux étant positionnés de telles manières qu'ils soient sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal dudit tuyau, lesdits moyens de formage présentant chacun un bossage hélicoïdal et étant en outre entraînés selon un mouvement de rotation sur eux-mêmes. Ainsi, les ondes sont crées par le mouvement combiné : de la rotation des moyens de formage sur leurs axes respectifs engendrant un enfoncement progressif du tube, de la rotation de l'ensemble de pressage autour du tuyau engendrant des ondes parallèles, et de l'avancement axial du tuyau. La vitesse des rotations respectivement des moyens de formage et de l'ensemble de pressage est de préférence adaptée à la vitesse d'avancement du tuyau, de manière à permettre de réaliser des rainures circulaires parallèles et identiques. La présente invention se rapporte également au tuyau flexible métallique présentant un axe longitudinal et sur sa face extérieure une pluralité de rainures circulaires, fabriqué par mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La présente invention se rapporte également à un dispositif pour la fabrication en continu d'un tuyau flexible métallique présentant un axe longitudinal A et sur sa face extérieure E une pluralité de rainures circulaires, ledit dispositif comportant au moins un moyen de formage présentant sur sa face extérieure au moins un bossage destiné à permettre de réaliser lesdites rainures circulaires par pressage contre ladite face extérieure du tuyau, remarquable en ce que ledit dispositif comporte : un ensemble de pressage formé par une pluralité de moyens de formage présentant chacun respectivement un axe longitudinal et un bossage hélicoïdal, lesdits moyens de formage étant positionnés de telles manières que leurs axes longitudinaux respectifs soient sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal dudit tuyau, des moyens d'entraînement en rotation dudit ensemble de pressage selon un mouvement de rotation autour de l'axe dudit tuyau, des moyens d'entraînement en rotation desdits moyens de formage selon un mouvement de rotation sur eux-mêmes, et - des moyens d'avancement en translation axiale dudit tuyau. Les moyens d'entraînement en rotation sont de préférence entraînés en rotation par un moyen moteur unique. Lesdits moyens de formage sont de préférence au nombre de trois. Lesdits moyens de formage sont de préférence positionnés de telle manière que le centre de gravité de l'ensemble de pressage soit situé sensiblement sur l'axe longitudinal du tuyau. La présente invention se rapporte également à un moyen de formage pour la fabrication en continu d'un tuyau flexible métallique présentant un axe longitudinal et sur sa face extérieure une pluralité de rainures circulaires, ledit moyen de formage présentant sur sa face extérieure au moins un bossage destiné à permettre de réaliser lesdites rainures circulaires par pressage contre ladite face extérieure du tuyau, remarquable en ce que ledit moyen de formage présente un bossage hélicoïdal selon respectivement un axe longitudinal, ledit bossage hélicoïdal présentant un pas dégressif. Le moyen de formage présente de préférence un diamètre extérieur croissant dans la direction de la diminution du pas. Dans une variante, le moyen de formage est taillé dans la masse. Dans une autre variante, le moyen de formage est réalisé à partir d'un support creux présentant sur son pourtour une fente hélicoïdale dans laquelle est solidarisé un fil hélicoïdal. Ledit fil peut être solidarisé dans ladite fente hélicoïdale par fusion de matière (collage, soudage, brasage,...) ou par fixation mécanique (goupillage, vissage, ...) et coopération avec au moins un moyen de fixation. Ladite fente hélicoïdale peut être réalisée par assemblage d'une pluralité d'éléments différents liés entre eux. Dans une autre variante, ledit moyen de fixation est constitué d'un tube de serrage destiné à être introduit dans ledit support et d'une bague de serrage. Avantageusement, grâce au procédé selon l'invention, les efforts sur la matière sont équilibrés par rapport au tuyau et le tuyau conserve ainsi ses qualités intrinsèques. Avantageusement également, les frottements sont réduits, du fait de la cinématique combinée du double mouvement de rotation des moyens de formage autour du tuyau. Avantageusement également, la profondeur des ondes peut être plus importante qu'avec les procédés en continu de l'art antérieur du fait de la faiblesse de l'agression subie par le métal et de la progressivité de la déformation autorisée par la progressivité du pas de l'hélicoïde des bossages. Avantageusement enfin, différentes variantes de moyens de formage sont proposées afin de permettre de ne changer que les composants qui le nécessitent, lorsqu'ils sont usés. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : - la figure 1 illustre le principe du procédé selon l'invention ; - la figure 2 illustre le principe de déformation de la surface extérieure du tuyau sous l'action d'un moyen de pressage ; - la figure 3 illustre une vue de face du dispositif selon l'invention ; - la figure 4 illustre une vue en coupe selon AA de la figure 3 ; - la figure 5 illustre une vue de côté, mi- coupée, d'un moyen de formage selon l'invention ; les figures 6 et 7 illustrent des vues de côté, mi-coupées, respectivement d'une variante d'un moyen de formage selon l'invention et d'un support pour la réalisation de ce moyen de pressage ; les figures 8 et 9 illustrent des vues de côté, mi-coupées, respectivement d'une variante d'un moyen de formage selon l'invention à fixation mécanique du fil hélicoïdal et d'un support pour la réalisation de ce moyen de pressage ; les figures 10 et 11 illustrent des vues de côté, mi-coupées, respectivement d'un moyen de formage selon l'invention réalisé à partir d'une pluralité d'éléments et d'un support pour la réalisation de ce moyen de pressage et les figures 12 et 13 illustrent des vues de côté, mi-coupées, d'un moyen de pressage selon l'invention à cylindre de serrage et bague de serrage respectivement assemblé et en vue éclatée. Le procédé selon l'invention, illustré figures 1 et 2, est un procédé de fabrication en continu d'un tuyau (10) flexible métallique présentant un axe longitudinal A et sur sa face extérieure E une pluralité de rainures circulaires (11), ledit tuyau (10) étant animé d'un mouvement d'avancement V selon son axe longitudinal A et lesdites rainures circulaires (11) étant réalisées par pressage, perpendiculairement à la direction d'avancement V dudit tuyau (10), contre ladite face extérieure E, d'au moins un moyen de formage (20) présentant au moins un bossage (30). Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit pressage est opéré par entraînement selon un mouvement de rotation R autour de l'axe longitudinal A dudit tuyau d'un ensemble de pressage (40) formé par une pluralité de moyens de formage (20,21, 22) présentant chacun respectivement un axe longitudinal (50,51, 52), lesdits axes longitudinaux (50,51, 52) étant positionnés de telles manières qu'ils soient sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal A dudit tuyau (10), lesdits moyens de formage (20,21, 22) présentant chacun un bossage (30,31, 32) hélicoïdal et étant en outre entraînés selon un mouvement de rotation R'sur eux-mêmes selon leurs axes longitudinaux (50,51, 52) respectifs. Ainsi, les ondes parallèles sont obtenues par le pressage des bossages (30,31, 32) hélicoïdaux de chacun des moyens de formage (20,21, 22), lesdits moyens de formage (20,21, 22) étant animés à la fois d'un mouvement de rotation R'sur eux-mêmes et d'un mouvement de rotation R autour du tuyau (10). Les axes longitudinaux (50,51, 52) des moyens de formage (20,21, 22) sont positionnés sensiblement à la circonférence d'une cercle C dont le centre est positionné sur l'axe longitudinal A dudit tuyau (10). Il peut en outre être prévu de faire varier l'orientation de chacun desdits axes longitudinaux (50,51, 52) les uns par rapport aux autres ou par rapport à l'axe A, au maximum de quelques degrés. Pour parfaire la réalisation des ondes parallèles, la vitesse des rotations R et R'est adaptée à la vitesse d'avancement V du tuyau (10), de manière à permettre de réaliser des rainures circulaires (11) parallèles et identiques. Il est important de noter que dans le procédé selon l'invention, le tuyau (10) n'est pas entraîné en rotation sur lui-même, mais uniquement en translation suivant son axe longitudinal. Le tuyau (10) ne subit que les contraintes de pressage et par conséquent la matière qui le constitue conserve ses qualités intrinsèques, notamment de tenue à la traction, à la pression interne,... La matière utilisée peut être de l'acier inoxydable, ou un alliage à base de cuivre, par exemple. Le dispositif (1), illustré figures 3 et 4, pour la mise en oeuvre du procédé et la fabrication en continu du tuyau (10) flexible comporte un bâti (2) supportant : un ensemble de pressage (40) formé par une pluralité de moyens de formage (20,21, 22) présentant chacun respectivement un axe longitudinal (50,51, 52) présentant chacun un bossage (30,31, 32) hélicoïdal, lesdits moyens de formage (20,21, 22) étant positionnés de telles manières que leurs axes longitudinaux respectifs (50,51, 52) soient sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal A dudit tuyau (10), des moyens (60) d'entraînement en rotation dudit ensemble de pressage (40) selon un mouvement de rotation R autour de l'axe A dudit tuyau, des moyens (70,71, 72) d'entraînement en rotation desdits moyens de formage (20,21, 22) selon un mouvement de rotation R'sur eux-mêmes selon leurs axes longitudinaux (50,51, 52) respectifs, et des moyens d'avancement en translation axiale dudit tuyau (10) (non représentés). Les moyens (60,70, 71,72) d'entraînement en rotation sont entraînés en rotation par un moyen moteur (80) unique. Ce moyen moteur (80) est un pignon moteur entraîné par une poulie motrice (81) elle-même entraînée par un moteur, non représenté. Le moyen moteur (80) entraîne les arbres (100, 101,102) des moyens de formage (20,21, 22) par l'intermédiaire, successivement et respectivement pour chacun des arbres, d'un pignon satellite (110,111, 112), d'une boîte d'engrenage (120,121, 122), étanche et d'un pignon d'arbre (130,131, 132). Des supports libres (82) sont en outre prévus à différents points sur le bâti (2), afin de permettre la rotation R de l'ensemble de pressage (40). Seuls les trois arbres (100,101, 102) des moyens de formage (20,21, 22) de cet ensemble de pressage (40) ont été représentés. Les moyens de formage (20,21, 22) sont de préférence positionnés sur ces arbres (100,101, 102) d'une manière amovible, afin de permettre de changer facilement les moyens de formage (20, 21,22) lorsqu'ils sont usés. Lesdits moyens de formage (20,21, 22) sont positionnés de telle manière que le centre de gravité de l'ensemble de pressage (40) soit situé sensiblement sur l'axe longitudinal A du tuyau (10). Il peut en outre être prévu des moyens permettant de faire varier l'orientation de chacun desdits axes longitudinaux (50,51, 52) les uns par rapport aux autres ou par rapport à l'axe A, au maximum de quelques degrés. L'axe longitudinal A du tuyau (10) est par ailleurs confondu avec la direction d'avancée V représenté par la flèche V sur les figures 2 et 4. Pour la conformation du tuyau (10), il est donc nécessaire de l'introduire par une ouverture (83) ménagée au centre du dispositif (1). Le moyen de formage (20,21, 22) ou galet de formage pour la fabrication en continu du tuyau (10) flexible métallique, illustré figure 5, présente de préférence un bossage (30,31, 32) hélicoïdal à pas P dégressif. La forme hélicoïdale est réalisée respectivement selon les axes longitudinaux (50,51, 52). Le moyen de formage (20,21, 22) présente un diamètre extérieur croissant dans la direction de la diminution du pas P. Le diamètre total proximal Dl est inférieur au diamètre total distal D2. Dans une variante de l'invention, le moyen de formage (20,21, 22) est réalisé en alliage métallique et est taillé dans la masse. Dans une autre variante de l'invention, le moyen de formage (20,21, 22) est réalisé à partir d'un support (140,141, 142) creux, à diamètre intérieur constant pour le passage d'un arbre, présentant sur son pourtour une fente hélicoïdale (150,151, 152) dans laquelle est solidarisé un fil (143) hélicoïdal. Dans cette variante, ledit fil (143) peut être solidarisé au support (140,141, 142), dans ladite fente hélicoïdale (150,151, 152), par fusion de matière (collage, soudage, brasage,...), comme illustré figures 6 et 7. Dans cette variante également, ledit fil (143) peut être solidarisé dans ladite fente hélicoïdale (150, 151,152) par fixation mécanique (goupillage, vissage,...) et coopération avec au moins un moyen de fixation (160, 161,162) amovible, comme illustré figures 8 et 9, afin de permettre de changer le fil (143) en cas de besoin. Dans cette variante également, ladite fente hélicoïdale (150,151, 152) peut être réalisée par assemblage d'une pluralité d'éléments (170, 170', 170" ; 171,171', 171'' ; 172, 172', 172'') différents liés entre eux d'une manière amovible, comme illustré figures 10 et 11. Chaque élément (170, 170', 170'' ; 171, 171', 171'' ; 172, 172', 172'') présente une forme d'anneau ouvert dont l'ouverture permet de réaliser un pas P de la forme hélicoïdale. Les épaisseurs des formes d'anneau vont en diminuant dans la direction de la diminution du pas P. Chaque élément (170,170', 170'' ; 171,171', 171'' ; 172, 172', 172'') présente un épaulement, afin de permettre de réaliser ladite fente hélicoïdale (150,151, 152). Cette variante présente l'avantage d'être démontable et de permettre de ne changer que les éléments endommagés, le cas échéant, afin de réaliser des économies d'entretien. Dans une autre variante enfin, ledit moyen de fixation (160,161, 162) est constitué d'un tube de serrage (180,181, 182) destiné à être introduit d'une manière réversible dans ledit support (140,141, 142) et d'une bague de serrage (190,191, 192), comme illustré figures 12 et 13. Le support (140,141, 142) présente ainsi une forme de ressort hélicoïdal conique à spires non jointives, à pas décroissant et à diamètre extérieur décroissant. Le diamètre intérieur du support (140,141, 142) est également décroissant et le diamètre extérieur du tube de serrage (180,181, 182) est également décroissant, mais le diamètre extérieur du tube de serrage (180,181, 182) est de préférence constant. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication en continu d'un tuyau (10) flexible métallique présentant un axe longitudinal A et sur sa face extérieure E une pluralité de rainures circulaires (11), ledit tuyau (10) étant animé d'un mouvement d'avancement V selon son axe longitudinal A et lesdites rainures circulaires (11) étant réalisées par pressage, perpendiculairement à la direction d'avancement V dudit tuyau (10), contre ladite face extérieure E, d'au moins un moyen de formage (20) présentant au moins un bossage (30), caractérisé en ce que ledit pressage est opéré par entraînement selon un mouvement de rotation R autour de l'axe longitudinal A dudit tuyau d'un ensemble de pressage (40) formé par une pluralité de moyens de formage (20,21, 22) présentant chacun respectivement un axe longitudinal (50,51, 52), lesdits axes longitudinaux (50,51, 52) étant positionnés de telles manières qu'ils soient sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal A dudit tuyau (10), lesdits moyens de formage (20,21, 22) présentant chacun un bossage (30,31, 32) hélicoïdal et étant en outre entraînés selon un mouvement de rotation R'sur eux-mêmes. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse des rotations R et R'est adaptée à la vitesse d'avancement V du tuyau (10), de manière à permettre de réaliser des rainures circulaires (11) parallèles et identiques. 3. Tuyau (10) flexible métallique présentant un axe longitudinal A et sur sa face extérieure E une pluralité de rainures circulaires (11), fabriqué par mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2. 4. Dispositif (1) pour la fabrication en continu d'un tuyau (10) flexible métallique présentant un axe longitudinal A et sur sa face extérieure E une pluralité de rainures circulaires (11), ledit dispositif (1) comportant au moins un moyen de formage (20) présentant sur sa face extérieure E'au moins un bossage (30) destiné à permettre de réaliser lesdites rainures circulaires (11) par pressage contre ladite face extérieure E du tuyau (10), caractérisé en ce que ledit dispositif (1) comporte : un ensemble de pressage (40) formé par une pluralité de moyens de formage (20,21, 22) présentant chacun respectivement un axe longitudinal (50,51, 52) et un bossage (30,31, 32) hélicoïdal, lesdits moyens de formage (20,21, 22) étant positionnés de telles manières que leurs axes longitudinaux respectifs (50,51, 52) soient sensiblement concentriques par rapport à l'axe longitudinal A dudit tuyau (10), des moyens (60) d'entraînement en rotation dudit ensemble de pressage (40) selon un mouvement de rotation R autour de l'axe A dudit tuyau, des moyens (70,71, 72) d'entraînement en rotation desdits moyens de formage (20,21, 22) selon un mouvement de rotation R'sur eux-mêmes, et - des moyens d'avancement en translation axiale dudit tuyau (10). 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (60,70 71,72) d'entraînement en rotation sont entraînés en rotation par un moyen moteur (80) unique. 6. Dispositif (1) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de formage (20,21, 22) sont au nombre de trois. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de formage (20,21, 22) sont positionnés de telle manière que le centre de gravité de l'ensemble de pressage (40) soit situé sensiblement sur l'axe longitudinal A du tuyau (10). 8. Moyen de formage (20,21, 22) pour la fabrication en continu d'un tuyau (10) flexible métallique présentant un axe longitudinal A et sur sa face extérieure E une pluralité de rainures circulaires (11), ledit moyen de formage (20,21, 22) présentant sur sa face extérieure E'au moins un bossage (30,31, 32) destiné à permettre de réaliser lesdites rainures circulaires (11) par pressage contre ladite face extérieure E du tuyau (10), caractérisé en ce que ledit moyen de formage (20,21, 22) présente un bossage (30,31, 32) hélicoïdal selon respectivement un axe longitudinal (50,51, 52), ledit bossage (30,31, 32) hélicoïdal présentant un pas P dégressif. 9. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il présente un diamètre extérieur croissant dans la direction de la 10. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est taillé dans la masse. 11. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est réalisé à partir d'un support (140,141, 142) creux présentant sur son pourtour une fente hélicoïdale (150,151, 152) dans laquelle est solidarisé un fil (143) hélicoïdal. 12. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit fil (143) est solidarisé dans ladite fente hélicoïdale (150,151, 152) par fusion de matière (collage, soudage, brasage,...). 13. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit fil (143) est solidarisé dans ladite fente hélicoïdale (150,151, 152) par fixation mécanique (goupillage, vissage,...) et coopération avec au moins un moyen de fixation (160,161, 162). 14. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite fente hélicoïdale (150,151, 152) est réalisée par assemblage d'une pluralité d'éléments (170, 170', 170'' ; 171,171', 171'' ; 172,172', 172'') différents liés entre eux. 15. Moyen de formage (20,21, 22) selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit moyen de fixation (160,161, 162) est constitué d'un tube de serrage (180,181, 182) destiné à être introduit dans ledit support (140,141, 142) et d'une bague de serrage (190, 191,192).