Brevet FR2949986A1 — publié le 20110318

La présente invention concerne un dispositif pour produire un élément tubulaire ondulé à partir une préforme tubulaire lisse, ledit dispositif comprenant : une paire de mâchoires de serrage, conçue pour saisir la surface de la préforme ; une paire de broches de connexion, conçue pour maintenir les extrémités respectives de la préforme ; des moyens pour alimenter la préforme en fluide hydraulique et pour retirer le liquide hydraulique de l'élément tubulaire fini ; une pluralité de plaques de formation d'ondulations, espacées les unes des autres et reliées les unes aux autres de manière à pouvoir opérer un mouvement télescopique ; chaque plaque est divisée en deux moitiés, et chaque moitié de chaque plaque est montée de manière mobile sur une mâchoire de serrage respective, et des moyens de compression, aptes à déplacer les plaques de formation d'ondulations selon l'axe de la préforme. Dans la production de tubes ondulés, il est nécessaire de devoir réaliser des tubes avec différentes configurations d'ondulations. En particulier, il est souvent nécessaire d'avoir à modifier le nombre de plis ondulés qui sont produits en une seule opération de compression. Pour ce faire, il y a normalement lieu de modifier le nombre de plaques de formation d'ondulations. Cela exige de longues interruptions d'utilisation de la machine, de même qu'une gestion précise des outillages. C'est pourquoi en général, l'on essaye de maintenir une certaine configuration de plaques de formation d'ondulations sur le plus grand nombre possible de cycles de production, en utilisant un nombre de plaques de formation d'ondulations correspondant à un sous-multiple du nombre d'ondulations requis. Cela signifie naturellement que le temps nécessaire pour produire un seul tube ondulé est plus long que celui requis pour l'obtention simultanée de la configuration d'ondulations complète. En outre, en général, les machines de production en continu de tubes ondulés à partir de préformes ne sont pas en mesure de travailler avec des tronçons de tuyaux, et vice versa. Un but de la présente invention est donc de fournir un dispositif de production d'ondulations sur un élément tubulaire ayant une plus grande polyvalence que les machines connues. Ce but est atteint selon l'invention par un dispositif du type défini au début de la présente description, dans lequel le dispositif comprend en outre un porte-moule divisé en deux moitiés, chacune des moitiés du porte-moule étant apte à être montée de manière amovible sur chacune des mâchoires de serrage respectives, et la moitié respective de chaque plaque de formation d'ondulations pouvant se déplacer par coulissement. Un dispositif selon cette solution peut être plus facilement adapté à différentes configurations de plis ondulés que les machines connues. En fait, il est suffisant de disposer d'une série de porte-moules, chacun contenant une configuration de plaque de formation d'ondulations adaptée à un type particulier de tube ondulé. L'adaptation du dispositif à une configuration différente des ondulations nécessite simplement de remplacer le porte-moule, sans que soient impliquées des opérations complexes. Des modes particuliers de réalisation de l'invention sont visés par les revendications dépendantes, dont le contenu doit être compris comme faisant partie intégrante de la présente description. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description 20 détaillée qui va suivre, faite uniquement à titre d'exemple, sans limitation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation latérale qui représente un dispositif pour produire un élément tubulaire ondulé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en élévation latérale qui représente un exemple d'un tube 25 ondulé ; - la figure 3 est une vue schématique illustrant le principe de fonctionnement d'une machine d'ondulation pour tubes ; - la figure 4 est une vue isométrique qui représente schématiquement un moule pour le dispositif montré sur la figure 1 ; - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe transversale du dispositif montré sur la figure 1, qui représente l'installation du moule montré sur la figure 4 dans ce dispositif ; - les figures 7 et 8 sont des vues en plan du dispositif montré sur la figure 1, sur lesquelles le moule et les autres composants du dispositif sont représentés en section, et dans lesquelles le moule est représenté respectivement dans un état d'ouverture axiale et dans un état de fermeture axial, et - les figures 9 et 10 sont des vues en coupe du moule montré sur la figure 4, le moule étant représenté respectivement dans un état d'ouverture axiale et un état de 10 fermeture axiale. La figure 1 montre un dispositif 1 selon l'invention, destiné à produire un tube à ondulations radiales consécutives axialement, à partir d'une préforme tubulaire à paroi lisse. Un exemple de tube est montré sur la figure 2, sur laquelle T indique le tube dans son ensemble, tandis que W1 et W2 indiquent deux ensembles d'ondulations 15 avec un nombre différent de plis, et séparés l'un de l'autre par un tronçon lisse S. En revenant à la figure 1, il apparaît que le dispositif 1 comprend une structure de support 2 s'étendant dans la direction de traitement des tubes, sur laquelle sont installés les différents composants du dispositif En particulier, il est montré sur la figure 1 l'un des rouleaux de support 3 disposés le long de la structure de support 2, 20 qui permettent l'insertion et l'extraction d'une préforme tubulaire B dans le dispositif 1, au niveau d'une extrémité de celle-ci. La figure 1 montre aussi un groupe de formage 5, destiné à déformer la paroi de la préforme tubulaire afin de créer les plis ondulés désirés, et, en aval du groupe de formage 5, une unité de coupe 7, destinée à couper les préformes tubulaires ou l'élément tubulaire ondulé en des 25 tronçons de longueur désirée. Le groupe de formage 5 fonctionne selon la technique de l'hydromoulage de la préforme tubulaire, qui est mise en oeuvre par un positionnement de la préforme dans un moule et par l'introduction à l'intérieur de cette préforme d'un fluide hydraulique sous pression. La pression exercée par le fluide hydraulique sur la paroi de la 30 préforme contre le moule provoque la formation de renflements sur ladite paroi. Pour achever la formation des ondulations, le moule comprend une pluralité de plaques coulissantes, qui lors de l'injection du fluide sous pression, sont espacées axialement les unes des autres, et qui, après cette injection, sont amenées l'une contre l'autre pour marquer les plis ondulés dans la direction axiale. Le groupe de formage 5 fonctionne selon la technique brièvement décrite ci-dessus, et, par conséquent, le dispositif 1 comprend les éléments nécessaires pour mettre en oeuvre cette technique, ces éléments étant schématiquement illustrés en cours de fonctionnement sur la figure 3. Le dispositif 1 comprend donc une paire de broches terminales 9, 11, aptes à saisir les extrémités respectives de la préforme, indiquée par B dans la figure 3. Le dispositif comprend également des moyens 13 destinés à alimenter un fluide hydraulique dans la préforme et à évacuer le fluide hydraulique hors de l'élément tubulaire fini. En outre, le dispositif 1, ou plus exactement le groupe de formage 5, comprend une pluralité de plaques de formation d'ondulations 15 qui sont espacées les unes des autres lors de l'injection de liquide hydraulique, et qui sont également reliées les unes aux autres de telle sorte qu'elles puissent opérer un mouvement télescopique. Chaque plaque 15 est divisée en deux moitiés séparées afin de permettre l'insertion de la préforme dans le moule et le retrait de l'élément ondulé hors du moule. Une fois le moule fermé sur la préforme B, et une fois refermées étroitement les broches terminales 9 et 11 sur les extrémités de la préforme, une chambre fermée est créée à l'intérieur de celle-ci. Le fluide hydraulique est ensuite injecté dans ladite chambre, et, au moyen d'une vanne non montrée, provoque d'abord l'échappement de l'air qui est contenu dans la chambre et augmente ensuite la pression interne jusqu'à ce que la paroi de la préforme B se courbe légèrement vers l'extérieur, créant des renflements C dans les espaces situés entre une plaque 15 et une autre. Une fois atteint un niveau de pression constante, les plaques sont rapprochées les unes des autres de manière télescopique. Lorsqu'une plaque 15 entre en contact avec la plaque adjacente, le renflement de la paroi de la préforme B situé entre les plaques s'écrase dans 1 e sens a x i a 1, provoquant la formation d'une ondulation correspondante C'. Le processus de formation des ondulations se termine lorsque toutes les plaques ont été amenées en contact. La figure 3 représente un état intermédiaire, dans lequel quelques ondulations déjà été créés et d'autres sont en voie de formation par le fait du rapprochement télescopique des plaques 15. Une fois les ondulations finalisées, le fluide hydraulique est évacué, les broches terminales 9, 11 sont relâchées et le moule est ouvert. En se référant aux figures 4 à 10, il apparaît que le groupe de formage 5 du dispositif 1 comprend un bâti 21 supporté par la structure de support 2 du dispositif 1, une paire de mâchoires de serrage 23 montées sur le bâti 21, un moule, porté par un porte-moule 25 monté de manière amovible sur mâchoires de serrage 23, et les plaques 15 de formation des ondulations, contenues dans le porte-moule 25. Le bâti 21 comprend une paire d'éléments formant châssis 26, respectivement disposés sur des côtés opposés par rapport à la direction axiale X de la préforme, qui sont reliés entre eux par une paire de guides inférieurs 27 et par une paire de guides supérieurs 28 s'étendant transversalement à la direction X. Les mâchoires de serrage 23 sont montées coulissantes sur ces guides inférieurs et supérieurs 27, 28 et sont donc mobiles en translation dans une direction transversale à l'axe X. Les guides inférieurs 27 sont disposés au niveau de la base des mâchoires de serrage 23, tandis que les guides supérieurs 28 sont disposés au niveau du sommet desdites mâchoires. Les guides supérieurs 28 sont espacés l'un par rapport à l'autre, selon la direction axiale X, d'une distance supérieure à la longueur du porte-moule 25. Chaque mâchoire de serrage 23 est reliée de façon mobile à l'un des éléments respectifs du châssis 26, en particulier par l'intermédiaire d'un mécanisme d'actionnement 29. Ce mécanisme comprend une première bielle 29a, dont une extrémité est articulée à l'élément formant châssis 26 respectif, et une deuxième bielle 29b, dont une extrémité est articulée à la mâchoire de serrage 23 respective, ces bielles étant articulées entre elles par leurs extrémités libres, par un pivot 29c. Sur ce pivot 29c est en outre articulée l'extrémité libre du piston d'un vérin de fermeture 29d à double effet, lequel, à son extrémité inférieure, est articulé sur la structure de support 2. Le mécanisme d'actionnement 29 sert à commander l'ouverture et la fermeture dans le sens transversal de la mâchoire de serrage 23, comme montré sur les figures 5 et 6. Dans leurs conditions de fermeture transversale, les mâchoires de serrage 23 sont susceptibles d'entourer la surface de la préforme B par les plaques 15 de formation d'ondulations, afin de permettre la transformation de ladite préforme. Sur chacune des mâchoires 23 est en outre monté un cylindre respectif de compression 31 à double effet, dont le piston est en mesure de se déplacer dans la direction de l'axe X. Comme on le voit en particulier sur la figure 4, le porte-moule 25 est divisé en deux moitiés de moule 33 distinctes, dont chacune est montée de façon amovible sur une des mâchoires de serrage 23 respectives. À cette fin, chaque moitié de moule 33 est équipée d'une languette de positionnement 34, susceptible d'être placée dans une cavité 35 correspondante aménagée sur la mâchoire 23 respective, et comprend des trous de fixation 36, aménagés sur la paroi latérale de la moitié de moule 33 pour la fixation à la mâchoire respective 23, au moyen de vis non représentées. Le porte-moule 25 loge les plaques 15 de formation d'ondulations de manière coulissante. Plus précisément, chaque moitié de moule 33 accueille une moitié respective de chaque plaque 15 de formation d'ondulations. L'intérieur du porte-moule 25 est montré plus clairement sur les figures 7 à 10, sur lesquelles les moitiés respectives de chaque plaque 15 de formation d'ondulations sont désignées par 15a et 15b. Sur les figures 7 et 9, le porte-moule est montré dans un état d'ouverture axiale, c'est-à-dire dans une position qui permet la formation des renflements sur la préforme tubulaire après l'injection du fluide hydraulique, tandis que dans les figures 8 et 10, le porte-moule est représenté dans une position de fermeture axiale, c'est-à-dire à la fin du déplacement des plaques 15 de formation d'ondulations qui permet d'obtenir les ondulations finies à partir des renflements préalablement formés. Les figures 7 et 8 sont, par simplification, des vues en plan et en coupe partielle d'une seule moitié du dispositif 1. Pour commander le mouvement des plaques 15 de formation d'ondulations, chaque moitié de moule 33 présente un élément terminal 37, monté coulissant dans la moitié de moule respective 33 et partiellement en saillie vers l'extérieur de la moitié de moule dans le sens axial X. A l'état installé du porte-moule 25, les éléments terminaux 37 des moitiés de moule 33 sont reliés fixement à un élément transversal unique de commande 38 qui relie les extrémités libres des pistons des cylindres de compression 31. Chaque élément terminal 37 est relié à une moitié correspondante 15a, 15b d'une plaque de formation d'ondulations, et la moitié de chaque plaque est reliée à la moitié de chaque plaque adjacente à l'intérieur de la même moitié de moule par des moyens classiques de liaison, afin de permettre un mouvement des plaques de type télescopique. Un exemple de ces moyens de liaison comprend une liaison via des broches et des lumières correspondantes s'étendant dans la direction X. En aval du groupe de formage 5 se trouve le dispositif de coupe 7. De préférence, le dispositif de coupe est monté sur des guides (non représentés) s'étendant transversalement à la direction axiale X de la préforme / de l'élément tubulaire. Le dispositif de coupe 7 est donc déplaçable transversalement à l'axe de la préforme, entre une position de travail, dans laquelle le dispositif de coupe 7 est disposé de façon à intersecter l'axe X, et une position de repos. Un dispositif du type décrit ci-dessus peut être adapté pour produire différentes configurations de plis ondulés, de manière relativement plus simple qu'avec les machines connues. En fait, il est suffisant de disposer d'une série de porte-moules, contenant chacun une configuration de plaques de formation d'ondulations dédiée à un type particulier de tuyau ondulé. L'adaptation du dispositif à une configuration différente d'ondulations implique simplement le remplacement du porte-moule, sans la nécessité d'opérations complexes. Les différents porte-moules sont placés dans le groupe de formage 5 par le dessus, en utilisant un dispositif de levage P ou des moyens similaires pour mettre en place un porte-moule sur le bâti, ou pour le retirer par soulèvement. En outre, grâce à la configuration particulière du bâti et du groupe de formage 5, il est possible d'alimenter le dispositif avec des éléments individuels au lieu d'une préforme tubulaire longue. Ces éléments individuels peuvent être introduits directement dans le groupe de formage 5, par exemple par un dispositif de chargement à gravité (non représenté). REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour produire un élément tubulaire ondulé (T) à partir d'une préforme tubulaire lisse (B), ledit dispositif comprenant : une paire de mâchoires de serrage (23), conçue pour saisir la surface de la 5 préforme ; une paire de broches de connexion (9, 11), conçue pour maintenir les extrémités respectives de la préforme ; des moyens (13) pour alimenter la préforme en fluide hydraulique et pour retirer le liquide hydraulique de l'élément tubulaire fini ; 10 une pluralité de plaques (15) de formation d'ondulations, espacées les unes des autres et reliées les unes aux autres de manière à pouvoir opérer un mouvement télescopique ; chaque plaque est divisée en deux moitiés (15a, 15b), et chaque moitié de chaque plaque est montée de manière mobile sur une mâchoire de serrage respective, et 15 des moyens de compression (31, 38), aptes à déplacer les plaques de formation d'ondulations selon l'axe de la préforme ; caractérisé par le fait que ce dispositif comprend en outre un porte-moule (25) divisé en deux moitiés (33), chacune des moitiés du porte-moule étant apte à être montée de manière amovible sur 20 chacune des mâchoires de serrage respectives, et la moitié respective de chaque plaque de formation d'ondulations pouvant se déplacer en elle par coulissement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mâchoires de serrage sont mobiles en translation selon une direction transversale à l'axe de la préforme. 25 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les mâchoires de serrage sont montées de manière coulissante sur des guides disposés transversalement à l'axe de la préforme, ces guides comprenant une paire de guides inférieurs (27), disposées à la base de ces mâchoires de serrage, et une paire de guides supérieurs (28), disposées à la partie supérieure de ladite mâchoire de serrage, les guides supérieurs étant espacés dans la direction axiale de la préforme, d'une distance supérieure à la longueur de ce porte-moule. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un bâti (21) apte à supporter ces mâchoires de serrage, ledit bâti comprenant une paire d'éléments formant châssis (26) disposés respectivement sur des côtés opposés par rapport à la direction axiale de la préforme, ces éléments formant châssis étant reliés entre eux par les guides inférieurs et les guides supérieur, et chaque mâchoire de serrage étant reliée de manière mobile à un élément formant châssis respectif 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque mâchoire de serrage est connectée à un élément formant châssis respectif par l'intermédiaire d'un mécanisme d'actionnement (29). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de compression comprennent une paire de cylindres de compression (31) à double effet, respectivement reliés à chacune desdites mâchoires, et dont les pistons respectifs sont aptes à se déplacer selon la direction axiale de la préforme, et un élément transversal de commande (38) qui relie les extrémités libres de ces pistons, ledit élément transversal étant apte à être relié de manière fixe à une paire d'éléments terminaux (37) des moitiés de moule (33), chaque élément terminal étant monté coulissant dans la moitié de moule (33) respective et étant en partie en saillie vers l'extérieur de la moitié de moule selon la direction axiale de la préforme, et est relié de manière télescopiques aux moitiés des plaques de formation d'ondulations. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en aval des mâchoires de serrage sont disposés des moyens de coupe (7) apte à couper ledit élément tubulaire, lesdits moyens de coupe étant mobiles dans le sens transversal par rapport à l'axe de la préforme, entre une position de travail et une position de repos.