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"Procédé et dispositif de fabrication de tuyaux ou tubes sans fin souples à partir de bandes"
On connaît déjà de nombreux dispositifs ou procédés destinés à la production de tuyaux ou tubes souples sans fin rainurés en hélice à partir de bandes ou rubans en matières diverses, telles que, par exemple, l'acier, les alliages cui- vreux, les alliages d'aluminium, le plomb, le zinc, le papier, l'amiante, les matières thermoplastiques ou thermodurcissables.
Selon les formes et propriétés que doit posséder le produit final, on utilise une ou plusieurs bandes de ce genre.
Dans ces dispositifs connus, la bande provenant de
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bobines d'approvisionnement animées d'un mouvement de rota± tion est enroulée sur un mandrin rotatif fileté ; les bo- bines d'approvisionnement sont disposées de façon telle que sur le mandrin chaque tour recouvre le tour précédent d'une quantité donnée, variable au gré de l'utilisateur.
Le tube ainsi formé est ensuite extrait du mandrin par une garniture filetée rotative jouant le rôle d'un écrou assu- rant par ailleurs un rainurage hélicoïdal dudit tube,
A la sortie de cette garniture, lé tube offre un profil ondulé dont les ondulations hélicoïdales présen- tent une section longitudinale semblable à celle d'une vis à filet trapézoïdal. Ce tube ne possède pas les qualités désirées de flexibilité et de souplesse.
Pour obtenir ces qualités, il est nécessaire de comprimer dans le sens longitudinal le tube préformé, de telle sorte que les flans des rainures ou ondulations adhèrent fortement les uns aux autres. On réalise généra- lement la compression dans le'sens longitudinal par frei- nage de l'avance en forçant le tube sortant de la vis taillée sur le mandrin à passer à travers une garniture spéciale de freinage.
L'organe essentiel de cette garniture est, soit une bague dont l'alésage est approprié au diamètre exté- rieur du tube, soit un jeu de mâchoires de serrage régla- bles, soit un noyau rainuré ou non, approprié au diamètre intérieur du tube, soit une combinaison des organes men- tionnés ci-dessus.
Dans les tubes ou tuyaux sans fin de ce genre et malgré les précautions prises pour la réalisation des organes de freinage, il se produit généralement une rota- tion du tuyau entièrement formé. Il est impossible de laisser subsister cette post-rotation occasionnant dans le tuyau des efforts exagérés aboutissant finalement à Le déchi@ure des bandes et à la destruction du tube.
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Différentes solutions ont déjà été proposées pour combattre la post rotation du tube.
On peut d'abord augmenter la tension initiale sur la bande, avant son enroulement sur lé mandrin, soit par un freinage des bobines d'approvisionnement, soit en forçant la bande à décrire un chemin en lacets entre des rouleaux auxiliaires freinés, soit utiliser une combinaison des deux moyens ci-dessus mentionnés. Mais cette pratique ralentit considérablement le rythme de fabrication en obligeant à des réglages extrêmement fréquents, au fur et à mesure du déroulement de la bande, déroulement faisant varier le dia- mètre de la bobine d'alimentation, en modifiant d.e façon connexe la vitesse de'déroulement de la bander Une tension exagérée arrive même.à rompre les bandes avant leur enrou- lement sur le mandrin.
On peut également combattre 'ia post rotation en aug- mentant la pression sur le tube préformé lors de,son passage au travers de la garniture spéciale de freinage. Mais on est rapidement arrêté dans cette voie. En effet, lorsqu'on a atteint la pression suffisante pour annuler la post rota- tion et obtenu un refoulement convenable, les efforts com- , binés de torsion et de translation sont devenus tellement considérables que très souvent le tube se rompt entre la garniture tournante filetée constituant écrou de formation et la garniture spéciale de freinage.
Il est facile de voir que l'origine de ces efforts de torsion est due au mouvement de rotation de la garniture filetée de formation.
On a encore proposé d'enrouler le ruban avec une ten- sion initiale supportant l'effort de traction produit,pen- dant la formation du tube sur un mandrin tournant pourvu d'un pas de vis transporteur poussant à force le tube dans la garniture filetée de formation.
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@ais l'enroulement du tube sur un tel mandrin pro- duit des efforts de même sens que ceux exercés sur la bande par l'outil de formation. Il aura donc pour effet d'une part d'augmenter la tension initiale à prévoir sur la bande avant son enroulement sur le mandrin et, d'autre part, d'aug- memter les efforts dus à la torsion et à la translation du tr@@ entre la garniture de formation et la garniture de fre@@age.
La. présente invention a pour objet un procédé et un dispositif destinés à compenser les effets de la-post-rota- cion du tube après formation en permettant ainsi la fabrica- .:;.:.on illimitée de tuyaux souples sans fin, tout en évitant les inconvénients des-procédés antérieurement connus.
Suivant le procédé objet de l'invention, le ou les rubans provenant des bobines d'approvisionnement sont en- roulés avec une tension initiale réduite sur le corps d'une vis filière à action différentielle pourvue d'abord d'un filetage dit de retenue, puis d'un filetage, de sens con- traire à celui du filetage de retenue, conjugué avec un écrou @@ pas correspondant,, constituant la garniture filetée des- @inée à préformer le tube suivant un profil hélicoïdal à motion trapézoïdale* le tube passe enfin d'une manière connue à travers une garniture formée d'organes de freinage, réglables ou non, ayant pour but de freiner @@ l'avance du tube en le comprimant longitudinalement.
Un mode de réalisation préféré de l'objet de l'inven- tion est représenté à titre d'exemple non limitatif sur le dessin annexé, sur lequel :
La fige 1 montre la suite des différents organes né- cessaires à la fabrication du tube à partir d'un ruban continu.;
La fig.. 2 est une vue agrandie en demi-coupe lon- @itudinale de la vis filière à action différentielle avec . ses pas de formation et de retenue.
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En se reportant à la fig. 1. on voit qu'une bande
1 du matériau choisi vient s'enrouler, grâce au mouvement de rotation d'une bobine d'approvisionnemement non représen- tée sur le sommet du filetage carré de retenue 2 pratiqué sur la vis 3 à action différentielle. Ce filetage 2 a un sens inverse de celui du filetage de formation 4 pratiqué à l'avant de la vis 3.
Le mouvement de rotation de la vis a donc pour effet de tendre à éloigner le tuyau en formation de l'outil de formation constitué par le filetage 4 et l'écrou corres- pondant 5.
Une fois la bande (ou l'ensemble des différentes bandes) engagée dans l'outil de formation, ce dernier en- traîne dans le sens de la flèche f le tube préformé, rainuré hélicoïdalement, au travers de lagarniture de freinage constituée par le mandrin fixe 6 et les mâchoires réglables 7 entre lesquelles se produit la compression finale des ondulations du tube.
Sur la figé- 2. on voit 'nettement que le filet carré de retenue 2 'est pratiqué sur le corps de la vis à action différentielle 3. il convient de noter que le filetage de retenue a un pas calculé .de telle sorte que la vitesse d'avancement, résultant de la différence des pas de formation ? et de re- tenue p, Boit exactement proportionnée aux matières utili- sées pour la formation du tube dont on a prédéterminé les caractéristiques.
Par exemple, pour un tube en papier - papier - acier plombé de diamètre intérieur de 12mm. si on adopte un pas de formation de 7 mm., le pas de retenue sera de 5 mm.
La vitesse d'avancement est alors de 1 mètre 75 à la minute.
La vis 3 tourne à raison de 700 t/m, l'écrou 5 tourne en sens inverse à la vitesse de 700 t/m.
Pour un tube en aluminium présentant le même diamètre
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intérieur que le tube précité, et toutes choses' égales d'ail- leurs, il convient d'adopter une différence de pas P - p = 3.
Il est bien entendu que si dans le mode de réalisation décrit, on a adopté pour le filetage de retenue une section carrée, du fait que cette section convient particulièrement bien, on pourrait adopter une section différente, trapézoïda- le ou triangulaire, par exemple, suivant la nature du matériau constitutif de la bande.