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La présente, invention est relative à une machine ' à fabriquer des tubes à partir d'une bande de tôle par en-, roulement de celle-ci- ei hélice ,et soudure des bords rappro-'- chés - On. connaît diverses machines de ce type. Dans une première catégorie de ces machines, la tôle à façonner en tube est enroulée sur un mandrin rotatif' qui 1 : entraîne.
Certaines de ces machines comportent dès galets ou des cy- lindres extérieurs dont le rôle est d'appliquer la tôle con- tre le mandrin* Dans une deuxième catégorie de ces machines, l'enroulement de la. tôle en hélice s'obtient en poussant obliquement la bande de tôle dans un dispositif de cintrage constitué par des rouleaux ou desgalets. On connaît plusieurs formes de tels dispositifs de cintrage. Dans certains d'en- tre eux, le cintrage est réalisé en forçant la tôle à se cour ber autour d'un appui cylindrique ou d'un ensemble de galets équivalents disposé intérieurement par rapport au tube formé par la tôle.
La courbure est obtenue par la coopération avec cet appui cylindrique de deux autres cylindres (ou ensembles de galets équivalents) disposés en avant et en arrière de l'appui, imposant à la tôle une contrainte telle qu'à la sor- tie du dispositif, elle ait pris une déformation permanente qui la rapproche de la forme qu'elle doit avoir définitive- ment. Pour maintenir le tube hélicoïdal ainsi formé au dia- mètre voulu à l'endroit où s'effectue le joint, c'est-à-dire au point de soudure, il est nécessaire d'exercer.sur les deux bords de la tôle une pression au moyen d'un galet extérieur.
Dans d'autres machines connues, le cintrage est réalisé, en tout ou en partie,- par une enveloppe de forme sensiblement cylindrique présentant une ouverture longitudi-
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nale dans laquelle s'engage la tôle. Certaines machines com- prennent à proximité du point d'entrée de la tôle dans l'en- veloppe des organes de cintrage, rouleaux ou équivalents.
L'effet de ces organes est de "croquer" la tôle en lui donnant, au début de sa déformation, une courbure plus forte oue celle qu'elle doit avoir définitivement. La spire formée tend cependant à se rouvrir et le rôle de l'enveloppe, dont le diamètre est choisi en conséquence, est de limiter la déformation de la tôle, tendant vers l'ouverture de la spire, en sorte que le tube, supporté par la paroi de l'en- veloppe, ne prenne pas un diamètre supérieur à celui désiré pour le tube fini.
On comprend cependant que suivant l'épaisseur de la tôle et suivant le coefficient d'élasticité de la matière, les tensions résiduelles présentes dans la tôle lorsque ses bords se présentent à la soudure soient pratiquement incon- trôlables. Pour limiter celles-ci, en tout cas, la machine doit être conçue avec une extrême précision et dans les con- ditions précises données imposées par la matière d'une part - et par un équipage conformateur unique, d'autre part, on ne peut évidemment obtenir qu'un tube d'une seule dimension .
Dans d'autres machines à enveloppe, les organes de cintrage, quels qu'ils soient, donnent à la tôle un rayon de courbure initial supérieur à celui du tube fini. Dansces machines, le rôle de l'enveloppe est uniquement de guider la tôle en la maintenant sous sa forme en hélice, au diamètre définitif, jusqu'à exécution de la soudure. La tôlesoudée conserve,bien entendu,des tensions résiduelles incontrôla- bles. Ici encore, un même équipage ne permet de fabriquer qua des tubes d'un diamètre unique.
Outre les inconvénients des machines connues déjà
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cités, il est clair que dans toutes les machines où l'envelop- pe est appelée, soit à remplir dans uue mesure quelconque une fonction active de déformation, soit à résister jusqu'à exé- cution de la soudure à l'élasticité de la tôle déformée, le contact de la tôle et de.l'enveloppe 8:' accompagne d'un frotte- ment considérable et, partant, d'une usure des organes, pour lesquels il sera nécessaire de choisir-des aciers spéciaux, et de la tôle, ce qui est irréparable car le frottement lais- se sur celle-ci des morsures .
La présente invention élimine tous ces inconvénient Il s'agit, en fait, d'une machine à fabriquer des tubes par fixation des bords rapprochés d'une bande de tôle,enroulée en hélice, et comprenant un équipage poussant obliquement la tô- le dans un dispositif de façonnage, c aractérisée en ce que le dispositif de façonnage comprend au moins une série de corps tournant librement autour d'axes parallèles constituant des génératrices d'un élément d'enveloppe cylindrique disposé de manière à se trouver à l'extérieur et au moins partielle- ment autour de la bande de tôle, en cours d'enroulement en sor- te de lui offrir une série d'appuis. Dans une forme de réali- sation préférée, comportant un développement de l'idée inven- tive,
cette série de corps tournants extérieurs est combinée à une deuxième série de corps tournant librement autour d'axes parallèles aux premiers et constituant des génératrices d'un élément d'enveloppe cylindrique disposé de manière à se trou- ver à l'intérieur de la bande en cours d'enroulement, cette dernière série constituant en combinaison avec la première une succession d'appareils de cintrage.
Les enveloppes cylindriques sont de préférence cir- culaires et, lorsqu'il y a deux enveloppes, coaxiales.
Suivant une forme préférée de l'invention, les corps
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tournants dont les axes appartiennent aux dites enveloppes idéales sont répartis régulièrement au pourtour de ces enve- loppes et les axes des corps tournants intérieurs alternent avec ceux des corps tournants extérieurs, en sorte qu'en cou- pe transversale, les sections des corps tournants apparais- sent comme disposés en quinconce de'part et dtautre d'un es- pace annulaire trace, dans le plan de section, d'un espace cylindrique compris entre les deux jeux de corps tournants.
Les corps tournants sont avantageusement constitués par des rouleaux formés de manchons placés côte à côte sur leurs arbres de support et tournant librement par rapport ceux-ci, un certain jeu longitudinal étant prévu entre man- chons juxtaposés. Les arbres sont montés dans le bâti de la machine par l'intermédiaire de paliers que de's vis de réglage tournant dans des écrous fixés au bâti, permettent de dépla- cer radialement, en sorte de permettre d'approcher ou d'éloi-' gner les uns des autres les rouleaux intérieurs et extérieurs.
L'invention s'étend encore à des perfectionnements aux mécanismes connus dans ce genre de machine et servant à l'exécution de l'assemblage des lèvres de la tôle par soudure.
L'invention prévoit le contrôle automatique, asservi aux va- riations de la position relative des lèvres au point de sou- dure, d'un dispositif connu tendant à rapprocher les lèvres de la,tôle par flexion du tube formé.
L'invention prévoit aussi, pour le tampon appelé à soutenir la tôle au point de soudure, une monture à réglages multiples .
Ces particularités et d'autres ressortiront de la description donnée ci-après d'un mode de réalisation préféré de l'invention, qui ne se limite nullement a celui-ci. La description sera mieux comprise par les considérations des
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dessins annexés au présent mémoire et, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan de la machine, purement schématique, destinée à en situer les organes princi- baux ;
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GOm te ,[quÇ;r,.'f. ,.cb;u..;, te -- la figure 2 est une évp.#3 qu dispositif con- formateur, avec coupes partielles; - la figure 3 est une coupe de l'ensemble confor- mateur suivant la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une coupe de.l'ensemble confor- mateur suivant la ligne IV-IV de la figure 2;
, - la figure 5 est un schéma d'un dispositif de con- trôle et de commande du rapprochement des lèvres de la tôle au point de soudure; - la figure 6 est une vue en bout d'un support ré- glable pour le tampon soutenant la tôle au point de soudure; - la figure ?en est une vue en plan; - la figure 8 est une coupe d'un tampon ou patin perfectionné, et - la figure 9 est une vue en plan de celui-ci .
Dans ces différentes figures, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments analogues .
La figure 1 représente la disposition d'ensemble de la machine, dont beaucoup d'organes sont connus en soi et ne nécessitent pas de nouvelle description. La tôle, délivrée par un tambour d'approvisionnement (non figuré) et passant par. des jeux de rouleaux planeurs (non figurés) est poussée oblique- ment par l'action d'un jeu de cylindres pinceurs superposés 1, l' entraînés par le moteur 5a et le réducteur 5b, dans l'ensem- ble conformateur 2. Elle passe pour cela entre les guides 3,3'.
Dans un but de clarté, cette partie de là tôle non encore en- gagée dans l'ensemble conformateur n'a pas été représenté à la figure 1.
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Les cylindres, les guides et autres organes habituels non mentionnés sont montés sur&bâti 5 que l'on peut faire tourner autour d'un pivot 6 pour modifier, suivant une technique con- nue, l'angle d'introduction de la tôle dans la machine.
L'organe essentiel de la machine est le dispositif conformateur 2. Celui-ci comprend, dans la forme de réalisa- tion préférée ici décrite, un jeu de rouleaux intérieurs dé- signé généralement, par 7, et un jeu de rouleaux extérieurs désigné générale est par @. Les rouleaux extérieurs 8 sont montés à l'une d leurs extrémités (à gauche sur la figure 2) dans un flasque qui, avec le flasque opposé 10, visible à droite de la figure' 2, (recevant l'autre extrémité des rou- leaux 8) constitue la partie supérieure du bâti de la machina
Les flasques 9 et 10 sont fixés par des équerres telles que
12, 13, à une plaque de base 11. La plaque de base 11 est fixée au sol par des boulons 11a passant dans des oeillets allongés llb.
De la sorte, il est possible d'opérer un dépla- cement longitudinal de l'ensemble conformateur . D'ailleurs, en engageant sous la base 11 des épaisseurs convenables, on peut ajuster la lenteur de l'ensemble conformateur par rap- port aux guides 3, 3'
Les rouleaux des deux jeux comprennent des manchons tels que 14, 15... pour le jeu extérieur, montés côte à côte et coaxialement sur des arbres tels que 16 terminés à leurs extrémités par des parties à méplats 17, 18. Sur ces méplats s'exerce la pression de vis (telles que 19, 20) tournant dans les écrous (19a,20a) fixés aux flanques du bâti.
Aux extrémi- tés des arbres, ceux-ci comportent des prolongements tels que 21, 22 guidés dans les fentes (telles que 23 figure 4) de plaquettes de guidage (24,2 fixées aux flasques contre lesquelles elles sont serrées par des vis (26,27). Un tel
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ensemble d'organes de mouture permet donc de rapprocher ou d'éloigner les rouleaux constituant lescorps tournants exté- rieurs 8, de l'axe du dispositif conformateur. L'ensemble des .axes des arbres -des rouleaux extérieurs forme un élément d'en- veloppe idéale cylindrique, coaxiale au tube à former -et T'en -tourant partiellement .
On voit,, aux figures 3 ,et 4 qui montrent mieux les flasques terminaux de l'ensemble,, que l'enveloppe cylindrique
8 n'est pas entièrement fermée..
Les rouleaux intérieurs .de l'ensemble 7 sont consti- tués de manière analogue aux rouleaux 8. Toutefois,, ils ne sont pas soutenus aux deux extrémités. Un premier support. leur est apporté par le flasque 9' fixé au flasque 9. Un jeu de vis (telles que 28, 28a) tournant dans des écrous (29,29a) fixés au flasque 9' et s'appuyant sur des méplats d'extrémité (30,30a) constitue pour les rouleaux intérieurs une monture à réglage radial analogie à celle qui a été décrite pour les rouleaux extérieurs. L'autre appui des rouleaux intérieurs est offert par une couronne annulaire 31, reliée aux flasques 9, 9' par des tiges 32, 33, 34, à extrémités filetées serrées sur le flasque par des écrous tels que 35.
(Dans d'autres for- mes de réalisation, la couronne est soutenue par un pied fixé au plateau 11 et passant dans les intervalles entre les rou- leaux des deux systèmes). A la couronne 31 sont fixés des é- crous (tels que 36, 36a) dans lesquels tournent des vis (37,
37a) dont les extrémités appuient sur des méplats des arbres (tels que 38) des rouleaux intérieurs, eslaquettes-guides (39,39a) fixées par¯des vis (40,40a), assurent l'immobilité des arbres dans une position de réglage choisie. Les plaquet- tes (39,39a) et autres) embrassent les arbres correspondants, qui passent par des alésages de ces plaquettes tout comme les
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plaquettes (24) embrassaient les extrémités (21) des arbres (16).
Certains arbres peuvent être prolongés au delà du flas- que 10 pour supporter au mieux la tôle pendant son déroule- ment. Pour éviter un basculement des rouleaux autour de l'ap- pui constitué par la couronne 31, on a prévu des vis (telles que 41) antagonistes aux vis 28 et analogues
Afin d'éviter la présence de parties en porte-à-
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faux import"nt, d''51iuiner les portions de rouleaux sur les- quelles la t21c ne passe pas, et surtout pour utiliser des rouleaux de même !. '.13ueur, les flasques plans 9 et 10 de la présente forme de réalisation peuvent être remplacés avanta-
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geusement par des f lascues gauchis à contour hélicoïdal.
Dans une telle réalisation, les rouleaux des deux systèmes restent évidemment parallèles entre eux, mais leurs extrémités subis-
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sent un d calae ? v.;ßz; ucii zal progressif. C'est ainsi par exemple que le c rc. ' eau 1ô- conservant le place qu'il occupe dans la nrésente : r::e de réalisation, l'extrémité du rou- leau 16-8 portée par le flasque 9 est déplacé vers le flas- que 10 d'une quantité trait, l'extrémité du rouleau 16-7 porté par le même flasque est déplacée vers le flasque 10 d'une quantité "2a", et ainsi de suite, jusqu'au rouleau 16-1
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dont Pextr6uité portée par le flasque 9 gauchi se situerait à peu près au -lc..:< ¯A. de la figure 2.
Une- disposition analogue serait adoptée pour les rouleaux intérieurs .
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1.C' ; centres Ôns rouleaux intérieurs (38-1 à 3S-$) sont répartis ré;lireuezt sur un arc 0 directrice idéale circulaire, d'ouverture angulaire supérieure à 180 . Les flancs radiaux contenant les arbres 38 des rouleaux 7 bissec- tent les angles dièdres forme? par les plans radiaux conte- nant les axes des rouleaux extérieurs 8. Ainsi, chaque en-
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semble de troix rouleaux consécutifs, tels que 16-9, 38-8, et 16-8, puis 16-8, 38-7 et 16-7, etc... constitue un appa- reil de cintrage complet pour la tôlepassant entre eux .
L'action de ces dispositif de cintrage ni d'ailleurs celle des seuls rouleaux extérieurs ne peut être assimilée à celle d'aune enveloppe continue, telle qu'on en rencontre dans d'anciennes machines. D'un rouleau au suivant, et par le faiu d'un dispositif de cintrage au suivant, il y a chaque fois un intervalle vide où la tôle n'est pas contrainte et où, par conséquent, les tensions internes peuvent se distribuer sans intervention forces extérieures.
D'autre part, par con- struction des rouleaux ou séries de corps tournants, chaque rouleau ou série est constitué par juxtaposition d'é- léments tournants coaxiaux indépendants, en admettant un jeu longitudinal relatif et en prévoyant entre les éléments con- sécutifs des butées à billes (42, figure 2). Cette disposition est également de nature à favoriser une libération des -ten- sions élastiques ou tout au moins une distribution uniforme des tensions internes .
Les rouleaux individuels, et de ce fait les grou- pes de rouleaux constituant des appareils de cintrage succes- sifs sont réglables indépendamment les uns des autres. On peut ainsi avec la machine suivant l'invention réaliser un calibrage très précis du cintrage .
Suivant une variante de réalisation de l'invention non représentée ici mais correspondant à un développement de l'idée inventive, les vis de réglage d'un môme système de rou le aux intérieur ou extérieur) peuvent être tournées en même temps par le jeu d'une transmission à pignons d'angles com- mandés par un pignon commun .Cette disposition comporte un pignon de commande pour toutes les vis distribuées dans un
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même plan. En couplant les 'pignons de commande des deux flas ques, on assure que les rouleaux se rapprocheront de la tôle, ou s'en éloigneront, d'u@ seul bloc, c'est-à-dire que, dans' le réglage des rouleaux,
Les axée de ceux-ci resteront con- stamment parallèles entre eux et à l'axe du tube formé. Le repérage du déplacement des rouleaux vers la tôle peut se faire grâce à des échelles graduées placées sur les flasques.
Il entrerait également dans le cadre de l'invention de prévoir, pour chaque rouleau pris individuellement, un dispositif de réglage commun des vis qui agirent sur lui à ses deux extrémités.
Dans tous-les cas où plusieurs vis sont commandées par un pignon commun ou par un dispositif équivalent, on pré voit un dispositif de débrayage, par exemple entre le pignon commun et les pignons commandant les vis, de telle manière qu'un pré-réglage individuel soit possible, avant la manoeu- vre de plusieurs vis en même temps .
Le dispositif suivant l'invention se complète par des perfectionnements à des dispositions connues dans ce gen- re de machines. On a proposé déjà il y a plus d'un quart de siècle, de faciliter la formation du tube en rapprochant l'une de l'autre les lèvres de la tôle au point de soudure, au moyen d'une pression exercée sur le tube terminé, au delà du dispositif conformateur, le réglage de cette pression é- tant laissé à l'opérateur qui surveille la soudure.
Dans la présente invention, il est très utile-d'ap- pliquer cette disposition. Suivant un développement de l'in- vention, le contrôle visuel continu de l'opérateur est rem- placé par un contrôle automatique, delui-ci peut être obtenu :le diverses manières. Dans une premièreforme de réalisation, visible à la figure 1 et à la figure 5, l'automatisme est as-
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sure par une commandé à contact direct.
Le tuyau forme est poussé par une vis 41 actionnée par un moteur électrique 42 à deux sens de-marche. Un rappel constitué par;- un piston..43' à ressort 44 s'appuyant en un point du bâti fixe de la machi- ne tend à ouvrir les lèvres de la soudure. L'action, du moteur, dans le sens de la marche avants tend au contraire à rapprocher leslèvres l'une de l'autre. Entre les lèvres45 'et 46 de la tôle à souder,(vues en coupe à la figure 5) et à peu de dis- tance avant le point de soudure, se trouvent deux galets, 47 et 48, montés en bout de bras 49 et 50 pivotant autour d'un point de croisement 51. L'extrémité 52 du levier 49 est- fixe.
L'extrémité 53 du levier 50 porte un galet 53..Le galet 53 peut venir en contact avec deux bandes électriquement conduc- trices, 54 et 55 montées ainsi que le galet dans les circuits conditionnant le changement de marche du moteur. L'agencement est tel que lorsque le galet s'engage sur la bande 54, le mo- teur 42 tourne dans un yens favorable à 1' écartèrent des lè- vres 45 et 46. Au contraire, le contact du galet 53 avec la bande 55 détermine la marche du moteur dans le sens d'avance- fond meut de la vis 41, c'est-à-dire à pousser le tube et à rap- procher les lèvres de la tôle au point de soudure.
Le méca- nisme électrique est avantageusement doublé par un mécanisme à main commande par l'arbre 56 (muni d'un cardan 57) et par le volant 58.
Au lieu d'une commande du tube par moteur électri- que et vis de pression, il est possible d'installer une. com- mande hydraulique ou pneumatique à pistons antagonistes ou à cage de guidage comme dans anciennes dispositions connues.
La détection du¯ déplacement relatif des lèvres peut s'opérer, en variante, à l'aide d'une cellule photoélec- trique dont le courant influence le moteur dans le sens con- venable
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D'autres variantes peuvent être imaginées par les techniciens sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
Un dispositif auxiliaire annexe complète utilement l'installation de soudage. Celle-ci comprend, placé sous les lèvres et sensiblement à l'aplomb du poste de soudage un pa- @in 59 refroidi comme d'ordinaire par une circulation d'eau (entrant en 60 et sortant en 61 par des tuyauteries non mon- trées). Le patin 59 est porté par une colonnette 62 passant à coulisse @ent dans un alésage d'un arbre 63 et fixée par une vis 68.
L' @rbre 63 porte un plateau 64percé d'oeillets allon- gés 71 et 72 que traversent des boulons 69 et 70, montés sur un plateau 65 qui sert d'appui au plateau 64. En serrant les boulons, on peut donner aux deux plateaux diverses positions relatives invariables, mais modifiables dans la mesure de l'étendue desoeillets allongés 71 et 72. Le mouvement de la colonnette 62 permet de faire tourner le patin autour de l'axe de cette colonnette. Le jeu des boulons 71 et 72 permet de mo- difier la direction de la colonnette 22 et du patin qu'elle porte, par rapport à la verticale.
Enfin, le plateau 65 étant monté au bout d'un levier à deux bras 66 qui pivote autour d'un point fixe 67, sous l'action d'un tendeur 68a à filets inverses, il est possible de régler le déplacement du patin 59 en hauteur.
:Le positionnement du patin est très simple et tous les roulages peuvent tre repérés à l'aide d'échelles graduées ou de butées. Ceci facilitera la remise en place du patin a- près les démontages occasionnels nécessités par le rafraîchis- sement de la face du patin.
Les tolérances sur les épaisseurs de feuillards peu- vent présenter des différences de niveau, par rapport au cer- cle idéal, au droit du patin de soudure; il peut arriver que
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ce dernier porte d'une façon irrégulière et que le contact ne soit plus parfait sur toute sa surface, ce qui peut occa- sionner de légers défauts de soudure.
Suivant l'invention on améliore le contact perma- nent entre patin et tôle en ajoutant:
1 dans le système 59-72 de la figure 6, un ressort qui tend à appuyer le patin 59 sur la tôle , en plus :
2 eu remplaçant le patin monobloc 59 par un en- semble de petits patins formant damier et poussés eux aussi vers le haut individuellement. Un tel dispositif est repré- senté aux figures 8 et 9
Les figures montrent en 81 un support de patins, en acier /et une série de petits patins en cuivre, 82, glissant avec jeu dans d s alésages 87 du- support 81.
Chacun d'eux est pourvu d'une rainure 83 embrassant une broche fixe de guidage et de retenue 84 et peut prendre un mouvement vers la tôle, sous la poussée d'un ressort 85.
Le tout est refroidi par une circulation d'eau pas- sant dans un réseau de trous 86 percés dans le support en acier 81 .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to a machine for making tubes from a strip of sheet metal by winding the latter into a helix, and welding the close edges together. knows various machines of this type. In a first category of these machines, the sheet metal to be formed into a tube is wound on a rotary mandrel which 1: drives.
Some of these machines include external rollers or cylinders whose role is to apply the sheet against the mandrel * In a second category of these machines, the winding of the. helical sheet is obtained by pushing the sheet strip obliquely in a bending device made up of rollers or rollers. Several forms of such bending devices are known. In some of them, the bending is achieved by forcing the sheet to bend around a cylindrical support or a set of equivalent rollers disposed internally with respect to the tube formed by the sheet.
The curvature is obtained by the cooperation with this cylindrical support of two other cylinders (or sets of equivalent rollers) arranged in front of and behind the support, imposing on the sheet a stress such as at the exit of the device, it has taken on a permanent deformation which brings it closer to the form it should definitely have. To keep the helical tube thus formed at the desired diameter at the place where the joint is made, that is to say at the welding point, it is necessary to exert on the two edges of the sheet a pressure by means of an external roller.
In other known machines, the bending is carried out, in whole or in part, - by an envelope of substantially cylindrical shape having a longitudinal opening.
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nale in which the sheet engages. Certain machines include, near the point of entry of the sheet into the casing, bending members, rollers or the like.
The effect of these organs is to "bite" the sheet by giving it, at the start of its deformation, a stronger curvature or the one it should definitely have. The coil formed, however, tends to reopen and the role of the casing, the diameter of which is chosen accordingly, is to limit the deformation of the sheet, tending towards the opening of the coil, so that the tube, supported by the wall of the casing, does not take a diameter greater than that desired for the finished tube.
It is understood, however, that depending on the thickness of the sheet and depending on the elasticity coefficient of the material, the residual stresses present in the sheet when its edges are presented to the weld are practically uncontrollable. To limit these, in any case, the machine must be designed with extreme precision and under the precise conditions given by the material on the one hand - and by a single shaping crew, on the other hand, we do not can obviously get only one dimension tube.
In other casing machines, whatever benders give the sheet an initial radius of curvature greater than that of the finished tube. In these machines, the role of the casing is only to guide the sheet while maintaining it in its helical shape, at the final diameter, until the welding is performed. Of course, the welded sheet retains uncontrollable residual stresses. Here again, the same crew only makes it possible to manufacture tubes with a single diameter.
Besides the disadvantages of the already known machines
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cited, it is clear that in all the machines where the casing is called upon, either to fulfill an active deformation function to any extent, or to resist until the welding is performed to the elasticity of the deformed sheet, the contact of the sheet and the casing 8: 'accompanies a considerable friction and, therefore, a wear of the components, for which it will be necessary to choose special steels, and the sheet, which is irreparable because the friction leaves bites on it.
The present invention eliminates all these drawbacks. It is, in fact, a machine for making tubes by fixing the close edges of a strip of sheet metal, wound in a helix, and comprising a crew obliquely pushing the sheet into the sheet. a shaping device, characterized in that the shaping device comprises at least one series of bodies rotating freely around parallel axes constituting generatrices of a cylindrical casing element arranged so as to lie on the outside and at least partially around the sheet metal strip, being wound up, so as to offer it a series of supports. In a preferred embodiment, comprising a development of the inventive idea,
this series of external rotating bodies is combined with a second series of bodies rotating freely around axes parallel to the first and constituting generatrices of a cylindrical casing element arranged so as to be located inside the strip during winding, the latter series constituting, in combination with the first, a succession of bending devices.
The cylindrical envelopes are preferably circular and, where there are two envelopes, coaxial.
According to a preferred form of the invention, the bodies
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rotating bodies, the axes of which belong to said ideal envelopes are distributed regularly around these envelopes and the axes of the internal rotating bodies alternate with those of the external rotating bodies, so that in cross section, the sections of the rotating bodies appear - feels as if arranged in a staggered manner from and to the other of an annular space drawn, in the section plane, of a cylindrical space included between the two sets of rotating bodies.
The rotating bodies are advantageously constituted by rollers formed of sleeves placed side by side on their support shafts and rotating freely relative to the latter, a certain longitudinal play being provided between juxtaposed sleeves. The shafts are mounted in the frame of the machine by means of bearings which, by adjusting screws rotating in nuts fixed to the frame, allow to move radially, in such a way as to allow to approach or move away. from each other the inner and outer rollers.
The invention also extends to improvements to the mechanisms known in this type of machine and used for carrying out the assembly of the lips of the sheet by welding.
The invention provides for the automatic control, slaved to variations in the relative position of the lips at the point of weld, of a known device tending to bring the lips closer to the sheet by bending the formed tube.
The invention also provides, for the buffer required to support the sheet at the point of welding, a mount with multiple settings.
These features and others will emerge from the description given below of a preferred embodiment of the invention, which is by no means limited thereto. The description will be better understood by the considerations of
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drawings appended hereto and, in which: - Figure 1 is a plan view of the machine, purely schematic, intended to locate the main components;
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GOm te, [quÇ; r,. 'F. , .cb; u ..;, te - figure 2 is an evp. # 3 that conforming device, with partial sections; FIG. 3 is a section through the shaping assembly taken along line III-III of FIG. 2; FIG. 4 is a section of the shaping assembly taken along line IV-IV of FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram of a device for monitoring and controlling the approach of the lips of the sheet to the weld point; FIG. 6 is an end view of an adjustable support for the buffer supporting the sheet at the weld point; - Figure? is a plan view; - Figure 8 is a sectional view of an improved pad or pad, and - Figure 9 is a plan view thereof.
In these various figures, the same reference numerals designate similar elements.
FIG. 1 shows the overall arrangement of the machine, many of which are known per se and do not require further description. The sheet, delivered by a supply drum (not shown) and passing through. of the sets of planing rollers (not shown) is pushed obliquely by the action of a set of superimposed pinch rollers 1, driven by the motor 5a and the reducer 5b, in the shaping assembly 2. It for this passes between the guides 3.3 '.
For the sake of clarity, that part of the sheet which has not yet been engaged in the shaping assembly has not been shown in FIG. 1.
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The cylinders, guides and other usual members not mentioned are mounted on a frame 5 which can be rotated around a pivot 6 to modify, according to a known technique, the angle of introduction of the sheet into the machine. .
The essential part of the machine is the shaping device 2. This comprises, in the preferred embodiment described here, a set of inner rollers generally designated by 7 and a set of outer rollers designated general. is by @. The outer rollers 8 are mounted at one end (to the left in Figure 2) in a flange which, with the opposite flange 10, visible to the right of Figure 2, (receiving the other end of the rollers) water 8) constitutes the upper part of the frame of the machine
The flanges 9 and 10 are fixed by brackets such as
12, 13, to a base plate 11. The base plate 11 is fixed to the floor by bolts 11a passing through elongated eyelets 11b.
In this way, it is possible to effect a longitudinal displacement of the shaping assembly. Moreover, by engaging suitable thicknesses under the base 11, the slowness of the shaping assembly can be adjusted with respect to the guides 3, 3 '
The rollers of the two sets include sleeves such as 14, 15 ... for the external set, mounted side by side and coaxially on shafts such as 16 terminated at their ends by flattened parts 17, 18. On these flats s 'exerts the pressure of screws (such as 19, 20) rotating in the nuts (19a, 20a) fixed to the flanks of the frame.
At the ends of the shafts, these comprise extensions such as 21, 22 guided in the slots (such as 23 in figure 4) of guide plates (24,2 fixed to the flanges against which they are tightened by screws (26 , 27).
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set of grinding members therefore makes it possible to bring the rollers constituting the external rotating bodies 8 closer to or away from the axis of the shaping device. All of the axes of the shafts -of the outer rollers form an element of ideal cylindrical casing, coaxial with the tube to be formed -and surrounding yourself partially.
We see ,, in Figures 3, and 4 which show better the end flanges of the assembly ,, than the cylindrical casing
8 is not fully closed.
The inner rollers of assembly 7 are constructed analogously to rollers 8. However, they are not supported at both ends. A first support. is brought to them by the flange 9 'fixed to the flange 9. A set of screws (such as 28, 28a) rotating in nuts (29,29a) fixed to the flange 9' and resting on end flats (30 , 30a) constitutes for the inner rollers a radially adjustable mounting similar to that which has been described for the outer rollers. The other support for the inner rollers is provided by an annular ring 31, connected to the flanges 9, 9 'by rods 32, 33, 34, with threaded ends tightened to the flange by nuts such as 35.
(In other embodiments, the crown is supported by a foot fixed to the plate 11 and passing through the intervals between the rollers of the two systems). To the crown 31 are fixed nuts (such as 36, 36a) in which the screws (37,
37a), the ends of which rest on the flats of the shafts (such as 38) of the inner rollers, guide plates (39,39a) fixed by screws (40,40a), ensure the immobility of the shafts in an adjustment position chosen. The plates (39,39a) and others) embrace the corresponding shafts, which pass through bores of these plates just like the
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plates (24) embraced the ends (21) of the shafts (16).
Certain shafts can be extended beyond the flange 10 to best support the sheet during its unwinding. To prevent the rollers from tilting around the support formed by the crown 31, screws (such as 41) are provided which are antagonistic to the screws 28 and the like.
To avoid the presence of door-to-door parties
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false import "nt, to finish the portions of rollers over which the t21c does not pass, and above all to use rollers of the same! .13ueur, the flat flanges 9 and 10 of the present embodiment can be replaced before
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carefully by warped f lascues with helical contour.
In such an embodiment, the rollers of the two systems obviously remain parallel to each other, but their ends are subjected to
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smells a d calae? v.; ßz; ucii zal progressive. Thus, for example, the c rc. 'water 1ô- retaining the place it occupies in the present embodiment, the end of the roller 16-8 carried by the flange 9 is moved towards the flange 10 by a quantity treated , the end of the roller 16-7 carried by the same flange is moved towards the flange 10 by an amount "2a", and so on, up to the roller 16-1
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whose extrusion carried by the warped flange 9 would be located approximately at -lc ..: <¯A. in figure 2.
A similar arrangement would be adopted for the inner rollers.
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1 C' ; centers Ôns inner rollers (38-1 to 3S- $) are distributed re; lireuezt on a circular ideal directing arc 0, angular opening greater than 180. The radial flanks containing the shafts 38 of the rollers 7 bisect the dihedral angles form? by the radial planes containing the axes of the outer rollers 8. Thus, each en-
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seems of three consecutive rolls, such as 16-9, 38-8, and 16-8, then 16-8, 38-7 and 16-7, etc ... constitutes a complete bending device for the sheet passing between them.
The action of these bending devices, or for that matter that of the outer rollers alone, cannot be compared to that of a continuous envelope, such as is encountered in old machines. From one roll to the next, and by the fact of one bending device to the next, there is each time an empty space where the sheet is not constrained and where, consequently, the internal tensions can be distributed without intervention. external forces.
On the other hand, by construction of rollers or series of rotating bodies, each roller or series is constituted by juxtaposition of independent coaxial rotating elements, admitting a relative longitudinal play and providing between consecutive elements ball bearings (42, figure 2). This arrangement is also such as to promote a release of the elastic tensions or at least a uniform distribution of the internal tensions.
The individual rolls, and therefore the groups of rolls constituting successive bending devices, are adjustable independently of each other. It is thus possible with the machine according to the invention to achieve a very precise calibration of the bending.
According to an alternative embodiment of the invention not shown here but corresponding to a development of the inventive idea, the adjustment screws of a same wheel system (inside or outside) can be turned at the same time by the set of '' a transmission with angle gears controlled by a common gear. This arrangement includes a control gear for all the screws distributed in a
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same plan. By coupling the 'drive gears of the two flanges, it is ensured that the rollers will approach the sheet or move away from it as a single block, that is to say that, in the adjustment of the rollers,
The axes of these will remain constantly parallel to each other and to the axis of the tube formed. The movement of the rollers towards the sheet can be marked using graduated scales placed on the flanges.
It would also come within the scope of the invention to provide, for each roller taken individually, a device for common adjustment of the screws which acted on it at its two ends.
In all cases where several screws are controlled by a common pinion or by an equivalent device, a disengaging device is provided, for example between the common pinion and the pinions controlling the screws, in such a way that a pre-adjustment individual is possible, before operating several screws at the same time.
The device according to the invention is supplemented by improvements to known arrangements in this type of machine. It was already proposed more than a quarter of a century ago to facilitate the formation of the tube by bringing the lips of the sheet closer to each other at the point of welding, by means of a pressure exerted on the tube. finished, beyond the shaping device, the adjustment of this pressure being left to the operator who supervises the weld.
In the present invention, it is very useful to apply this arrangement. According to a development of the invention, the continuous visual control of the operator is replaced by an automatic control, of which can be obtained: the various ways. In a first embodiment, visible in FIG. 1 and in FIG. 5, the automation is assembled.
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sure by a direct contact control.
The shaped pipe is pushed by a screw 41 actuated by an electric motor 42 with two running directions. A return formed by: - a spring piston 44 'resting on a point of the fixed frame of the machine tends to open the lips of the weld. On the contrary, the action of the motor in the forward direction of travel tends to bring the lips together. Between the lips 45 'and 46 of the sheet to be welded, (sectional views in FIG. 5) and at a short distance before the welding point, there are two rollers, 47 and 48, mounted at the end of the arm 49 and 50 pivoting about a crossing point 51. The end 52 of the lever 49 is fixed.
The end 53 of the lever 50 carries a roller 53. The roller 53 can come into contact with two electrically conductive strips, 54 and 55 mounted as well as the roller in the circuits conditioning the change of engine speed. The arrangement is such that when the roller engages the belt 54, the motor 42 rotates in a favorable position to the separation of the lips 45 and 46. On the contrary, the contact of the roller 53 with the belt. 55 determines the running of the motor in the direction of advance - bottom moves of the screw 41, that is to say to push the tube and bring the lips of the sheet closer to the weld point.
The electrical mechanism is advantageously doubled by a hand mechanism controlled by the shaft 56 (provided with a cardan shaft 57) and by the flywheel 58.
Instead of controlling the tube with an electric motor and pressure screw, it is possible to install a. hydraulic or pneumatic control with antagonistic pistons or with a guide cage as in old known arrangements.
The detection of the relative displacement of the lips can be carried out, as an alternative, with the aid of a photocell, the current of which influences the motor in the correct direction.
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Other variants can be imagined by technicians without departing from the spirit of the invention.
An additional auxiliary device usefully completes the welding installation. This comprises, placed under the lips and substantially in line with the welding station, a panel 59 cooled as usual by a circulation of water (entering at 60 and leaving at 61 via non-mounted pipes. very). The shoe 59 is carried by a post 62 sliding through a bore of a shaft 63 and fixed by a screw 68.
The shaft 63 carries a plate 64 pierced with elongated eyelets 71 and 72 through which bolts 69 and 70 pass, mounted on a plate 65 which acts as a support for the plate 64. By tightening the bolts, both can be provided. plates various invariable relative positions, but modifiable in accordance with the extent of the elongated eyelets 71 and 72. The movement of the post 62 allows the pad to rotate around the axis of this post. The play of bolts 71 and 72 makes it possible to modify the direction of the post 22 and of the pad which it carries, with respect to the vertical.
Finally, the plate 65 being mounted at the end of a lever with two arms 66 which pivots around a fixed point 67, under the action of a tensioner 68a with reverse threads, it is possible to adjust the movement of the pad 59 in height.
: The positioning of the shoe is very simple and all the rolling movements can be identified using graduated scales or stops. This will make it easier to put the skate back in place after the occasional disassembly required by cooling the face of the skate.
The tolerances on the thicknesses of the strips may present level differences, with respect to the ideal circle, in line with the weld pad; it may happen that
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the latter wears irregularly and contact is no longer perfect over its entire surface, which can cause slight weld defects.
According to the invention, the permanent contact between pad and sheet is improved by adding:
1 in the system 59-72 of figure 6, a spring which tends to press the pad 59 on the sheet, in addition:
2 having replaced the monobloc shoe 59 by a set of small checkered shoes and also pushed up individually. Such a device is shown in Figures 8 and 9.
The figures show at 81 a steel pad support and a series of small copper pads, 82, sliding with play in bores 87 of the support 81.
Each of them is provided with a groove 83 embracing a fixed guide and retaining pin 84 and can take a movement towards the sheet, under the pressure of a spring 85.
The whole is cooled by circulating water passing through a network of holes 86 drilled in the steel support 81.
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