Installation pour la fabrication de tubes enroulés La présente invention concerne une installation pour la fabrication de tubes par enroulement en hélice d'une bande de préférence ondulée, notamment une bande de tôle avec un système d'enroulement comportant deux rouleaux de liaison placés à l'entrée de la bande, la saisissant sur ses deux cotes plats et effectuant la liaison mutuelle des spires voisines dans le tube, et avec un dispositif destiné à un guidage circulaire périphérique de la bande pour la formation d'une spire.
Une installation du type indiqué est déjà connue (demande de brevet à la disposition du public de la République Fédérale d'Allemagne n[deg.] 2 453 876). Dans celle-ci, le dispositif pour l'enroulement circulaire de la bande en une spire est constitué de rouleaux d'appui placés à la périphérie extérieure de la spire à former, en vue de son guidage, ces rouleaux pouvant tourner librement sur un support autour d'axes parallèles. Pour pouvoir s'adapter à différentes épaisseurs de bande, les rouleaux d'appui peuvent être réglés sur le support
de façon radiale par rapport à leur disposition circulaire.
On a constaté qu'avec les installations connues on ne pouvait pas toujours obtenir avec précision le diamètre de tube désiré pour des raisons de qualité variable ou différente de la bande, notamment à cause de différences
ou de variations d'épaisseur ou de rigidité à la flexion. Etant donné que,
pour une seule et même bande, des différences de qualité sont également inévitables, les tubes fabriqués avec les installations connues ont souvent des diamètres non uniformes d'une spire à l'autre.
Le but de l'invention est donc, dans une installation du type indiqué au début, de prendre des mesures de construction aussi simples que possible pour que les tubes puissent être fabriqués avec le diamètre constant exactement désiré. Le moyen selon l'invention d'atteindre ce but consiste en
ce que la vitesse périphérique de l'un des rouleaux de liaison est variable
par rapport à celle de l'autre rouleau de liaison. Dans une forme de réalisation avantageuse, le rouleau de liaison placé à l'intérieur de la spire ou du tube
à fabriquer a une vitesse de rotation variable et le rouleau de liaison se trouvant à l'extérieur de cette spire ou du tube est entraîné à vitesse cons tante .
Par la variation appropriée de la vitesse périphérique des rouleaux de liaison l'une par rapport à l'autre, on arrive à s'opposer à une augmentation du diamètre d'enroulement apparaissant à la suite d'une variation de qualité
de la bande. Cela se produit de la façon suivante : par exemple, le rouleau
de liaison se trouvant du coté de la spire prend une vitesse périphérique plus grande que l'autre rouleau de liaison, de sorte que la spire se déposant sur le ruban qui entre dans le système d'enroulement prend une vitesse de déplacement plus grande que le ruban entrant, ce qui mène à une réduction du diamètre d'enroulement. Si, par contre, il apparaît inversement une diminution du diamètre d'enroulement, le rouleau de liaison se trouvant du côté de la spire
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rique diminuer, de sorte que la vitesse de déplacement de la spire se déposant sur le ruban est plus faible et que le diamètre d'enroulement augmente.
Pour pouvoir commander la vitesse périphérique des rouleaux de liaison de façon à s'opposer aux variations indésirables du diamètre d'enroulement, on peut prévoir sur le pourtour de la spire à réaliser des palpeurs de contact qui sont couplés avec un dispositif de variation de la vitesse de l'un
ou des deux rouleaux de liaison. Ces palpeurs peuvent être prévus à l'extérieur ou à la fois à l'extérieur et à l'intérieur de la spire. Si une augmentation
du diamètre d'enroulement apparaît, une pression est exercée par la spire sur
un palpeur placé par exemple sur le pourtour extérieur de celle-ci, et le
palpeur commande l'entraînement des rouleaux de liaison de façon à s'opposer
à l'augmentation de diamètre. Si, comme il est connu, le système d'enroulement possède sur le pourtour de la spire des rouleaux pour le guidage de la bande,
un ou plusieurs de ces rouleaux de guidage peuvent servir par exemple de palpeurs.
Dans des conditions déterminées, il peut être également avantageux d'avoir, outre la vitesse périphérique variable, une vitesse permanente différente des rouleaux de liaison. Cela peut être obtenu non seulement par
une vitesse de rotation différente, mais également par des diamètres de rouleaux
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être ou non accouplé à une variation de la vitesse de rotation des rouleaux de liaison. Si, par exemple, on se propose la fabrication de tubes enroulés coniques en direction axiale, on peut désirer un rapport constant des vitesses différentes des deux rouleaux de liaison, de façon qu'il ne se produise pas de modification permanente.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente en vue latérale un exemple de réalisation de l'installation de l'invention ; <EMI ID=3.1> réalisa tion ; - la figure 3 représente une coupe verticale au travers de cet exemple de réalisation, au niveau des axes des rouleaux de liaison ;
- la figure 4 représente une coupe axiale le long des axes des rouleaux de liaison d'un autre exemple de réalisation ; et
- la figure 5 représente en vue latérale, dans l'exemple de réalisation de la figure 4, un disque tournant librement dans l'un des rouleaux de liaison.
Dans l'exemple de réalisation de l'installation de l'invention représenté sur les dessins, la bande 1 à enrouler en un tube avec une ondulation transversale passe d'une façon rectiligne entre les rouleaux des paires 2, 3, 4. Le passage au travers de ces rouleaux confère une ondulation transversale à la bande guidée qui arrive à une paire de rouleaux 5, 6 dont les axes sont parallèles à ceux des rouleaux 2, 3, 4. Les rouleaux 5, 6 se trouvent à l'entrée d'un système 7 d'enroulement de tuyau qui possède une plaque support 8 à laquelle on a associé un certain nombre de rouleaux d'appui 9 placés en
cercle. Après son passage au travers des rouleaux 5, 6, la bande 1 longe les rouleaux d'appui.sur lesquels elle s'appuie et qui la courbent en une spire circulaire. La courbure proprement dite de la bande 1 se produit déjà immé-
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cintrage 11 qui est également associé à la plaque 8 et dont l'axe est parallèle à ceux des rouleaux 9.
comme la bande 1 doit être enroulée en hélice pour la fabrication du tube désiré 13, la plaque support 8 peut être inclinée autour d'un axe 12 perpendiculaire au plan de la bande entrante 1. Par suite, la plaque 8 peut être placée obliquement par rapport à l'axe de la bande 1, autant que cela est rendu nécessaire par le pas de l'enroulement en hélice du tube à fabriquer. Comme le rouleau de cintrage 11 .et t les rouleaux d'appui 9 sont fixés rigidement à la plaque 8, sauf un mouvement de rotation libre autour de leur axe,
ils sont entraînés par l'inclinaison de la plaque support, comme le montre la figure 2. Ils peuvent ainsi s'adapter au pas de la spire du tube à fabriquer. Après formation d'une spire complète 10, celle-ci revient à nouveau entre les rouleaux 5, 6 de la paire de rouleaux se trouvant à l'entrée du système d'enroulement, les ondulations de la spire 10 s'intercalant dans les ondulations de la bande entrante 1, de façon que la spire soit décalée latéralement, parallèlement au sens d'enroulement du tube 13 à construire, d'une quantité désirée correspondant au pas de l'enroulement.
Le rouleau d'appui 9 se trouvant à la verticale au-dessus des
deux rouleaux 5, 6 constitue, dans l'exemple de réalisation représenté, un rouleau de commande. Si, par suite des propriétés du matériau de la bande 1,
il se produit au cours de son enroulement dans le système 7 d'enroulement du
tube une augmentation du diamètre d'enroulement par rapport au diamètre désiré
du tube, la spire 10 exerce sur le rouleau de commande 9 une pression plus
forte. Cette pression plus élevée est utilisée, à l'aide du rouleau de commande 9, pour augmenter la vitesse de rotation du rouleau 5 se trouvant à l'intérieur
de la spire. Pour cela, les deux rouleaux 5, 6 possèdent chacun un mécanisme d'entraînement propre 14, 15, celui du rouleau 5 au moins étant conçu pour permettre de modifier la vitesse périphérique de ce rouleau.
Grâce à l'augmentation par le rouleau de commande 9 de la vitesse périphérique du rouleau interne 5, la vitesse de déplacement de la spire 10
se déposant dans le système 7 sur la bande entrante 1 est augmentée par rapport
à la vitesse de celle-ci, ce qui mène à une réduction du diamètre de la spire traversant les deux rouleaux 5, 6. Par contre, s'il apparaît une diminution
de la spire 10, la pression exercée par celle-ci sur le rouleau de commande 9 diminue. Dès que le rouleau de commande enregistre cela, il donne au mécanisme 14 du rouleau 5 un ordre tel que le mécanisme diminue la vitesse périphérique
dudit rouleau. Par suite, la vitesse d'entraînement de la spire 10 se déposant dans le système 7 sur la bande entrante 1 est diminuée par rapport à celle
de la bande entrante, ce qui mène à une augmentation de diamètre de la spire traversant les rouleaux 5, 6. Il est également possible, pour cette phase de commande, de prévoir un rouleau de commande particulier à l'intérieur de la
spire 10, rouleau qui s'oppose par exemple à l'autre rouleau 9 se trouvant à l'extérieur de la spire.
Avec cette commande de la vitesse périphérique du rouleau de
liaison interne, on peut enrouler un tuba d'un diamètre exactement constant
dans la dimension précise de tube désirée, même en cas de matériau non uniforme ou de propriétés variables de la bande 1. Le mode de construction décrit permet également la fabrication de tubes enroulés avec un diamètre égal même si l'on n'utilise pas à chaque fois la même qualité ou la même épaisseur de bande.
Bien entendu, il est en principe possible d'assurer la constance
du diamètre de la spire également ou seulement par la commande de la vitesse périphérique du rouleau de liaison extérieur 6, si avec cette commande on peut commander la vitesse de déplacement de la totalité de la bande entrant dans le système 7.
Grâce à une commande appropriée de la vitesse périphérique des rouleaux 5, 6, il est possible, avec l'installation de l'invention, de fabriquer des tubes coniques, c'est-à-dire des tubes qui ont un diamètre augmentant ou diminuant dans le sens de-l'axe. Dans ce cas, il suffit d'un réglage approprié des rouleaux de commande.
A la place des rouleaux de commande tournant librement avec la spire 10, on peut prévoir également d'autres contacts de commande.
Comme, après son achèvement, la spire se formant dans le système d'enroulement ne se trouve entre les rouleaux 5, 6 que dans la zone de la
coupe axiale représentée à droite sur la figure 3, il existe dans cette zone des rouleaux deux bandes superposées, alors que, dans la zone de rouleaux se trouvant à gauche sur la figure 3, il n'y a entre les rouleaux que la bande entrante 1 non encore enroulée. Il existe donc dans cette zone des rouleaux
un jeu entre la bande et le rouleau 5, de sorte que les vitesses périphériques différentes des rouleaux 5, 6 ne produisent aucun frottement notable sur la bande. Il peut cependant être avantageux, comme dans la forme
de réalisation représentée sur la figure 3, de mettre les rouleaux 5 sous la forme de deux portions 22, 23 juxtaposées axialement, seule la partie extérieure
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l'autre partie 23 tourne sur l'arbre 16. Le rouleau inférieur 6 peut par contre être fixe sur toute sa longueur sur son arbre 18. Mais si le rouleau inférieur, comme dans l'exemple de réalisation de la figure 3, se compose également de deux parties juxtaposées 19, 20, ces parties peuvent Atre fixées l'une et l'autre en rotation sur leur arbre 18, par exemple à l'aide d'une clavette 21. Mais il est également possible de positionner l'une de ces deux portions de rouleaux, par exemple la portion 20, en rotation libre et de ne fixer que l'autre partie, par exemple la partie 19, sur l'arbre 18.
Dans un tube enroulé, on doit généralement prendre des mesures pour fixer l'une à l'autre chacune des spires dans les zones de recouvrement. Pour cela,, les ondulations intercalées dans la zone de recouvrement de deux spires voisines peuvent, sur tout leur pourtour ou seulement en des points déterminés du pourtour, être enfoncées à leur sommet sur une certaine portion de leur hauteur, ce qui donne simultanément un élargissement de la crête de l'ondulation et un accrochage des ondulations reposant l'une dans l'autre. On évite ainsi
un désencastrement et, par suite, une séparation des zones de recouvrement des spires.
Dans l'exemple représenté sur les figures 4 et 5, cet accrochage résulte du fait que le rouleau de liaison 5 dans la partie supérieure du dessin comporte un disque circulaire 25 tournant librement autour de l'axe du rouleau et possédant par places un diamètre plus grand que le fond 26 des rainures 24 du rouleau de liaison dans lesquelles s'introduisent les ondulations de la bande à enrouler. Le disque est logé dans une fente annulaire 27 s'étendant
sur toute la périphérie du rouleau de liaison et il y tourne facilement à l'aide d'un palier à billes ou d'un palier lisse 28. Dans le sens axial, le disque se trouve à l'emplacement d'un fond de rainure 26, mais des saillies 29 réparties sur son pourtour 33 dépassent radialement au-delà du diamètre du fond desrainures. Le rouleau opposé 6 possède également des rainures qui s'étendent sur tout le pourtour du rouleau, mais qui s'intercalent entre les nervures 41 bordant les rainures du rouleau 5. Entre les rainures périphériques 24 des rouleaux 5 et 6 se placent le ruban entrant 1 ainsi que la première spire 10 s'appliquant sur ce ruban après un unique tour de 360[deg.].
La nervure 30 du rouleau 6 qui est opposée au rouleau fou 25 a un diamètre extérieur qui est plus petit que celui du sommet 32 des autres nervures
31 de ce rouleau. Les saillies 29 du disque 25 conduisent en même temps que
la nervure 30 à un enfoncement radial par places du sommet de l'ondulation
du ruban entrant 1 et de l'ondulation qui s'y introduit et qui appartient à la spire 10 après un tour. Par suite, les sommets des ondulations reposant l'une dans l'autre sont élargis de façon à donner une section d'ondulation ayant
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section mène à un accrochage de. ondes intercalées tel.qu'une séparation non
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du tube.
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l'enroulement du tube, il faut, pour permettre encore une correction selon l'invention du diamètre d'enroulement, que le rouleau 5 puisse tourner librement
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A la place de saillies 29, le disque 25 peut présenter également des dents pointues ou des ergots qui percent les spires qui se superposent et
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au niveau des dents pointues du rouleau interne 5 des rainures de profondeur appropriée pour pouvoir recevoir les dents du disque à pointes. Cette disposition permet une liaison solide des spires voisines qui se superposent en partie,
même quand la bande n'est pas ondulée. -Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDI CATIONS
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hélice d'une bande de préférence ondulée, notamment une bande de tôle, avec un système d'enroulement comportant deux rouleaux de liaison placés à l'entrée de la bande, la saisissant sur ses deux côtés plats et effectuant la liaison mutuelle des spires voisines dans le tube, et avec un dispositif destiné à un guidage circulaire périphérique de la bande pour la formation d'une spire, caractérisée en ce que la vitesse périphérique de l'un des rouleaux de liaison est variable par rapport à celle de l'autre rouleau de liaison.