Dispositif de laminage circulaire intérieur pour machine<B>à</B> cintrer les tubes La présente invention a pour objet un dispositif de laminage circulaire intérieur pour machine<B>à</B> cin trer les tubes.
On connaît des machines pour cintrer<B>à</B> froid les tubes d'un gros diamètre par laminage des parois de ces tubes, autour d!un axe excentré par rapport<B>à</B> l'axe du tube, de sorte que la paroi du tube qui se trouve du côté de l'arc extérieur du tube cintré est amincie par le laminage sans que l'épaisseur de la paroi opposée soit pratiquement modifiée.
<B>De</B> cette façon, la paroi laminée s'allonge au maxi mum le long de l'arc extérieur, alors que le déplace ment du métal<B>le</B> long de l'arc intérieur est pratique ment nul. Uaffongement <B>de</B> l'arc extérieur par rap port<B>à</B> l'arc intérieur déterminé le rayon de courbure qui ne dépend que de la profondeur de laminage. En réglant<B>à</B> volonté la profondeur de laminage, il est ainsi possible & obtenir, avec le même outillage, tous les rayons de cintrage que l'on désire.
Dans les machines. simples, on opère ce réglage <B>à</B> l'arrêt de la machine en changeant l'axe excentré de la molette de laminage tandis que, dans les machi nes plus perfectionnées,<B>le</B> réglage des rayons de courbure est obtenu pendant la marche de la machine. Malgré l'amincissement de la paroi, la résistance du tube ne diminue pas et cela pour deux raisons<B>:</B> le laminage produit le durcissement du métal en lui donnant une plus grande résistance et, indépendam ment de cela, la résistance<B>à</B> la rupture suivant un arc de cercle est supérieure<B>à</B> celle suivant la généra trice d'un corps creux cylindrique.
Malgré les avantages incontestables<B>de</B> ce pro cédé de cintrage par laminage, les machines réalisées pour le cintrage des tubes par lainina,,Y:,e excentrique présentaient quelques inconvénients et la présente invention a précisément pour but<B>de</B> les supprimer en améliorant principalement la tête de laminage.
Dans les anciennes machines notamment, il était possible de régler indirectement la profondeur de laminage par l'intermédiaire de deux dispositifs sépa rés, d'une part pour régler la distance entre l'axe du tube et l'axe du cercle de laminage et, d'autre part, pour modifier la longueur du rayon<B>de</B> laminage, et la -somme des déplacements obtenus par les deux dis positifs précités était égale<B>à</B> la profondeur de lami nage de la paroi du tube.
La présente invention a pour but de perfectionner et de simplifier l'opération en supprimant les deux réglages précités, et en les remplaçant par un seul dispositif permettant d'obtenir directement la profon deur de laminage désirée.
<B>A</B> cet effet, le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une tête porte- molettes destinée<B>à</B> tourner<B>à</B> l'intérieur du tube<B>à</B> cintrer et présentant une molette de laminage et au moins une molette antagoniste prenant appui sur la surface interne du tube en un.
endroit opposé<B>à</B> la région de contact<B>de</B> la molette de laminage, tandis qu'un mécanisme logé dans la tête porte-molettes et actionné par un arbre s?étendant <B>à</B> travers le tube<B>à</B> cintrer fait varier périodiquement<B>à</B> chaque tour<B>de</B> la tête porte-molettes les positions relatives de la molette de laminage et clé la molette d'appui, un mécanisme permettant le réglage de ces variations de positions pendant la marche de la machine. Une forme d'exécution<B>de</B> l'objet<B>de</B> l'invention est représentée,<B>à</B> titre d'exemple, au dessin ci- annexé.
La fig. <B>1</B> est une coupe longitudinale axiale de la partie & un tube. en cours de cintrage, laminé par la tête de laminage. La fig. 2 représente la tête de laminage en coupe transversale.
Les fig. <B>3</B> et 4 montrent en coupe axiale et en coupe, transversale un dispositif de commande utili sable dans la forme & exécution des fig. <B>1</B> et 2.
Le dispositif de laminage représenté aux fig. <B>1</B> et 2 comprend une tête de laminage<B>1</B> constituée par un corps cylindrique présentant des évidements pour loger une molette de laminage 2 et des molettes d'appui<B>3</B> pouvant tourner librement sur des roule ments<B>à</B> aiguilles autour de leurs axes respectifs 4 et<B>5.</B> Le pourtour<B>de</B> la molette de laminage présente, dans un plan axial, un profil convexe assurant un contact avec la paroi du tube<B>à</B> cintrer sur une sur face, assez réduite pour permettre<B>à</B> la molette de pénétrer dans le métal, tandis que le pourtour de chaque molette d'appui a un profil<B>à</B> peu près recti ligne assurant un contact sur une large surface s'op posant<B>à</B> la pénétration dans le métal.
Uaxe 4 est excentré dans la partie<B>6</B> autour de laquelle tourne la molette 2 et cette excentration est dirigée vers l'arc extérieur de cintrage,<B>à</B> l'endroit du laminage, ce qui permet eobtenir <B>à</B> cet endroit le maximum de profondeur de laminage. L'excentration de la partie<B>6</B> de l'axe 4 peut être maintenue cons tamment dans la même direction pendant la rotation de la tête porte-molettes, par exemple par l'engrène ment de l'axe 4 avec un arbre central fixe par l'inter médiaire de trains d'engrenages appropriés.
Toutefois, on décrira ci-après une forme d!exécution préférée selon laquelle l'arbre 4 reçoit un déplacement angu.- laire périodique pendant la rotation<B>de</B> la tête porte- molettes, de sorte que la distance entre le plan des axes des deux molettes d!appui et Paxe de la molette de laminage varie périodiquement<B>à</B> chaque tour de la tête porte-molettes.
Le tube<B>à</B> cintrer<B>7</B> est engagé dans une lunette formée par deux mâchoires non représentées sur le dessin, et servant de support pour la paroi du tube laminé par la molette 2.
Le réglage de la profondeur de laminage est obtenu par le changement de l'amplitude du dépla cement angulaire périodique de l'arbre porte-molettes 4 et cela<B>à</B> chaque tour de la tête porte-molettes. Notamment, s7il n'y a pas d'oscillation angulaire, il n'y a pas de laminage, et plus l'angle d7oscillation est grand, plus on augmente la profondeur du laminage.
La vitesse angulaire moyenne d'un arbre central <B>8</B> est exactement la même que celle de la tête porte- molettes <B>1,</B> c7est-à-dire. qu'à un tour complet du pre mier organe correspond un tour complet du second puisqWils tournent ensemble. Toutefois, l'arbre cen tral<B>8</B> est animé & un mouvement oscillatoire angu laire par rapport<B>à</B> la tête porte-molettes <B>1,</B> laquelle tourne<B>à</B> vitesse constante.
Cette oscillation est trans mise par l'intermédiaire<B>de</B> roues dentées<B>9</B> et<B>10 à</B> l'axe 4 dont la partie excentrée<B>6,</B> portant la molette 2, a pour effet de rapprocher périodiquement la molette 2 de la paroi<B>à</B> laminer<B>7,</B> et cela<B>à</B> chaque tour de la tête porte-molettes, au moment où la molette traverse perpendiculairement la génératrice du tube devant constituer, après le laminage, l'arc extérieur de courbure du tube cintré.
Lorsque la molette de laminage 2 se trouve du côté opposé, c'est-à-dire sur la génératrice devant constituer l'arc intérieur du tube cintré, elle n'appuie plus sur la paroi du tube puisque le mouvement inverse de l'excentrique<B>6</B> de l'axe 4 l'a éloignée de cette paroi. Autrement dit, grâce aux mouvements oscillatoires de rexcentrique <B>6,</B> la profondeur de laminage atteint son maximum<B>à</B> chaque tour de laminage, et tous les points correspondant au maxi mum<B>de</B> la profondeur de laminage sont échelonnés longitudinalement sur la ligne devant former l'arc extérieur du tube cintré.
En résumé, si l'angle d'oscillation de l'excentri que de l'arbre 4 est proche de zéro, le tube ne sera pas laminé et il sortira droit. En augmentant cet angle, on augmente en même temps la profondeur de laminage. Ainsi, la distance entre la molette de lami nage et chaque molette eappui varie périodiquement <B>à</B> chaque tour de la tête porte-molettes de façon<B>à</B> atteindre son maximum au moment où la molette de laminage traverse le plan axial du tube<B>à</B> cintrer con tenant la génératrice destinée<B>à</B> former l'arc extérieur de cintrage qui correspond au maximum de la pro fondeur de laminage et<B>à</B> présenter au contraire son minimum quand la molette de laminage a tourné par rapport<B>à</B> l'axe du tube de 180o <B>à</B> partir de
la posi tion précédente en traversant alors<B>le</B> plan axial con tenant la génératrice du tube destinée<B>à</B> former l'arc de cintrage intérieur le long duquel le métal ne doit pas être laminé.
Dans la forme d'exécution décrite, l'oscillation est transmise<B>à</B> l'excentrique<B>6</B> par l'arbre central<B>8</B> et par l'intermédiaire des roues dentées<B>9</B> et<B>10,</B> mais il est possible de faire cette transmission flexible, par exemple par un cardan double reliant l'extrémité de l'arbre central oscillant<B>8 à</B> l'extrémité de l'arbre porte-molettes excentré 4 auquel cette oscillation sera transmise.
Les fig. <B>3</B> et 4 montrent le dispositif destiné<B>à</B> produire l'oscillation angulaire de l'arbre central<B>8</B> faisant partie du dispositif décrit et représenté aux fig. <B>1</B> et 2. Ce dispositif a pour but de régler l'am plitude des oscillations de l'arbre central<B>8. A</B> cet effet,<B>à</B> l'extrémité de la machine opposée<B>à</B> la tête de laminage, on dispose une cage cylindrique<B>61</B> au centre de laquelle débouche un arbre<B>62,</B> solidaire de l'arbre<B>8</B> qui doit transmettre le mouvement oscilla toire<B>à</B> l'arbre 4 portant la molette de laminage 2.
Uarbre <B>62</B> est solidaire d'un maneton<B>63</B> qui est relié, par l'intermédiaire d7une articulation 64,<B>à</B> une biellette extensible<B>65.</B> Cette dernière peut être allon gée ou raccourcie au moyen eun écrou<B>66</B> et cela pour adapter le dispositif exactement au diamètre intérieur du tube<B>à</B> cintrer. Uautre extrémité de la biellette<B>65</B> porte un galet<B>67</B> et elle est reliée au maneton<B>68</B> solidaire d'un arbre principal<B>69</B> par l'in termédiaire d'une biellette<B>70</B> et d'articulations<B>71,</B> <B>72 ;
</B> l'arbre<B>69</B> est solidaire de la tête<B>de</B> laminage<B>1.</B> 12ensemble des deux biellettes<B>65, 70</B> et des deux manetons<B>63,</B> 6#8 comportant un axe fixe<B>73</B> et trois articulations 64,<B>61, 72</B> constitue un quadrilatère déformable présentant quatre côtés dont les lon gueurs ne varient pas pendant la rotation autour de l'axe<B>73</B> et dont seuls les angles subissent des varia tions. On obtient la variation des angles en rappro chant ou en éloignant Particulation <B>71</B> de l'axe<B>73.</B> Par exemple, en déplaçant l'articulation<B>71</B> vers l'axe <B>73,</B> on augmente l'angle des manetons<B>63, 68</B> et en effectuant le déplacement en sens contraire, on dimi nue l'angle en question.
De cette façon, on peut obte nir la rotation périodique angulaire limitée de l'arbre central<B>62 à</B> l'intérieur de l'arbre principal<B>69</B> et, comme le premier transmet -son mouvement oscilla toire<B>à</B> l'excentrique porte-molettes <B>6,</B> on comprend facilement que le mécanisme permet de varier pro gressivement la profondeur de laminage d'un point <B>à</B> l'autre de la périphérie laminée.
Pour obtenir la variation périodique de la dis tance entre le point mobile<B>71</B> et le point fixe<B>73,</B> il suffit de faire décrire au point mobile un cercle dont le centre est excentré par rapport au point fixe<B>73.</B>
Si la distance minimum entre les deux points pré cités est fixe, l'amplitude de l'oscillation angulaire de l'arbre central<B>62</B> par rapport<B>à</B> l'arbre principal<B>69</B> aura toujours la même valeur et, par conséquent, la profondeur<B>de</B> laminage le long de l'arc extérieur sera toujours la même, de sorte que<B>le</B> rayon<B>de</B> cintrage sera constant.
Pour modifier<B>à</B> volonté le rayon de cintrage pen dant la marche<B>de</B> la machine, il faut modifier l'angle d'oscillation de l'excentrique porte-molettes et, par conséquent, l'angle (foscillation de l'arbre central <B>62.</B> Pour cela, il suffit de contrôler l'amplitude des variations de la distance entre les points<B>71</B> et<B>73</B> -, autrement dit, il suffit de contrôler l'excentration de l'axe du cercle décrit par le point<B>71</B> par rapport au point fixe<B>73.</B>
Si l'excentration est nulle, il n'y aura pas de laminage. En augmentant l'excentration de la trajec toire du, point mobile<B>71</B> par rapport au point fixe <B>73,</B> on augmente la profondeur de laminage.
La réalisation pratique, de ce mouvement est mise en évidence sur la fig. <B>3</B> où l'on remarque<B>à</B> l'intérieur de la cage cylindrique fixe<B>61</B> une cage mobile 74 pouvant être déplacée par rapport<B>à</B> la première cage suivant son axe longitudinal. Ce déplacement peut être réalisé<B>à</B> l'aide de la vis<B>75</B> et eun volant<B>76.</B> Une portion<B>77</B> de la paroi intérieure de la cage mobile 74 est conique et l'axe de conicité est incliné par rapport<B>à</B> l'axe<B>73</B> de l'arbre<B>62</B> de la machine, les deux axes se, coupant dans le plan<B>de</B> la grande base de la surface tronconique.
Comme le galet<B>67,</B> dont l'axe se trouve au point <B>71,</B> roule<B>à</B> l'intérieur de la cage 74, l'inclinaison de l'axe de cette cage permet de modifier l'excentration par le déplacement longitudinal<B>de</B> la cage 74<B>à</B> l'in térieur de la cage<B>61 à</B> Paide du volant<B>76.</B> Dans la position du dessin, Pexcentration atteint son maximum puisque le galet<B>67</B> occupe la position la plus rapprochée de l'axe de l'arbre<B>62.</B> En dépla çant la cage 74 vers la droite, on éloigne le galet de l'axe<B>73 de</B> l'arbre<B>62,</B> et lorsque ce galet est en contact avec la partie la plus large de la cage 74, le centre de la trajectoire de rotation du galet<B>67</B> se confond avec l'axe<B>73</B> de l'arbre<B>62</B> et l'oscillation angulaire est nulle.
Par conséquent, il n'y a pas alors de laminage suivant l'axe excentré puisque l'excen- tration a été supprimée.
Pour cintrer le tube, on commen e toujours par la position zéro sans excentration, puis, pendant que le tube avance dans la lunette, on tourne le volant <B>76</B> en tirant ainsi la cage 74 vers la gauche de la fig. <B>3,</B> c'est-à-dire vers Farrière de la machine, puis on l'arrête dans la position correspondant au rayon de cintrage que l'on veut obtenir.
Le galet<B>67</B> est appliqué contre la surface inté rieure conique de la cage 74 par la force centrifuge, comme également par un ressort quelconque non représenté sur<B>le</B> dessin.