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Appareil pour fabriquer un tube ondulé.
La présente invention concerne un appareil pour fabriquer un tube ondulé en résine synthétique, et en particulier un appareil pour fabriquer un tube ondulé présentant une surface de paroi interne lisse dans le sens de sa longueur et une paroi externe ondulée en coupe longitudinale afin d'offrir une meilleure flexibilité et une meilleure résistance aux pressions élevées.
Divers types de tuyaux ou de tubes flexibles en résine synthétique ainsi que des procédés et des appareils permettant de les fabriquer ont été proposés jusqu'à présent et certains d'entre eux sont actuellement en service.
Par exemple, le brevet des Etats-Unis nO 4 757 400 décrit un appareil destiné à façonner en continu un tube extérieur ondulé comportant une surface de paroi interne, à partir d'une première et d'une seconde bande de résine synthétique à l'état ramolli, à l'aide d'une pluralité de premiers et seconds rouleaux tournants disposés en un ensemble circulaire tel que les rouleaux définissent un cylindre imaginaire autour de son axe central, les axes des rouleaux étant parallèles l'un à l'autre, mais inclinés par rapport à l'axe central du cylindre imaginaire.
Chacun des premiers rouleaux est pourvu d'une pluralité de nervures annulaires circonférentielles qui sont espacées axialement et les nervures des rouleaux respectifs sont disposées de telle façon que les nervures successives associées des rouleaux adjacents soient alignées chacune sur un trajet hélicoïdal autour du cylindre imaginaire, tandis que chacun des seconds rouleaux formant des prolongements des premiers rouleaux, présente une surface lisse. Lorsque les rouleaux tournent, la première bande est enroulée en hélice autour des nervures des premiers rouleaux et est avancée axialement le long du cylindre imaginaire, des parties de spires adjacentes de la première bande se chevauchant et étant réunies l'une à l'autre pour former le tube extérieur ondulé.
La seconde bande est collée sur le tube extérieur
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ondulé et est enroulée en hélice autour des surfaces lisses des seconds rouleaux pour ainsi former la surface de paroi interne.
Cependant, dans l'appareil connu, les seconds rouleaux sont entraînés par chaque arbre d'entraînement disposé dans le cylindre imaginaire à l'intérieur des premiers rouleaux. Cela étant, lorsqu'un tube ondulé de petit diamètre doit être fabriqué, les espaces pour loger les arbres d'entraînement destinés à faire tourner les seconds rouleaux ne peuvent pas être aménagés à l'intérieur des premiers rouleaux formant le cylindre imaginaire de sorte que l'appareil connu ne permet pas de fabriquer des tubes ondulés de petit calibre.
L'invention a pour but principal de procurer un appareil destiné à fabriquer en continu un tube ondulé à surface de paroi interne lisse de petit diamètre.
L'invention a également pour but de procurer un appareil destiné à fabriquer en continu un tube ondulé à surface de paroi interne lisse, à partir de bandes de résine synthétique ramollies, qui permette aux bandes de résine chaudes enroulées autour des rouleaux de se refroidir rapidement, ce qui augmente l'efficacité de la production.
Ces buts ainsi que d'autres de l'invention ressortiront clairement de la description suivante. suivant l'invention, il est prévu un appareil pour fabriquer en continu un tube ondulé comportant une surface de paroi interne lisse, dans le sens de la longueur du tube, et des circonvolutions hélicoïdales s'étendant axialement afin de former une paroi externe ondulée dans une section longitudinale, comprenant :
un équipage de rouleaux composé d'une pluralité de premiers rouleaux et de seconds rouleaux formant chacun des prolongements des premiers rouleaux sur une longueur de chaque premier rouleau, les premiers et les seconds rouleaux étant disposés en un ensemble circulaire de manière à définir un cylindre imaginaire autour de son axe central, les axes longitudinaux des premiers et seconds rouleaux
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étant décalés par rapport à un axe central du cylindre imaginaire tandis que les rouleaux sont maintenus parallèles l'un à l'autre ; un premier dispositif d'alimentation pour amener sans interruption une première bande de résine synthétique, à l'état ramolli, transversalement sur une périphérie des premiers rouleaux de l'équipage de rouleaux ;
un premier dispositif d'entraînement pour faire tourner chacun des premiers rouleaux à la même vitesse ; chacun des premiers rouleaux comportant une pluralité de nervures annulaires circonférentielles également espacées les unes des autres dans le sens axial, les nervures des premiers rouleaux étant disposées d'une manière telle que les nervures associées de deux premiers rouleaux adjacents soient successivement en ligne le long d'un trajet hélicoïdal ; chacun des seconds rouleaux présentant une surface lisse et un axe traversant chacun des premiers rouleaux ; 1 un second dispositif d'entraînement pour faire tourner chacun des seconds rouleaux à la même vitesse par rotation de l'axe traversant chaque premier rouleau ;
un rouleau de pression comportant des nervures annulaires circonférentielles propres à s'engager dans des creux définis par les nervures adjacentes d'au moins un des premiers rouleaux, de sorte que la première bande est enroulée en hélice autour des premiers rouleaux tout en étant avancée axialement et que cette première bande acquiert des ondulations le long des nervures lorsqu'elle est enroulée autour de celles-ci, afin de former ainsi la paroi externe ondulée ;
un second dispositif d'alimentation disposé à l'intérieur de l'équipage de rouleaux pour amener sans interruption une seconde bande de résine synthétique, à l'état ramolli, à partir d'un côté intérieur de la paroi externe ondulée en cours de fabrication sur une surface
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interne de la paroi extérieure ondulée de telle façon que la seconde bande soit collée à la surface interne de la paroi externe ondulée et soit guidée par les seconds rouleaux, la seconde bande étant enroulée en hélice autour des seconds rouleaux tout en'étant avancée axialement en association avec la paroi externe ondulée, pour former ainsi la surface de paroi interne lisse.
Dans les dessins annexés : la Fig. 1 est une vue de face d'une forme d'exécution d'un appareil destiné à fabriquer en continu un tube ondulé conforme à l'invention, seules les parties principales étant représentées par souci de simplicité ; la Fig. 2 est une vue de côté schématique illustrant un système d'entraînement de rouleaux ; la Fig. 3 est une vue en coupe transversale montrant l'intérieur des rouleaux ; la Fig. 4 est une vue de face schématique montrant comment une première et une seconde bande de résine synthétique sont enroulées autour des rouleaux respectivement ;
la Fig. 5 est une vue de côté schématique en partie en coupe transversale montrant comment la première et la seconde bande de résine sont amenées sur les rouleaux, respectivement, et la Fig. 6 est une vue fragmentaire à plus grande échelle de la paroi de tube ondulé fabriquée au moyen de l'appareil de l'invention.
Comme le montrent les Fig. 1 à 4, un tube lisse intérieur A d'un tube ondulé X est formé par un cylindre imaginaire 1, tandis qu'un tube extérieur ondulé B est formé par un cylindre imaginaire 2. Comme le montre la Fig. 4, une bande en résine synthétique (a) est amenée à partir d'une filière intérieure 3 sur le cylindre imaginaire 1, à partir de l'intérieur de celui-ci, pour former le tube lisse intérieur A. Une bande de résine synthétique (b) est débitée à partir d'une filière extérieure 4 transversalement sur le
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cylindre imaginaire 2 à partir de l'extérieur de celui-ci pour former le tube extérieur ondulé B. Les cylindres imaginaires 1, 2 sont constitués par une pluralité de rouleaux 6 à surfaces lisses et par une pluralité de rouleaux 8 à nervures 7, respectivement.
Chacun des rouleaux 6 forme un prolongement de chaque rouleau 8.
La Fig. 3 montre les détails des structures intérieures du rouleau 6 et du rouleau 8. Le rouleau à surface lisse 6 est fixé rigidement à un arbre creux tournant 5. L'arbre tournant 5 sert d'arbre d'entraînement pour faire tourner le rouleau à surface lisse 6. Le rouleau 8 avec les nervures 7 est monté à rotation libre autour de l'arbre 5. Des organes d'extrémité 9,9 sont attachés aux deux extrémités du rouleau 8. Le rouleau 6 et le rouleau 8 sont supportés à rotation entre une plaque de support postérieure 10 et une plaque de support antérieure 11. La plaque de support postérieure 10 est fixée verticalement sur une table de montage (non représentée). Un axe central 12 traverse la plaque de support 10. La plaque de support antérieure 11 est fixée à l'extrémité de l'axe central 12.
Dans cette forme d'exécution, la plaque de support postérieure 10 est percée de huit ouvertures 13 dans lesquelles chaque prolongement postérieur 20 des rouleaux 8 est monté à rotation au moyen d'un palier 19. Des ouvertures correspondantes 14 traversent la plaque de support antérieure il. Une coiffe d'extrémité 16 est ajustée dans l'orifice du rouleau à surface lisse 6 et une saillie 17 de la coiffe d'extrémité 16 est reçue à rotation dans l'ouverture 14 au moyen d'un roulement 18.
Le cylindre imaginaire 1 est formé autour de l'axe central 12 par huit rouleaux lisses 6 fixés rigidement aux arbres creux tournants 5. De même, le cylindre imaginaire 2 est formé autour de l'axe central 12 par huit rouleaux nervurés 8 montés coaxialement à rotation autour des arbres 5. Quoique les dessins ne le montrent pas de manière spécifique, les axes longitudinaux des rouleaux 6, 8 sont décalés par rapport à l'axe central des cylindres
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imaginaires 1,2 tandis que les rouleaux 6,8 sont maintenus parallèles l'un à l'autre pour faire avancer les bandes de résine synthétique enroulées en hélice (a), (b).
Les nervures 7 des rouleaux 8 sont agencées de telle façon que les nervures 7 de chaque rouleau adjacent 8 soient successivement alignées le long d'un trajet hélicoïdal pour faire avancer la bande de résine synthétique (b) enroulée en hélice.
Une roue à chaîne 21 et une roue à chaîne auxiliaire 25 sont fixées à l'arbre 5 pour le faire tourner de même que le rouleau 6, tandis qu'une roue à chaîne 22 et une roue à chaîne auxiliaire 30 sont fixées au prolongement de rouleau postérieur 20 pour faire tourner le rouleau 8.
Comme le montre la Fig. 2, une chaîne 24 passe autour des roues à chaîne 21 et d'une roue à chaîne d'entraînement 23. Une chaîne 27 passe autour des roues à chaîne auxiliaires 25 et d'une roue à chaîne régulatrice 26 de sorte que, lorsque six roues à chaîne 21 sont entraînées par la roue à chaîne d'entraînement 23, tous les arbres 5 tournent à la même vitesse, grâce aux roues à chaîne auxiliaires 25 qui sont entraînées en rotation par les roues à chaîne 21. De même, les rouleaux 8 sont entraînés en rotation au moyen des roues à chaîne 22 entraînées par une roue à chaîne d'entraînement 28 par l'intermédiaire d'une chaîne 29 et tous les rouleaux 8 sont entraînés à la même vitesse à l'aide des roues à chaîne auxiliaires 30 et d'une roue à chaîne régulatrice 31 autour desquelles passe une chaîne 32.
Les rouleaux à surface lisse 6 sont entraînés plus rapidement que les rouleaux à nervures 8 car le diamètre du tube lisse intérieur A est plus petit que le diamètre du tube extérieur ondulé B à cause de l'épaisseur de paroi.
Comme le montre à nouveau la Fig. 3, une conduite d'alimentation d'eau 33 est disposée coaxialement dans l'arbre 5. L'eau de refroidissement parvient par la conduite 33 à l'orifice 34 prévu à l'extrémité antérieure de la conduite 33. L'eau passe alors par un espace annulaire formé
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entre l'arbre 5 et la conduite 33 et pénètre dans un espace creux 35 du rouleau 6 pour refroidir ce rouleau 6. L'eau passe ensuite dans un espace creux 36 pour refroidir le rouleau 8 et traverse un espace annulaire prévu entre l'arbre 5 et la conduite 33, puis parvient à un réservoir extérieur (non représenté) à travers un raccord tournant 38.
Un rouleau de pression 39 comportant des nervures 41 est prévu pour coopérer avec les nervures 7 du rouleau 8, comme le montrent les Fig. 1 et 4. Le rouleau de pression 39 est fixé à la plaque de support postérieure 10 de manière à pouvoir tourner librement. Une pluralité de galets de support 40 peut être prévue radialement vers l'intérieur des rouleaux 8 pour empêcher les rouleaux 8 de fléchir vers l'intérieur.
La bande de résine synthétique (b) amenée en substance tangentiellement à partir de la filière extérieure 4 est enroulée en hélice autour des rouleaux à nervures 8 et est pressée entre les rouleaux 8 et le rouleau de pression 39 pour former tie tube extérieur ondulé B tandis que la bande (b) est disposée avec un certain chevauchement et est avancée axialement suite à la disposition décalée des axes longitudinaux des rouleaux 8, comme mentionné plus haut. Ensuite, la bande de résine synthétique (a) débitée par la filière intérieure 3 disposée à l'intérieur du cylindre imaginaire 1 est enroulée en hélice autour des rouleaux à surface lisse 6, tout en étant simultanément amenée en contact avec la paroi interne du tube extérieur ondulé B (voir Fig. 5) et collée à celle-ci.
Le tube intérieur lisse A ainsi formé est solidement attaché au tube extérieur B par le rouleau de pression 41. Pendant que le tube ondulé X est fabriqué de manière continue, les rouleaux 6,8 sont refroidis par de l'eau de refroidissement, comme décrit plus haut. Les détails de la construction de paroi du tube ondulé X sont tels qu'indiqués sur la Fig. 6.
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Apparatus for manufacturing a corrugated tube.
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a corrugated tube of synthetic resin, and in particular to an apparatus for manufacturing a corrugated tube having a smooth inner wall surface in the direction of its length and an outer wall corrugated in longitudinal section in order to provide better flexibility and better resistance to high pressures.
Various types of synthetic resin hoses or tubes and methods and apparatuses for making them have been proposed to date and some of them are currently in use.
For example, U.S. Patent No. 4,757,400 describes an apparatus for continuously shaping a corrugated outer tube having an inner wall surface from first and second strips of synthetic resin to the softened state, using a plurality of first and second rotating rollers arranged in a circular assembly such that the rollers define an imaginary cylinder around its central axis, the axes of the rollers being parallel to each other, but inclined with respect to the central axis of the imaginary cylinder.
Each of the first rollers is provided with a plurality of circumferential annular ribs which are axially spaced and the ribs of the respective rollers are arranged such that the associated successive ribs of the adjacent rollers are each aligned on a helical path around the imaginary cylinder, while that each of the second rollers forming extensions of the first rollers has a smooth surface. When the rollers rotate, the first strip is wound in a helix around the ribs of the first rolls and is advanced axially along the imaginary cylinder, parts of adjacent turns of the first strip overlapping and being joined to each other to form the corrugated outer tube.
The second strip is glued to the outer tube
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corrugated and is wound helically around the smooth surfaces of the second rollers to thereby form the inner wall surface.
However, in the known device, the second rollers are driven by each drive shaft disposed in the imaginary cylinder inside the first rollers. However, when a corrugated tube of small diameter is to be manufactured, the spaces for accommodating the drive shafts intended to rotate the second rollers cannot be arranged inside the first rollers forming the imaginary cylinder so that the known apparatus does not make it possible to manufacture corrugated tubes of small caliber.
The main object of the invention is to provide an apparatus for continuously manufacturing a corrugated tube with a smooth inner wall surface of small diameter.
The object of the invention is also to provide an apparatus for continuously manufacturing a corrugated tube with a smooth internal wall surface, from softened strips of synthetic resin, which allows the hot strips of resin wound around the rollers to cool rapidly. , which increases the production efficiency.
These and other objects of the invention will become apparent from the following description. according to the invention, there is provided an apparatus for continuously manufacturing a corrugated tube comprising a smooth internal wall surface, lengthwise of the tube, and helical convolutions extending axially in order to form an external corrugated wall in a longitudinal section, comprising:
a roller assembly composed of a plurality of first rollers and second rollers each forming extensions of the first rollers over a length of each first roller, the first and second rollers being arranged in a circular assembly so as to define an imaginary cylinder around its central axis, the longitudinal axes of the first and second rollers
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being offset from a central axis of the imaginary cylinder while the rollers are held parallel to each other; a first supply device for continuously bringing a first strip of synthetic resin, in the softened state, transversely over a periphery of the first rollers of the roller assembly;
a first drive device for rotating each of the first rollers at the same speed; each of the first rollers having a plurality of circumferential annular ribs also spaced apart from each other in the axial direction, the ribs of the first rollers being arranged in such a way that the associated ribs of two adjacent first rollers are successively in line along 'a helical path; each of the second rollers having a smooth surface and an axis passing through each of the first rollers; 1 a second drive device for rotating each of the second rollers at the same speed by rotation of the axis passing through each first roller;
a pressure roller comprising circumferential annular ribs suitable for engaging in recesses defined by the adjacent ribs of at least one of the first rollers, so that the first strip is wound helically around the first rollers while being advanced axially and that this first strip acquires corrugations along the ribs when it is wrapped around them, so as to form the corrugated outer wall;
a second feed device arranged inside the roller assembly for continuously bringing a second strip of synthetic resin, in the softened state, from an inner side of the corrugated outer wall during manufacture on a surface
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internal of the corrugated outer wall in such a way that the second strip is glued to the internal surface of the corrugated external wall and is guided by the second rollers, the second strip being wound in a helix around the second rollers while being advanced axially in association with the corrugated outer wall, thereby forming the smooth inner wall surface.
In the accompanying drawings: FIG. 1 is a front view of an embodiment of an apparatus for continuously manufacturing a corrugated tube according to the invention, only the main parts being shown for the sake of simplicity; Fig. 2 is a schematic side view illustrating a roller drive system; Fig. 3 is a cross-sectional view showing the interior of the rollers; Fig. 4 is a schematic front view showing how a first and a second strip of synthetic resin are wound around the rollers respectively;
Fig. 5 is a schematic side view partly in cross section showing how the first and second resin strips are fed to the rollers, respectively, and FIG. 6 is a fragmentary view on a larger scale of the wall of corrugated tube manufactured using the apparatus of the invention.
As shown in Figs. 1 to 4, an inner smooth tube A of a corrugated tube X is formed by an imaginary cylinder 1, while an outer corrugated tube B is formed by an imaginary cylinder 2. As shown in FIG. 4, a strip of synthetic resin (a) is brought from an inner die 3 onto the imaginary cylinder 1, from the inside thereof, to form the smooth inner tube A. A strip of synthetic resin (b) is debited from an external die 4 transversely on the
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imaginary cylinder 2 from the outside thereof to form the corrugated outer tube B. The imaginary cylinders 1, 2 are constituted by a plurality of rollers 6 with smooth surfaces and by a plurality of rollers 8 with ribs 7, respectively .
Each of the rollers 6 forms an extension of each roller 8.
Fig. 3 shows the details of the internal structures of the roller 6 and of the roller 8. The smooth surface roller 6 is rigidly fixed to a rotating hollow shaft 5. The rotating shaft 5 serves as a drive shaft for rotating the surface roller smooth 6. The roller 8 with the ribs 7 is mounted to rotate freely around the shaft 5. End members 9, 9 are attached to the two ends of the roller 8. The roller 6 and the roller 8 are supported for rotation between a rear support plate 10 and a front support plate 11. The rear support plate 10 is fixed vertically on an assembly table (not shown). A central axis 12 passes through the support plate 10. The front support plate 11 is fixed to the end of the central axis 12.
In this embodiment, the rear support plate 10 is pierced with eight openings 13 in which each rear extension 20 of the rollers 8 is rotatably mounted by means of a bearing 19. Corresponding openings 14 pass through the front support plate he. An end cap 16 is fitted in the orifice of the smooth surface roller 6 and a projection 17 of the end cap 16 is received in rotation in the opening 14 by means of a bearing 18.
The imaginary cylinder 1 is formed around the central axis 12 by eight smooth rollers 6 rigidly fixed to the rotating hollow shafts 5. Likewise, the imaginary cylinder 2 is formed around the central axis 12 by eight ribbed rollers 8 mounted coaxially with rotation around the shafts 5. Although the drawings do not specifically show this, the longitudinal axes of the rollers 6, 8 are offset from the central axis of the cylinders
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imaginary 1,2 while the rollers 6,8 are held parallel to each other to advance the strips of synthetic resin wound in a helix (a), (b).
The ribs 7 of the rollers 8 are arranged such that the ribs 7 of each adjacent roller 8 are successively aligned along a helical path to advance the strip of synthetic resin (b) wound in a helix.
A chain wheel 21 and an auxiliary chain wheel 25 are fixed to the shaft 5 to rotate it like the roller 6, while a chain wheel 22 and an auxiliary chain wheel 30 are fixed to the extension of rear roller 20 to rotate the roller 8.
As shown in Fig. 2, a chain 24 passes around the chain wheels 21 and a drive chain wheel 23. A chain 27 passes around the auxiliary chain wheels 25 and a regulating chain wheel 26 so that when six chain wheels 21 are driven by the drive chain wheel 23, all the shafts 5 rotate at the same speed, thanks to the auxiliary chain wheels 25 which are rotated by the chain wheels 21. Similarly, the rollers 8 are driven in rotation by means of chain wheels 22 driven by a drive chain wheel 28 via a chain 29 and all the rollers 8 are driven at the same speed using the chain wheels auxiliaries 30 and a regulating chain wheel 31 around which a chain 32 passes.
The smooth surface rollers 6 are driven faster than the ribbed rollers 8 because the diameter of the inner smooth tube A is smaller than the diameter of the corrugated outer tube B because of the wall thickness.
As shown again in FIG. 3, a water supply line 33 is arranged coaxially in the shaft 5. The cooling water arrives via the line 33 at the orifice 34 provided at the anterior end of the line 33. The water passes then by an annular space formed
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between the shaft 5 and the pipe 33 and enters a hollow space 35 of the roller 6 to cool this roller 6. The water then passes into a hollow space 36 to cool the roller 8 and passes through an annular space provided between the shaft 5 and the pipe 33, then reaches an external reservoir (not shown) through a rotary connector 38.
A pressure roller 39 having ribs 41 is provided to cooperate with the ribs 7 of the roller 8, as shown in FIGS. 1 and 4. The pressure roller 39 is fixed to the rear support plate 10 so that it can rotate freely. A plurality of support rollers 40 may be provided radially inward of the rollers 8 to prevent the rollers 8 from bending inward.
The strip of synthetic resin (b) substantially brought tangentially from the outer die 4 is helically wound around the ribbed rollers 8 and is pressed between the rollers 8 and the pressure roller 39 to form the corrugated outer tube B while that the strip (b) is arranged with a certain overlap and is advanced axially following the offset arrangement of the longitudinal axes of the rollers 8, as mentioned above. Next, the strip of synthetic resin (a) supplied by the internal die 3 disposed inside the imaginary cylinder 1 is wound in a helix around the smooth surface rollers 6, while simultaneously being brought into contact with the internal wall of the tube corrugated exterior B (see Fig. 5) and glued to it.
The smooth inner tube A thus formed is securely attached to the outer tube B by the pressure roller 41. While the corrugated tube X is manufactured continuously, the rollers 6,8 are cooled by cooling water, as described upper. The details of the wall construction of the corrugated tube X are as shown in FIG. 6.