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"PROCEDE ET MACHINE POUR LA FABRICATION DE TUBES "
La présente invention est relative à un procédé de fabrication de tubes par soudure des bords d'une tôle,
Il est connu de réaliser un tube en oourbant une tôle suivant un cylindre et en soudant ensuite les bords de cette tôle courbée qui sont dirigés suivant une génératrioe de ce cylindre.
.. Suivant l'invention, on enroule une tôle obliquement sur un noyau et on soude les bords,
Si on désire réaliser un tube cylindrique, on enroule une tôle à bords parallèles sur un noyau cylindrique avant de souder les bords de la tôle enroulée.
Si on désire réaliser un tube oonique, on enroule sur un noyau oonique une tôle dont les bords font un angle en rapport avec l'angle d'ouverture du noyau et on soude en- suite les bords de la tôle enroulée,
Pour provoquer l'enroulement de la tôle sur le noyau, on pourrait entraîner la tôle autour du noyau maintenu fixe
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mais on préfère rendre la tôle solidaire du noyau et faire , tourner cel@@-ci. La tôle peut avantageusement être rendue solidaire du noyau par serrage sur celui-ci avant que la sou- dure dé ses bords non jointifs soit effectuée.
L'invention a également comme objet une machine fa- cilitant la réalisation du procédé suivant l'invention,
Cette machine comporte un noyeau rotatif et au moins un rouleau de cintrage entre lesquels la tôle est entraînée.
Pour faciliter l'enroulement de la tôle, la machine' comporte avantageusement un guide latéral pour le bord de la tôle, susceptible d'être déplacé à la main de façon que la tôle à enrouler conserve, par rapport à l'axe du noyau, l'in- alinaison qu'elle doit avoir pour que ses bords adjacents restent sensiblement parallèles l'un à l'autre. Il est à remarquer à ce sujet qu'il ne suffit pas de donner à la tôle l'inclinaison désirée avant le commencement de l'enroule- ment parce qu'au cours de l'enroulement la tôle peut changer d'inclinaison pour diverses raisons.
Dans le but de faciliter le dégagement du noyau dans le cas où. la machine comporte au moins un rouleau de cintra- ge dont l'axe est au-dessus de l'axe de noyau et au moins un rouleau de cintrage dont l'axe est en-dessous de l'axe du noyau, on prévoit de monter le rouleau de cintrage qui est au-dessus du noyau, à chaque extrémité dans un palier qui peut être écarté du noyau et qui porte un étrier passant à une certaine distance en-dessous du noyau quand le rouleau de cintrage au-dessus de celui-ci est dans sa position de travail.
D'autres particularités et détails de l'invention ap- paraîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, deux formes de réalisation d'une machine suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation d'une machine
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suivant l'in@ention.
La figure 2 est, à plus grande échelle, une vue d'une des extrémités de cette maohibe après coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue semblable de l'autre extré- mité de cette machine après coupe suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est une vue en plan, à la même échelle que les figures 2 et 3, du noyau servant à l'enroulement de la tôle ainsi que de la table et du guide au contact des- quels la tôle à enrouler passe avant son enroulement.
La figure 5 est une représentation schématique en plan de quelques éléments d'une maohine servant à enrouler une,tôle à bords non parallèles sur un noyau conique.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
La machine représentée aux dessins comporte un ar- bre 2 mis en rotation, par exemple, par l'intermédiaire d'une roue dentée 3 oalée sur lui et actionnée par un pi- gnon moteur non représenté.
Sur cet arbre 2, on enroule une tôle 4 suivant une hélioe, Cet arbre sert donc de noyau à la tôle enroulée en hélice,
Pour effectuer l'enroulement, on rend la partie de la tôle déjà enroulée solidaire du noyau 2 en la serrant sur ce noyau, par exemple, au moyen de oolliers tels que 5 oom- portant un sabot 5a qu'on peut appliquer fortement sur la tôle enroulée en agissant sur un volant 6 solidaire d'une vis 7 appuyant oontre ledit sabot 5a. Ce serrage est rendu possible grâce au fait qu'au cours de l'enroulement en hé- lioe de la tôle, on a laissé subsister un léger jeu 8 entre les bords de la tôle enroulée.
La tôle est foroée à s'enrouler sur le noyau 2
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pendant la rotation de celui-ci, grâce à trois rouleaux de cintrage tels que 9, 10 et 11. Ces rouleaux sont maintenus à une distance du noyau 2 égale à l'épaisseur de la tôle.
Leur position est réglable de façon à pouvoir s'adapter au travail de tôles d'apaisseurs différentes ainsi qu'à l'emploi de noyaux de diamètres différents en vue de réa- liser des tubes de diamètres différents.
L'axe du rouleau de cintrage supérieur 9 est à peu près dans le plan vertical de l'axe du noyau 2, La varia- tion de distance entre le rouleau 9 et l'axe du noyau 2 est effectuée dans un plan vertical par des moyens qui seront décrits plus loin. Quant aux rouleaux de cintrage 10 et 11, ils ont leur axe situé en-dessous de l'axe du noyau 3 et à une distance relativement grande du plan vertical passant ,par ce dernier axe.
Ces rouleaux de cintrage 10 et 11 sont montés dans des paliers 12 dont la position verticale et la distance par rapport au plan vertical passant par l'axe du noyau peuvent être déterminés au moyen de oales inférieures et latérales interposées entre le palier et le bâti de la ma- chine. Les paliers 12 peuvent être soulevés par des vérins pour permettre le remplacement aisé des cales inférieures destinées à fixer leur position en hauteur. Ces paliers peuvent être rapprochés du plan vertical passant par l'axe du noyau pour faciliter le remplacement des cales latérales destinées à fixer leur distance à ce plan vertical, grâce à des vis 13 vissées dans le bâti et qu'on peut mettre en rotation en agissant sur des volants 14.
En supposant que le noyau tourne dans le sens de la flèche X, la tôle à enrouler passe d'abord entre le noyau 2 et le rouleau de cintrage supérieur 9, puis entre le noyau 2 et le rouleau de cintrage 10. La distance angulaire entre le s axes des deux rouleaux de cintrage 9 et 10 est
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plus petite que 1200 de façon à éviter que la tôle puisse bailler autour du noyau 2.
Avant de passer entre le noyau 2 et le rouleau de cintrage supérieur 9, la tôle à enrouler 4 glisse au contact d'une table horizontale 30, La tôle 4 est mainte- nue au contact de la table 20 grâce à des guides tels que 21 placés à faible distance de la table. Ces guides sont rendus solidaires les uns des autres par l'intermédiai- re de pièces telles que 22 fixées d'une façon quelconque à la table 20.
Pour faciliter l'enroulement de la tôle, surtout lorsque celle-ci est de forte épaisseur,on peut avantageu- sement étouffer la tôle avant son introduction entre le noyau 2 et le premier rouleau de cintrage. Un chauffage suffisant peut aisément être réalisé par le passage de la tôle dans la flamme de brûleurs à gaz.par exemple des
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6otf t brûleurs à gaz sous pression ou par 5 passage dans un pe- tit four électrique disposé près du noyau 2.
Au cours de l'enroulement , la tôle à enrouler 4 peut tendre à changer d'inclinaison par rapport à l'axe du noyau 2, Généralement,la tôle tend à modifier sa di- rection de façon à devenir perpendiculaire à l'axe du noyau 2, La tôle peut facilement être maintenue suivant l'inclinaison convenable en la faisant passer au contact d'un galet à axe vertical 23 monté sur un chariot 24 qu'on peut déplacer le long dune crémaillère 25 parallèle à l'axe du noyau ,en faisant rouler sur cette crémaillère un pignon 26 solidaire d'une manivelle 27, Ce chariot sert dont de guide à la tôle 4 de façon à maintenir celle- ci suivant l'inclinaison voulue, La poussée qu'il subt de la part de la tôle 4 tend à 1'éloigner de l'axe du noyau 2.
Pour éviter cet éloignement, on a prévu une flaque 28 contre laquelle il bute latéralement, cette butée est réalisée par
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l'intermédiaire de galets à axe vertical 29 portés par le chariot 24.
Si, pour une raison quelconque, par exemple par suite d'une surépaisseur le long d'un bord, la tôle ne ten- dait plus à se mettre perpendiculairement à l'axe du noyau, on cesserait de faire avancer le chariot 24. On peut même prévoir sur ce chariot un deuxième galet semblable au galet 23 mais disposé de l'autre côté de la tôle de façon qu'en faisant reouler le chariot on puisse maintenir suivant l'in- clinaison convenable une tôle qui tendrait à se diriger parallèlement à l'axe du noyau.
A chaque tour du noyau 2, les différentes spires déjà enroulées sur ce noyau repassent entre le noyau et les différents rouleaux de cintrage . Ce repassage au contact des rouleaux de cintrage a comme effet de rabattre convena- blement les bords des spires contre le noyau. On constate, en effet, en pratique, que lorsqu'une spire n'est passée qu'une fois au contact des rouleaux de cintrage, ses bords sont légèrement écartés du noyau.
Au cours de l'enroulement, la tôle à enrouler 4 subit un mouvement relatif de translation par rapport à l'axe du noyau, Le dispositif d'alimentation en tôles doit dont être prévu de façon à permettre ce déplacement. On peut toutefois réaliser l'enroulement de la tôle en hélice sans déplacement latéral de la tôle à enrouler, en déplaçant la machine suivant l'axe du noyau au fur et à mesure de l'en- roulement, la machine représentée est montée à cet effet sur des roues 30 qui peuvet rouler sur des rails 31 parallèles à l'axe du noyau 2.
Pour le sens de rotation du noyau 2 adopté (flèche X ) la machine doit donc être déplacée dans le sens de la flèche Y au cours de l'enroulement, Ce déplacement doit être commandé positivement pour empêcher que la tôle à
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enrouler 4 ne vienne se placer perpendiculairement à l'axe du noyau 2, Ce déplacement peut d'ailleurs être commandé par le même moteur que celui qui commande la rotation du noyau 2.
Dans la maohine représentée aux figures 1 à 4, étant donné que la crémaillère 25 est solidaire du bâti, il y a lieu, au cours du déplacement de la maohine dans le sens de la flèche Y, de déplacer le chariot 24 par rapport à la oré- maillère 25 de façon que ce chariot reste immobile dans l'espace.
En principe, lorsque la machine est mobile, le guide latéral de la tôle à enrouler constitué par le galet 23, pourrait être fixe. Mais en pratique, on préfère cependant le rendre mobile afin de pouvoir maintenir exacte l'inclinai- son de la tôle à enrouler 4 par rapport à l'axe du noyau 2,
Lorsque l'enroulement de la tôle a été effectué sur une longueur correspondant à peu près à la distance entre les montants 32 et 33 du bâti, le dégagement du noyau peut être
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4 facilitée après dë'sspage du collier 5, en écartant les rou- leaux cintrage tôle enroulée.
1 leaux ointrage la tôle enroulée.
Dans machine représentée(1ires cet éoar- Dans la machine représentée figures cet écar- tement est réalisé de la façon suivante :
Le rouleau de cintrage supérieur 9 est monté à chaque extrémité dans un palier 34 qui peut être écarté du noyau 2.
A cet effet, ce palier peut être entraîné par une vis vertica- le .35 suivant l'axe de celle-ci quand on fait tourner cette vis dans une partie taraudée 36 du bâti. La vis 35 porte un pi- gnon 37 à denture allongée, ce pignon peut être mis en rota- tion par l'intermédiaire d'un autre pignon 38 oalé sur un arbre
39 portant un pignon conique 40. Celui-ci engrène avec un calé autre pignon conique 41/sur un arbre 42 qu'on peut faire tourner en agissant sur un volant 43.
Le soulèvement des paliers 34 a comme effet de sup-
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primer tout contact entre le rouleau de ointrage supérieur 9 et la tôle enroulée sur le noyau 2.
Pour supprimer tout contact entre la tôle enroulée et les rouleaux de cintrage 10 et 11, on a imagine de soule- ver le noyau 2 pendant qu'on continue à soulever les paliers 34 du rouleau de cintrage supérieur 9.
A cet effet, un des paliers 34 ( celui de droite à la figure 1) porte un étrier 44 passant à une certaine distance en-dessous du noyau 2 quand le rouleau de cintrage supérieur 9 est dans la position de travail. Dès que les paliers 34 ont été soulevés de cette distance, l'étrier 44 vient en contact aveo le noyau 2 et celui-ci accompagne le palier 34 voisin dans son mouvement ascensionnel.
L'autre palier 34 ( celui de gauche à la figure 1 ) entraine le noyau 2 par un moyen qui, en principe, est sem- blable à celui qui vient d'être décrit, mais qui, dans la forme de réalisation représentée, est un peu différent.
Une pièce 45 est solidaire du palier de gauche de la figure 1 et d'un cadre 46 qui peut coulisser verticalement dans une partie fixe 47. Ce oadre porte une poulie 48 dont le rôle sera expliqué plus loin. Lorsque le rouleau de cintrage supérieur 9 est dans la position de travail, la partie supé- rieure de cette poulie 48 se trouve en-dessous de la tôle enroulée à la même distance que la partie inférieure de l'étrier 44 se trouve du noyau 2, Le cadre coulissant 46 et la poulie 48 jouent donc également le rôle d'un étrier et soulèvent la noyau 2 dans les mêmes conditions que l'étrier 44.
Les étriers 44 et 46 sont de position réglable par rap- port aux paliers 34 de façon à permettre un réglage de la dis- tance entre l'axe du rouleau supérieur 9 et l'axe du Noyau. 2.
Lorsque les rouleaux de cintrage sont écartés du noyau, la tôle enroulée s'écarte aussi légèrement du noyau par suite de son élasticité. Pour opérer le dégagement du noyau, il suffit
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dont. d'empêcher la tôle enroulée de se déplacer en sens in- .verso de la floche Y quand on opère le' recul de la machine.
Pour cela, pendant ce recul on fait avancer la tôle enroulée par rapport à la machine d'une quantité égale au recul de celle- ci.
Cet avancement, de la tôle enroulée pourrait être effectué dans ce cas, comme représenté, en pinçant la tôle enroulée en- tre deux mâchoires constituées par exemple par deux poulies 48 et 49 et en faisant tourner au moins une de celles-ci, par exem- ple,, la poulie 48, à. l'aide d'une manivelle 50, La poulie 49 est portée par un arbre 51 mobile verticalement dans le cadre 46 sous la commande d'une vis 52 mise en rotation par un volant 53.
La force aveo laquelle la tôle enroulée est pincée entre les poulies 48 et 49 doit être suffisante pour assurer l'en- traînement de la tôle au cours de la rotation de la poulie 48 mais ne peut cependant pas atteindre une valeur telle que la tôle soit serrée sur le noyau 2.
Dans le cas où la maohine recule pour opérer le dégage- ment du noyau, on pourrait empêcher le recul simultané de la tôle enroulée au moyen de mâchoires fixes formant un étau dans lequel la tôle enroulée serait serrée, à condition que oes mâ- ohoires soient portées par un bâti qui ne recule pas avec le reste de la machine,
La soudure des bords de la tôle enroulée en hélice pour- rait, en principe, être effectuée au fur et à mesure de lien- roulement, à condition que oelui-oi soit suffisamment lent, mais il est à noter, qu'en pratique, on préfère n'effectuer la soudure des bords de la tôle enroulée qu'après que celle-ci est dégagée de la machine.
La soudure ,dans ces conditions est plus facile parce que la tôle n'est pas refroidie au contact du noyau, En outre, le serrage de la tôle sur le noyau au moyen du collier 5 ainsi que l'entraînement axial de la tôle par rapport au noyau grâce aux poulies 53 et 54, sont rendus pos-
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sibles tant que le jeu 8 existe entre les bords en regard de la tôle enroulée.
Enfin, si la tôle était soudée pendant qu'elle est enroulée sur le noyau, le dégagement de oelui-ci serait beaucoup plus difficile par suite du frottement important se produisant au cours de ce dégagement, Pour faciliter induire le noyau d'un corps gras mais celui-ci pourrait oelui-oi, on pourrait/nuire à la qualité de la soudure.
Lorsque la tôle est enroulée sur le noyau jusque contre le montant 33 du bâti, la longueur dont on déplace axialement la tôle par rapport au noyau est telle qu'au cours de l'opération subséquente d'enroulement* la tôle déjà en- roulée passe encore plusieurs fois au contact des différents rouleaux de cintrage afin de rabattre sur le noyau les bords de la tôle qui, sans cela, resteraient légèrement écartés de ce noyau.
Au lieu de réaliser des tubes cylindriques, on pourrait également réaliser des tubes coniques. Il suffirait pour cela, comme représenté schématiquement à la figure 5, d'enrouler air un noyau conique 2' une tôle 4' dont les bords 4'a et 4'b, au lieu d'être parallèles, font entre eux un angle égale à l'angle au sommet du cône formant le noyau.
Les rouleaux de cintrage tels que le rouleau 10' sont égale- ment dans ce cas des rouleaux coniques ayant le même angle au sommet. Au cours de l'enroulement, l'inolinaison de l'axe longitudinal de la tôle varie constamment, Un chariot sem- blable au chariot 24 des figures 1 à 4 peut avantageusement être employé pour maintenir les borde adjacents sensible- ment parallèles. Etant donné que l'inolinaison de la tôle à enrouler ohange constamment en même temps que la largeur de tôle qui s'enroule, le déplacement du chariot qui sert de guide à la tôle se fait suivant une loi plus oompliquée quf, dans le cas de l'enroulement un hélice d'une tôle à bords parallèles sur un noyau cylindrique.
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La longueur des tubes coniques qu'on peut fabriquer de cette façon est évidemment limitée à la distance entre les mon- tants de la machine.
Il est.évident que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée du présent brevet.
Ainsi, il va de soi, que le nombre des rouleaux de cintrage peut être différent de trois, La commande de l'éoartement de ces rouleaux par rapport au noyau 2 peut être réalisée autrement que de la façon décrite ci-dessus.
Le moteur qui provoque la rotation du noyau 2 pourrait, au lieu de commander en même temps le déplacement de la machine des figures 1 à 4 en fonotion de la rotation du noyau, oommander le déplacement du chariot 24 en fonc- tion de cette rotation.
La rotation de la tôle ne doit pas nécessaire- ment être oommandée par le noyau sur lequel elle s'enroule, cette rotation pourrait, par exemple, être commandée par une poulie entourant la partie de la tôle enroulée et dont le moyeu serait suoeptible d'être serré sur la tôle.
Le déplacement du chariot 24 pourrait être réa- lisé autrement que de la façon représentée, par exemple, en enroulant sur un treuil solidaire du chariot un câble attaché au bâti de la maohine,
On peut prévoir également que le moteur aotion- nant la maohine puisse être commandé de l'endroit où se trou- ve l'ouvrier surveillant le fonctionnement de la machine, par exemple, par l'intermédiaire d'un circuit-relais dans le cas d'un moteur électrique. De ce fait, l'ouvrier pourrait arrê- ter instantanément la machine s'il constatait, pour une raison
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ou l'autre, une irrégularité dans l'enroulement.
Le rouleau de cintrage supérieur peut être monté de façon à être pressé vers le noyau par l'intermédiaire d'un fort res- sort lui permettant oependant de s'écarter du noyau dans le cas où une surépaisseur quelconque viendrait à passer entre le noyau et les rouleaux de cintrage.
Au lieu de rouleaux de cintrage s'étendant d'une manière continue sur toute la longueur utile du noyau, on pourrait u- tiliser avantageusement des galets juxtaposés sur un arbre.
Dans ce cas , en cas d'avarie locale à l'organe de cintrage, il suffirait généralement de remplacer un seul galet au lieu de remplacer un rouleau antier.
L'emploi de galets est spécialement intéressant dans le cas d'enroulement d'une tôle sur un noyau conique. En effet, dans ce cas, au lieu d'employer des rouleaux de cintrage de conicité semblable à celle du noyau, on peut utiliser avanta- geusement des galets montés librement sur un arbre dont on peut faire varier l'inclinaison de façon à maintenir sa direc- tion parallèle à la génératrice du noyau contenue dans le plan de l'axe de l'arbre en question et de l'axe du noyau.
Quel que soit le genre d'enroulement, les galets en ques- tion ont de préférence une surface périphérique bombée. Une surface de ce genre est cependant spécialement recommandable dans le cas de l'enroulement sur un noyau conique parce qu'elle a comme effet d'annuler à peu près complètement le frottement entre la tôle et les galets.
Il est à remarquer également qu'au lieu d'avoir une file de galets s'étendant sur toute la longueur du noyau pour chaque organe de cintrage, on pourrait n'avoir que quelques galets s'étendant sur une longueur correspondant à la largeur de la tôle qui s'enroule. Dans ce cas, ces galets devraient être montés sur un équipage susceptible de leur imprimer un mou- vement axial relatif par rapport au noyau.
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L'invention permet de réaliser, d'une manière économique, des tubes pouvant notamment servir à la distribution du gaz.
Grâce à l'invention, on peut réaliser des tubes de n'importe quel diamètre dont l'épaisseur est en rapport avec ce diamètre.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de fabrication de tubes par soudure des bords d'une tôle, caractérisé en ce qu'on enroule une tôle obliquement sur un noyau et en ce qu'on soude les bords.
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"PROCESS AND MACHINE FOR THE MANUFACTURE OF TUBES"
The present invention relates to a method of manufacturing tubes by welding the edges of a sheet,
It is known to produce a tube by curving a sheet along a cylinder and then welding the edges of this curved sheet which are directed along a generatrioe of this cylinder.
.. According to the invention, a sheet is wound obliquely on a core and the edges are welded,
If it is desired to produce a cylindrical tube, a sheet with parallel edges is wound on a cylindrical core before the edges of the wound sheet are welded.
If you want to make an oonic tube, a sheet is wound on an oonic core, the edges of which form an angle in relation to the opening angle of the core and the edges of the wound sheet are then welded,
To cause the sheet to wind up on the core, the sheet could be driven around the core held fixed
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but we prefer to make the sheet integral with the core and make, turn cel @@ - ci. The sheet can advantageously be made integral with the core by clamping on the latter before the welding of its non-contiguous edges is carried out.
The subject of the invention is also a machine which makes it easier to carry out the method according to the invention,
This machine has a rotating core and at least one bending roller between which the sheet is driven.
To facilitate the winding of the sheet, the machine 'advantageously comprises a lateral guide for the edge of the sheet, capable of being moved by hand so that the sheet to be wound up retains, relative to the axis of the core, the inclination it must have so that its adjacent edges remain substantially parallel to one another. It should be noted in this regard that it is not sufficient to give the sheet the desired inclination before the start of the winding because during the winding the sheet can change its inclination for various reasons. .
In order to facilitate the release of the core in the event that. the machine comprises at least one bending roller whose axis is above the core axis and at least one bending roller whose axis is below the core axis, provision is made to mount the bending roller which is above the core, at each end in a bearing which can be moved away from the core and which carries a stirrup passing at a certain distance below the core when the bending roller above that - this is in its working position.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto, which represent schematically, and by way of example only, two embodiments of a machine according to the invention.
Figure 1 is an elevational view of a machine
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according to the in @ ention.
Figure 2 is, on a larger scale, a view of one of the ends of this maohibe after section along the line II-II of Figure 1.
Figure 3 is a similar view of the other end of this machine after cutting along the line III-III of Figure 1.
FIG. 4 is a plan view, on the same scale as FIGS. 2 and 3, of the core used for winding the sheet as well as of the table and the guide in contact with which the sheet to be wound passes before its winding.
FIG. 5 is a diagrammatic plan representation of some elements of a machine used to wind a sheet with non-parallel edges on a conical core.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
The machine shown in the drawings comprises a shaft 2 which is rotated, for example, by means of a toothed wheel 3 mounted on it and actuated by a motor pinion, not shown.
On this shaft 2, a sheet 4 is wound in a helix, This shaft therefore serves as the core of the sheet wound in a helix,
To carry out the winding, the part of the sheet already rolled up is made integral with the core 2 by clamping it on this core, for example, by means of clamps such as 5 or bearing a shoe 5a which can be strongly applied to the core. sheet wound by acting on a flywheel 6 secured to a screw 7 pressing against said shoe 5a. This clamping is made possible by the fact that during the helical winding of the sheet, a slight clearance 8 has been left to remain between the edges of the wound sheet.
The sheet is drilled to wind on the core 2
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during rotation thereof, thanks to three bending rollers such as 9, 10 and 11. These rollers are kept at a distance from the core 2 equal to the thickness of the sheet.
Their position is adjustable so as to be able to adapt to the work of sheets of different thicknesses as well as to the use of cores of different diameters in order to produce tubes of different diameters.
The axis of the upper bending roller 9 is approximately in the vertical plane of the axis of the core 2, The distance variation between the roller 9 and the axis of the core 2 is effected in a vertical plane by means which will be described later. As for the bending rollers 10 and 11, they have their axis located below the axis of the core 3 and at a relatively large distance from the vertical plane passing through the latter axis.
These bending rollers 10 and 11 are mounted in bearings 12, the vertical position of which and the distance from the vertical plane passing through the axis of the core can be determined by means of lower and lateral oales interposed between the bearing and the frame. the machine. The bearings 12 can be lifted by jacks to allow easy replacement of the lower wedges intended to fix their height position. These bearings can be brought closer to the vertical plane passing through the axis of the core to facilitate the replacement of the lateral wedges intended to fix their distance from this vertical plane, thanks to screws 13 screwed into the frame and which can be rotated in acting on flywheels 14.
Assuming that the core rotates in the direction of arrow X, the sheet to be wound up passes first between core 2 and upper bending roller 9, then between core 2 and bending roller 10. The angular distance between the s axes of the two bending rollers 9 and 10 are
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smaller than 1200 so as to prevent the sheet metal from yawning around the core 2.
Before passing between the core 2 and the upper bending roller 9, the sheet to be wound up 4 slides in contact with a horizontal table 30, The sheet 4 is held in contact with the table 20 thanks to guides such as 21 placed at a short distance from the table. These guides are made integral with one another by the intermediary of parts such as 22 fixed in any way to the table 20.
To facilitate the winding of the sheet, especially when the latter is very thick, the sheet can advantageously be suffocated before its introduction between the core 2 and the first bending roll. Sufficient heating can easily be achieved by passing the sheet through the flame of gas burners.
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6 are gas burners under pressure or by passage through a small electric oven placed near the core 2.
During winding, the sheet to be wound up 4 may tend to change its inclination with respect to the axis of the core 2. Generally, the sheet tends to modify its direction so as to become perpendicular to the axis of the core. core 2, The sheet can easily be maintained at the suitable inclination by passing it in contact with a vertical axis roller 23 mounted on a carriage 24 which can be moved along a rack 25 parallel to the axis of the core , by rolling on this rack a pinion 26 integral with a crank 27, This carriage serves as a guide to the sheet 4 so as to maintain the latter according to the desired inclination, The thrust that subt on the part of the sheet 4 tends to move away from the axis of the core 2.
To avoid this distance, a puddle 28 has been provided against which it abuts laterally, this abutment is made by
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via rollers with a vertical axis 29 carried by the carriage 24.
If, for some reason, for example due to an extra thickness along an edge, the sheet no longer tended to be placed perpendicular to the axis of the core, the advancement of the carriage 24 would be stopped. can even provide on this carriage a second roller similar to roller 23 but disposed on the other side of the sheet so that by rolling back the carriage it is possible to maintain a sheet which would tend to run parallel with the appropriate inclination. to the core axis.
At each turn of the core 2, the different turns already wound on this core pass again between the core and the different bending rollers. This ironing in contact with the bending rollers has the effect of suitably folding the edges of the turns against the core. It is observed, in fact, in practice, that when a turn has passed only once in contact with the bending rollers, its edges are slightly separated from the core.
During winding, the sheet to be wound 4 undergoes a relative translational movement with respect to the axis of the core. The sheet feed device must therefore be provided so as to allow this movement. However, it is possible to wind the sheet in a helix without lateral displacement of the sheet to be wound up, by moving the machine along the axis of the core as it is being wound up, the machine shown is mounted at this point. effect on wheels 30 which can roll on rails 31 parallel to the axis of the core 2.
For the direction of rotation of core 2 adopted (arrow X), the machine must therefore be moved in the direction of arrow Y during winding. This movement must be commanded positively to prevent the sheet from falling.
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winding 4 does not come to be placed perpendicular to the axis of the core 2, This movement can also be controlled by the same motor as that which controls the rotation of the core 2.
In the machine shown in Figures 1 to 4, given that the rack 25 is integral with the frame, it is necessary, during the movement of the machine in the direction of arrow Y, to move the carriage 24 relative to the starter 25 so that this carriage remains stationary in space.
In principle, when the machine is mobile, the lateral guide of the sheet to be wound up constituted by the roller 23, could be fixed. In practice, however, it is preferred to make it mobile in order to be able to maintain the exact inclination of the sheet to be wound up 4 with respect to the axis of the core 2,
When the sheet has been wound up for a length roughly corresponding to the distance between the uprights 32 and 33 of the frame, the core clearance can be
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4 facilitated after desspage of the collar 5, by removing the rollers bending wound sheet.
1 water to seal the rolled up sheet.
In the machine shown (1st this eoar- In the machine shown in the figures, this distance is achieved as follows:
The upper bending roller 9 is mounted at each end in a bearing 34 which can be moved away from the core 2.
To this end, this bearing can be driven by a vertical screw .35 along the axis thereof when this screw is rotated in a threaded portion 36 of the frame. The screw 35 carries a pinion 37 with elongated teeth, this pinion can be rotated by means of another pinion 38 spread on a shaft.
39 carrying a bevel gear 40. The latter meshes with a wedged other bevel gear 41 / on a shaft 42 that can be turned by acting on a flywheel 43.
The lifting of the bearings 34 has the effect of sup-
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primer any contact between the upper bending roller 9 and the sheet wound on the core 2.
To eliminate any contact between the wound sheet and the bending rollers 10 and 11, it has been imagined to lift the core 2 while we continue to lift the bearings 34 of the upper bending roll 9.
For this purpose, one of the bearings 34 (the one on the right in FIG. 1) carries a bracket 44 passing at a certain distance below the core 2 when the upper bending roller 9 is in the working position. As soon as the bearings 34 have been lifted from this distance, the caliper 44 comes into contact with the core 2 and the latter accompanies the neighboring bearing 34 in its upward movement.
The other bearing 34 (the one on the left in FIG. 1) drives the core 2 by a means which, in principle, is similar to that which has just been described, but which, in the embodiment shown, is a little different.
A part 45 is integral with the left bearing of FIG. 1 and with a frame 46 which can slide vertically in a fixed part 47. This oadre carries a pulley 48, the role of which will be explained below. When the upper bending roller 9 is in the working position, the upper part of this pulley 48 is located below the wound sheet at the same distance as the lower part of the caliper 44 is from the core 2. , The sliding frame 46 and the pulley 48 therefore also play the role of a caliper and lift the core 2 under the same conditions as the caliper 44.
The brackets 44 and 46 are of adjustable position with respect to the bearings 34 so as to allow adjustment of the distance between the axis of the upper roller 9 and the axis of the Core. 2.
When the bending rollers are moved away from the core, the coiled sheet also moves slightly away from the core due to its elasticity. To operate the release of the core, it suffices
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whose. prevent the rolled-up sheet from moving in the reverse direction of the Y-deflection when the machine is retracted.
For this, during this recoil, the wound sheet is moved forward relative to the machine by an amount equal to the recoil of the latter.
This advancement of the wound sheet could be effected in this case, as shown, by clamping the wound sheet between two jaws constituted for example by two pulleys 48 and 49 and by rotating at least one of these, for example. - ple ,, the pulley 48, to. using a crank 50, the pulley 49 is carried by a shaft 51 movable vertically in the frame 46 under the control of a screw 52 rotated by a flywheel 53.
The force with which the coiled sheet is clamped between the pulleys 48 and 49 must be sufficient to ensure the dragging of the sheet during the rotation of the pulley 48 but cannot however reach a value such that the sheet is tight on the core 2.
In the event that the maohine moves back to operate the disengagement of the core, the simultaneous recoil of the wound sheet could be prevented by means of fixed jaws forming a vice in which the wound sheet would be clamped, provided that the jaws are carried by a frame that does not move back with the rest of the machine,
The welding of the edges of the helically wound sheet could, in principle, be carried out as the tie-rolling progresses, provided that it is sufficiently slow, but it should be noted that in practice, it is preferred to carry out the welding of the edges of the rolled-up sheet only after the latter has been released from the machine.
Welding, under these conditions is easier because the sheet is not cooled in contact with the core. In addition, the clamping of the sheet on the core by means of the collar 5 as well as the axial drive of the sheet relative to the core. to the core thanks to pulleys 53 and 54, are made pos-
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sibles as long as there is clearance 8 between the opposite edges of the wound sheet.
Finally, if the sheet were welded while it is wound on the core, the release of oelui would be much more difficult due to the significant friction occurring during this release, To facilitate inducing the core of a fatty substance but this one could oelui-oi, one could / affect the quality of the welding.
When the sheet is wound on the core up to the upright 33 of the frame, the length of which the sheet is moved axially relative to the core is such that during the subsequent winding operation * the sheet already rolled up passes again several times in contact with the various bending rollers in order to fold the edges of the sheet over the core which, otherwise, would remain slightly apart from this core.
Instead of making cylindrical tubes, one could also make conical tubes. It would suffice for this, as shown schematically in Figure 5, to wind air a conical core 2 'a sheet 4' whose edges 4'a and 4'b, instead of being parallel, make between them an equal angle at the angle at the apex of the cone forming the nucleus.
The bending rolls such as roll 10 'are also in this case tapered rollers having the same angle at the top. During winding, the tilt of the longitudinal axis of the sheet varies constantly. A carriage similar to the carriage 24 of Figures 1 to 4 can advantageously be employed to keep the adjacent edges substantially parallel. Since the tilt of the sheet to be wound up changes constantly at the same time as the width of the sheet that is wound up, the movement of the carriage which serves as a guide for the sheet takes place according to a more complicated law than, in the case of winding a helix of sheet metal with parallel edges on a cylindrical core.
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The length of the conical tubes which can be made in this way is obviously limited to the distance between the uprights of the machine.
It is obvious that the invention is in no way limited to the embodiments shown and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of the elements involved in its realization, without departing from the scope of the present patent. .
Thus, it goes without saying that the number of bending rollers can be different from three. The control of the spacing of these rollers with respect to the core 2 can be carried out other than in the manner described above.
The motor which causes the rotation of the core 2 could, instead of controlling at the same time the displacement of the machine of FIGS. 1 to 4 according to the rotation of the core, ocommand the displacement of the carriage 24 as a function of this rotation.
The rotation of the sheet need not necessarily be controlled by the core on which it is wound, this rotation could, for example, be controlled by a pulley surrounding the part of the wound sheet and whose hub would be suoeptible. be tight on the sheet.
The movement of the carriage 24 could be carried out other than as shown, for example, by winding on a winch integral with the carriage a cable attached to the frame of the maohine,
Provision can also be made for the motor which powers the maohine to be able to be controlled from the location of the worker supervising the operation of the machine, for example, by means of a relay circuit in the case of an electric motor. Therefore, the worker could instantly stop the machine if he noticed, for some reason
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or the other, an irregularity in the winding.
The upper bending roll can be mounted so as to be pressed towards the core by means of a strong spring allowing it to move away from the core in the event that any allowance passes between the core and the core. the bending rollers.
Instead of bending rollers extending continuously over the entire effective length of the core, one could advantageously use rollers juxtaposed on a shaft.
In this case, in the event of local damage to the bending member, it would generally suffice to replace a single roller instead of replacing an antier roller.
The use of rollers is especially advantageous in the case of winding a sheet on a conical core. In fact, in this case, instead of using bending rollers with a conicity similar to that of the core, one can advantageously use rollers mounted freely on a shaft, the inclination of which can be varied so as to maintain its direction parallel to the generator of the core contained in the plane of the axis of the shaft in question and of the axis of the core.
Regardless of the type of winding, the rollers in question preferably have a domed peripheral surface. A surface of this kind is however especially advisable in the case of winding on a conical core because it has the effect of almost completely canceling the friction between the sheet and the rollers.
It should also be noted that instead of having a line of rollers extending over the entire length of the core for each bending member, there could be only a few rollers extending over a length corresponding to the width of the sheet that rolls up. In this case, these rollers should be mounted on a device capable of imparting to them an axial movement relative to the core.
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The invention makes it possible to produce, in an economical manner, tubes which can in particular be used for gas distribution.
Thanks to the invention, it is possible to produce tubes of any diameter, the thickness of which is related to this diameter.
CLAIMS.
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1. A method of manufacturing tubes by welding the edges of a sheet, characterized in that a sheet is wound obliquely on a core and in that the edges are welded.