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11 machine pour la fabrication'de tubes en hélice" .
La présente invention se rapporte à une machine pour la fabrication continue de tubes à bande sertie en héli- ces en parta.nt d'une bande unique continue de métal en feuil- le. On connaît des machines de ce genre qui comprennent des moyens, généralement des rouleaux, pour plier les bords de la bande à une forme leur permettant ensuite de s'engager l'un sur l'autre en vue de la formation d'un sertissage hélicoï- dal.Ainsi, un coté de la bande est muni d'un bord en L et l'autre côté d'une rainure emboutie en forme d'U.
La bande ainsi formée est alimentée par un organe de guidage sous un certain angle par rapport à l'axe d'un mandrin rotatif autour duquel est formé le tube, de sorte que lesdits bords plies de la bande se trouvent engagés l'un sur l'autre et on pro- cède ensuite au sertissage.
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Plus particulièrement dans la fabrication d'un tube en partant d'une bande en matériau relativement rigide, des difficultés ont apparu dans le guidage de la bande suivant un chemin constant sur le mandrin, ce qui est cependant néces- saire pour que les bords repliés de la bande arrivent toujours en coïncidence au point où le sertissage est effectué. Ces difficultés proviennent des rouleaux de pliage ou d'emboutis- sage des bords utilisés jusqu'à présent, étant donné que des résistances de frottement différentes se produisent aux deux bords différemment plies de la bande. En outre, un tel pliage au moyen de rouleaux produit des efforts considérables dans le matériau plié .
Suivant l'invention, ces difficultés sont évitées par l'utilisation d'organes de pliage à fonctionnement intermitte. et momentané et grâce à cette disposition on réduit sensible - ment la différence ci-dessus mentionnée des résistances de frottement.
On va décrire dans ce qui suit un mode de réalisa- tion,choisi à titre d'exemple, d'une machine suivant l'inven- tion en référence aux dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 représente en plan une partie de la machine vue d'en haut, montrant les moyens de pliage et de guidage de la bande, ainsi que le mandrin et les organes de formation du tube.
La figure 2 représente les organes de pliage en une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 représente deux rouleaux en coupe suivant la ligne 111-111 de la figure 1.
La figure 4 montre une plaque de guidage en une cou- pe prise suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 représente un appareil de sertissage.
Suivant le mode de réalisation choisi et représenté, la machine comprend un mandrin 1 autour duquel est formé le @
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tube 2 comportant un sertissage hélicoïdal 3. Ledit mandrin est monté de façon rotative dans des paliers 4 et entraîné par un moteur nom représenté par l'intermédiaire d'un pignon 5. La bande destinée à former le tube est déroulée d'une bobine (non représentée) et alimentée suivant un chemin fai- sant un certain angle avec le mandrin. Ainsi, la bande passe d'abord sur une table 6 et entre des barres de guidage 7 dont l'écartement correspond à la largeur de la bande. La bande passe ensuite dans les organes de pliage à fonctionnement intermittent.
Ces organes peuvent consister en deux couteaux d'acier non tranchants 8-9, un sur chaque coté de la bande, dirigés parallèlement à la bande et disposés à des distances déterminées à l'intérieur des bords de la bande. Les couteaux 8-9 sont respectivement fixés aux extrémités de deux leviers 10-11 qui peuvent tourner autour d'un axe commun 12. Les au- tres extrémités des leviers sont actionnées par des cames rotatives 13-14 qui peuvent être entraînées dans une certaine rotation de synchronisme avec les rouleaux suivants qui se- ront décrits dans ce qui suit. Sous l'effet de ces cames les. couteaux sont animés de mouvements ascendants et descendants en faisant plier ainsi les bords de la bande 15 de la. manière indiquée sur la figure 2. Une plaque 16 (figure 2) est dis- posée pour former un contre-support dans le pliage de la bande.
Cette plaque n'a pas été représentée en figure 1.
Le couteau 8 est chargé de plier le côté de la bande se trouvant à gauche sur la figure 2 directement à la forme d'un rebord en L.La came 14 a de préférence un diamètre infé- rieur à celui de la came 13 de sorte .que le couteau 9 n'est pas soulevé d'une quantité suffisante pour former une rainure en U complète. Ainsi le couteau 9 ne produit qu'un pliage ini- tial, comme le montre la figure 2, la rainure de sertissage en U étant complétée dans une phase suivante.
On sait qu'un matériau en feuille relativement rigide oppose sa plus grande
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résistance contre un pliage initial tandis qu'un pliage ulté- rieur au même point est plus facile à effectuer. Il est évident que les deu.x couteaux fonctionnent dans une relation coordonnée avec l'alimentation de la bande de façon à assurer la formation continue des pliages, Afin d'obtenir un proces- sus de travail continu et régulier,les cames 13 et 14 peuvent toutefois fonctionner décalées l'une par rapport à l'autre de sorte que, contrairement à ce qui est représenté en figure 2, les couteaux 8 et 9 agiront sur la bande à des moments dif- férents.
Il a été trouvé que l'appareil de pliage qui vient d'être décrit permet untraitement particulièrement avantageux du matériau en feuilles avec un minimum d'efforts et sans aucun danger de déchirures.
La bande passe ensuite entre deux paires de rouleaux 17 et 18 qui sont entraînés par un arbre 19 par l'intermédiai- re d'une roue dentée. e rebord en L de la bande passe à l'extérieur des extrémités de gauche des rouleaux tandis qu'à leurs extrémités de droite les rouleaux sont conformés de façon à compléter la rainure en U de la bande, ainsi qu'on le voit en figure 3 qui montre la première paire de rouleaux 17-17'. Ainsi le rouleau supérieur 17 présente une rainure périphérique 20 et le rouleau inférieur 17' présente un anneau correspondant 21 pénetrant dans ladite rainure pour donner à la bande passant entre eux la forme désignée en U.
Toutefois le pliage n'est pas entièrement acheté tant que la bande n'est pas passée également dans la paire suivante de rouleaux cons- truits d'une manière similaire,' la différence consistant simplement dans le fait que la rainure dans ce rouleau supé- rieur est plus profonde et en ce que l'anneau sur le rouleau inférieur est plus élevé.
La bande ainsi formée est conduite sous une plaque de plane guidage 22/sur une certaine distance devant le mandrin 1 qui @
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doit recevoir la bande et s'enroulant ensuite autour du man- drin sur un tour environ. Au long de sa première partie droi te la plaque de guidage comporte dans sa face inférieure deux rainures 23, 24 destinées à guider les bords repliés de la bande. Cette disposition est montrée en coupe sur la figure 4. Un support 25 peut être prévu pour soutenir la bande. La partie de la plaque de guidage comprenant la rainure 24 se termine immédiatement avant le mandrin, de sorte que la rainure emboutie en U s'enroule librement sur le man- drin.
La rainure 23 guidant le rebord en L se continue en hélice autour du mandrin sur la totalité de la longueur de la plaque 22 et ne libère ledit rebord qu'immédiatement avant 'entrée de ce rebord dans la rainure de sertissage en U sortant de la rainure 24. La rainure de sertissage est en- suite comprimée et pliée au moyen de deux rouleaux 26 et 27 (voir aussi figure 5) dont l'un peut être entraîné. Un autre rouleau 28 est disposé de façon à compléter l'écrasement du sertissage contre la face extérieure du tube ainsi formé. le mandrin ainsi que les autres organes entraînés sont naturellement commandés en relations de temps coordonnées les uns par rapport aux autres.
Afin de faciliter la rotation du tube formée à la même vitesse que celle du mandrin, il peut être avantageux d'insérer un manchon 29 entourant une partie du tube. Ledit manchon est supporté par un palier 30 et est entraîné en rotation à la même vitesse que le mandrin. Ainsi le manchon constituera aussi indirectement un support pour l'extrémité extérieure du mandrin. A la mise en route de la machine il convient d'insérer un anneau-support entre le man- chon et le mandrin, anneau qui aura une épaisseur égale à celle du tube et de son sertissage. Cet anneau= est évacué automatiquement lorsque le tube avance.
L'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation choisi et représenté qui n'a été donné qu'à titre
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d'exemple, diverses variantes pouvant être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.
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11 machine for the manufacture of helical tubes.
The present invention relates to a machine for the continuous manufacture of helically crimped strip tubes from a single continuous strip of sheet metal. Machines of this type are known which include means, generally rollers, for folding the edges of the strip to a shape which then enables them to engage one another with a view to forming a helical crimp. - dal. Thus, one side of the strip is provided with an L-shaped edge and the other side with a stamped U-shaped groove.
The strip thus formed is fed by a guide member at an angle relative to the axis of a rotary mandrel around which the tube is formed, so that said folded edges of the strip are engaged one on top of the other. 'other and then crimping.
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More particularly in the manufacture of a tube starting from a strip of relatively rigid material, difficulties have arisen in guiding the strip along a constant path on the mandrel, which is however necessary so that the folded edges of the strip always coincide at the point where the crimp is made. These difficulties arise from the edge folding or stamping rollers used heretofore, as different frictional strengths occur at the two differently folded edges of the web. Furthermore, such folding by means of rollers produces considerable forces in the folded material.
According to the invention, these difficulties are avoided by the use of intermittent operating folding members. and momentary, and thanks to this arrangement the above-mentioned difference in friction resistance is significantly reduced.
An embodiment will be described in what follows, chosen by way of example, of a machine according to the invention with reference to the accompanying drawings in which:
FIG. 1 is a plan of part of the machine seen from above, showing the means for folding and guiding the strip, as well as the mandrel and the members for forming the tube.
Figure 2 shows the folding members in a section along the line II-II of Figure 1.
Figure 3 shows two rollers in section taken along line 111-111 of Figure 1.
Figure 4 shows a one-cut guide plate taken along line IV-IV of figure 1.
Figure 5 shows a crimping apparatus.
According to the embodiment chosen and shown, the machine comprises a mandrel 1 around which is formed the @
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tube 2 comprising a helical crimp 3. Said mandrel is rotatably mounted in bearings 4 and driven by a name motor represented by means of a pinion 5. The strip intended to form the tube is unwound from a reel ( not shown) and fed along a path forming a certain angle with the mandrel. Thus, the strip first passes over a table 6 and between guide bars 7, the spacing of which corresponds to the width of the strip. The web then passes through the intermittently operating folding members.
These members can consist of two non-sharp steel knives 8-9, one on each side of the strip, directed parallel to the strip and arranged at determined distances inside the edges of the strip. The knives 8-9 are respectively fixed to the ends of two levers 10-11 which can rotate about a common axis 12. The other ends of the levers are actuated by rotary cams 13-14 which can be driven in a certain way. synchronous rotation with the following rollers which will be described in what follows. Under the effect of these cams. knives are moved upward and downward, thereby bending the edges of the strip 15 of the. as shown in figure 2. A plate 16 (figure 2) is provided to form a counter support in the bending of the strip.
This plate has not been shown in Figure 1.
The knife 8 is responsible for bending the side of the strip on the left in Figure 2 directly to the shape of an L-shaped flange. The cam 14 preferably has a smaller diameter than that of the cam 13 so .that the knife 9 is not lifted by a sufficient amount to form a complete U-shaped groove. Thus the knife 9 produces only an initial bend, as shown in FIG. 2, the U-shaped crimping groove being completed in a following phase.
It is known that a relatively rigid sheet material has its greatest
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resistance against initial bending while subsequent bending at the same point is easier to perform. It is obvious that the two knives work in a coordinated relation with the feeding of the belt so as to ensure the continuous formation of the bends, In order to obtain a continuous and regular working process, the cams 13 and 14 can however operate offset with respect to each other so that, contrary to what is shown in FIG. 2, the knives 8 and 9 will act on the belt at different times.
It has been found that the folding apparatus which has just been described allows a particularly advantageous processing of the sheet material with a minimum of effort and without any danger of tearing.
The strip then passes between two pairs of rollers 17 and 18 which are driven by a shaft 19 through the intermediary of a toothed wheel. The L-shaped edge of the strip passes outside the left ends of the rollers while at their right ends the rollers are shaped to complete the U-shaped groove of the strip, as seen in the figure 3 which shows the first pair of rollers 17-17 '. Thus the upper roller 17 has a peripheral groove 20 and the lower roller 17 'has a corresponding ring 21 penetrating into said groove to give the strip passing between them the designated U-shape.
However, the folding is not fully purchased until the web has also passed through the next pair of rollers constructed in a similar manner, the difference being simply that the groove in this upper roll is laughter is deeper and in that the ring on the lower roller is higher.
The strip thus formed is led under a flat guide plate 22 / over a certain distance in front of the mandrel 1 which @
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should receive the tape and then wrap around the chuck for about one turn. Along its first straight part, the guide plate has in its lower face two grooves 23, 24 intended to guide the folded edges of the strip. This arrangement is shown in section in Figure 4. A support 25 may be provided to support the strip. The part of the guide plate including the groove 24 ends immediately before the mandrel, so that the stamped U-groove loosely winds on the mandrel.
The groove 23 guiding the L-rim continues in a helix around the mandrel over the entire length of the plate 22 and only releases said rim immediately before entry of this rim into the U-shaped crimping groove exiting the groove. 24. The crimping groove is then compressed and bent by means of two rollers 26 and 27 (see also figure 5), one of which can be driven. Another roller 28 is arranged so as to complete the crushing of the crimping against the outer face of the tube thus formed. the mandrel as well as the other driven members are naturally controlled in coordinated time relations with respect to one another.
In order to facilitate the rotation of the formed tube at the same speed as that of the mandrel, it may be advantageous to insert a sleeve 29 surrounding a part of the tube. Said sleeve is supported by a bearing 30 and is rotated at the same speed as the mandrel. Thus the sleeve will also indirectly constitute a support for the outer end of the mandrel. When starting up the machine, a support ring should be inserted between the sleeve and the mandrel, which ring will have a thickness equal to that of the tube and its crimping. This ring = is automatically evacuated when the tube advances.
The invention is obviously not limited to the embodiment chosen and shown which has been given only as
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for example, various variants which can be envisaged without departing from the scope of the invention.