Brevet FR2128149A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne une machine à cintrer des barres pour l'exécution de spirales de toutes-formes, de volutes et de toutes pièces similaires enroulées sur elles-mêmes sur plus d'un tour. Les machines à cintrer connues actuellement ne permettent pas d'enrouler des barres sur elles-mêmes, en une seule opération continue, suivant la forme d'une spirale ou toute autre forme simi- laire, si celle-ci a plus d'un tour de développement. En effet, dans les machines qui permettent d'obtenir un cintrage sur plus d'un tour, il faut faire des reprises de formes à chaque tour, d'où il en résulte des manutentions longues et coûteuses. Dans d'autres machines où la forme utilisée pour le cintrag#e de la barre est fixe, la barre est introduite à une extrémité d'une forme creuse, et elle est poussée à l'aide d'un vérin à l'intérieur de ladite forme.Ce procédé ne permet pas d'obtenir des pièces enroulées sur plus d'un tour et demi, et il est très sensible à la résistance au flambage de la matière de la pièce à former; en outre, avec ces dernières machines, il n'est possible d'obtenir que des pièces présentant, en fin de cintrage, des rayons de courbure de grandes dimensions. La présente invention vise essentiellement à remédier à ces inconvénients en procurant une machine à cintrer des barres, qui permet d'obbenir, sans nécessiter aucune reprise de forme et de préférence en une seule opération continue de cintrage, des pièces en forme de spirale ou similaire, enroulées sur elles-mêmes sur plusieurs tours et dont le début peut présenter des rayons de courbure de très petite dimension. A cet effet, la machine à cintrer des barres selon l'invention, pour 11 exécution de spirales de toutes formes, de volutes et de toutes autres pièces similaires enroulées sur elles-mêmes sur plus d'un tour, comprenant une forme composée de plusieurs éléments qui peuvent être mis bout à bout pour donner le profil spiral requis et qui s'étendent chacun sur un tour environ, le premier élément, le plus intérieur de la forme, présentant une rainure de retenue destinée à recevoir l'une des extrémités d'une barre devant etre cintrée au profil de ladite forme, ainsi qu'un dispositif presseur pour appliquer la barre sur la forme, et des moyens d'entralnement pour engendrer un mouvement relatif de rotation entre le dispositif presseur et la forme, afin d'obliger la barre à s'enrouler autour de ladite forme, caractérisée en ce que les éléments successifs de la forme sont portés respectivement par des plateaux concentriques et mobiles axialement les uns par rapport aux autres, les plateaux extérieurs étant, au début d'une opération de cintrage, espacés axialement du premier plateau, le plus intérieur, qui porte le premier élément de la forme, de façon à permettre l'introduction de ladite extrémité de la barre dans ladite rainure de retenue.On peut en outre prévoir des moyens de commande pouvant être actionnés manuellement, semi-automatiquement ou automatiquement pour amener au niveau du premier plateau, à la fin de chaque tour, le plateau qui porte l'élément qui succède à un élément qui vient d'être utilisé pour cintrer la barre au cours du tour qui s'achève, afin d'amener de la sorte le deuxième élément dans le prolongement du premier à la fin du premier tour, le troisième élément dans le prolongement du second à la fin du deuxième tour, et ainsi de suite. Grâce à la présente invention, il est possible d'obtenir des pièces en forme de spirale ou similaires, en moitié moins de temps qu'avec les machines antérieurement connues les plus perfectionnées. in outre, elle permet d'obtenir des pièces beaucoup plus élaborées avec une plus grande régularité dans le résultat. L'invention peut être utilisée dans de nombreux domaines, et notamment en serrurerie, en ferronnerie et plus particulièrement dans la fabrication du mobilier de jardin, dans laquelle les motifs à base de courbes spirales sont très employés. On donnera maintenant une description détaillée d'un mode préféré de réalisation de la présente invention, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en plan des éléments principaux d'une machine à cintrer conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe, également suivant la ligne Il-Il de la figure 1, montrant une partie des éléments de la figure 2 dans des positions de fonctionnement différentes. La machine à cintrer des barres représentée aux dessins est plus spécialement destinée à l'exécution de spirales à trois tours et, à cet effet, elle comprend essentiellement une forme 1 composée de trois éléments la, lb o et lc, qui peuvent être mis bout à bout pour donner le profil spiral requis et qui s'étendent chacun sur un tour environ, un dispositif presseur 2 pour appliquer sur la forme une barre qui doit être cintrée au profil de la forme, et des moyens d'entraSnement (non représentés) pour engendrer un mouvement relatif de rotation entre le dispositif presseur 2 et la forme 1.Le premier élément la, le plus intérieur, de la forme 1, présente une rainure de retenue 3, destinée à recevoir l'une des extrémités 4a de la barre 4 qui doit Aetre cintrée au profil de la forme et dont seule une petite partie vo & sine de son extrémité 4a a été représentée sur la figure 1. Selon la présente invention, les éléments successifs Za, lb et le de la forme 1 sont portés respectivement par des plateaux 5, 6 et 7, concentriques et mobiles axialement les uns par rapport aux autres. Lorsque la machine est au repos, et au début d'une opération de cintrage, les plateaux extérieurs, à savoir les plateaux 6 et 7, sont espacés axialement du premier plateau 5 afin de permettre l'introduction de l'extrémité 4a de la barre 4 dans la rainure de retenue 3. Dans la forme d'exécution représentée aux dessins, le premier élément la est fixé à 11 extrémité d'un arbre vertical 8 dont la face en bout fait office de premier plateau 5. Le deuxième plateau 6, concentrique à l'arbre 8, est solidaire d'une première douille 9 qui est montée coulissante sur l'arbre 8, mais calée en rotation par rapport à celui-ci, par exemple au moyen d'une clavette 10. Bien entendu, à la place de la clavette 10, on pourrait prévoir des cannelures complémentaires sur l'arbre 8 et à L'intérieur de la douille 9.De même, le deuxième plateau 7, concentrique au plateau 6 et à l'arbre 8, est solidaire d'une deuxième douille 11, qui est plus courte que la première douille g et est montée coulissante sur cette dernière, mais calée en rotation par rapport à celle-ci, par exemple au moyen d'une clavette 12. Bien entendu, au lieu de la clavette 12, on pourrait prévoir des cannelures complémentaires sur les surfaces extérieure et intérieure respectivement de la douille 9 et de la douille 11. Les éléments la, lb et lc de la forme 1 sont de préférence fixés de manière détachable sur leurs plateaux respectifs. Par exemple, l'élément la est fixé par une vis 13 sur 1 t arbre 8, tandis que les éléments lb et le sont maintenus sur les plateaux respectifs 6 et 7 par des tenons 14 oui en sont solidaires et sont simplement engagés dans des trous prévus dans les plateaux 6 et 7. Ceci permet un remplacement très aisé des éléments la, lb et lc de la forme 1 par d'autres éléments permettant d'obtenir toute autre for me voulue. L'arbre 8 est monté rotatif dans un bâti 15 qui nta été que partiellement représenté sur les figures 1 et 2, et il est entraîné en rotation par un moyen moteur (non représenté) agencé pour faire tourner l'arbre 8 de manière continue ou, éventuellement, de manière discontinue d'environ un tour à chaque fois. Ce moyen moteur peut être un moteur électrique associé à un réducteur, ou tout autre moyen moteur approprié, électrique, électromécanique, hydraulique ou pneumatique. Selon une autre caractéristique de la présente invention, des moyens de commande sont prévus pour déplacer axialement le plateau 6, à la fin du premier tour effectué par l'arbre 8, afin d'amener la surface supérieure de ce plateau 6 au niveau de la surface en bout 5 de l'arbre 8 et d'amener de la sorte l'élément lb dans le prolongement de l'élément la, et pour déplacer axialement le plateau 7, à la fin du deuxième tour effectué par l'arbre 8, afin d'amener la surface supérieure de ce plateau 7 au niveau de la surface en bout 5 de l'arbre 8 et de la surface supérieure du plateau 6, afin d'amener de la sorte l'élément lc dans le prolongement de l'élément lb. Les moyens de commande 16b qui sont associés au plateau 6 et qui n'ont été que partiellement représentés sur la figure 2, et les moyens de commande 16c qui sont associés au plateau 7 et qui n'ont également été que partiellement représentés sur la figure 2, sont identiques. On ne-décrira donc en détail que les moyens de commande 16b, étant bien entendu que les moyens de commande 16c comprennent les mêmes pièces désignées par les mêmes numéros de référence affectés de l'indice c au lieu de l'indice b. Les moyens de commande 16b comprennent une bague 17b qui entoure l'arbre 8 et coopère avec l'extrémité inférieure de la douille 9, par l'intermédiaire d'une butée axiale à roulement 18b. La bague 17b porte, en deux positions diamétralement opposées, deux doigts 19b (dont un seul apparalt sur la figure 2) avec lesquels coopèrent respectivement les deux branches d'une fourche à deux branches 20b dont le manche est coudé à angle droit et articulé, au voisinage de son coude, sur un axe 21b supporté par une chape elle-même supportée par le bâti 15. Sur l'extrémité libre du manche coudé de la fourche 20b est articulée l'une des extrémités d'une tige 22b dont l'autre extrémité est raccordée à un moyen de manoeuvre non représenté.Selon le degré d'automaticité que l'on veut donner à la machine selon la présente invention, ce moyen de manoeu vue, qui fait partie des moyens de commande 16b, peut être un moyen actionné manuellement, semi-automatiquement ou automatiquement. Par exemple, ce moyen de manoeuvre peut être constitué, dans le cas le plus simple, par un levier articulé manoeuvrable à la main, ou, dans le cas d'une machine plus sophistiquée, par un vérin hydraulique ou pneumatique qui peut être actionné par un signal de commande émis soit semi-automatiquement par un opérateur, soit automatiquement par un système de contrôle propre à détecter chaque tour effectué par l'arbre 8, et à envoyer un signal de commande mécanique, électrique, hydraulique ou pneumatique propre à provoquer l'actionnement du vérin hydraulique ou pneumatique sus-mentionné Le dispositif presseur 2 comprend essentiellement un galet 23 monté rotatif autour d'un axe 24 parallèle à l'arbre 8 et porté par l'extrémité d'une tige25 qui peut coulisser radialement par rapport à l'arbre 8.La tige coulissante 25 est guidée par un guide 26 suspendu à l'extrémité d'un bras 27 solidaire du baAti 15. L'extrémité de la tige 25 qui se trouve à l'opposé du galet 23 est raccordée à la tige de piston 28 d'un vérin hydraulique ou pneumatique non représenté. Ce vérin est de préférence conçu pour appliquer, par l'intermédiaire de la tige 25 et du galet 23, la barre à cintrer sur la forme avec une pression constante. Ceci peut être obtenu en maintenant constante la pression à ltinté- rieur du corps du vérin au fur et à mesure que le volume intérieur de la chambre sous pression du vérin diminue du fait du recul du piston, par exemple au moyen d'une soupape calibrée. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Les plateaux 6 et 7 et le galet 23 occupant les positions respectives représentées sur les figures 1 et 2, l'opérateur fait glisser une barre à cintrer 4 sur la table de travail 29 de la machine et introduit l'extrémité 4a de cette barre dans la rainure de retenue 3 de l'élément la. Cela est rendu possible du fait que, comme le montre la figure 2, les éléments lb et le de la forme 1 se trouvent à un niveau inférieur au niveau de la surface supérieure de la table de travail 29.Ensuite, l'opérateur met en route le moteur d'entranement de l'arbre 8 afin de faire tourner ce dernier dans le sens de la flèche FJ et il envoie la pression dans le vérin actionnant la tige 25J ce qui a pour effet d'obliger la barre 4 à s'enrouler autour de l'élément la de la forme 1. Au bout d'un tour de l'arbre I > 11 élément la est revenu dans la position repré- sentée sur la figure 1 et la barre 4, enroulée autour de cet élément la, occupe la position représentée partiellement en A (figures 1 et 2). A ce moment précis, les moyens de commande 16b sont actionnés afin de déplacer le plateau 6 vers le haut.Au cours de ce mouvement vers le haut, la surface supérieure du plateau 6 vient buter contre la surface inférieure de l'élément la et elle est ainsi maintenue au même niveau que la surface en bout 5 de l'arbre 8 (figure 3). Dans cette position, l'élément lb de la forme 1 se trouve dans le prolongement de l'élément la. L'arbre 8 continuant à tourner, le galet 23 oblige la barre 4 à s'enrouler autour de l'élément lb. Au bout du deuxième tour effectué par l'arbre 8, la forme 1 est revenue dans la position représentée sur la figure I, et la barre à cintrer 4, qui s'est enroulée autour de l'élément lb, occupe la position représentée partiellement en B (figure 1). A ce moment précis, les moyens de commande 16c sont actionnés afin de déplacer le plateau 7 vers le haut.Au cours de ce mouvement vers le haut, un système de butées (non représenté) entre en Seu au moment où la surface supérieure du plateau 7 arrive au niveau de la surface supérieure du plateau 6 et de la surface en bout 5 de l'arbre 8 (figure 4). Dans cette position, l'élément le de la forme 1 se trouve dans le prolongement de l'élément lb. L'arbre 8 continuant à tourner, le galet 23 oblige la barre à cintrer 4 à s'enrouler autour de l t élément le. L'arrêt de l'arbre 8 au bout du troisième tour peut être commandé par ltopérateur, ou il peut être prévu-à cet effet un détecteur ou un compteur propre à émettre au bout du troisième tour un signal de commande utilisable pour provoquer l'arrêt du moteur d'entraîne- ment de l'arbre 8. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, la machine qui a été décrite ci-dessus permet d'obtenir, en une opération de cintrage continue, une spirale enroulée sur elle-même sur trois tours, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'obtention de spirales à trois tours, mais permet d'obtenir, en prévoyant un nombre approprié d'éléments de-mise en forme, analogues aux éléments la, lb et le, et un nombre approprié de plateaux concentriques et mobiles axialement les uns par rapport aux autres, des spirales enroulées sur elles-mêmes sur un nombre de tours plus petit ou plus grand que trois. En outre, la machine peut être facilement automatisée, notamment en ce qui concerne la montée successive des plateaux 6 et 7 à la fin-de chaque tour effectué par l'arbre 8. De nombreuses méthodes peuvent être facilement imaginées par l'homme de l'art pour automatiser la machine. Par exemple, le système d'automatisation peut comprendre un plateau de cames circulaires de commande, entraîné en rotation par l'arbre 8 et dont les cames peuvent coopérer avec des contacts pour émettre, à des instants bien déterminés, des signaux électriques de commande utilisables pour provoquer par exemple l'alimentation en fluide sous pression de vérins hydrauliques ou pneumatiques prévus pour actionner les divers organes de la machine. De même, le système d'automatisation pourralt être à base de circuits logiques à semi-conducteurs ou pneumatiques.L'approvisionnement et l'introduction elles-mêmes des barres à cintrer pourraient également être automatisées en prévoyant des moyens pour amener, à la fin de chaque opération de cintrage, 11 élément la dans la position représentée sur la figure 1, et pour abaisser les éléments lb et le dans la position de la figure 2, des moyens pour faire avancer une barre à cintrer et introduire son extrémité dans la rainure 3, des moyens propres à détecter le fait qu'une extrémité d'une barre à cintrer a été introduite dans la rainure 3 et pour envoyer alors un signal de commande propre à commander la mise en route du moteur dtentralnement de l'arbre 8, des moyens pour commander successivement la montée des plateaux qui portent les éléments successifs de la forme, et ce à la fin de chaque tour de l'arbre 8, des moyens pour arrêter le moteur d'en tratnement de l'arbre 8 à la fin d'une opération de cintrage d'une barre, et des moyens pour extraire et éjecter la barre qui vient d'être cintrée à la forme voulue, après quoi l'élément la est ramené dans sa position initiale (figure 1), une nouvelle barre à cintrer est avancée et le cycle décrit plus haut recommence. Par ailleurs, bien que sur les dessins, la barre 4 ait été représentée avec une section circulaire, elle pourrait avoir une section de toute autre forme, ovale, carrée, rectangulaire, plate, etc.., et elle pourrait être pleine, creuse (tubulaire), en torsade, etc Il est du reste bien entendu que le mode de réalisation qui a été décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a été donné à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment qu'au lieu de faire tourner l'arbre 8, il serait possible, l'arbre 8 restant fixe, de faire pivoter en bloc le galet 23, sa tige coulissante de support 25, le bloc 26 de guidage de la tige 25, le bras de support 27, et le vérin d'actionnement de la tige 25 autour de l'axe de l'arbre 8. REVENDICATIONS .10 Machine à cintrer des barres pour l'exécution de spirales de toutes formes, de volutes et de toutes autres pièces similaires enroulées sur elles-mêmes sur plus d'un tour, comprenant une forme composée de plusieurs éléments qui peuvent être mis bout à bout pour donner le profil spiral requis et qui s'étendent chacun sur un tour environ, le premier élément, le -plus intérieur de la forme, présentant une rainure de retenue destinée à recevoir l'une des extrémités d'une barre devant être cintrée au profil de ladite forme, ainsi qu'un dispositif presseur pour appliquer la barre sur la forme, et des moyens d'entraînement pour engendrer un mouvement relatif de rotation entre le dispositif presseur et la forme, afin d'obliger la barre à s'enrouler autour de ladite forme, caractérisée en ce que les éléments successifs de la forme sont portés respectivement par des plateaux concentriques et mobiles axialement les uns par rapport aux autres, les plateaux extérieurs étant, au début d'une opération de cintrage, espacés axialement du premier plateau, le plus intérieur, qui porte le premier élément de la forme, de façon à permettre l'introduction de ladite extrémité de la barre dans ladite rainure de retenue. 20 Machine à cintrer selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de commande-pouvant être actionnés manuellement, semi-automatiquement ou automatiquement pour amener au niveau du premier plateau, à la fin de chaque tour, le plateau qui porte l'élément qui succède à l'été ment qui vient d'être utilisé pour cintrer la barre au cours du tour qui s'achève, afin d'amener de la sorte le deuxième élément dans le prolongement du premier à la fin du premier tour, le troisième élément dans le prolongement du second à la fin du deuxième tour, et ainsi de suite. 30 Machine à cintrer selon la revendication 2) dans laquelle ladite forme est composée de trois éléments, caractérisée en ce que le premier élément est fixé à l'extrémité d'un arbre dont la face en bout fait office de premier plateau, en ce que le deuxième plateau est solidaire d'une pré ibère douille montée coulissante sur l'arbre, mais calée en rotation par rapport à celuici, et en ce que le troisième plateau est solidaire d'une deuxième douille, plus courte que la première douille, montée coulissante sur cette dernière, mais calée en rotation par rapport à celle-ci. 40 Machine à cintrer selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement sont accouplés à l'arbre pour faire tourner celui-ci sur lui-meme. 50 Machine à cintrer selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement sont accouplés au dispositif presseur pour faire tourner celui-ci en bloc autour de l'arbre. 60 Machine à cintrer selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les éléments successifs de la forme sont fixés de façon détachable sur leurs plateaux respectifs, et en ce que ces derniers sont fixés de façon détachable sur les douilles dont ils sont respectivement solidaires.