Brevet FR2311604A1 — publié le 19761217

Ia présente invention concerne le façonnage des métaux par pression et a plus précisément pour objet une tête de pliage de machine à plier les tubas, dans laquelle les tubes sont pliés pendant leur avancement dans cette tête. Il est plue avantageux d'appliquer la présente invention pour le pliage continu rapide de pièces tridimentionnelles à partir de tubes. On connatt des têtes de pliage de machines à plier les tubes (voir par exemple le brevet des Etats-Unis nO 3 373 587, cl. 72-158) comportant un corps percé d'un canal axial débouchant et monté en porte-à-faux sur le Mti de la machine-outil de manière à pouvoir être tourné de force autour de son axe suivant lequel est avancé le tube à façonner. En tournant le corps, on modifie les plans de pliage du tube. Sur l'extrémité libre du corps, dans son canal, suivant le sens d'avancement du tube, on a monté une raire de galets porteurs entre lesquels est avancé le tube, et un galet de pliage dont l'axe de rotation est fixé sur un levier pivotant relid cinématiquement à la commande de la machine-outil par l'interséiaire d'un couple via-écroti et d'un pignon. Les axes de rotation de tous les galets et du levier de pivotement sont, dans ce cas, essentiellement perpendiculaires à l'axe du tube. pians ces têtes de pliage, le levier de pliage est constitué par deux secteurs dentés se trouvant en prise constante avec des crémaillères dentées fixées sur l'écrou du couple vis-écrou. Ce couple vis-écrou est formé par deux douilles creuses concentriques. Ia douille intérieure, faisant fonction de vis, est montée librement sur le corps cylindrique creux de la teste de pliage. Un pignon relié cinématiquement à la commande de la machine-outil est fixé sur son extrémité. Le mouvement du levier pivotant portant le galet de pliage au cours du pliage du tube et la rotation du corps de la teste se fait à partir du pignon mentionné. Toutefois, le corps ne peut outre tourné qu'au moment où le levier pivotant est revenu à sa position initiale (point mort) où la face de l'écrou du couple vis-érou s'est appuyé contre la face de la vis et où le couple moteur du pignon a dépassé le moment du freinage de l'embrayage à friction à disques, monté sur l'extrémité du corps de la tête, qui est monté sur le bfiti dels machine-outil Pendant le pliage du tube, cet embrayage à friction prévient le pivotement intempestif du corps de la tête de pliage par rapport au bâti de la machine-outil. L'inconvénient principal de cette tête de pliage réside dans le fait que l'inversion du pliage du tube à plier (modification de la direction de son pliage de 1800) se fait par pivotement du corps de la tête autour de l'axe du tube ou du tube lui-même d'un même angle. Pendant le temps dépensé pour tourner le corps de la tête, l'avancement du tube dans la tdte s'interrompt, car dans le cas contraire il se forme un grand tronçon droit du tube pendant le tour du corps entre deux pliages voisins. Pendant le pliage du tube à façonner, ces arreAts diminuent le rendement de la tête de pliage et de lå machine-outil toute entière. L'inconvénient suivant de ladite toute de pliage réside dans le fait que son corps ne peut outre tourné (pour la modification du plan de pliage du tube) que dans une seule direction et uniquement lorsque le galet de pliage est au point mort, ce qui réduit également le rendement de la tette de pliage, car lors du pivotement dans une seule direction l'angle de tour maximal atteint 3600. En plus, du fait qu'on ne peut tourner le corps de la tette qu'après avoir ramené le galet de pliage au point mort, il est impossible de passer immédiatement du pliage du tube dans un plan au plis en spirale au cours du pliage d'une pièce et vice versa. Ost pour cette raison que les pièces tubulaires d'un profil tridimentionnel compliqué sont assemblées ou soudées à partir d'éMments ce qui nuit à l'aspect extérieur, augmente le coût de la production et ne permet pas, en plus, d'automatiser le procédé de pliage des tubes en général. Le même inconvénient de la tête de pliage connue ne donne pas la possibilité de réaliser le pliage des tubes en spirale et limite ainsi les possibilités technologiques des machines de pliage des tubes. Il convient de prendre aussi en considération que l'encombrement important du couple vis-écrou embrassant la partie montée en porte-à-faux du corps de la tête réduit l'espace nécessaire aux secteurs courbés du tube à façonner et augmente le poids de la tête de pliage toute entière, tandis qu'une épaisseur relativement notable (cotes d'encombrement de la tête dans la direction perpendiculaire au plan de pliage du tube) ne permet pas de réduire le pas de pliage, par exemple le pas de spire. Enfin, dans les tOtes de pliage connues, une partie considérable de la longueur du corps est utilisée pour le logement de l'embrayage à friction, ce qui n'est pas avantageux, car la longueur totale de la tette doit entre alors augmentée et, par conséquent, on est oblige d'augmenter la longueur du dernier secteur droit du tube fr9oiné, ce qui se traduit par l'augmentation des déchets du tube. Le but de is présente invention est de supprimer les inconvénients indiqués. On s'est donc proposé de mettre au point une tête de pliage de machine à plier les tubes, dont la conception des organes permettrait de réaliser le pliage des tubes dans le sens inverse sans tourner le corps de la tête ou du tube à façonner lui-m8me, ainsi que n'importe quelle modification du plan de pliage en faisant tourner le corps de la tête dans le sens inverse, et de supprimer ainsi dans le cycle de son fonctionnement les dépenses improductives de temps pour les arrêts de la machine-outil loraqu'on tourne le corps sur des angles importants dans une direction et d'assurer une élévation notable de la tRte de pliage et d'obtenir un procédé de pliage iratiquement continu de pièces tridimentionnelles à partir de tubes, c'est-à-dire de l'automatiser. Ce problème est résolu gerce à une tette de pliage de machine à plier les tubes, dont le corps, percé d'un canal axial débouchant, est monté en porte-à-faux sur le Mti de la machine-outil dé manière à pouvoir être tourné de force autour de son axe suivant lequel le tube à façonner est avancé pendant le procédé de pliage, une paire de galets porteurs et un levier pivotant cinématiquement relié à la commande dé la machine-outil à l'aide d'un couple vis-écrou et d'un pignon et rortant un galet de pliage étant montés sur l'extrémité libre du corps dans son canal, les axes de rotation de tous les galets et du levier pivotant étant essentiellement perpendiculaires à l'axe de rotation du corps, ladite tête étant caractérisée, suivant l'invention, en ce qu'on a monté un galet complémentaire correspondant en face de chacun desdits galets, symétriquement pur rapport à l'axe de rotation du corps, l'axe de rotation du levier pivotant étant disposé dans le même plan que l'axe de pivotement du corps, dont l'extrémité montée sur le bâti porte un pignon monté fou, et un deuxième pignon solidaire dudit corps, doté d'une liaison cinématique indépendante avec la commande de la machine-outil et disposé au voisinage immédiat du premier pignon et coaxialement à lui. Cette solution permet de réaliser l'inversion du pliage du tube sans tourner le corps de la tête ou du tube lui-même, ce qui donne la possibilité de réaliser l'inversion du pliage du tube pratiquement instantanément et d'élever ainsi notablement le rendement de la tête de pliage. Il s'ensuit la possibilité de supprimer les secteurs droits inutiles du tube à façonner entre deux plis voisins qu'on doit prévoir en cas de pliage des tubes dans les têtes de pliage connues, car auparavant, en vue d'éviter l'endommagement du secteur plié du tube pendant la rotation, il fallait avancer ce secteur avant de procéder à la rotation du corps de ia tête. En outre, étant donné que dans une seule tête de pliage il est maintenant possible de réaliser tant l'inversion du pliage du tube que l'inversion de la rotation de son corps, l'angle maximal de rotation nécessaire pour modifier le plan de pliage est diminué de 3600 à 900, ctest-à-dire de quatre fois en comparaiscr des têtes de pliage connues ; il en résulte une élévation notable du rendement de la tête de pliage et de la machine-outil en général. Il est avantageux de ménager dans le moyeu du deuxième pignon, excentriquement à l'axe de rotation du corps, un orifice, et de loger dans celui-ci l'écrou du couple vis-écrou, sur la surface extérieure duquel est prévue une denture se trouvant en prise constante avec une denture intérieure pratiquée dans le premier pignon, tandis que la vis de ce couple vis-éCrou est articulée au levier pivotant à l'aide d'un élément intermédiaire. Cette disposition excentrique du coupole vi s-éc':r ou par rapport à l'axe de rotation du corps de la tête permet de réduire son épaisseur (cote dans le plan perpendiculaire au plan de pliage du tube) et, par conséquent, le pas de pliage, par exemple le pas de spire. De ce fait, la tette de pliage devient plus universelle. Il est santageux également de loger les deux pignons dans un boîtier à l'aide duquel le corps de la tette est fixé au bâti de la machine-outil, de prégoir des gorges annulaires antagonistes sur les deux faces des pignons mentionnés et sur les parois intérieures du bottier et d'y placer des billes qui forment ensemble un roulement. Ce mode de fixation du corps de x tette au Mti permet de réduire la longueur totale de la tête sans diminuer la longueur de sa partie montée en porte-à-faux. En plus, il est maintenant possible de placer l'embrayage à friction dans la commande de la aehine-outil, la rotation du corps de la tête devenant ainsi plus facile. Il est possible de monter dans le canal du corps de la tête, suivant son axe, un mandrin tubulaire dont une extrémité est fixée en porte-à-faux au btti tandis que l'autre est dotée d'une pince à galets sollicités par des ressorts dans le sens suivant lequel le tube est avancé entre eux. Cette solution permet de réduire la longueur minimale du dernier secteur droit du tube façonné en cas de pliage automatique lorsque le tube précédent est poussé par le tube suivant. La réduction de la longueur du dernier secteur du tube permet de supprimer pratiquement les déchets du tube lors du pliage. Ci-aprs l'invention est expliquée par la description détaillée d'un mode non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés sur lesquels t - la figure 1, une vue schématique d'ensemble de la tête de pliage de la machine-outil conforme à l'invention, dans la position initiale (coupe longitudinale) - la figure 2 représente la même tête de pliage en cas de pliage dans un sens (coupe longitudinale) - la figure 3 représente la même tête de pliage au cas où le tube est plié en sens inverse (coupe longitudinale) - la figure 4 est une vue suivant la flèche "A" de la figure 1 (à échelle agrandie) - la figure 5, une vue en coupe suivant V-V de la figure 1, (à échelle agrandie) - la figure 6, une vue en coupe suivant VIfVI de la figure 1 (d échelle agrandie) - la figure 7, une vue en coupe suivant VII-VII de la figure 1 (à échelle agrandie) La tête de pliage conforme à l'invention est destinée à une machine-outil pour le pliage de tubes, dans laquelle le tube à plier 1 (figures 1 à 3) est plié au cours de son avancement dans la tête de pliage. Ia tte de pliage comporte un corps 2 monté par l'une de ses extrémité en porte-à-faux sur le bati 3 de la machineoutil de manière qu'il puisse tourner autour de sonaxe 2a, et est pourvue d'un canal axial débouchant 4. Au cours du pliage, le tube à plier est avancé suivant l'axe de ce canal, qui coricide avec l'axe de rotation 2a du corps 2. Sur l'extrémité libre du corps 2, dans son canal 4, des deux côtés de l'axe 2a, est montée une paire de galéts porteurs 5 et 6 qui, pendant le pliage du tube 1, coopérent avec le tube, et un levier pivotant 7 relié cinématiquement à la commande de la machine-outil, ainsi qu'un galet de pliage 8. Les axes de rotation de tous les galets 5, 6, 8 et du levier pivotant 7 sont essentillement perpendiculaires à l'axe de rotation 2a du corps 2. Conformément à l'invention, un galet complémentaire correspondant 5a, 6a et 8a est monté en face de chacun des galets porteurs 5 et 6 dans le canal 4 du corps 2 et en face du galet de pliage 8. Le levier pivotant 7 est formé par deux secteurs parallèles (figure 4) entre lesquels sont fixés les axes de rotation de deux galets de pliage 8 et 8a, tandis que les parties étroites de ces secteurs du levier pivotant 7, embrassent les parois latérales du corps 2 et sont fixées sur deux demiessieux 7a (figures 4 et 5) et 7b formant l'axe de rotation du levier pivotant 7 qui, conformément à l'invention, est disposé dans le même plan que l'axe 2a de rotation du corps 2. La liaison cinématique du levier pivotant 7 avec la commande de la machine-outil se fait à l'aide d'un couple visécrou, constitué par une vis 9 (figures 1 à 3-} et un écrou 10, et d'un pignon annulaire il qui, conformément à l'invention, est monté fou sur l'extrémité du corps 2 fixé sur le btti 3 de la machine-outil et relié cinématiquement par sa denture extérieur à la commande de la achine-outil, Coaxialement au premier pignon Il et au voisinage de celui-ci, est monté un deuxième pignon 12 qui, conformément à l'invention, est solidaire du corps 2 de la tête de pliage et doté d'une liaison indépendante avec la commande de la machineoutil. Dans le moyeu du deuxième pignon 12, excentriquement à l'axe de rotation 2a du corps 2, on a ménagé un orifice dans lequel est placé l'écrou 10 du couple vis-écrou. Cet écrou est pourvu d'une denture extérieure 13 se trouvant en prise constante avec la denture 14 du premier pignon 71. Ia vis 9 du couple vis-écrou est réalisée sous forme d'une tige coulissant dans un guidage 15 prévu dans le corps 2 de la tête, excentriquement à son axe de rotation 2a. L'extrémité libre de la vis 9 est articulée au levier pivotant 7 par un élément intermédiaire. Cette disposition excentrique du couple vis-écrou par rapport à l'axe de rotation 2a du corps 2 de la tête de pliage permet de réduire l'épaisseur C (figue 5) de la tête (sa cote d'encombrement dans le plan perpendiculaire au plan de pliage du tube 1) et de réduire ainsi le pas de spire lors du pliage. Conformément à l'invention, les deux pignons 11 et 12 sont placés dans un boîtier 17 (figures 1 à 3), au moyen duquel le corps 2 de la tête de pliage est fixé sur le bati J de la machine-outil. Des gorges annulaires, dans lesquelles sont placées des billes 18 se trouvant dans des cages et formant ensemble un roulement, sont pratiquées sur les faces de deux pignons 11 et 12 et sur les parois intérieures du bottier 17. Ce mode de fixation du corps 2 de la tête au bâti 3, de la machine-outil facilite la rotation inverse du corps 2 autour de son axe 2a lors de la modification du plan de pliage du tube 1. Dans le canal 4 du corps 2, suivant son axe 2a, est logé un mandrin tubulaire 19 dont une extrémité est fixée en porte-à-faux au bottier 17 par une vis de fixation 20 tandis que l'autre extrémité porte une pince 21 dotée de galets 22 (figureS 1 et 7) sollicités dans la direction suivant laquelle le tube est avancé entre eux. La tête de pliage conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante. Le pliage du tube 1 par les galets 8 et 8a s'opéré au cours de son avancement dans le canal 4 du corps 2 de la tête dans la direction de l'axe de rotation 2a du corps 2. Le tube 1 est avancé par les galets d'entraînement (non représentés) du mécanisme d'avancement de la machine-outil. Lorsque le levier pivotant 7 est au point mort par rapport à ltaxe de rotation 2a du corps 2, comme montré sur la figure 1, le tube 1 sortant du canal 4 du corps 2 est droit. Lorsque le levier pivotant 7 est tourné ensemble avec les galets 8 et 8a vers le haut depuis son point mort (par rapport à l'axe 2a du corps 2), comme représenté sur la figure 2, les galets porteurs 5 et 6 et le galet de pliage 8 coopèrent avec le tube à plier 1 et celui-ci est plié vers le haut. Lorsque le levier pivotant 7 est tourné de son point mort vers le bas, comme représenté sur la figure 3, les galets porteurs complémentaires 5a et 6a et le galet de pliage complémentaire 8a coopérent avec le tube 1 et celui-ci est plié vers le bas. Ainsi, en inversant le pivotement du levier 7, on effectue l'inversion de la direction de pliage du tube 1 sans tourner le corps 2 de la tête. Le galet de pliage8 (8a) plie alors le tube 1 autour du galet porteur 6 (6a), tandis que l'autre galet porteur 5 (5a), disposé de l'autre côté de l'axe 2a du corps 2, est soumis à un effort opposé au serrage. La valeur du rayon R (figure 2) de pliage du tube 1 dépend de la valeur de l'angle de pivotement du levier 7. Le pivotement du levier 7 autour ses axes 7a et 7b dans un sens ou dans l'autre par rapport à l'axe 2a du corps 2 se fait à partir de la commande de la machine-outil par l'intermédiaire du pignon annulaire 11. Ia rotation est transmise par sa denture intérieure 14 à la denture 13 de l'écrou 10 et ensuite à la vis 9 qui, en se vissant ou en se dévissant de l'écrou 10, fait tourner le levier 7 par l'intermédiaire de l'élément intermédiaire 16 dans le sens correspondant. Le deuxième pignon 12 se trouve alors immobilisé. 'a modification du plan de pliage du tube 1 d'un autre angle arbitraire différent de 1800 est obtenue par rotation du corps 2 de la téte de pliage par rapport à l'axe de rotation 2a du corps 2. Cette rotation se fait à l'aide du pignon 12 indépendemment du pivotement du levier 7, car les pignons 17 et 12 sont dotés d'une liaison cinématique autonome avec la commande de la machine-outil. Dans la machine-outil à plier les tubes, dotée de la tette de in conforme à l'invention, il est possble de réaliser n'importe quel pliage automatique des tubes, qu'on ne peut pas exécuter dans les machines connues utilisées auparavant pour plier les tubes. Ainsi, pour le pliage du tube 1 en spirale, il est nécessaire de placer le levier 7 à un certain angle en faisant tourner simultanément le corps 2 à l'aide du pignon 12. Le pas de pliage en spirale (angle de la ligne spirale) dépend du rapport dela vitesse d'avancement du tube 1 suivant l'axe du corps 2 de la tête et de la vitesse de rotation du corps 2 autour de cet axe 2a. Pour la modification du sens de pliage en spirale, il faut inverser la rotation de deux pignons 11 et 12. le pliage des tubes 1 à un rayon de courbure variable (pliage de courbures compliquées) s'opère avec mouvement du levier pivotant 7 à une vitesse variable. Lorsque le levier 7 réalise un mouvement déterminé, en imprimant au levier 7 un mouvement déterminé, il est possible d'obtenir une courbure compliquée, par exemple une spirale d'Archimède. Lorsque le tube 1 parvient du mécanisme d'avancement à la tête de pliage, il est ensuite poussé par un tube suivant qui s'appuie sur lui par sa face. Les galets 22 fixés dans la pince 21 du mandrin 19 préviennent la rotation intempestive du tube 1 après la sortie du tube des galets du mécanisme d'avancement. Les galets 22 laissent passer le tube 1 le long de l'axe 2a du corps 2 grecs à sa rotation, mais empêchent sa rotation autour de son axe jusqu'à ce que le tube sorte de ces galets, ce qui diminue les déchets du tube 1. La tête de pliage conforme à l'invention assure une productivité plus élevée du procédé de pliage que les têtes de pliage connues, grâce à l'application d'un procédé continu de plage du tube, à la réduction des angles maximaux de rotation du corps jusqu'à 900 (à la modification du plan de pliage) et à l'augmentation de la vitesse de cette rotation gracie à la diminution de l'encombrement de la tette et de son poids. L'élargissement des possibilité technologiques de la tette proposée, (production de pièces tridimentionnelles plus compliquées) est obtenue grace à l'inversion de la rotation du corps 2 de la cote et de l'inversion du tour du pliage du tube, qui peuvent être exécutées tant indépendemment l'une de l'autre que conjointement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation déprit et représenté ilui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Tête de pliage pour machine à plier les tubes, du type comportant un corps percé d'un canal axial débouchant et monté en porte-à-faux sur le bdti de ladite machine de manière à pouvoir être tourné de force autour de son propre axe suivant lequel le tube à façonner est avancé pendant le pliage, une paire de galets porteurs et un levier pivotant relié cinématiquement à la commande de la machine à l'aide d'un coupe vis-écrou et d'un pignon et portant un galet de pliage, ladite paire de galets et ledit levier étant montés sur l'extrémité liège dudit corps, dans un canal de celui-ci, les axes de rotation de tous les galets et du levier pivotant étant sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation dudit corps, caractérisée en ce que, en face de chacun des galets, symétriquement à l'axe de rotation du corps de la tête de pliage, est monté un galet supplémentaire correspondant, l'axe de rotation du levier pivotant étant disposé dans le même plan que celui de l'axe de pivotement dudit corps, dont l'extrémité montée sur le bâti de la machine porte ledit pignon, monté fou, tandis qu'un deuxième pignon, solidaire dudit corps et comportant une liaison cinématique indépendante aveclaicommande de la machine, est monté au voisinage immédiat du pignon cité en premier et coaxialement à lui. ?. Tdte de pliage conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que dans le moyeu du deuxième pignon, excentriquement par rapport à l'axe de rotation dudit corps, est pratiqué un orifice dans lequel est logé l'écrou du couple vis-écrou, la surface extérieure dudit écrou comportant une denture se trouvant en prise constante avec une denture intérieure ménagée dans le premier pignon, tandis que la vis dudit coupe vis-écrou est articulée audit levier pivotant à l'aide d'un élément intermédiaire. 3. Tête de pliage conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les deux pignons précités sont logés dans un boîtier à l'aide duquel le corps de la tête est monté sur le bâti de la machine, et que sur les deux faces desdits pignons et sur les parois intérieures du boîtier sont taillées des gorges annulaires opposées dans lesquelles sont placées des billes formant ensemble un roulement. 4. Tête de pliage conforme à l'une des revendications 7 à 3, caractérisée en ce qu'on a monté dans le canal du corps de la tête,suivant son axe, un mandrin tubulaire dont une extrémité est fixée en porte-à-faux au bâti de la machine tandis que l'autre extrémité porte une pince avec des galets sollicités par des ressorts dans la direction suivant laquelle le tube est avancé entre eux.