Brevet FR2338750A1 — publié le 19770819

La présente invention est relative à un procédé de cintrage d'un profilé longitudinal suivant un rayon de courbure variable, ainsi qutå une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Actuellement, lorsque lton désire cintrer un profilé suivant un rayon de courbure variable, on cintre successivement différentes zones de celui-ci en les plaçant entre un galet fixe et deux galets mobiles au moyen desquels on communique au profilé des déformations élémentaires qui, en se complétant, l'amènent progressivement à la forme voulue. Cette méthode par approximation est imprécise en soi sud'au tant plus que l'on travaille généralement en deçà de la limite élastique du matériau formant le profilé, et que chaque zone de celuici successivement traitée tend à prendre élastiquement une forme différente de celle qu'elle occupe entre les galets dès qu'elle est dégagée de ceux-ci. L'obtention par cette méthode d'une bonne précision dans les cotes nécessite de ce fait de nombreux passages des différentes zones du profilé sur la machine, opération longue et fastidieuse Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un nouveau procédé et une nouvelle machine qui permettent de cintrer des profilés suivant un rayon de courbure variable rapidement, sans approximation successive, directement avec la précision voulue. Ce but est attent selon l'invention en enroulant progressivement le profilé autour d'un gabarit présentant une forme périphérique fonction de la courbe à obtenir compte tenu de la détente élastique du profilé après son dégagement de la machine, la correspondance entre la forme réellement communiquée au profilé après cette détente élastique et la forme apparente que lui communique le gabarit étant contrôlée et modulée à chaque instant par le jeu d'un double appui mobile du profilé respectivement dans sa zone en cours d'application contre le gabarit à-un instant donné et sa partie non encore enroulée; la position géométrique relative de ces deux appuis varie de façon prédéterminée pour imposer à chaque zone en cours d'application contre le gabarit une flexion prédéterminée par rapport à la zone précédemment appliquée contre celui-ci, et ceci en continu sur toute la longueur du profilé. On obtient ainsi la courbure désirée en une seule passe, compte tenu des caractéristiques d'élasticité du matériau constituant le profilé traité. Le procédé selon l'invention, pour le cintrage d'un profilé longitudinal suivant un rayon de courbure variable, est caractérisé en ce que : - on immobilise une zone du profilé contre une zone de la périphérie d'un gabarit, - on applique au profilé, dans des zones progressivement desplus en plus éloignées de la zone immobilisée, un effort en porteà-faux vers la périphérie du gabarit pour mettre successivement les zones intermédiaires en contact avec celle-ci, au moyen d'un appui dont on fait varier, au cours de la mise en contact progressive et en fonction du rayon de courbure à donner à chaque zone intermédiaire successivement, la position géométrique par rapport à la tangente à la périphérie du gabarit dans la zone de celle-ci correspondant à la dite zone intermédiaire, - on libère le profilé cintré pour lui permettre de prendre la courbure voulue, par élasticité naturelle. Selon une autre caractéristique importante du procédé de cintrage selon l'invention, on applique au profilé, dans des zones progressivement de plus en plus éloignées de la zone immobilisée, un effort prédéterminé constant vers la périphérie du gabarit pour mettre successivement ces zones en contact avec celle-ci. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif du procédé sur un exemple de réalisation non limitatif d'une machine, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue de dessus d'une machine mettant en oeuvre le procédé selon l'inventionss en cours de cintrage d'un profilé. La figure 2 montre une vue comparative, de dessus, d'un gabarit de cintrage et de la forme adoptée par le profilé cintré, par élasticité naturelle, après dégagement du gabarit. La figure 1 montre en 1 un plateau dont la face supérieure 2, de forme par exemple circulaire, et plane et horizontale. Le plateau 1 est monté à rotation sur le bâti 4 de la machine autour d'un axe vertical 3 passant par le centre de la face supérieure 2. Des moyens appropriés tels qu'un ensemble moteur -réducteur non représenté ici sont prévus pour provoquer cette rotation au moins dans le sens indiqué par la flèche 5 et de préférence dans les deux sens. La face supérieure 2 est porteuse du gabarit de cintrage 6 qui en est rendu solidaire par tout moyen, mais qui est de préférence interehangeable pour permettre la réalisation de courbes différentes à l'aide de la machine. Le gabarit de cintrage 6 se présente sous la forme d'une-plaque sensiblement plane, ici horizontale, dont au moins une partie 7 de la tranche est destinée à recevoir le profilé en cours de cintrage 8 par enroulement ; cette partie 7 de la tranche du gabarit 6, sur laquelle doit s'enrouler le profilé, prése nte un profil complémentaire de celui-de la face 9 du profilé 8 qui est tournée vers elle. Suivant le plan général du gabarit 6, cette partie 7 présente une forme à déterminer par l'homme de llart dans chaque cas particulier pour que, lorsqu'il est libéré après avoir été enroulé autour de cette partie 7, le profilé 8 prenne de par son élasticité naturelle la courbure voulue ; en pratique, la zone de cintrage 7 du gabarit 6 présente en chacun de ses points un rayon de courbure au plus égal et néralement inférieur à celui que devra présenter la face g du profilé 8 après que l'on ait libéré celui-ci(figure 2). Face à la zone de cintrage 7, de préférence à proximité de l'extrémité Il de celle-ci située dans le sens de la flèche 5, le plateau 1 est muni d'un dispositif 10 destiné à immobiliser contre cette zone 11 une zone 12 du profilé 8, qui correspond généralement à une extrémité transversale de celui-ci. Le dispositif 10 comporte par exemple une cale 13 formant saillie au-dessus de la face supérieure 2 du plateau 1, en regard de la zone 11 du gabarit, et un vérin à vis 14 agissant radialement pour pincer la zone 12 du profilé 8 contre la zone il du gabarit au moyen de la cale 13. Le bâti 4 de la machine est également porteur d'un support 16 mobile suivant une direction radiale IS en vue de réglages éventuels mais fixe au cours d'un cintrage, lequel support est porteur de moyens tendant à appliquer contre la zone de cintrage 7 du gabarit 6 des zones du profilé 8 de plus en plus éloignées de sa zone d'immobilisation 12 lorsque le plateau 1 et le gabarit 6 tournent dans le sens de la flèche 5. Ces moyens comportent, matérialisés dans l'exemple illustré par deux galets 17 et 18 d'axe généralement vertical ou voisin de la verticale et d'un profil compatible avec celui de la face 19 du profilé 8 opposé à la face 9, deux appuis dont chacun est susceptible d'appliquer à la face 19 du profilé un effort dirigé vers la zone de cintrage 7 de la périphérie du gabarit 6. Le galet 17ou "galet de cintrage", applique à la face 19 du profilé, dans des zones 20 progressivement de plus en plus éloignées de la zone immobilisée 12 lors de la rotation du plateau 1 dans le sens de la flèche 5, un effort en porte-à-faux vers la tranche 7 du gabarit pour mettre successivment des zones intermédiaires 21 en contact avec celle-ci. Le galet 18, placé quant à lui à chaque instant contre une zone du profilé correspondant sensiblement à la zone intermédiaire 21, il applique fermement cette zone 21 contre le gabarit. Pour permettre au galet 18 de suivre le mouvement que tend à lui imposer la forme du gabarit, via la partie du profilé 8 qui est enroulée sur ce dernier, ce galet est monté sur le support 16 par l'intermédiaire d'un vérin 22 dont la.tige de piston 23 porte le palier matérialisant son axe de rotation ; dans l'exemple illustré, le vérin 22, la tige de piston 23, et par conséquent l'effort appliqué par le galet 18 à la face 19 du profilé 8 sont orientés suivant la direction radiale 15, une autre direction pouvant d'ailleurs être adoptée.Pour que l'effort appliqué suivant la direction 15 par le galet 18 soit constant en dépit de son déplacement en vue de suivre la forme de la zone de cintrage 7 du gabarit, la chambre intérieure du vérin 22 est reliée non seulement à une source de fluide sous pression 24, délivrant un fluide à pression constante, mais également à un dispositif accumulateur de fluide 25 de type connu, et par exemple à membrane Pour tenir compte de l'élasticité du matériau constituant le profilé 8 à cintrer, qui provoque une déformation d'amplitude différente de sesdifférentes zones en fonction de leur rayon de courbure lorsque le libère de la machine après cintrage, la position du galet 17 par rapport à la tangente 26 à la tranche 7 du gabarit de cintrage 6 au niveau de la zone 21 d'application du galet 18 est variable et pilotée par une came 27 entrai née en rotation solidairement avec le plateau 1 ; l'évolution de la périphérie 28 de cette came 27, dont la forme est fonction d'une part de la forme à communiquer au profilé 8, c'est-à-dire de la forme du gabarit de de cintrage 6, et d'autre part/l t élasticité du matériau constituant le profilé 8 afin de permettre le traitement au moyen d'un même gabarit 6 de profilés8 en un matériau d'élasticité différente pour les mettre sous la même forme, par simple changement de la came 27 et par réglage de la pression constante dans le vérin 22 en vue du réglage de l'effort constant appliqué par le galet 18 en 21, est lue par tout dispositif approprié 29 qui pilote, par tout moyen connu, un déplacement de l'organe 30 de liaison du galet 17 avec le support 16 par rapport à ce dernier ; le dispositif 30, constitué par exemple par un vérin à vis en vue de permettre divers réglages avant le cintrage, qb par exemple porté par un plateau monté à coulissement sur le support 16 le long d'une glissière 31 parallèle à la direction 15, laquelle glissière peut être par exemple porteuse d'une crémaillère 32 dans laquelle s'engrè.ne une roue dentée entrainée en rotation par un moteur monté sur le plateau du vérin 30 et piloté par les moyens de lecture 29. Ainsi, lorsque 1lton désire communiquer une forme donnée à un profilé présentant des caractéristiques d'élasticité données, on fixe sur la face supérieure 2 du plateau 1 le gabarit 6 correspondant à cette forme, on met en place la came 27 correspondant d'une part à cette forme et d'autre part à l'élasticité du profilé traité et, après avoir amené par rotation du plateau 1 la zone de celui-ci portant le dispositif d'immobilisation 10 à proximité immédiate du galet 18, on pince via ce dispositif 10 une première extrémité transversale 12 du profile contre la zone de cintrage 7 du gabarit.Après un éventuel préréglage par positionnement du support 16, on provoque alors l'application du galet 18 contre la face 19 du profilé, à proximité de sa zone immobilisée 12, en établissant la pression re quise à l'intérieur de la chambre du vérin 22, où cette pression sera maintenue constante pendant tout le cintrage ; on ajuste le cas échéant également la position initiale du galet 17 contre la face 19 du profilé 8, par le jeu du vérin à vis 30. On met alors la machine en route, en provoquant la rotation du plateau 1 dans le sens de la flèche 5 ; le galet 17 provoque alors la flexion du profilé par rotation, à chaque instant, de la partie libre 33 de celui-ci autour d'un centre instantané de rotation constitué par ses différentes zones 21 successivement mises au contact de la zone de cintrage 7 de la tranche du gabarit au niveau du galet 18, qui applique à ces zones successives un effort constant quel que soit leur éloignement par rapport à l'axe 3 de rotation du gabarit ; la valeur de cette rotation de la partie libre 33 du profilé 8 par rapport à sa partie déjà enroulée sur le gabarit est modulée à chaque instant par lecture de la came 27. Lorsque la longueur requise de profilé 8 est enroulée sur le gabarit, on libère le profilé de l'action des deux galets 17 et 18 et de l'action de la cale 13, et il prend du fait de son élasti cité naturelle la forme requise, qui est illustrée à la figure 2 en comparaison avec la forme du gabarit 6. La correspondance de forme entre la courbure à communiquer au profilé après sa détente élastique et la forme du gabarit, ainsi que la forme de la came 27 peuvent être déterminées graphiquement par l'homme de l'art dans chaque cas particulier. Naturellement, la mise en oeuvre de l'invention n'est nullement limitée au seul exemple décrit et illustré, et on peut notamment prévoir de nombreuses variantes de la machine selon 1l'invention ; en particulier, la rotation relative du gabarit par rapport ausmoyens de cintrage constitués par les deux galets 17 et 18 et par leurs accessoires de liaison avec le support 16 peut être obtenue non pas par rotation du gabarit devant un support 16 fixe, mais également par rotation du support 16 autour du gabarit. En outre, avant son cintrage sur la machine, le profilé peut se présenter soit sous forme rectiligne, soit sous forme précintrée selon une courbe prédéterminée connue. REVENDICATIONS 1) Procédé de cintrage d'un profilé longitudinal suivant un rayon de courbure variable, caractérisé en ce que - on immobilise une zone du profilé contre une zone de la périphérie d'un gabarit, - on applique au dit profilé, dans des zones progressivement de plus en plus éloignées de la zone immobilisée, un effort en porteà-faux vers la périphérie du gabarit pour mettre successivement des zones intermédiaires en contact avec celle-ci, au moyen dtun appui dont on fait varier, au cours de la mise en contact progressive et en fonction du rayon de courbure à donner à chaque zone intermédiaire successivement, la position géométrique par rapport à la tangente à la périphérie du gabarit dans la zone de celle-ci correspondant à la dite zone intermédiaire, - on libère le profilé cintré pour lui permettre de prendre la courbure voulue, par élasticité naturelle. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait varier la position géométrique de l'appui en fonction des caractéristiques d'élasticité du matériau constituant le profilé. 3) Procédé de cintrage d'un profilé longitudinal suivant un rayon de courbure variable, caractérisé en ce que - on immobilise une zone du profilé contre une zone de la périphérie d'un gabarit, - on applique au profilé, dans des zones progressivement de plus en plus éloignées de la zone immobilisée, un effort prédéterminé constant vers la périphérie du gabarit pour mettre successivement les dites zones en contact avec le-ci, - on libère le profilé cintré pour lui permettre de prendre la courbure voulue, par élasticité naturelle. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on applique un effort prédéterminé constant différent suivant les caractéristiques d'élasticité du matériau constituant le profilé, à courbure voulue identique et gabarit identique. 5) Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte - un gabarit présentant une périphérie dont la forme est en rapport avec la courbure à communiquer au profilé, - des moyens pour immobiliser une zone du profilé contre une zone de la périphérie du gabarit, - un appui de cintrage situé en regard de la périphérie du gabarit, - des moyens pour provoquer, par rapport à l'appui de cintrage, une rotation relative du gabarit telle que le dit appui applique au profilé, dans des zones progressivement de plus en plus éloignées de la zone immobilisée, un effort en porte-à-faux vers la périphérie du gabarit pour mettre successivement des zones intermédiaires en contact avec celle -ci, - des moyens pour faire varier, lors de la dite rotation relative et en fonction du rayon de courbure à communiquer à chaque zone intermédiaire du profilé successivement, la position géométri- que de l'appui de cintrage par rapport à la tangente à la périphérie du gabarit dans la zone de celle-ci en contact avec la dite zone intermédiaire du profilé. 6) Machine selon la revendication 5, caractérisé e en ce qu'elle comporte des moyens pour appliquer au profilé, successivement dans chaque zone intermédiaire lors de la dite rotation relative, un effort prédéterminé constant vers la périphérie du gabarit. 7) Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens pour appliquer au profilé un effort prédéterminé constant comportent - un appui de laminage situé en regard de la périphérie du gabarit, - au moins un vérin dont le piston applique à l'appui de laminage un effort dirigé vers la périphérie du gabarit, la chambre interne du dit vérin étant reliée d'une part à une source de fluide sous pression prédéterminée constante et d'autre part à un dispositif accumulateur du dit fluide tel que le piston puisse se déplacer sans que la pression dans la dite chambre varie, de façon à permettre à l'appui de laminage de se maintenir au contact d'une zone du profilé en lui appliquant un effort prédéterminé constant et de maintenir cette zone au contact de la zone en regard de la périphérie du gabarit quelle que soit la position relative de ce dernier. 8) Machine selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisée en ce que les moyens pour provoquer une rotation relative du gabarit comportent des moyens pour provoquer la rotation du gabarit autour d'un axe fixe perpendiculaire au plan général de sa périphérie. 9) Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'appui de cintrage est solidaire d'un chariot mobile en translation dans le sens drun éloignement ou d'un rapprochement par rapport au dit axe, et en ce qu'elle comporte une came subissant un mouvement représentatif de la rotation du gabarit, et des moyens de lecture du mouvement de la dite came pour piloter la translation du chariot. 10) Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que la came est interchangeable, à gabarit identique et courbure voulue identique, en fonction des caractéristiques d'élasticité du matériau constituant le profilé.