Brevet FR2382283A1 — publié le 19780929

L'invention est relative aux machines-outils, en particulier aux machines à cintrer, essentiellement constituées par un bàti qui porte un support mobile en translation agencé pour recevoir des outils de cintrage ou autres et qui est muni d'un vérin hydraulique à double effet d'axe horizontal pour actionner ce support. Les machines à cintrer actuelles peuvent se diviser en deux catégories : les machines à cintrer travaillant par poussée et les machines à cintrer travaillant par enveloppement. Dans les machines à cintrer travaillant par poussée, un support mobile en translation par rapport au bflti porte un outil qu'il peut pousser vers un contre-outil fixé au bâti, la pièce à déformer (barre ou tube) étant placée entre l'outil et le contre-outil qui déterminent ensefr ble la forme à donner à cette pièce.Dans les machines à cintrer travaillant par enveloppement, un support mobile en rotation par rapport au b ti porte un galet muni d'un mors et le bflti est équipé d'un dispositif de guidage en translation pour la pièce à cintrer saisie par le mors, de telle sorte que la rotation du support a pour effet d'enrouler cette pièce sur le galet et de lui donner en partie la forme de ce galet. Dans les machines à cintrer travaillant par poussée dont le support mobile est actionné par un vérin hydraulique à double effet, le cylindre du vérin est fixe et le support de l'outil est attelé à la tige du piston mobile du vérin. Il en résulte que toute opération de cintrage par poussée nécessite un aller et retour de l'organe mobile (piston) du vérin, de telle sorte que la cadence du travail est relativement lente. De plus, de telles machines à cintrer travaillant par poussée sont limitées à ce type de cintrage et les ateliers spécialisés doivent donc autre équipés de machines des deux catégories, ce qui nécessite des investissements importants tant au point de vue des machines proprement dites et de leurs auxiliaires, que des bâtiments qui doivent les abriter. Bien que l'invention soit décrite dans son application préférée qui est celle des machines à cintrer, elle n'est pas limitée à ce type de machine-outil ainsi qu'il sera expliqué plus en détail ci-après. L'invention a pour but principal d'augmenter la cadence de travail des machines-outils définies en préambule, en particulier des machines à cintrer travaillant par poussée. Pour atteindre ce but, la machine-outil conforme à l'invention est essentiellement caractérisée en ce que le vérin hydraulique à double effet a son piston qui est fixe par rapport au bati et son cylindre qui est mobile par rapport à celui-ci, le piston étant muni de deux tiges opposées qui traversent symétriquement le cylindre et dont les extrémités sont fixées toutes deux au bati et le cylindre portant le support mobile qui est muni, à ses deux extrémités longitudinales, d'un montage destiné à recevoir un outil de cintrage ou autre tandis que le bàti est muni de deux montages symétriques destinés à recevoir chacun un contre-outil de cintrage ou autre. Glace à cette construction, la machine-outil conforme à l'invention comporte donc deux postes de travail, en particulier deux postes de cintrage, qui peuvent entrer en action à chacun des mouvements d'aller et à chacun des mouvements de retour du cylindre mobile du vérin. Selon une construction avantageuse, le vérin hydraulique est logé à l'intérieur du bEti, au-dessous d'une table horizontale de travail, et le support mobile est constitué par un chariot solidaire du cylindre, lequel chariot affleure le niveau supérieur de ladite table et est monté dans une glissière du bEti agencée pour soutenir le cylindre par 1' intermédiaire du chariot. De cette manière, les tiges de piston sont soustraites aux efforts de flexion et aux risques de flambage et ne travaillent pratiquement qu'à la traction. Afin de faciliter la manoeuvre de la machine-outil, celle-ci est avantageusement munie de deux postes de commande disposés en deux points opposés du bEti. Dans ce cas, le système d'alimentation du vérin peut comprendre deux distributeurs capables chacun d'alimenter le vérin et actionnés respectivement par des leviers ou autres organes de manoeuvre, accessibles aux deux postes de commande. L'invention a également pour but de rendre les machinesoutils travaillant par un mouvement de translation alternatif telles qu'elles puissent aussi travailler par un mouvement de rotation alternatif. Elle a plus particulièrement pour but de rendre les machines à cintrer travaillant normalement par poussée telles qu'elles puissent aussi travailler par enroulement A cet effet, la machine-outil définie ci-dessus peut com- prendre, d'une part, un support rotatif capable par exemple de recevoir un galet d'enroulement à mors et, d1 autre part, des moyens cinématiques interposés entre le cylindre mobile du vérin et ce support rotatif pour transformer le mouvement de translation alternatif du cylindre en un mouvement de rotation alternatif du support rotatif. Certes, dans ce cas, le cycle de fonctionnement du cintrage par enroulement (ou autre opération d'usinage mettant en jeu un mouvement de rotation alternatif) nécessite un aller et retour du cylindre du vérin mais la mtme machine-outil équipée d'un seul vérin et d'une seule installation hydraulique est rendue capable d'effectuer les travaux les plus divers, en particulier les travaux de cintrage aussi bien par poussée que par enroulement. Selon une construction avantageuse, les moyens cinématiques sont constitués par une chaSne passant sur deux pignons d'axes verticaux, savoir un pignon solidaire du support rotatif et un pignon de renvoi, de façon qu'un brin de la chatne parallèle à la trajectoire du cylindre soit accouplé à celui-ci. L'invention va etre maintenant expliquée plus en détail à l'aide des dessins annexés qui illustrent un mode de réalisation préféré de l'invention. Les fig. 1, 2 et 3, de ces dessins, représentent schémati quement la machine conforme à ce mode de réalisation préféré, respectivement en coupe par un plan vertical passant par l'axe du vérin, en coupe par un plan vertical transversal selon la ligne II-II de la fig. 1 et en plan avec parties coupées. Les fig. 4 et 5 illustrent, par des vues en plan, l'outil lage de la machine, respectivement pour le cintrage par pression et pour le cintrage par enveloppement. La fig. 6 enfin montre, à titre d'exemple, un circuit hydraulique pouvant etre utilisé pour alimenter le vérin à double effet de la mtme machine. Comme le montrent les fig. 1 à 3, la machine à cintrer est essentiellement constituée par un b#ti 1 qui porte un support mobile 2 agencé pour recevoir des outils de cintrage et qui est muni d'un vérin hydraulique à double effet 3, d'axe horizontal X-X, pour actionner ce support mobile 2. Selon l'invention, le vérin hydraulique 3 a son piston 4 qui est fixe par rapport au b ti I et son cylindre 5 qui est mobile par rapport à celui-ci. Le piston 4 est muni de deux tiges opposées 6 et 7, dont les extrémités sont fixées toutes deux au bàti i. Ces extrémités peuvent traverser des logements 8 et 9 ménagés dans le b#ti 1 et y être maintenues axialement par des écrous 10 serrés sur les extrémités filetées de ces tiges. Des moyens de type connu peu vent entre prévus pour régler la position des extrémités des tiges 6, 7 dans leur logements 8 et 9, ce que l'on a schématisé à la droite de la fig. 1 en faisant apparaître du jeu entre la tige 7 et son logement 9. Le cylindre 5 porte le support mobile 2 qui est muni, à ses deux extrémités longitudinales, d'un montage 11 destiné à recevoir un outil de cintrage tandis que le bati 1 est muni de deux montages symétriques 12 destinés à recevoir chacun un contre-outil de cintrage. De tels montages Il et 12 peuvent étre essentiellement constitués par des groupes de trous taraudés destinés à recevoir des boulons engagés dans des trous 13 et 14 (voir fig. 4) qui sont percés dans des outils de cintrage tels que 15 et des contre-outils de cintrage tels que 16, ces outils et contre-outils étant interchangeables selon la forme que l'on veut donner à la pièce à cintrer. A la fig. 4, on a représenté à titre d'exemple une telle pièce en trait mixte en 17a, la forme qui lui est donnée par -l'outil 15 et le contre-outil 16 étant représentée en trait plein en 17. Sur cette figure, on a fait aussi apparattre en trait mixte la position de l'outil 15 avant cintrage et en trait plein sa position après cintrage. Comme le montrent les figures 1 et 2, le vérin hydraulique 3 est logé à l'intérieur du b#ti I, au-dessous d'une table horizontale de travail 18, et le support mobile 2 est constitué par un chariot solidaire du cylindre 5. Ce chariot affleure le niveau supérieur de la table 18 et est monté dans une glissière rectiligne 19 du bwati 1, agencée pour soutenir le cylindre 5 par l'intermédiaire du support ou chariot 2. La machine est munie de deux postes de commande A et B (fig. 3) disposés en deux points opposés du bàti 1. A cet effet, le système d'alimentation, dont un mode de réalisation a été représenté en détail à la fig. 6, comprend deux distributeurs 20a et 20b capables chacun d1alimenter le vérin 3 et actionnés respectivement par - des leviers 2ira, 21b ou autres organes db manoeuvre accessibles aux deux postes A et B. Comme le montre la fig. 6, le circuit hydraulique du vérin 3 comprend un moteur électrique 22 entratnant une pompe 23 qui aspire de lthuile dans un réservoir 24 (représenté en plusieurs endroits de la fig. 6 pour simplifier le schéma) et la refoule dans un conduit 25 sur lequel est monté un limiteur de pression 26. Le conduit 25 aboutit au distributeur 20a qui, selon la position imposée à son tiroir par le levier 21a, ou bien relie le conduit 25 au deuxième distributeur 20b (position représentée) par l'intermédiaire d'un conduit 27, ou bien relie le conduit 25 à la chambre de gauche ou de droite du vérin 3, par l'intermédiaire d'un raccord 27a ou 27b, tout en reliant au réservoir 24 la chambre antagoniste du vérin.Quant au distributeur 20b, selon la position imposée à son tiroir par le levier 21b, il relie le conduit 27 soit au réservoir 24 (position représentée), soit à la charre de gauche ou de droitadu vérin 3 tout en reliant au réservoir 24 la chambre antagoniste du vérin. Selon un autre perfectionnement, la machine comprend encore un support ou plateau rotatif 28 (fig. 2 et 3), capable de recevoir un galet d'enroulement à mors, et des moyens cinématiques 29 interposés entre le cylindre mobile 5 du vérin 3 et ce support rotatif 28 pour transformer le mouvement de translation alternatif du cy lindre 5 en mouvement de rotation alternatif du support 28. Comme le montre la fig. 3, le support 28 possède un montage 30 constitué généralement par un groupe de trous taraudés analogue aux groupes 11 et 12) pour recevoir le galet à enroulement tel que celui qui est représenté en 31 à la fig. 5. Ce support est muni aussi d'un mors 32 qui est propre à saisir une pièce à cintrer 33 et à l'enrouler autour du galet 31 lorsque le support 28 est en tratné en rotation dans le sens de la flèche de la fig. 5. Le bdti 1 porte aussi des moyens de guidage 34 qui maintiennent la pièce 33 lors de son cintrage (l'extrémité cintrée de la pièce 33 étant représentée en trait mixte à la fig. 5, la position atteinte alors par le mors 32 étant également représentée en trait mixte} et l'obligent à se déplacer en translation longitudinale comme indiquE par une autre flèche à la fig. 5. comme le montre la fig. 3, il y a intérêt à constituer les moyens cinématiques 29 par une channe 35 passant sur deux pignons 36 et 37 d'axes verticaux, savoir un pignon 36 solidarisé avec le support rotatif 28 par l'arbre 38 de celui-ci et un pignon de renvoir 37, de façon qu'un brin de la channe 35, parallèle à la trajectoire du cylindre 5, soit accouplé à celui-ci à l'aide d'un dispositif 39, lequel est de préférence agencé de façon à permettre de tendre la chatne 35. Selon une variante, il serait possible aussi de munir la machine d'un deuxième support rotatif, analogue au support 28 mais solidaire du pignon 37. Enfin, pour faciliter le montage de la machine, on peut constituer son bati 1 en deux pièces principales, savoir un socle 40 et un ch ssis supérieur 41. Ce châssis 41 est intercalé entre la table 18 et le socle 40 et porte le vérin 3 ainsi que les distributeurs 20a et 20b. Pour asseller la machine, on peut alors monter séparément deux sous-ensembles : le premier sous-ensemble comprend le socle 40, le moteur 22, la pompe 23 et le réservoir 24 tandis que le deuxième sous-ensemble comprend le châssis 41, le vérin 3 (avec les supports 2 et 28 et les moyens cinématiques 29) et la table 18. Ce deuxième sou#-ensemble peut wetre monté à l'envers, c'est-à-dire avec la table 18 dirigée vers le bas, ce qui est facilité par le fait que la table 18 est entièrement dégagée : en effet, les supports 2 et 28 affleurent au niveau supérieur (en position normale) de cette table 18 et les divers montages 11, 12 et 30 sont en retrait par rapport à ce niveau.Il suffit alors de réunir les deux sous-ensem- bles en adaptant les raccords 27a et 27L. L'assemblage peut donc se faire d'une manière extremement coinniode. Pour utiliser cette machine, il suffit d'adapter des outils tels que 15 aux deux montages il du chariot 2 et des contre-outils tels que 16 aux deux montages 12 du bati 1 (ou du chassies 41). L'opérateur peut alors effectuer par exemple un cintrage par poussée alternativement d'un ctté et de l'autre de la machine, c'està-dire à chaque course du cylindre 5. Il peut également laisser en permanence deux jeux d'outil et de contre-outil différents aux deux extrémités de la machine et utiliser alternativement l'un de ces jeux pour une série d'opérations à chaque mouvement d'aller du cylindre 5, puis l'autre jeu par une autre série d'opérations à chaque mouvement de retour du cylindre 5: par rapport aux machines usuelles, ceci permet de gagner le temps nécessaire au changement du jeu d'outil et de contre-outil lorsqu'on passe d'une série d'opérations à l'autre et inversement. L'opérateur peut aussi se servir de la machine pour effectuer un cintrage par enroulement, à condition d'adapter sur le montage 30 du support rotatif 28 (ou sur le montage du support rotatif éventuellement solidaire du pignon 37) un galet 31 à mors 32, de la façon schématisée à la fig. 5. En définitive, à l'aide d'un seul vérin 3, la machine peut travailler à une plus grande cadence pour cintrer des pièces par pression et permet en outre d'effectuer des opérations de cintrage par enroulement. Gracie à la présence de ses deux postes de commande A et B, elle permet à l'opérateur de se placer de la manière la plus commode à chacune des opérations, qu'il s'agisse d'opérations effectuées à chaque course (aller et retour) du cylindre 5, ou d'opérations effectuées une course sur deux (aller ou retour) avec deux jeux d'outil et contre-outil différents à chaque extrémité de la machine, ou encore d'opérations effectuées avec le support 2 et avec le ou les supports tels que 28. Outre les opérations de cintrage, la machine-outil conforme à l'invention peut effectuer tous les travaux d'usinage par déformation ou par coupe (poinçonnage, cisaillage, mortaisage, etc.) qui nécessitent un mouvement de translation alternatif. Dans lthypothise évoquée ci-dessus où la machine est équipée en permanence, ou tout au moins pendant une période relativement longue, de deux outillages différents à ses deux extrémités, l'un de ces outillages peut autre affecté au cintrage et l'autre au poinçonnage de la mime série de Pièces, ce qui évite les manutentions usuelles entre machines différentes, Enfin, les montages il du support mobile ou chariot 2 peuvent servir non seulement à fixer des outils, mais encore une pièce à usiner. Dans ce cas, on peut par exemple soumettre une pièce à l'action successive de deux outillages portés respectivenent par les deux pontages fixes 12 de la machine. Dans le mime esprit, le ou les supports rotatifs tels que 28 peuvent dtre utilisés pour d'autres opérations que le cintrage par enroulement. REVENDICATIONS I - Machine-outil, en particulier machine à cintrer essentiellement constituée par un b#i qui porte un support mobile en translation, agencé pour recevoir des outils de cintrage ou autres, et qui est muni d'un vérin hydraulique à double effet d'axe horizontal pour actionner ce support, caractérisée en ce que le vérin hydraulique à double effet a son piston qui est fixe par rapport au b#ti et son cylindre qui est mobile par rapport à celui-ci, le piston étant muni de deux tiges opposées qui traversent symétriquement le cylindre et dont les extrémités sont fixées toutes deux au bàti et le cylindre portant le support mobile qui est muni, à ses deux extrémités longitudinales, d'un montage destiné à recevoir un outil de cintrage ou autre tandis que le bati est muni de deux montages symétriques destinés à recevoir chacun un contre-outil de cintrage ou autre. 2 - Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que le vérin hydraulique est logé à l'intérieur du asti, audessous d'une table horizontale de travail, et le support mobile est constitué par un chariot solidaire du cylindre, lequel chariot affleure le niveau supérieur de ladite table et est monté dans une glissière du b ti agencée pour soutenir le cylindre par l'interdis diaire du chariot. 3 - Machine-outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est munie de deux postes de commande disposés en deux points opposes du bati. 4 - Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que le système d' alimentation du vérin comprend deux distributeurs capables chacun d'alimenter le vérin et actionnés respectivement par des leviers ou autres organes de manoeuvre, accessibles aux deux postes de commande. 5 - Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend, d'une part, un support rotatif capable par exemple de recevoir un galet d'enroulement à mors et, d'autre part, des moyens cinématiques interposés entre le cylindre mobile du vérin et ce support rotatif pour transformer le mouvement de translation alternatif du cylindre en un mouvement de rotation alternatif du support rotatif. 6 - Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens cinématiques sont constitués par une channe passant sur deux pignons d'axes verticaux, savoir un pignon soli daire du support rotatif et un pignon de renvoi, de façon qu'un brin de la channe parallèle à la trajectoire du cylindre soit accouplé à celui-ci.