Brevet FR2364728A1 — publié le 19780414

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux tetes de filière à ouverture automatique servant au filetage des tuyaux, tubes, tiges ou barres. Pour fileter un tube, et particulièrement dans le cas où l'on utilise une machine à fileter entraînée par un moteur, il est avantageux d'arrêter automatiquement l'faction des peignes de filetage sur le tube lorsque la longueur voulue de filetage a été exécutée, en éloignant les peignes du tube. Ceci permet l'exécution de filetages d'une longueur uniforme sur tous les tubes, et rend inutile l'inversion du sens de marche de la machine pour désengager le tube des peignes. De tels dispositifs ont été proposés, dans lesquels l'ouverture de la filière, c'est-à-dire le recul des peignes de filetage faisant cesser leur action sur le tube, est assurée par un dispositif actionné par l'extrémité meme du tube, lorsqu'une longueur prédéterminée de filetage a été réalisée. Ce dispositif doit fonctionner pour tous les diamètres de tubes admis par la filière en exigeant aussi peu de réglages que possible. Il est également avantageux que le dispositif soit protégé contre sa détérioration dans le cas de son non-fonctionnement. Un tel dispositif comprend une tête de filière, qui est supportée par un bloc porte-outils pouvant être animé d'un mouvement de translation par rapport à l'axe du tube à fileter. Cette tête comporte une partie dite corps qui porte un jeu de peignes. Sur la face avant de ce corps est fixée une plaque dite plateau de commande des peignes, de façon à pouvoir tourner sur le corps. Ce plateau de commande des peignes comporte des rampes en nombre égal à celui des peignes, qui font rentrer ou sortir radialement les peignes qui leur sont associés lorsque le plateau de commande des peignes tourne par rapport au corps.Cette rotation du plateau par rapport au corps s'effectue sous l'action d'une tringlerie à genouillère assemblée entre ces deux partes, et que l'on peut faire fonctionner manuel lement au moyen d'un levier. Un plongeur chargé par un ressort, porté par le corps de la filière est disposé en face de l'articulation centrale de la genouillère ; lors de son déclenchement, ce plongeur actionne la tringlerie, ce qui fait ouvrir la filière. Le plongeur est maintenu rentré par un mécanisme à déclenchement qui est actionné par le tube lorsqu'un certain nombre de filets ont été taillés. Les perfectionnements objets du présent brevet visent à obtenir un fonctionnement sur de la filière pour tous les diamètres pour lesquels elle a été conçue, et à protéger le mécanisme de déclenchement de façon à éviter sa détérioration en cas de fausse manoeuvre. La description qui va suivre, au regard des dessins qui y sont annexés fera bien comprendre comment les dits perfectionnements peuvent être réalisés. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en bout de la tête de filière. La figure 2 est une vue en coupe latérale du dispositif de déclenchement. La figure 3 est une vue de la tringlerie à genouillère destinée à manoeuvrer la filière. La figure 4 représente l'action de tubes de différents diamètres sur le doigt de déclen chement. La figure 5 est une vue en perspective de la bague d'arrêt 21. En se reportant maintenant au dessin, sur lequel les pièces semblables sont désignées par des numéros de référence semblables, la figure 1 montre la tête de filière complète. Le corps de filière 1 comporte deux oreilles 29 et 30 qui servent à la fixation de la filière sur le berceau porte-outils de la machine d'entraînement, I'oreille 30 recevant un axe 31 permettant le montage articulé de la filière sur le berceau, et l'oreille 29 comportant une surface d'appui 29a de la filière sur une surface correspondante ménagée sur le berceau. Le corps 1 comporte un certain nombre de bossages 27, représentés ici au nombre de quatre. Chaque bossage comporte une encoche disposée radialement par rapport à l'axe central de la filière et dans laquelle peut coulisser un peigne 4. Sur ce corps 1 est monté de façon appropriée le plateau de commande des peignes 2, de façon à pouvoir être animé d'un mouvement de rotation dont le centre est l'axe central de la filière, dans les deux sens par rapport au corps 1. Ce plateau comporte des rampes 28 en nombre égal à celui des peignes, chaque rampe étant en prise avec un peigne pour commander son déplacement radial d'ouverture et de fermeture. Ce plateau comporte à sa partie supérieure une lumière en arc de cercle 26 dont le centre est l'axe central de la filière. Le corps 1 comporte à sa partie supérieure une oreille 25 sur laquelle s'articule une biellette 22 au moyen d'un axe 23. L'autre extrémité de la biellette 22 coopère avec le levier de manoeuvre 3 par l'intermédiaire de l'axe 24.L'extrémité du levier 3 peut tourner librement autour d'un axe 18 par l'intermédiaire d'une bague 19. Cet axe 18 peut coulisser dans la lumière 26, et est construit de telle façon que l'on puisse le solidariser avec le plateau de commande des peignes, tout én laissant libre de tourner la poignée 3. De ce fait, la tringlerie à genouillère constituée de la biellette 22 et du levier 3 est maintenue en même temps que le plateau de commande des peignes 2 dans une position de réglage fixe par rapport au corps 1. On peut donner au plateau de commande des peignes une position quelconque dans les limites de la lumière 26 et le bloquer dans cette position au moyen de la manette 17 montée sur l'axe 18, tout en laissant le levier de manoeuvre 3 libre de tourner autour de cet axe 18. Lorsque le levier 3 est en position basse, la position du plateau 2 ayant été réglée au préalable, les peignes sont en position de travail. Lorsqu'on soulève le levier 3, ce levier pivote autour de l'axe 18, lequel axe est déplacé vers l'axe 23 en raison de la construction à genouillère. Ce plateau de commande des peignes 2 étant solidarisé avec l'axe 18 est animé du même mouvement de rotation et les rampes 28 agissent sur les peignes 4 en les faisant déplacer vers l'intérieur des bossages 27. Selon une caractéristique du présent brevet, le levier 3 comporte à son extrémité un bossage 3a comme le montre la figure 3 conformé de telle sorte qu'à l'ouverture de la filière ce bossage vienne en contact avec le plongeur 5 dont il épouse partiellement la forme. De cette façon l'ouverture de la genouillère est volontairement limitée, ce qui évite l'arcboutement entre la biellette 22 et le levier 3 empêchant le fonctionnement normal de l'ensemble; cet arcboutement se produirait si les axes ?3, 24 et 18 pouvaient occuper une position telle que la droite passant par les centres des axes 23 et 24 soit perpendiculaire à la droite passant par les centres des axes 24 et 18, les trois axes étant alors situés respectivement sur les trois sommets d'un triangle rectangle. Selon une caractéristique du présent brevet, le dispositif assurant le serrage de l'axe 18 avec le plateau de commande des peignes est agencé de façon que la manette de blocage 17 puisse entre orientée, afin qu'une fois bloquée, elle occupe une position où elle soit d'une manoeuvre aisée et où elle ne risque pas d'entraver le fonctionnement de la filière, ce qui serait le cas si une fois serrée cette manette venait empiéter sur la zone de passage des tubes. A cet effet, le dispositif assurant la liaison entre le plateau de commande des peignes 2 et le levier de manoeuvre 3 est constitué d'un axe 18 dont l'extrémité comporte une tête 18a façonnée selon un prisme ayant un profil polygonal régulier dont l'axe coïncide avec celui de l'axe 18 et dont le diamètre du cercle inscrit est au moins égal au diamètre de l'axe 18. Le nombre de faces de ce profil polygonal est au moins de quatre, ce nombre étant de six dans l'exemple choisi pour illustrer ce brevet. Sur l'extrémité de l'axe 18 est montée une bague d'arrêt épaulée 21 dont la partie ayant le plus petit diamètre extérieur comporte deux plats parallèles 21b ménagés de façon que cette bague d'arrêt 21 puisse coulisser sans tourner dans la lumière 26 portée par le plateau de commande des peignes. Dans la partie de la bague 21 ayant le plus grand diamètre extérieur est ménagé un évidement recevant la tête 1 8a de l'axe 18. Cet évidement comporte au moins une partie plate 21 a coopérant avec l'une quel conque des faces de la tête de l'axe 18a afin d'immobiliser l'axe 18 en rotation. Sur l'axe 18 se montent également une bague épaulée 19 et une rondelle 20. L'extrémité de l'axe 18, opposée à la tête 18a est filetée et reçoit une manette de blocage 17. Lorsque l'on serre cette manette 17, I'axe 18 ne pouvant tourner, il en résulte la solidarisation de cet axe 18 et des pièces qu'il supporte avec le plateau de commande des peignes 2. Le levier de manoeuvre 3 est monté libre en rotation sur la bague épaulée 19. La distance entre les faces en vis-à-vis de la rondelle 20 et de l'épaulement de la bague 19 est supérieure à la largeur de la poignée 3 à cet endroit de façon à ce que le levier 3 ne soit pas affecté par le serrage de la manette 17. L'intérêt de cette disposition est qu' il est possible, en choisissant convenablement la face de la tête 18a en regard de la face 21b de la bague 21, d'obtenir que la manette 17 une fois serrée se trouve dans une zone déterminée à 3600/n près, n étant le nombre de côtés du prisme constituant la tête de l'axe 18, fpvrprisme prisé hexagonal à óO près. Ceci évite que la manette une fois serrée ne se trouve dans une zone où elle pourrait gêneur le fonctionnement de la filière, et même empêcher le passage du tube à travailler et permet au contraire une manoeuvre aisée de cette manette qui se trouve positionnée dans une zone dégagée où elle est de préhension facile. Un autre avantage de cette disposition est que l'axe 18 peut-etre constitué par une vis à tête hexagonale standard qui se trouve facilement dans le commerce. II n'est par conséquent pas nécessaire de recourir à un axe spécialement usiné, dont le prix de revient est forcément plus élevé. Le corps de filière 1 comporte un évidement cylindrique borgne la incliné par rapport à l'axe vertical de la filière. L'axe de cet évidement passe par l'articulation 24 de la biel lette 22 et du levier 3. Dans cet évidement est disposé un plongeur cylindrique 5 dont l'extrémité supérieure appuie contre la biellette 22, ce plongeur comporte un évidement cylindrique Sa dans lequel est inséré un ressort 6, dont une extrémité est en appui contre le fond de l'évidement Sa ménagé dans le plongeur et l'autre extrémité est en appui contre le fond de l'évidement la ménagé dans le corps de la filière, afin d'exercer un effort tendant à faire sortir le plongeur de son logement et le faire appuyer contre la biellette 22. Le plongeur 5 comporte également une gorge circonférentielle 5b située près de son extrémité inférieure destinée à recevoir un verrou. Ce verrou sert à ntointenir le plongeur en position rétractée. II est agencé de façon à pouvoir être retiré de sa prise de maintien avec le plongeur pour le libérer. Ce verrou est logé dans un évidement lb ménagé dans le corps 1 et dirigé selon une direction sensiblement radiale et qui recoupe l'évidement la près de son extrémité inférieure comme le montre la figure 1. Le verrou 7 est articulé sur le corps au moyen de l'axe 9 et peut sortir de son logement en pivotant autour de cet axe. Un poussoir 10 situé dans un logement 12 ménagé dans le corps 1 transmet l'acti-on d'un ressort 11 qui maintient le verrou 7 en appui contre la gorge 5b du plongeur. L'extrémité supérieure 7b du verrou est taillée en arc de cercle centré sur l'axe 9 de façon que le poussoir 10 n'entrave pas le dégagement du verrou par pivotement autour de son axe, mais serve au contraire de frein en frottant sur cette extrémité. Le verrou 7 peut pivoter jusqu'à être parallèle à l'axe de la filière, à 900 de sa position normale. De cette façon en cas de non-fonctionnement du dispositif d'ouverture qui pourrait être dû par exemple au grippage accidentel du plongeur dans son logement ou à une action intempestive sur le levier 3 s'opposant à l'ouverture de la filière, le verrou est poussé par l'extrémité du tube et pivote jusqu'a s'effacer de devant le tube sans qu'il 'en résulte aucun dommage pour le mécanisme de la filière. Dans ce verrou 7 est ménagé un évidement 7a qui reçoit le doigt de déclenchement 8. Ce doigt peut coulisser dans l'évidement 7a pour rapprocher ou éloigner son extrémité inférieure du centre de la filière. Le doigt de déclenchement 8 est maintenu dans son logement par une goupille 16 fixée dans le verrou 7selon une direction perpendiculaire au logement 7a. Cette goupille guide le doigt 8 en traversant la lumière 8d. La longueur de cette lumière détermine le débatte ment du doigt 8. L'extrémité inférieure du doigt de déclenchement comporte une partie en saillie 8e dirigée vers l'intérieur de la filière. Lors du filetage de tubes de petit diamètre cette partie saillante vient en contact avec l'extrémité du tube, ce qui actionne le déclencheur et fait ouvrir les peignes. Pour les tubes de plus grand diamètre le tube vient en contact avec la partie droite du doigt de déclenche ment. La longueur du filetage est par conséquent proportionnelle au diamètre du tube. Une caractéristique de l'invention objet du présent brevet est que le doigt de déclenche ment peut-être positionné dans différentes positions, à différentes distances du centre de la filière. A cet effet, le verrou 7 comporte au fond de la rainure 7a dans laquelle coulisse le doigt de déclenchement un dispositif à ressort (13, 14) disposé dans un logement 15. Ce dispositif à ressort peut-être constitué d'un ressort 14 et d'une bille 13 comme indiqué sur la figure 2. La bille 13 vient encliqueter dans des encoches ménagées dans le doigt de déclenchement.L'encoche repérée sous la référence 8b correspond à la position du doigt de déclenchement utilisée lorsque l'on filete des tubes de diamètre extérieur 21 mm et 27 mm - tube de 15 x 21 mm dit 1/2" et tube de 20 x 27 mm dit 3/4"-. Le déclenchement a alors lieu lorsque le tube entre en contact avec la saillie 8e du doigt 8. L'encoche repérée sous la référence 8a correspond à la position du doigt de déclenche ment utilisée lorsque l'on filete du tube de diamètre extérieur supérieur ou égal à 34 mm - tube de 26 x 34 mm dit 1" -. Le déclenchement a alors lieu lorsque le tube rentre en contact avec la face droite en retrait par rapport à la partie en saillie du déclencheur. Ces différentes positions du déclencheur sont représentées sur la figure 4. Sous le repère 8 est représenté le doigt de déclenchement. Ce doigt de déclenchement est représenté en traits forts dans la position utilisée pour le filetage des tubes 1/2" et 3/4" et en traits mixtes dans la position utilisée pour le filetage des tubes de diamètre égal ou supérieur à 1". Sous le repère 32 est représenté en traits pointillés longs un tube de 1/2". Sous le repère 33 est représenté en traits mixtes un tube de 3/4". Sous le repère 34 est représenté en traits pointillés courts un tube de 1". Ce dispositif de réglage à encoches permet de positionner exactement le doigt de déclenchement selon le diamètre du tube à fileter, et évite qu'un tube de diamètre extérieur 34 mm (tube de 1") ne vienne actionner le déclencheur en venant en contact avec la saillie 8e, comme cela peut se produire dans les systèmes où l'extrémité du doigt de déclenchement est à une distance fixe du centre de la filière. II arrive alors, notamment dans le cas où le tube de 1" a été coupé au coupe-tubes à molette, lequel coupe-tubes provoque un bourrelet à l'intérieur du tube à l'endroit de la coupe, que ce bourrelet vienne en contact avec la saillie du déclencheur, provoquant ainsi l'ouverture prématurée de la filière. L'appareil fonctionne comme suit On desserre la manette de blocage 17 afin de désolidariser l'axe 18 du plateau de commande des peignes, et on fait tourner ce plateau jusqu'à ce qu'il soit dans la position voulue fonction du diamètre du tube ou de la barre à fileter, cette position étant repérée par des graduations portées par le plateau de commande des peignes. On serre alors cette manette. On règle le doigt de déclenchement dans la position correspondant au diamètre du tube ou de la barre à fileter. On appuie sur le levier 3 de façon à armer le dispositif de déclenchement et à fermer la filière. te plongeur 5 est en position basse et est maintenu en position par le verrou 7. Le ressort 6 est comprimé. Le tube étant entraîné en rotation par la machine, on déplace la tête de façon à amener les peignes en prise sur le tube ou la barre; les peignes commencent alors à tailler les filets. Quand la longueur voulue de filetage a été taillée, le doigt de déclenchement vient en prise avec le tube ou la barre. Sous la poussée du tube, le dispositif de déclenchement pivote autour de l'axe 9 en comprimant le poussoir à ressort 10. Le verrou 7 laissé échapper le plongeur 5 qui, sous l'action de la détente du ressort 6 vient manoeuvrer le dispositif à genouillère en soulevant l'articulation centrale 24 de la biellette et du levier. Ceci a pour effet de faire tourner le plateau de commande des peignes qui fait cesser l'action des peignes sur le tube. Ceci se produit subitement, avec un effet de déclenchement brusque. On réarme la filière en appuyant sur le levier 3, et la filière est prête pour fileter un autre tube ou une autre barre. Lorsque le doigt de déclenchement est en posifion rentrée, le tube ou la barre ne viennent pas en contact avec le déclencheur. Ceci permet de tailler de longs filets. L'ouverture doit alors être faites manuellement en soulevant le levier de commande de la genouillère. On doit noter en particulier que ce dispositif est économique à construire, qu'il est simple à régler et à faire fonctionner et qu'il est efficacement protégé contre les détériorations qui pourraient survenir d'incidents de fonctionnement ou de fausses manoeuvres. Il va de soi que le mode de réalisation décrit ne l'est qu'a titre d'exemple et qu'on pourrait le modifier, notamment par substitution d'éléments techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Tete de filière à ouverture automatique dont l'ouverture est commandée par un dispositif à genouillère pouvant être actionné manuellement au moyen d'un levier ou automatiquement sous l'action d'un dispositif à déclenchement comprenant un dis positif comprimé par ressort maintenu en position comprimée par un verrou articulé supportant un doigt de déclenchement -pouvant coulisser dans ce verrou, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif limitant la course du levier d'owerture de la filière, un axe d'articulation de ce levier de manoeuvre sur le plateau de commande des peignes dont la position angulaire peut-être choisie entre plusieurs positions définies préalablement, par rotation autour de son axe, un verrou pouvant pivoter autour de son articulation, et un doigt de déclenchement coulissant dans ce verrou pouvant être immobilisé dans au moins deux positions définies. 2 - Tête de filière à ouverture automatique selon lu revendication 1, caractérisée en ce que l'ouverture de la filière est limitée par le bossage 3a situé à l'extrémité du levier 3, qui vient buter contre le plongeur 5 du dispositif comprimé dont il épouse partielle ment la forme. 3 - Tête de filière à ouverture automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe d'articulation 18 solidarisant le plateau de commande des peignes et le levier de manoeuvre est immobilisé en rotation par rapport au plateau de commande des peignes et peut-être prépositionné angulairement selon au moins quatre positions, par rotation autour de son axe. 4 - Axe d'articulation selon la revendication 1 et la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une tête 18a façonnée selon un prisme ayant un profil polygonal régulier à au moins quatre cotés, dont l'axe corncide avec celui de l'axe 18 et dont le -diamètre du cercle inscrit est au moins égal au diamètre de l'axe 18, au moins une quelconque des faces de la tête de l'axe 18 coopérant avec au moins une surface d'appui 21a ménagée dans une bague d'arrêt 21 pouvant coulisser sans tourner dans la lumière 26 ménagée dans le plateau de commande des peignes. 5 - Axe d'articulation selon les revendioations 1, 3 et 4 caractérisé en ce qu'il est cons titué d'une vis standard à tête hexagonale. 6 - Filière à tête à ouverture automatique selon la revendication 1 caractérisée en ce que le doigt de déclenchement coulissant comporte au moins deux encoches destinées à recevoir l'action d'un dispositif de maintien en position porté par ie verrou. 7 - Filière à tête à ouverture automatique selon la revendication 1 et la revendication 6, caractérisée en ce que le verrou 8 du dispositif de déclenchement est monté pivotant sur un axe 9 et peut occuper toutes les positions entre 0 et 900 par rapport à l'axe de la filière.