Brevet FR2392764A1 — publié le 19781229

Le secteur technique de l'invention est celui des machines d'usinage sur tubes. La confection de rétreints, d'embottures, de collets ou de piquages, en série, sur des tubes, constitue un groupe d'opérations nécessitant un maintien ferme de l'ébauche. Pour un tel maintien, il a dé3à été envisagé d'utiliser des sortes de pinces dont les mors d'étendue notable, sont pourvus de garnitures ou mordaches amovibles, à la conformation des objets à maintenir, ces mors comportant en regard d'un mors fixe, un mors mobile actionné par un agencement multiplicateur d'efforts développés par un vérin. De tels agencements ne sont généralement pas aptes à l'exécution de serrages sur des éléments tubulaires offrant des formes plus ou moins complexes. Ltun des buts de la présente invention est précisément de remédier à de tels inconvénients. L'invention comprend à cet effet un agencement de maintien de tubes sur machine d'usinage, lequel comprend en série, des paires de mors, individuellement d'étendue relativement réduite. Dans une première forme d'exéoution, ces mors mobiles sont manoeuvrés par vérins individuels, propres à chacune des paires. Le mouvement de mors mobiles, peut être une simple translation. Ceci permet de conférer aux mors des conformations s'adaptant à des ébauchés de formes complexes. La garniture amovible de l'un des mors au moins peut avoir en effet une conformation s'écartant d'une simple configuration cylindrique pour permettre teSboRtement sur des formes plus complexes, telles que coudes, piquages, raccords et autres. Dans une autre forme d'exécution, toujours à déplacement de mors en translation, un écart sépare les paires de mors, de manière à permettre l'insertion d'appendices ou coudes apparaissant sur les éléments tubulaires à usiner, entre les paires écartées desdits mors. Cet écart peut eAtre réglable. Dans une autre forme d'exécution, les mors mobiles des deux paires de mors, pouvant Etre écartées, sont montés articulés sur le bati de machine et leur manoeuvre peut Autre faite sous l'action d'un vérin unique les actionnant en parallèle par un mécanisme multiplicateur d'efforts. Généralement, les usinages à effectuer sont pratiqués sur une extrémité de tube par poussée axiale d'un outil. A cet outil est relié un vérin qui est monté sur le bâti de machine. Dans les formes d'exécution dans lesquelles les paires de mors sont écartées, il est également possible de pratiquer les usinages transversaux, notamment des piquages par perforation puis repoussage de la paroi de tube. Dans une réalisation particulière, un banc mobile d'outillages multiples est monté sur la machine, en regard de la paire de mors, avec chariot coulissant sur guidage parallèle à l'axe de maintien de l'ébauche; ce chariot est porteur d'au moins un coulisseau, déplaçable perpendiculairement audit axe, et en eas de multiplicité de coulisseaux, peut titre placé en des positions repérées, correspondant à la mise en action d'autant de broches porte-outils. C'est ainsi que l'une des broches peut comporter un outil de perçage et une autre broche connexe, un outil de repoussage par billes. Au surplus, dans une telle machine, des bras pliants peuvent Autre prévus de part et d'autre des mors de maintien, pour permettre de la sorte un dégagement par abatage de bras, avec conservation de capacité d'usinage axial grâce au porte-outil dont le bras opposé reste pourvu. On peut ainsi admettre en maintien plus aisé, les tubes ayant des conformations complexes, notamment coudés pour y poursuivre d'autres opérations, non seulement dans le cas de la machine à bras abktants, mais sur toutes les autres, plus singulièrement grâce à la dimension longitudinale réduite de chacun des mors multiples envisages. La description qui va suivre, de diverses formes d'exécution d'un tel dispositif, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés, permettra de bien comprendre comment l'invention peut Entre mise en pratique. La figure 1 montre en perspective une première forme d'exécution d'une machine à double serrage. La figure 2 montre de façon analogue une machine dans laquelle le double serrage est à écartement réglable. La figure 3 montre avec une coupe un ensemble de serrage à vérins et mors. La figure 4 montre en perspective un mors à empreinte coudée dans un mécanisme de serrage à déplacement par translation des mors. La figure 5 montre une vue arrière dtune machine à double serrage, pourvue d'outillages de travail axial et de travail transversal. La figure 6 montre à plus grande échelle une vue de face de 11ensemble porte-outils La figure 7 en montre une vue de profil correspondant La forme d'exécution montrée sur la figure 1 correspond à une machine dont le bSti forme socle 1 pour une table de travail 2 à résistance élevée et haute rigidité. Sur la face antérieure du socle 1 prismatique droit à base rectangulaire, apparatt un pupitre 3 de forme également prismatique, couché, à section trapèze dont la planche supérieure 4 est pourvue d'organes de manoeuvre et de contrôle pour une marche aussi bien manuelle qu'automatique des éléments de maintien d'ébauche, de son relâchement et de manoeuvre d'outillage. L'un des cStés de la table 2 supporte une paire de supports 5 et 6 en cols de cygne, identiques, accolés l'un à l'autre. Chaque support soutient, au-dessus de la table, un corps de vérin 7 ou 8 dont la tige 9 ou 10 est solidaire d'un mors mobile 11 ou 12 faisant face à un mors fixe 13 ou 14 correspondant, monté sur la table 2, Dans l'axe de maintien déterminé par ces mors une fois rapproahés, la table 2, en bout, supporte un corps de vérin 15 dont la tige est destinée à effectuer un usinage par déplacement axial d'outil vers l'extrémité d'une ébauche tubulaire fixée dans lesdits mors. Comme on le voit sur la figure 3, un tel support 5 en col de cygne maintient par boulonnage le corps de vérin 7 qui coopère par une entaille transversale 16 avec une clavette 17 transversale convenablement vissée et faisant saillie sur la face réceptrice pour le corps 7 du col de cygne 5. De même en bout de cette table 2, le corps de vérin 15 est d'une fixation analogue. Le tout est agencé pour reprendre les efforts développés et décharger du cisaillement les boulons de fixation. La tige 9 de vérin correspondant maintient le mors 11 par boulonnage grbce à une vis 18, un lardon de poussée 19 sur une portée conique 20 d'une queue 21 solidaire du mors ll et insérée dans un perçage borgne d'extrémité de ladite tige 9. La face arrière du mors 11 est pourvue d'une nervure de guidage du mors sur une rainure 22 apparaissant en creux dans la face antérieure du col de cygne (figure 5). Cette rainure 22 se prolonge horizontalement en #reux- par rapport à la face 23 support du mors inférieur fixe 13, lequel coopère ainsi par ses nervures avec les deux parties de rainures 22. Ce mors fixe est également maintenu dans son socle par téton embêté, de façon analogue à ce qui se passe pour le téton supérieur 20 du mors mobile 11.Enfin, le mors inférieur 13 présente une paire de doigts 24 venant coopérer avec des perforations du mors supérieur 11. De cette façon, au serrage sur tubes des empreintes des mors Il et 13, une poussée axiale sur tube se transmet auxdits mors, puis directement au support 5 et à la table 2, sans répercution sur les tiges de vérin 9 ou 10 et sans effort de eisaillement desdites tiges au droit de leurs guidages étanches dans les corps de vérins. Le double serrage de l'ébauche tubulaire dans la paire de mors 11, 13 et la paire de mors 12, 14, malgré la longueur réduite de chacun de ces serrages, maintient l'ébauche de tube sans possibilité de déplacement axial sous l'effet de la poussée de l'outil manoeuvré par le vérin 15, en raison de la multiplicité des appuis ainsi créés. Cet outil peut procéder à la confection, selon sa forme, d'un rétreints d'une embotture ou d'un collet, sans que ltébauche ait tendance au déplacement. Comme on le voit sur la figure 4, l'approche des mors mobiles en translation par rapport aux mors fixes, permet de donner à ces mors des configurations complexes. Comme indiqué, un tel mors fixe 1 > ! peut comporter, par exemple, une demiempreinte 25 en forme de coude avec un débouché 26 axial et un débouché 27 transversal sur la face antérieure. La machine est alors capable de pratiquer des usinages en série sur des éléments tubulaires tels que coudes, raccords à té, et autres, dont le maintien est rigoureusement assuré par les mors conformés ainsi déplacés. Au lieu d'avoir des supports 5 et 6 Juxtaposés, comme on le voit sur la figure 2, le socle la d'une telle machine avec son tableau de commande 3a peut comporter une table 2a relativement allongée, formée comme une coulisse et les supports 5a et 6a peuvent y titre rapportés avec maintien sur chariot correspondant 2b pour le support 6a et boulonnage sur table pour le support ga. De même, si un vérin axial de manoeuvre peut votre solidaire de la table 2a, un second vérin 15b également axial peut être prévu soit sur la table, soit aussi sur un chariot déplaçable sur la coulisse de table précitée. Le support 6a peut être déplacé par écrou 6b dont il est solidaire sur une vis 28 tournant dans des portées 29 aménagées dans le support Sa et une chaise 30 apparaissant en bout de table. On peut ainsi écarter ou rapprocher d'un premier ensemble support Sa, vérin de serrage 7a correspondant, vérin de travail axial 15a, fixe, un second ensemble à support 6a, vérin de serrage 6b et de façon correspondante un vérin de travail 15b, avec fixation des chariots sur coulisse par manoeuvre de lardons 30a par exemple. Dans cette réalisation, les mors fixes 13a ou 14a sont pourvus de tenons coopérant avec des rainures de table ou de chariot puis, dans le plan de joint de serrage entre mors, de mortaises 31 encadrant une mordache mobile 32 et destinée à coopérer avec des tenons 31a du mors mobile lla ou 12a, le tout de façon à empêcher que les efforts de poussée axiale ne se répercutent en cisaillement par la tige de vérin, notamment au niveau de la portée étanche de coulissement de cette dernière dans le corps de vérin. Dans les deux machines ci-dessus décrites, il est apparent que le double serrage a' actionnement par vérins indépen dants peut autre effectué avec souplesse en fonction de la confor mation des pièces à usiner et de façon séparée ou simultanée, en fonction également des puissances à développer selon l'usinage projeté. Ces serrages successifs ou simultanés ont l'avantage d'intéresser chacun des mors courts, ce qui facilite la prise des ébauches de tubes de conformations complexes, notamment au plus près des coudes. I1 est évidemment possible, de prévoir une disposition autre qu'à l'horizontale pour l'axe des pièces tubulaires insérées et de se servir, alors que le vérin de poussée axiale peut être inutilisé, des vérins associés aux supports pour des travaux de presses classiques, tels qu'exécution d'opérations sur extrémités de tubes nécessitant des puissances réduites et même, dans le cas de la machine de la figure 2, pour l'exécution de cintrages, par exemple, en coopération avec une forme intermédiaire, et non pour la manoeuvre de mors mobiles. Sur cette machine de la figure 2, d'ailleurs, sont prévus des vérins transversaux 33 capables de manoeuvrer sur guidages des porte-outils 34 auxiliaires, susceptibles de pratiquer de;6pérations complémentaires sur extrémités de tubes en complément des opérations effectuées par les outils manoeuvrés par les vérins axiaux 15a ou 15b. Comme on le voit sur ks figures5 et suivantes, le serrage double par mors relativement étroit est avantageusement atilisable à l'exécution d'opérations de confection de piquages. Cette machine comporte sur un bâti central 40, ayant l'allure étroite d'un poteau, une coulisse 41 horizontale de tête sur laquelle est déplaçable un chariot 42 manoeuvré de façon classique par un vérin 43 intérieur à la coulisse. Ce chariot 42 offre, dans sa région supérieure, deux guidages parallèles 44 et 45 dans lesquels manoeuvrent deux coulisseaux indépendants 46 et 47 sous l'action de tiges 48 à volants 49 et filetages 50, coopérant chacun avec un écrou 51 solidaire d'un coulisseau. Chaque coulisseau renferme une broche pivotante 52 actionnée par renvoi d'angle grâce à un bloc moteur 53 solidaire du palier de pivotement de broche. L'une de ces broches 54 porte un outil de perçage alors que l'autre broche 55 porte un outil de repoussage par billes éclipsables de constitution d'ailleurs connue.En regard de la coulisse 41, le bâti 40 de machine offre un support 56 de mors fixes 57 face auquel peut basculer une paire de mors mobiles 58, montée de façon articulée à l'extrémité d'un culbuteur 59 à deux flasques parallèles, pivotant sur un axe 60 maintenu#dans une chape 61 solidaire du b ti 40. Entre l'extrémité de ce culbuteur 59 et une chape 62, également solidaire du bâti 40, apparatt une genouillère à deux bielles 63 et 64 dont l'articulation centrale 65 est également celle d'un poussoir 66 terminal de la tige d'un vérin dont le corps 67 est monté articulé sur une chape 68 dans la région basse du bâti 40. I1 est visible que les deux paires de mors 57 et 58 dont les plans de symétrie correspondent aux deux flasques du culbuteur 59 laissent apparattre entre elles un espace face auquel on peut amener la broche 54 ou la broche 55 par le jeu du vérin 43. La mise en position précise se fait sur butée.De cette façon, un tube 69 maintenu entre les m#choires formées par les paires de mors, peut subir entre lesdites mâchoires, tout d'abord l'opération de perçage d'un piquage par le jeu de ltoutil porté par la broche 54, dont l'avance est provoquée par la manoeuvre du volant 49 correspondant, avec retrait subséquent, puis l'opération de création d'un pied de piquage sous l'action de la broche 55 et de son outil à repousser à billes, introduit avec billes éclipsées dans le perçage et ressortit, ses billes écartées pour faire apparattre un repoussage de métal pris dans la paroi m#me du tube travaillé. Pour rendre plus universelle l'utilisation d'une telle machine, le socle 40 est pourvu, de part et d'autre, sur brochages tels que 70, de supports71 de vérins72 dont les tiges axiales 73 peuvent être paurvues d'outillages divers d'exécution sur extrémités de tubes serrés entre les mSchoires précitées, notamment de rétreints, d'embottures ou de collets. Chaque bras 71 est soutenu en position par une fiche 74 brochée, amovible, permettant d'abattre ou de redresser l'un ou l'autre des bras supports 71. De cette façon, l'encombrement de la machine peut autre limité, d'un côté seulement, à celui de son bati 40 lequel dépasse peu celui des mors de serrage doubles. On peut alors disposer en serrage des ébauches coudées, sans être gêné par un bras 71 aisément éclipsé, ce qui permet de travailler au plus près d'un tel coude. I1 est également possible de faire supporter auxdits bras 71 tous autres vérins escamotables ou non permettant d'envisager d'autres usinages. I1 va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de maintien d'ébauches de tubes sur machine d'usinage, caractérisé par le fait qu'il comprend une pluralité de mors successifs relativement étroits, susceptibles d'trie appliqués simultanément. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque mors mobile est actionné indépendaiment par un vérin individuel correspondant. 3.- Dispositif selon la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'un des mors de chaque agencement de serrage est fixe alors que le mors mobile est à déplacement en translation. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les vérins sont supportés par des montures étroitement rapprochées. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les paires de mors sont jointives. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les paires de mors sont écartées, comme le sont les organes de manoeuvre correspondants. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au moins une paire de mors est montée mobile avec le support de vérin correspondant sur une table de machine, en écartement réglable vis-à-vis de l'autre. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chaque mors fixe et chaque mors mobile sont pourvus d'un guidage transversal sur un support et d'un agencement de solidarisation mutuelle au serrage, qui empêchenttut cisaillement sur la tige de vérin à la poussée transversale, longitudinalement exercée sur une ébauche de tube fixée entre lesdits mors. 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'une machine pourvue de mors multiples est également munie d'organes de poussée d'outillages. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les organes de poussée d'outillage ont notamment une direction transversale à celle du serrage. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'axe d'action d'outillage est confondu avec l'axe d'une extrémité d'ébauche tubulaire serrée entre mors. 12.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'axe d'action de l'outillage est perpendiculaire à l'axe de l'ébauche tubulaire soumise au serrage entre mors. 13.- Dispositif selon oa revendication 12, caractérisé par le fait que qu'en regard de l'agencement de serrage, est prévu sur le bâti de machine un outillage complexe, notamment pour perçage et repoussage de paroi tubulaire, pour la confection de piquages. 14.- Dispositif selon la revendication 12 ou la revendication 13, caractérisé par le fait que de part et d'autre du dispositif de serrage, sont prévus des bras porte-outils éclipsables et amovibles, réunis au bati de machine par brochages amovibles et supportés en raidissement par fiches brochées amovibles.