Brevet FR2417351A1 — publié le 19790914

Lorsque l'on veut cintrer un tube en métal, pour éviter son aplatissement dans la partie à cintrer et lui conserver un même diamètre pendant et après l'opération de cintrage, on introduit dans ce tube un mandrin de même diamètre extérieur que son diamètre intérieur, et dont la partie correspondant à la partie du tube à cintrer est articulée de façon à pouvoir épouser les profil de la forme, ou autre matrice, contre laquelle se fait le cintrage du tube en question. Pour obtenir ce résultat, on a déjà proposé des mandrins de cintrage constitués par un corps de mandrin cylindrique, de même diamètre extérieur que le diamètre intérieur du tube à cintrer, prolongé par une série de pièces coaxiales semblables, articulées les unes par rapport aux autres, chacune de ces pièces comportant à cet effet une face extérieure sphérique, symétrique par rapport à un plan diamétral, ayant un diamètre égal à celui du tube à cintrer, avec une cavité centrale sphérique, de meme centre que celui de leur face extérieure sphérique, et un prolongement vers: l'arrière muni d'une tête sphérique, la tête sphérique de chacune de ces pièces pouvant être engagée et maintenue dans la cavité centrale sphérique de la pièce semblable qui la précède, formant ainsi une rotule permettant à chacune de ces pièces articulées de pivoter autour du centre de la pièce semblable qui la précède. Une difficulté réside dans la structure de ces pièces pour qu'elles puissent être montées à rotule les unes dans les autres, chacune d'elles emprisonnant la tête sphérique du prolongement vers l'arrière de celle qui la suit. la présente invention a pour objet un tel mandrin dont les pièces articulées constitutives semblables sont agencées de façon à pouvoir être assemblées à rotule, ou désassemblées, très rapidement, sans aucune difficulté, et sans nécessiter aucun outil à cet effet. Pour obtenir ce résultat, suivant la présente invention, chacune de ces pièces articulées est constituée de quatre éléments principaux, tous de révolution autour d'un meme axe, à savoir, une queue ayant une extrémité sphérique reliée par un col à un corps tronconique dont la partie antérieure est percée d'une cavité semi-sphérique, de même diamètre que celui de son- extrémité sphérique, deux demi-bagues semblables dont la partie arrière de leur face intérieure épouse la partie avant de la face extérieure de la queue précitée qui s'y trouve enfermée, et dont la partie avant de cette même face intérieure est sphérique, de même rayon que celui de la cavité semi-sphérique précitée du corps de la queue dont elle constitue un prolongement vers l'avant et avec laquelle elle forme la cavité sphérique dans laquelle peut être logée et maintenue l'extrémité sphérique de la queue de la pièce articulée qui la précède, et avec laquelle elle constitue une articulation à rotule, un anneau dans le vide central duquel peuvent être logées et maintenues ces deux demi-bagues, la partie arrière de la face intérieure de cet anneau épousant la partie avant de la face extérieure de ces deux bagues qui s'y trouvent enfermées, et un clip permettant de les bloquer dans l'interieur de ce vide central de l'anneau, la face extérieure de cet anneau étant de forme sphérique et symétrique par rapport à un plan diamétral passant par le centre de la cavité centrale sphérique formée dans la partie avant de la queue précitée et la partie arrière des .deux demi-bagues précitées. Pour faciliter le pivotement relatif de ces pièces articulées les unes par rapport aux autres, la partie postérieure de ces anneaux est en forme de bec susceptible de s'effacer lors de l'opération de cintrage, sous la partie avant de l'anneau de la pièce articulée précédente. Une bille est constamment sollicitée vers l'arrière par un ressort hélicoidal, logé avec elle-même dans un alésage axial de l'extrémité sphérique de la queue, et exerce sous la poussée du ressort une pression continuelle contre la face intérieure de la cavité dans laquelle est logée cette extrémité sphérique. En outre un alésage de plus petit diamètre est-prévu axialement dans la partie arrière de chaque cavité, alésage dans lequel est engagée une partie de la bille de la pièce précédente, bille que le ressort correspondant tend à y maintenir, de façon que les éléments articulés successifs aient tendance à rester alignés coaxialement, un effort entant nécessaire pour leur faire quitter cet alignement. Le dessin annexé montre à titre d'exemple un mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue, partie enélévation et partie en coupe, d'un tel mandrin dont tous les éléments sont alignés coaxialement. La figure 2 montre de même les pièces articulées de ce mandrin pendant une opération de cintrage. la figure 3 est une vue en coupe montrant les différentes pièces constitutives desdites pièces articulées. La figure 4 est une vue en coupe de la pièce permettant la fixation à rotule d'une de ces pièces articulées au corps du mandrin. Le mandrin représenté comporte une partie arrière l, dans ltextrémité taraudée 2 de laquelle peut être vissée une pièce de fixation, et dans la partie avant 3 de laquelle peut être montée è rotule la première d'une série du nombre voulu de pièces coaxiales 4 articulées les unes avec les autres, quatre -en l'occurrence. Chacune de ces pièces articulées est constituée, comme le montre en détail la figure 3, d'une couronne 5 dont la face extérieure est sphérique, le diamètre extérieur de cette sphère étant égal au diamètre intérieur du tube à cintrer ; dans l'axe de cette couronne 5 peut être fixé, au moyen de deux demi-bagues 7 et d'un clip 8, un prolongement vers l'arrière 9. Ce prolongement vers l'arrière 9 comporte une taste sphérique 10, reliée par un col Il à une partie tronconique 12 dans la partie antérieure de laquelle se trouve une cavité 13 dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur de sa tête sphérique 10. Les deux demi-bagues semblables 7 comportent chacune, inté rieurement, une surface conique 14, susceptible d'épouser la surface conique lha du p:olongement précités raccordée par une surface annulaire 15 plane et diamétrale, à une surface sphérique 16 susceptible, après mise en place des deux demi-bagues conjuguées, de constituer avec la surface sphérique 13 la cavité sphérique de la pièce articulée 9 dans laquelle peut être logée l'extrémité sphérique. Le clip 8, en s'engageant dans la gorge 17 prévue à cet effet dans la couronne 6, permet de bloquer les deux demi-bagues 7 l'une contre l'autre, en enserrant la partie arrière du prolongement 9 qui se trouve bloquée simultanément. A cet effet la couronne 5 comporte intérieurement une surface d'appui conique 18 pour la surface conique conjugée 19 de la face extérieure des demi-bagues 7, prolongée par une surface cylindrique 20 dans laquelle est percée la gorge 17 destinée à recevoir le clip 8. Dans la tête 10 du prolongement vers l'arrière 9 et dans la cavité sphérique 13 de leur partie tronconique 12, respectivement, de ces pièces articulées semblables, sont percés coaxialement deux alésages 21 et 22 ; dans le plus grand 21 de ces deux alésages peuvent être engagés un ressort hélicoïdal 23 et une bille 24 ; dans ces conditions, lorsque tous ces éléments articulés semblables sont montés, comme le montre la figure 1, ces billes 24 sont constamment sollicitées par les ressorts 23 contre les bords des alésages 22 et, de ce fait, elles ont tendance à maintenir alignés ces différents éléments semblables 4, comme le montre la figure 1. Par contre, lors de ltoperation de cintrage, comme le montre la figure 2, ces billes 24 sont sollicitées par le ressort 23 contre les surfaces intérieures sphériques 13 des parties coniques 12 des prolongements vers l'arrière de chacun de ces éléments articulés 4. Le montage à rotule du premier de ces éléments articulés semblables 4, dans la partie antérieure de la partie cylindrique du mandrin I peut être réalisé, par exemple, de la manière montrée à la figure 1, en utilisant à cet effet deux demimâchoires semblables 25. Chacune de ces demi-machoires-25 comporte une partie arrière taraudée axialement 26, grâce à laquelle une vis correspondante 27, dont la tête 28, prenant appui contre un épaulement 29 du percement axial de mandrin I, permet d'appliquer la surface extérieure et antérieure conique 30 de ces demi-m-achoires 25 contre la surface intérieure et antérieure de même conicité 31 du percement axial du mandrin 1. La partie antérieure de ces deux demi-màchoires comporte un vide sphérique 32 dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur des têtes sphériques 10 des prolongements vers l'arrière 9 des éléments articulés semblables ; une amorce d'alésage 33, correspondant aux alésages 21 des cavités sphériques 13 de ces prolongements vers l'arrière 9, joue le même rôle que ceux-ci en coopérant avec la bille 24 du premier élément articulé semblable 4. Pour faciliter le cintrage et comme le montre la figure 2, la partie postérièure de chacune de ces couronnes 4 a la forme d'un bec 34, sous la face intérieure 35 duquel trouve à se loger la partie antérieure 36 de la couronne qui la précède et qui, à cet effet, est également en forme de bec, mais notablement moins accentué. I1 est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus en référence au dessin annexé a été donné à titre purement indicatif et non limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportees sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Mandrin pour le cintrage de tubes en métal constitué par un corps de mandrin cylindrique, de même diamètre extérieur que le diamètre intérieur du tube à cintrer, prolongé par une série de pièces coaxiales semblables, articulées les unes par rapport aux autres, chacune de ces pièces comportant à cet effet une face extérieure sphérique, symétrique par rapport à un plan diamétral, ayant un diamètre égal à celui du tube à cintrer, avec une cavité centrale sphérique, de même centre que celui de leur face extérieure sphérique, et un prolongement vers l'arrière muni d'une tête sphérique, la tête sphérique de chacune de ces pièces pouvant être engagée et maintenue dans la cavité centrale sphérique de la pièce semblable qui la précède, formant ainsi une rotule permettant à chacune de ces pièces articulées de pivoter autour du centre de la pièce semblable qui la suit, caractérisé en ce que chacune de ces pièces articulées est constituée de quatre éléments principaux > tous de révolution autour d un même axe, à savoir, une queue ayant une extrémité sphérique reliée par un col à un corps tronconique dont la partie antérieure est percée d'une cavité semi-sphérique, de même diamètre que celui de son extrémité sphérique, deux demi-bagues semblables dont la partie arrière de leur face intérieure épouse la partie avant de la face extérieure de la queue précitée qui s'y trouve enfermée et dont la partie avant de cette même face intérieure est sphérique, de meme rayon que celui de la cavité semi-sphérique précitée du corps de la queue dont elle constitue un prolongement vers l'avant et avec laquelle elle forme la cavité sphérique dans laquelle peut être logée et maintenue l'extrémité sphérique de la queue de la pièce articulée qui la précède, et avec laquelle elle constitue une articulation à rotule, un anneau dans le vide central duquel peuvent être logées et maintenues ces deux demi-bagues, la partie arrière de la face intérieure de cet anneau épousant la partie avant de la face extérieure de ces deux bagues qui s'y trouvent enfermées, et un clip permettant de les bloquer dans l'intérieur de ce vide central de l'anneau, la face extérieure de cet anneau étant de forme sphérique et symétrique par rapport à un plan diamétral passant par le centre de la cavité centrale sphérique formée dans la partie avant de la queue précitée et la partie arrière des deux demi-bagues précitées. 2. Mandrin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie postérieure de ces anneaux est en forme de bec susceptible de s'effaeer-lors de ltopération de cintrage, sous la partie avant de ltanneau de la pièce articulée précédente. 3. Mandrin suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'une bille est constamment sollicitée vers l'arrière par un ressort hélicotdal, logé avec el1e#meAme dans un alésage axial de l'extrémité sphérique de la queue, et exerce sous la poussée du ressort une pression continuelle contre la face intérieure de la cavité dans laquelle est logée cette extrémité sphérique. 4. Mandrin suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un alésage de plus petit diamètre est prévu axialement dans la partie arrière de chaque cavité, alésage dans lequel est engagée une partie de la bille de la pièce précédente, bille que le ressort correspondant tend à y maintenir.