Brevet FR2485407A1 — publié le 19811231

La présente invention concerne une machine à for- mer des tuyaux de faible diamètre. L'invention s'applique plus particulièrement au f ormage de tuyaux par roulage. Actuellement, le f ormnage de tuyaux par roulage s'effectue à l'aide de rouleaux f ormeurs soutenus à leurs extrémités sans possibilité de les renforcer dans leur partie médiane. Au cours du travail de roulage et compte-tenu des efforts importants mis en jeu, les rouleaux de travail flé- chissent et il est difficile d'obtenir- des tuyaux parfaite- ment cylindriques surtout dans les petits diamètres. Diverses solutions ont été déjà proposées pour ré- soudre ce problème de flambage des rouleaux formeurs et pour compenser la flexion de ceux-ci. Une première solution à con- sister à leur donner une forme bombée mais ceci n'est qu'un pis-aller et les résultats obtenus sont loin d'être totale- ment satisfaisants. Dans une machine à rouler connue dite "rouleuse pyramidale", et qui comporte trois rouleaux disposés en forme de pyramide, le diamètre de roulage est de l'ordre de trois à quatre fois le diamètre du rouleau formeur qui, bien enten- du, ne peut descendre en dessous d'une valeur -minimum de 1'- ordre de 80 à 100 mm. Il en résulte que le diamètre minimum de roulage se situe entre environ 250 et 400 m'm, ce qui ex- clue la formation de tuyaux de faible diamètre, inférieur notamment à 100 -"m. Avec les rouleuses planeuses connues actuellement, on obtient de meilleurs résultats du fait que le diamètre mi- nimum de roulage est compris entre 1/2 et 2 fois le diamètre du rouleau planeur. Avec ces machines, on arrive à descendre à des diamètres minimum de tubes compris entre 120 et 150 -'m. Selon une autre machine également connue, le f or- mage est effectué par un rouleau f ormeur de petit diamètre fortement appliqué sur un gros rouleau enrobé de polyurétha- ne. Avec cette machine, on peut obtenir des tubes de diamètre compris entre 100 et 130 m'm. Enfin, selon une dernière machine connue, le for- mage est effectué par trois rouleaux en polyuréthane, égale- ment répartis en triangle autour d'un rouleau formeur de pe- 2. tit diamètre, cette machine permettant d'obtenir des tubes de bonne cylindricité mais dont le diamètre minimum de rou- lage est déterminé par le diamètre des rouleaux presseurs en polyuréthane qui viennent en contact mutuel lorsqu'on des- cend dans les petits diamètres. On arrive néanmoins à obte- nir des tubes parfaits dans des diamètres compris entre 80 et mm, mais le prix de revient de la machine est fortement gonflé par la nécessité d'avoir trois rouleaux.presseurs pouvant s'écarter. Le but de la présente invention est donc de pro- poser une machine permettant de former avec une cylindricité parfaite des tuyaux de petit diamètreinférieur notamment à mm, ladite machine devant être robuste et d'un faible co t de réalisation. Selon l'invention, la machine à former des tuyaux de faible diamètre, notamment par roulage, comporte un châs- sis, un rouleau formeur monté rotatif sur le châssis et des moyens d'entraînement en rotation dudit rouleau, cette machi- ne comportant, en outre, selon l'invention, des mâchoires de formage disposées autour du rouleau formeur de manière à en- velopper celui-ci, ainsi que des moyens pour déplacer lesdi- tes mâchoires par rapport au rouleau. Selon une forme préférentielle de réalisation, la machine comporte deux mâchoires diamétralement opposées par rapport au rouleau formeur, une étant fixe et l'autre mobile sur le châssis, tandis que le rouleau formeur est lui-même articulé sur ledit châssis pour pouvoir s'écarter de la -a- choire fixe. La mâchoire mobile est, de préférence, portée par au moins un support articulé sur le châssis, ce support pou- vant être un levier portant la mâchoire à une extrémité, tan- dis que des moyens d'actionnement tels que des vérins sont reliés à l'autre extrémité desdits leviers. Pour permettre de régler l'écartement des mâchoires par rapport au rouleau formeur qu'elles enveloppent, celles-ci sont montées coulis- santes dans des glissières de réglage et des moyens de régla- ge de l'écartement tels que des vis sont associés auxdites glissières. Enfin, de préférence, les mâchoires de formage 3. portent chacune une rainure en V qui s'étend le long du rou- leau formeur sur sensiblement toute sa longueur, tandis que ledit rouleau se compose essentiellement-d'un mandrin cen- tral monté à rotation sur lequel est emmanché en bout un man- chon tournant muni à une extrémité de moyens d'entraînement en rotation tels qu'une roue dentée. L'invention va maintenant être décrite plus en dé- tail en se référant à un mode de réalisation particulier, ci- té à titre d'exemple non limitatif et représenté sur les des- sins annexés, dans lesquels Fig. 1 représente une vue de face de la machine à former les tuyaux selon l'invention. Fig. 2 représente une vue de côté de la "achine de la figure 1, et Fig. 3 représente une coupe de la machine selon la ligne III-III de la figure 1. Telle que représentée sur la fig. 1, la machine selon l'invention comporte un bâti 1 sur lequel est monté un rouleau formeur rotatif 2 s'étendant sur toute la longueur dudit bâti et dépassant latéralement en porte-à-faux d'un cô- té de celui-ci, ledit rouleau étant articulé sur le bâti au- tour d'un axe horizontal 4 et ayant son extrémité en porte-à- faux montée dans un palier fixe 5 fixé en bout d'un bras 3 s'étendant dans le prolongement du rouleau 2. L'autre extrémité du bras 3 fixé au palier 5 est articulée sur une pièce de liaison 6 elle-même articulée à l'extrémité de la tige verticale d'un vérin de manoeuvre 7 dont le corps est également articulé à sa base sur un socle fixe 8. Comme représenté sur les fig. 1 et 3, le rouleau formeur 2 se compose essentiellement, de manière classique, d'un mandrin de formage central 9 qui s'étend le long du bâ- ti 1 entre un palier latéral démontable 10 situé à droite sur la fig. 1 et un manchon rotatif Il de gauche dans lequel l'extrémité correspondante du mandrin est emmanchée et cla- vetée, ledit manchon 11 formant la partie du rouleau située en porte-àfaux articulée autour de l'axe 4 et montée dans le palier fixe 5. Sur ce manchon 11 est clavetée une roue dentée 12 qui engrène avec une roue complémentaire 13 mon- 4. tée sur l'arbre de sortie d'un groupe moto-réducteur 14. Ces roues dentées 12 et 13 ont un module de den- ture suffisant pour permettre de relever le mandrin par en- grènement plus ou moins profond des dentures entre elles. Sur la table transversale du bâti 1 est fixée une glissière 15 qui s'étend sur toute la largeur dudit bâti, et dans laquelle est montée coulissante vers le haut une mâchoi- re dite fixe 16 déplaçable verticalement et reposant horizon- talement en bout,sur deux vis inférieures de réglage 17 et 18 traversant perpendiculairement la table du bâti 1 et vissées dans celle-ci. La mâchoire fixe 16 s'étend sous le -andrin de formage 9 et à l'aplomb de celui-ci tandis qu'au-dessus dudit mandrin, et dans une position diamétralement opposée à celle de la mâchoire fixe, s'étend une mâchoire mobile supérieure 19 montée coulissante à ses deux extrémités dans des glis- sières verticales 20 et 21 supportées à l'aplomb du mandrin 9 par des supports en forme de levier 22 articulés autour d'axes horizontaux 23 à l'extrémité supérieure de montants verticaux 24 fixés sur la table du bâti 1. Les extrémités des leviers 22 opposés aux glis- sières par rapport aux axes d'articulation 23 sont articu- lées au moyen d'axes horizontaux 25 et de chapes 26 à l'ex- trémité supérieure de tiges de vérin 27 et 28 d'actionnement de la mâchoire mobile orientées verticalement et articulées à leur base sur le châssis 1. La mâchoire mobile 19 est sup- portée à ses deux extrémités, à l'aplomb du-mandrin 9 par des vis verticales de réglage de l'écartement des mâchoires 29 et qui traversent le fond des glissières 20 et 21 et sont vissées dans celles--ci. Sur leur côté dirigé vers le mandrin de formage 9 les deux mâchoires fixe16 et mobile 19 comportent toutes deux une rainure longitudinale en Vrespectivement 31 et 32, dont les flancs inclinés s'étendent parallèlement au mandrin qu'ils enveloppent. De préférence, l'angle d'ouverture du V des rainu- res des deux mâchoires est choisi entre 90 et 1200 mais, bien entendu, ce choix n'est pas impératif. Le mandrin 9 comporte une fente 33 tangentielle 5. (fig. 3) s'étendant parallèlement à l'axe du mandrin sur toute la longueur des mâchoires 16 et 19. La machine à former les tuyaux décrite précédem- ment fonctionne de la façon suivante: la tige du vérin 7 est mise en extension, ce qui provoque le relèvement du bras 3 et par conséquent l'abaisse- ment du mandrin 2 dans la rainure en V de la mâchoire fixe 16. Les tiges des vérins 27 et 28 sont mises ensuite simulta- nément en extension de manière à faire basculer les leviers 22 autour de leurs axes horizontaux 23 et rapprocher ensuite la mâchoire supérieure mobile 19 du mandrin de formage 2 dont la partie supérieure vient se loger à l'intérieur de la rai- nure en V de ladite mâchoire mobile, un interstice correspon- dant à l'épaisseur de la tôle à rouler étant laissé entre le mandrin et les deux mâchoires 16 et 19. On referme le palier et la machine est alors prête à fonctionner. Une tôle préalablement coupée aux dimensions du tuyau à rouler est présentée le long du mandrin 2 de la ma- chine et le bord avant de ladite tôle est engagé dans la fente tangentielle 33 du flandrin. Ce dernier est ensuite en- traXné en rotation par le moto-réducteur 14 par l'intermédi- aire des deux roues dentées en prise 12 et 13,et le manchon Il entraînant avec lui la tôle qui est contrainte à passer entre ledit mandrin et les flancs des rainures en V 31 et 32 des deux mâchoires 16 et 19, Le laminage de la tôle entre le mandrin 2 et les flancs des rainures en V des deux mâchoires 16 et 19 assure le cambrage et l'enroulement de ladite tôle autour du mandrin. Après deux tours de ce dernier, le tuyau est formé avec recouvrement des bords de la tôle et la rota- tion est interrompue tandis que, simultanément, les tiges des-deux vérins d'actionnement 27 et 28 sont rétractées, pro- voquant le basculement vers l'arrière des deux leviers 22 et le soulèvement de la mâchoire mobile 19. Le palier 10 est démonté et ouvert pour dégager l'extrémité du mandrin 2 et la tige du vérin latéral 7 est rétractée assurant le soulèvement du mandrin 2 au-dessus de la mâchoire fixe 16 permettant ainsi le dégagement par cou- lissement du tube latéralement du côté de la machine opposé au moto-réducteur 14 et au vérin 7. 6. Le mandrin 2 étant libéré du tube qui vient d'ê- tre formé, la tige de vérin 7 est à nouveau mise en exten- sion, provoquant l'abaissement du mandrin 2 à l'intérieur de la rainure en V de la mâchoire inférieure fixe 16, et la -â- choire supérieure mobile 19 vient à nouveau coiffer la par- tie supérieure du mandrin sous l'action des deux vérins d'- actionnement 27 et 28 qui font basculer vers l'avant les le- viers 22. Après que le palier 10 est refermé la machine est à nouveau prête à fonctionner et le cycle de formage peut re- commencer. Le fait pour la tôle d'être comprimée le long de quatre génératrices parallèles diamétralement opposées deux à deux sur le mandrin 2 permet d'avoir des tubes de diamètre pratiquement constant avec des tolérances d'exécution très serrées. La machine selon l'invention permet de réaliser des tubes de diamètre inférieur à 100 mm avec une cylindri- cité parfaite et une cadence de production supérieure à celle obtenue sur les machines connues actuellement. Le système selon l'invention permet, en outre, de former avec un même mandrin un grand nombre de diamètresde tube. Bien entendu, la portée de l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit cidessus mais elle couvre également toute variante qui ne différerait que par des détails. C'est ainsi1que par exemple, une machine à former selon l'invention peut comporter un nombre de mâchoires su- périeur à deux ou encore la rainure formée dans lesdites mâ- choires peut avoir une section de forme différente d'un V telle que par exemple une forme semi-circulaire. En outre, les vérins d'actionnement de l'ouvertu- re et de la fermeture des mâchoires ainsi que le vérin ser- vant à soulever le mandrin 2 peuvent être remplacés par un moyen équivalent quelconque. 7. REVENDICATIONS 1. Machine à former des tuyaux de faible diamètre notamment par roulage, ladite machine comportant un châssis, un rouleau formeur monté rotatif sur le châssis et des ro- yens d'entraînement en rotation dudit rouleau, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des mâchoires de formage (16, 19) disposecs autour du rouleau formeur (2), et des moyens pour déplacer lesdites mâchoires par rapport au rou- leau. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux mâchoires diamétralement oppo- sées par rapport au rouleau formeur, en ce que l'une est montée fixe (16) et l'autre mobile (19) sur le châssis (1), et en ce que le rouleau formeur (2) est articulé sur le châssis de manière à pouvoir s'écarter de la mâchoire fixe. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la mâchoire mobile est portée par au moins un sup- port (22? articulé sur le châssis et muni de moyens d'action- nement. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les supports de mâchoire mobile sont des leviers (22 portant la mâchoire à une extrémité et en ce que les moyens d'actionnement sont des vérins (27, 28), reliés à 1'- autre extrémité desdits leviers. 5. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des glis- sières de réglage (15, 21), dans lesquelles les Mâchoires de formage (16, 19) sont montées coulissantes et en ce que des moyens de réglage de l'écartement des mâchoires sont associés auxdites glissières. 6. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce que chaque mâchoire de for- mage comporte une rainure en V (31, 32) s'étendant-le long du rouleau formeur sur sensiblement toute sa longueur.