Brevet FR2536314A1 — publié le 19840525

l: 253614 Les canalisations de commande des freins hydrauliques sont constituées de tronçons de tubes relativement rigides, mais présentant une certaine malléabilité, comportant des parties rectilignes raccordées par des parties courbes-; il s'agit généralement de pièces gauches dont seules les parties rectili- gnes conjointes sont deux à deux dans le même plan avec la partie courbe qui les relie; les extrémités de ces tronçons. de tubes sont en outre munies de raccords filetés, et façonnées de façon que ces raccords ne puissent pas S échappero Ces canalisations sont actuellement faites manuellement, au moyen de tronçons de tubes découpés à la longueur voulue, qui sont cintrés sur des gabarits appropriés; c'est un travail relativement pénible, manquant parfois de précisionet qui nécessite d'avoir un nombre de gabarits égal à celui des dif- férents types de canalisations à réaliser; le moindre change- ment apporté à une canalisation exige la confection d'un nouveau qabarit. La présente invention a'pour objet une machine susceptible de fabriquer automatiquement de telles canalisations quelsqu'en soient le type, les dimensions et le gabarit, à condition qu'on lui fournisse toutes les données correspondantes à la canalisa- tion désirée. Ces canalisations sont généralement définies dans des tableaux donnant des coordonnées x, y, z dans l'espace de leurs différents points d'épure; on appelle points d'épure d'une canalisation les points de rencontre des prolongements de chaque groupe de deux de leurs parties rectilignes conjointes réunies par une partie courbe et situées dans un même plan; ces tableaux doivent également indiquer pour chaque point d'épure le rayon de courbure et l'angle au centre de la partie courbe considérée O On connait des têtes de cintrage à travers lesquelles le tube à cintrer arrive axialement et passe entre deux galets de cintrage, dont un galet intérieur a un rayon égal au rayon de courbure du cintrage désiré, et un galet extérieur, dont l'axe est rotatif autour de celui du galet fixe situé sur une ligne passant par l'axe du galet intérieur et qui, en position inactive du galet extérieur, est perpendiculaire à l'axe de la tête de cintrage suivant lequel arrive le tube à cintrer, avec des moyens pour le faire pivoter autour de l'axe du galet intérieur d'un angle égai à l'anqle au centre désiré pour cette partie courber Ces galets ont préférablement des gorges périphériques dont le rayon est sensiblement égal au rayon extérieur des tubes à cintrera de façon que ceux-ci soient maintenus périphériquement et n'aient pas tendance à s'écraser au cours de leur cintrage. Une telle tête de cintrage ne peut évidemment cintrer des tubes que dans le plan contenant ses deux galets de cintrage, et ne peut donc pas être utilisée commodément pour réaliser des canalisations gauches ayant des courbures dans des plans différents. Pour éviter cet inconvénient la machine automatique à cintrer les tubes est agencée, suivant une première caractéris- tique de la présente invention de façon que sa tête de cintrage puisse pivoter à volonté autour de l'axe du tube destiné à être cintré et qui la traverse à cet effet, ce qui permet d'amener son plan de travail dans une orientation quelconque, correspondant au gauchissement désiré. Toutefois, avec un tel agencement, on ne peut réaliser que des cintrages ayant un rayon de courbure égal à celui du galet intérieur et il faut donc changer de galet quand on veut changer le rayon du cintraqe; Or on a trouvé, suivant une deuxième caractéristique de la présente invention, qu'on pouvait réaliser avec une telle tête de cintrage des courbes-de rayons de courbure quelconques, pourvu qu'ils soient supérieurs à celui du rayon du galet intérieur, à condition de disposer l'axe du galet extérieur à une distance de celui du galet intérieur telle qu'ils laissent entre eux un espace légèrement supérieur au diamètre du tube à cintrer, de l'ordre de 1 mm par exemple. 0 3 '2 '536314 Dans ce -cas, le cintrage a un rayon de courbure qui est fonction de l'angle au centre dont on fait tourner l'axe du galet extérieur autour de celui du galet intérieur,et qui diminue au fur et à mesure que celui-ci augmente; on peut trouver par des calculs ou par des essais, d'une part, l'angle dont il faut faire tourner l'axe du galet extérieur'autour de celui du galet intérieur pour obtenir un cintrage d'un tube de diamètre extérieur déterminé dont la courbe a le rayon de - courbure désiré, etd'autre part, la longueur dont on doit faire avancer le tube, et la soumettre à ce cintrage sans modifier la position angulaire du galet extérieur, pour que la partie courbe obtenue ait l'angle au centre désiré. La machine doit bien entendu comporter en outre des moyens pour faire avancer le tube à cintrer suivant l'axe de sa tête de cintrage en vue d'obtenir, d'abord, une première partie rectiligne de la lonqueur voulue, puis une longueur rectiligne égale à celle de la partie cintrée contigue à réaliser avec une courbe ayant l'angle au centre désiré, des moyens pour faire pivoter la tête de cintraqe autour du tube de l'angle voulu pour que son plan de travail soit celui dans lequel devra se trouver la partie cintrée contiguë et la partie rectiligne qui la prolongera, et des moyens pour faire pivoter le galet exté- rieur autour de l'axe du galet intérieur d'un angle tel que la partie courbe qu'il façonne par sa rotation ait le rayon de courbure désiré, lesdits moyens continuant à intervenir succes- sivement pour réaliser chaque partie courbe et la partie recti- ligne qui la prolonge dans la tuyauterieo Des moyens peuvent aussi être prévus pour trongonner le tube en deçà de la canalisation qui vient d'être termïnée, et d'autres moyens pour-façonner les deux extrémiïts de la canali- sation et y adapter les raccords filetés classiques qu'elle doit comporter. La machine peut être alimentée par des rouleaux de tubes qui peuvent avoir de 2000 3000 mètres de longueur, par exemple, ce qui présente un très grand avantage pour la conservation en bon état de ces tubes,qui se détériorent quand ils sont tron- çonnes à l'avance. L'agencement doit être tel que chacun de ces moyens inter- vienne automatiquement, à tour de rôle, et pendant le temps 4 -2536314 nécessaire pour pouvoir exécuter l'opération désirée; telle qu'elle a été programmée. Le dessin annexé montre à titre d'exemple un mode de réalisation d'une machine suivant la présente invention. La figure 1 est une vuepartie en coupe et partie en élévationd'une tête de cintrage susceptible d'être utilisée dans cette machine. La figure 2 est une vue en bout avec partie en coupe. La figure 3 est un croquis explicatif. La figure 4 montre l'ensemble d'une telle machine. La tête de cintrage représentée aux figures 1 et 2 comporte un galet intérieur li rotatif autour d'un axe fixe 2, et un galet extérieur 3, rotatif autour d'un axe 4,qui estlui-nmem monté pivotant autour de l'axe 2 du galet intérieur 1; dans la position de repos représentée, dans laquelle ces galets ne produisent aucun cintrage, la ligne joignant les axes 2 et 4 des deux galets 1 et 3 est perpendiculaire à l'axe du tube 5 destiné à être cintré par l'action conjuguée des deux galets 1 et 3 et qui traverse ladite tête de cintrage. Pour cintrer ce tube au moyen des deux galets intérieur 1 et extérieur 3, on-utilise le moteur 6 qui, par l'intermédiaire des pignons coniques 7 et 7 a et des pignons droits 8, 8 a et 8 b, entraîne en translation la crémaillère extérieure 9 du manchon 10, parallèlement au tube 5; a la partie antérieure de ce manchon 10 sont articulées les extrémités arrière de deux bielles symétri- ques 11, dont les extrémités avant sont articulées sur la partie inférieure d'une pièce 12, formant chape, dont les ailes sont montées rotatives sur l'axe 2 du galet intérieur Iet entre lesquelles est monté l'axe 4 du galet extérieur 3. Lorsque le galet extérieur 3 est en position de repos,avec son axe-4 symétrique de l'axe 2 du galet intérieur 1 par rapport au tube 5, celuici peut passer entre ces galets sans être cintré, et son extrémité antérieure 5 a reste donc rectiligne. S'il n'existait aucun jeu entre les galets 1 et 3,la rotation du galet mobile 3 autour de l'axe 2 du galet fixe 1 provoquerait l'enroulement de celui-ci sur ledit galet Iavec un rayon de courbure égal à celui du galet 1, et son prolon- gement la serait donc tangent audit galet 1 comme le montre la figure 3. ; 2536314 Pour pouvoir faire varier ce rayon de courbure, suivant la présente invention, l'axe 4 du galet mobile 3 est & une distance de l'axe 2 du galet fixe 1 tel qu'il reste entre ces galets un espace libre légèrement plus grand que le diamètre du tube 5; dans ces conditions, le cintrage du tube 5 ne commience qu'au moment o le galet extérieur 3 arrive au contact du prolongement 5 a du tube 5, et en assure le cintrage avec un rayon de courbure qui est fonc= tion de l'angle dont on fait tourner ce galet extérieur 3 autour de l'axe 2 du galet intérieur 1; c'est ainsi que, comne montré dans la figure 3, lorsque le galet extérieur 3 est arrivé dans la position 3 a, le prolongement rectiligne du tube 5 se trouve d'abord en 5 "a; le tube 5 est tangent au galet intérieur 1 et au galet extérieur 3 avec une partie courbe dont le centre de courbure est en 0, sur les lignes joignant les axes 2 et 4 des galets 1 et 3 aux points de tangence du tube sur ces galets; le rayon de courbure correspondant diminue quand croît l'angle de rotation du galet extérieur autour de l'axe 2 du galet intérieur 1 o Cette partie courbe du tube 5 est prolongée par sa partie rectiligne 5 "'a qui tangente le galet extérieur 3; l'angle au centre de cette partie courbe est égal à celui dont on a fait pivoter le galet extérieur 3 autour de l'axe 2 du galet inté- rieur 1; si l'on veut augmenter cet angle au centre, il suffit de continuer à faire avancer le tube 5 à travers la tête de cintrage sans modifier la position du galet extérieur 3, jusqua ce que cet angle atteigne l'amplitude désirée; le prolongement rectiligne du tube de cintrage se trouve alors dans la position "' a. On voit donc qu'avec un tel dispositif, on peut obtenir des cintrages d'un rayon de courbure quelconque, à condition qu'il soit supérieur à celui du rayon du galet intérieur 1, et avec des angles au centre de ces courbures également quelconques, Suivant une autre caractéristique-de l'invention, le plan de cintrage de cette tête de cintrage peut être modifié à volonté; à cet effet la partie active 14 de la tête de cintrage, sur laquelle sont montés les galets de cintrage intérieur 1 et extérieur 3, est elle-même rotative à l Vintérieur du manchon coulissant 10, qui lui-même est maintenu dans une position angulaire fixe par la plaquette 15, coulissant dans le bâti 16 de la tête de cintrage et engagée dans une-rainure longitudinale 17 prévue à cet effet dans le manchon 10. Le pivotement de cette tête de cintrage autour de son axe, pour faire varier à volonté le plan de cintrage, peut être commandé par un moteur 18 qui entraîne en rotation le manchon dentelé intérieurement 19, en prise, avec la dentelure 20 du prolongement vers lrextérieur 13 du porte-galets 14. La tête de cintrage représentée comporte en outre un dispositif permettant de cisailler le tronçon de tube dont le cintrage vient d'être achevé; il est constitué par deux mollettes 21 solidaires en rotation de la pièce pivotante 14 et montées, t cet effet, à l'extrémité intérieure de deux poussoirs 22 formant chapes, coulissant dans des alésages radiaux 23 correspondant de la pièce pivotante 14; les bords extérieurs 25 de ces poussoirs radiaux 22 sont inclinés de façon à constituer des cames coopérant avec les surfaces coniques femelles 26 de la partie antérieure de la pièce annulaire coulissante 27; pour cisailler le tube 5 on fait pivoter de l'air comprimé à travers l'orifice 28 dans lespace libre 29 prévu entre le bâti 16 et la partie arrière de la pièce annulaire coulissante 27, qui provo- que le coulissement vers l'arrière de cette pièce 27, à l'en- contre d'un ressort de rappel, et, de ce fait, une force centri- pète exercée sur les poussoirs formant chapes 22, dont les deux mollettes 21 entaillent le tube, notamment si l Von entraîne la pièce pivotante 14 en rotation à grande vitesse au moyen du moteur 18. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, une telle tête de cintrage 30 est montée sur le bâti 31 avec ses trois moteurs, 6 de commande du pivotement de l'axe 4 du galet extérieur 3 autour de celui 2 du galet intérieur 1, le moteur 18 qui permet de faire pivoter le plan de cintrage de la tête de cintrage 30 autour du tube à cintrer 5, et le moteur 32 qui entraîne les paires de galets 33 qui provoquent le coulissement désiré du tube 5 a travers la tête de cintrage. 7 -2536314 La machine comporte en outre un dispositif escamotable 33 permettant, avant le commencement des opérations de cintraqe du tube 5, de présenter devant celui-ci, en 34, un raccord fileté provenant de la rampe d alimentation 35, de façon connue en soi, à travers lequel on engage l'extrémité antérieure dudit tube; un dispo- sitif approprié façonne ensuite l'extrémité antérieure de ce tube de façon que ce raccord fileté ne puisse plus s'échapper vers l'avant. L'extrémité postérieure du tronçon de canalisation qu'on vient de cintrer et'de séparerpar cisaillement O du tube dont il constituait la partie antérieurepeut de même être pourvue d'un raccord fileté et être façonnée pour qu'il ne puisse pas s'échap- per vers l'arrière. Ces différents moteurs 6, 18 et 32, ainsi que la commande 36 du dispositif escamotable 33 destiné à engager l'extrémité antérieure du tube dans -un raccord fileté ainsi qu'a façonner ensuite ladite extrémité du tubeèpeuvent être commandés automa- tiquement par un dispositif numérique ap Droprié; pour passer de la fabrication d'un type de canalisation déterminé à un autre type de canalisation, il-suffit de faire fonctionner la machine sous le contrôle de commandes numériques avec le programme correspondant au type de canalisation désiréo - Il est du reste 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 nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS - 1. Machine à cintrer les tubes au moyen d'une tête de cintrage à travers laquelle le tube à cintrer arrive axialement et passe entre deux galets de cintrage, dont un galet intérieur a un rayon au plus égal au rayon de courbure du cin- trage désiré, et un galet extérieur, dont l'axe -est rotatif au- tour de celui du galet fixe situé sur une ligne passant par l'axe du galet intérieur et qui, en position inactive du galet extérieur, est perpendiculaire à l'axe de la tête de cintrage suivant lequel arrive le tube à cintrer, avec des moyens pour le faire pivoter autour de l'axe du galet intérieur, caractérisée en ce que cette tête de cintrage comporte en outre des moyens permettant de la faire pivoter à volonté autour de l'axe du tu- be destiné à être cintré et qui la traverse à cet effet, ce qui permet d'amener son plan de travail dans une orientation quel- conque, correspondant au gauchissement-désiré - 2. Machine suivant la revendication 1 caracté- risée en ce que la partie active ( 14) de la tête de cintrage, sur laquelle sont montés les galets de cintrage intérieur ( 1) et extérieur ( 3), est elle-même rotative à l'intérieur du manchon coulissant ( 10), qui lui-même est maintenu dans une position angulaire fixe par la plaquette ( 15), coulissant dans le bati ( 16) de la tête de cintrage et engagée dans une rainure longitudinale ( 17) prévue à cet effet dans le manchon ( 10). 3. Machine suivant la revendication 2 caracté- risée en ce que le moteur ( 18) entraîne en rotation le manchon dentelé intérieurement ( 19), en prise avec la dentelure ( 20) du prolongement vers l'extérieur ( 13) du porte-galets ( 14)Q Machine suivant l'une quelconque des reven- diction, 1 à 3, caractérisée en ce que, pour permettre de réa- liser avec une telle tête de cintrage des courbes de rayons de corbure quelconques, pourvu qu'ils soient supérieurs à celui il rayon du galet intérieur ( 1), l'axe ( 4) du galet extérieur A 3) est disposé à une distance de celui ( 2) du galet intérieur ( 1) telle qu'ils laissent entre' eux un espace légèrement supé- ri.eur au diaemtre du tube à cintrer ( 5), de l'ordre de 1 mm C-ji s EU-r le. 3.t $ 5 Machine suivant la revendication ( 4) caraco târise en ce que le moteur ( 6), par l'intermédiaire des pignons coniques ( 7 et 7 a) et des pignons-droits ( 8,8 a 78 b) entraîne en translation la crémaillère extérieure ( 9) du manchon ( 10), parallèlement au tube ( 5) et à la partie antérieure de ce man- chon (l O) sont articulées les extrémités arrière de deux bielles syi Striques ( 11), dont les extrémités avant sont articulées sur la partie inférieure d'une pièce ( 12), formant chape, dont les ailes sont montées rotatives sur l'axe ( 2) du galet intérieur ( 1), et entre lesquelles est monté l'axe ( 4) du galet extérieur ( 3). 6. Machine suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 5 caractérisée en ce qu'un moteur ( 32) entraîne les paires de galets ( 33) qui provoquent le coulissement désiré du tube ( 5) à travers la tête de cintrage et permet donc d'aug- menter l'angle de courbure d'une partie du tube ( 5) en cours de cintrage, sans en modifier l'angle de courbure, si on maintient le galet extérieur ( 3) dans la position angulaire par rapport à celle du galet intérieur ( 1) qui correspond audit rayon de cour- bure. 7 Machine automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'une commande numée rique contrôle le fonctionnement de tous ses moteurs ( 6,18 et 32) 8 o Machine automatique suivant la revendica- tion 7 caractérisée en ce que la commande numérique correspond au programme qui lui a été donné qui correspond lui-même aux caractéristiques des canalisations à réaliser. 9. Machine automatique suivant l'une quelconqcue des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour faire avancer le tube à cintrer suivant l'axe de sa tête de cintrage en vue d'obtenir, d'abord, une première partie rectiligne de la longueur voulue, puis une longueur rectiligne égale à celle dé la partie cintrée contiguë à réaliser avec une courbe ayant l'angle au centre désiré, des moyens pour faire pivoter la tête de cintrage autour du tube de l'angle voulu pour que son plan de travail soit celui dans lequel devra se trouver la partie cintrée contiguë et la partie rectiligne qui la prolongera, et des moyens pour faire pivoter le galet exté- rieur autour de l'axe du galet intérieur d'un angle tel que la partie courbe qu'il façonne par sa rotation ait le rayon de cour- bure désire, lesdits moyens continuant à intervenir successive- ment pour réaliser chaque partie courbe et la partie rectiligne qui la prolonge dans la tuyauterie. 10. Machine automatique suivant l'une quelcon- que des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte en outre pour tronçonner le tube en deçà de la canalisation qui vient d'être terminée, et d'autres moyens ( 33) pour façonner les deux extrémités de la canalisation et y adapter les raccords fi- letés classiques qu'elle doit comporter.