Brevet FR2645777A1 — publié le 19901019

MACHINE POUR LA FORMATION DE MOULURES SUR DES PIECES METALLIQUES NOTAMMENT TUBULAIRES La présente invention a trait à une machine pour la formation de moulures sur des pièces métalliques, en particulier des moulures externes sur des pièces métalliques tubulaires. Le but de l'invention est de substituer aux traditionnelles machines à moulurer à l'aide de galets rotatifs une machine beaucoup plus rapide et efficace et ne nécessitant pratiquement aucune intervention de l'opérateur si ce n'est la mise en place de la pièce à former et son retrait après moulurage. A cet effet, l'invention a pour objet une machine pour la formation de moulures sur des pièces métalliques notamment tubulaires, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une table horizontale fixe, d'un vérin vertical disposé sous la table et dont la tige traverse la table, susceptible de comprimer une pièce annulaire cylindrique en matériau élastomère et d'une matrice mobile chargée de maintenir en l'entourant la pièce à moulurer enfilée sur ladite pièce compressible en matériau élastomère, ladite matrice étant formée de semgnets arqués expansibles radialement, comportant une face tournée vers ladite pièce compressible munie d'une gorge annulaire et une face externe tronconique en contact avec une paroi tronconique complémentaire fixe solidaire de la table, lesdits segments étant entraînés parallèlement à llaxe du vérin par l'intermédiaire-d'une liaison traversant la table et solidarisant les segments de la tige du vérin, cependant que des organes d'écartement compressibles élastiques sont interposés entre les segments. Une telle machine est capable en une seule action d'aller et retour de la tige du vérin de, simultanément, plaquer la matrice contre la pièce à moulurer, préalablement enfilée sur la pièce compressible en matériau élastomère, et former une moulure externe sur la pièce par déformation due à l'expansion de ladite pièce comprimée, puis, également simultanément, au retour de la tige du vérin dans sa position de repos du départ, ramener la pièce compressible à son état initial non comprimé et écarter radialement les segments de la matrice permettant ainsi le retrait de la pièce moulurée. Outre la grande rapidité d'exécution d'une telle machine, l'opérateur n'a a effectuer qu'une simple manipulation pour l'insertion de la pièce dans l'espace annulaire entre la matrice et la pièce compressible et son extraction. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une machine selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels Figure l est une vue en coupe verticale axiale d'une machine conforme à l'invention, et Figure 2 est une vue de dessus de la matrice. La machine représentée sur la figure l comprend une table fixe horizonale 1 portée par des pieds (non représentés) et sous laquelle est disposé un vérin, de préférence hydralique, d'axe horizontal, comportant un corps fixe 2 et une tige 3 traversant la table 1. Sur l'extrémité de la tige 3 qui dépasse au-dessus de la table 1 est enfilée une pièce tubulaire cylindrique 4 en matériau élastomère spécial compressible dont le diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne de la pièce tubulaire métallique 5 dans laquelle doit être ménagée une moulure externe (symbolisée en tiretés en 6 sur la figure 1) . La pièce 4 est portée par un manchon 7 muni à l'extrémité inférieure d'une collerette 8. Entre cette collerette 8 et la table l est interposée une bague filetée extérieurement 9 sur laquelle peut se déplacer par vissage une rondelle 10 de diamètre légèrement supérieure à celui de la pièce 4 à l'état non comprimé. La pièce 4 est prise en sandwich entre la collerette 8 et une bague il de retenue bloquée sur l'extrémité de la tige 3 du vérin. Lorsque la pièce 5 est enfilée sur la pièce compressible 4 elle repose sur la rondelle 10 et est entourée par une matrice de maintien constituée, dans le mode de réalisation représenté, de quatre segments 12,13,14,15 en forme de quart de cercle. Chaque segment comporte une face interne 16 cylindrique munie d'une gorge annulaire 17 et, en partie inférieure, d'un décrochement circulaire 18. La gorge 17 est en partie-occupée par une bague annulaire 19 amovible. Chaque segment 12 à 15 comporte également une face externe 20 tronconique coopérant avec une paroi tronconique complémentaire conformée sur une pièce 21 annulaire entourant la matrice et fixée à la table 1. En outre, deux segments opposés (12,14) sont reliés par une liaison 22 à une pièce d'entraînement 23 solidaire de la tige 3 du vérin. La liaison 22 comprend une tige filetée 24 vissée dans un perçage du segment (12,14) et traversant la table 1 par une fenêtre allongée 25 en direction de l'axe de la tige 3. La tige 24 est reliée à une tige d'entrainement 27 par une liaison à axe horizontal 26 solidaire de la tige 24 et mobile dans une lumière allongée 26' solidaire de la tige 27, laquelle est solidaire de la pièce 23. Sur la tige 27, en dessous de la pièce 23, sont enfilées des rondelles amortisseuses 28 par exemple en même matériau que la pièce 4. La pièce 23 porte également une plaque verticale 29 portant des butées 30 réglables en hauteur le long de ladite plaque 29 et susceptibles d'actionner des contacteurs électriques 31 montés fixes et commandant les fins de course de la tige 3 du vérin, à la descente puis à la remontée. Entre les segments 12 à 15 (figure 2) sont disposés des organes écarteurs 32 permettant à la fois le rapprochement radial des segments pour fermer le cercle et une expansion radiale vers l'extérieur pour permettre le dégagement de la pièce 5 après formation de la moulure 6. Ces organes écarteurs sont avantageusement constitués par des éléments en matériau compressible élastique tel que celui de la pièce 4, par exemple des tampons ressorts tubulaires engagés dans des trous borgnes 33 ménagés dans les faces en regard des segments 12 à 15. Le diamètre des trous 33 est sensiblement supérieur au diamètre externe des tampons ressorts 32 qui sont, à des fins de guidage, enfilés sur des tétons 34 solidaires des segments. Le matériau compressible élastique des pièces 4,28,32 est avantageusement un élastomère spécial de polyuréthane connu sous la dénomination commerciale ELADIP, disponible selon diverses duretés. Le fonctionnement de la machine est le suivant. A l'état de-reposj la tige 3 est en position haute, la pièce 4 n'étant pas comprimée et les segments 12 à 15 sont également en position maximale, d'une part en éloignement de la table 1 et, d'autre part, en éloignement de l'axe de la tige 3 (figure 2). Les segments 12 et 14 de la figure 1 sont représentés dans une position très voisine de la position de contact par enveloppement de la pièce 5 en place et ne correspondent pas sur cette figure avec la position d'extension maximale de la tige 3 représentée. Dans la position d'expansion radiale maximale vers l'extérieur des segments 12 à 15, la face interne de la bague 19 se trouve à hauteur de la face 16. L'engagement de la pièce 5 à moulurer se fait très facilement, le rebord de la pièce 5 reposant sur la périphérie de la rondelle 10 qui peut être ajustée en hauteur afin de régler la hauteur à laquelle la moulure 6 est à réaliser sur la pièce 5. Une fois la pièce 5 en place, le vérin est actionné, la tige 3 commence à descendre. Ce faisant, la pièce 4 commence à se comprimer, cependant que les segments 12 à 15, tirés vers le bas par la liaison 24,27,23,3 sont contraints, par la paroi tronconique de la pièce 21, de se rapprocher de la pièce 5 en place jusqu'à se plaquer contre elle. Au cours de ce rapprochement radial des segments 12 à 15, la bague 19 va venir occuper le fond de la gorge 17, ménageant ainsi en regard de la pièce 5 un creux annulaire dans lequel la paroi de la pièce va se déformer sous l'expansion de la pièce 4 comprimée. Ainsi se forme d'un seul coup au cours de la descente de la tige 3, une moulure 6 parfaitement régulière. Le rôle des blocs amortisseurs 28 est d'appliquer élastiquement les segments 12 à 15 contre la pièce 5. La fin de course de descente de la tige 3 est déclenchée par le contacteur 31 inférieur, lequel inverse la course de la tige 3 qui remonte aussitôt. Au cours de cette remontée la pièce 4 reprend sa forme d'origine et les segments 12 à 15 sont repoussés vers le haut par la liaison 22 et radialement vers l'extérieur par les tampons ressorts 32 qui reprennent également leur forme d'origine. En fin de course de remontée, déclenchée par le contacteur 31 supérieur, la face 16 des segments se retrouve à hauteur de la face interne de la bague 19 ce qui autorise un retrait sans problème de la pièce moulurée 5, le diamètre externe de la moulure 6 correspondant audit diamètre interne de la bague 19. La cadence de fabrication des moulures peut être très rapide, un seul opérateur pouvant alimenter en même temps deux machines. Pour chaque diamètre de pièce 5, il faut bien entendu prévoir une pièce 4 appropriée ainsi que des segments 12 à 15 de diamètre approprié et éventuellement une autre pièce 21. Pour une même matrice la bague 19 peut être remplacée par une autre si l'on veut une hauteur de moulure différente. Le décrochement 18 a pour but de permettre le rapprochement maximal des segments 12 à 15 de la pièce 5 sans que la rondelle 10, réglable en hauteur, ne vienne toucher les segments. La fenêtre allongée 25 autorise un mouvement de déport en direction de la pièce 5 des tiges 24 lors de leur descente. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les nombre, forme et agencement des segments de la matrice, l'agencement de la liaison entre les segments d'une part et entre ceux-ci et la tige de vérin d'autre part, en vue d'obtenir automatiquement, à la montée et à la descente de la tige 3, le double mouvement de descente et de déplacement radial desdits segments de matrice. REVENDICATIONS = =:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:= 1. Machine pour la formation de moulures {6) sur des pièces métalliques notamment tubulaires (5), caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une table horizontale fixe (1), d'un vérin vertical disposé sous la table et dont la tige (3) traverse la table, susceptible de comprimer une pièce annulaire cylindrique (4) en matériau élastomère et d'une matrice mobile (12 à 15) chargée de maintenir en l'entourant la pièce à moulurer (5) enfilée sur ladite pièce compressible en matériau élastomère (4), ladite matrice étant formée de segments arqués (12 à 15) expansibles radialement, comportant une face (16) tournée vers ladite pièce compressible (4) munie d'une gorge annulaire (17) et une face externe tronconique (20) en contact avec une paroi tronconique complémentaire fixe (21) solidaire de la table (1), lesdits segments étant entraînés parallèlement à l'axe du vérin par l'intermédiaire d'une liaison (22) traversant la table et solidarisant les segments de la tige (3) du vérin, cependant que des organes d'écartement compressibles élastiques (32) sont interposés entre les segments (12 à 15). 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite gorge annulaire (17) est munie d'une bague amovible (19) dont le diamètre interne correspond au diamètre externe de la moulure à réaliser (6). 3. Machine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite liaison (22) comprend une tige (24) solidaire d'un segment de matrice (12,14), traversant la table (1) et reliée à une tige (27) par des moyens (-25,26,26') permettant à ladite tige (24) un rapprochement ou un éloignement de l'axe de la tige (3) du vérin, ladite tige (27) étant elle-même reliée à la tige (3) du vérin par une liaison amortisseuse (23,28) 4. Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'entre le pièce compressible (4) et la table (1) est disposée une rondelle (10) destinée à supporter la pièce à moulurer (5) et réglable en hauteur vis à vis de la table (1).