Brevet FR2672521A1 — publié le 19920814

La présente invention concerne un enroulement de tuber un procédé de formage d'un tel enroulement, et un mandrin de formage pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait que l'on utilise des tubes de petit diamètre, par exemple de l'ordre de 3 à 12 mm, dans de nombreuses applications, en particulier pour des canali sations de freins ou de distribution de carburant dans l'automobile ou pour la circulation d'un liquide frigorifique dans des machines de climatisation. Dans ces applications, il est souvent nécessaire de réaliser un formage du tube selon un enroulement hélicoïdal comportant une ou plusieurs spires, cet enroulement étant le cas échéant terminé par des parties de tubes rectilignes ou cintrées pour permettre un raccordement de l'enroulement en des points appropriés du dispositif dans lequel il doit etre utilisé. Actuellement le formage du tube selon un enroulement est effectué soit par rotation du tube autour d'un mandrin fixe soit par rotation du mandrin en enroulant le tube. Dans le cas d'une rotation du tube autour du mandrin fixe, il est nécessaire de faire tourner l'ensemble des équipements portant le tube autour du mandrin, ce qui implique une zone de balayage importante par ces équipements, et une maîtrise du mouvement de ces équipements qui présentent une inertie importante ; l'installation résultante est donc très complexe.Dans le cas d'une rotation du mandrin en enroulant le tube, le tube est fixé au mandrin au voisinage d'une de ses extrémités, puis le mandrin est mis en rotation pour enrouler le tube de sorte que la partie de tube qui s'étend en porte à faux au-delà du point de fixation tourne avec le mandrin et balaye une zone circulaire d'autant plus importante que la partie rectiligne associée à l'enroulement est plus importante. En outre, dans le cas où une partie rectiligne du tube a été ceintrée préalablement pour s'étendre parallèlement ou de façon oblique par rapport à l'axe de l'enroule ment, il existe un risque d'interférence entre les parties d'extrémité lors de l'enroulement du tube. Pour éviter ces inconvénients, on propose selon l'invention un procédé de formage d'un enroulement de tube selon lequel on engage une partie de positionnement du tube distante de ses extrémités sur un mandrin pour délimiter des portions de tube s'étendant de part et d'autre de la partie de positionnement, on maintient les portions de tube par des guides selon des orientations déterminées tout en permettant un coulissement des portions de tube selon une direction axiale de ces portions de tube, et on entraine le mandrin en rotation tout en assurant un mouvement relatif selon une direction axiale du mandrin entre le mandrin et les portions de tube guidées. Ainsi, qu'elles que soient la configuration et la dimension des parties rectilignes de tube associées à l'enroulement, le mouvement des tubes est limité à un coulissement selon une direction axiale des portions de tube guidées lors de l'enroulement. L'enroulement obtenu comporte un segment central à partir duquel s'étendent des spires hélicoïdales disposées de façon symétrique par rapport au segment central. Dans le cas où les spires hélicoïdales s'étendent d'un même côté du segment central, les spires hélicoïdales ont le même pas et les parties rectilignes s'étendent à partir de la même extrémité de l'enroulement. Au contraire, dans le cas où les spires hélicoïdales s'étendent de part et d'autre du segment central, les pas des spires sont inverses et les parties rectilignes de tube associées à l'enroulement s'étendent à partir des extrémités opposées de cet enroulement. Selon l'invention, on prévoit également un mandrin de formage comportant un corps cylindrique et des ergots d'entrainement s'étendant en saillie à l'extrémité du corps cylindrique selon une direction axiale de celui-ci, les ergots d'entralnement ayant une surface latérale comprenant une ligne de tangence commune avec le corps cylindrique. Ainsi, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre automatiquement en présentant un tronçon de tube transversalement à l'axe du mandrin puis en mettant le mandrin en rotation, le tube se trouvant alors automatiquement entraîné entre les ergots. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'enroulement selon l'invention en référence avec les dessins ci-joints parmi lesquels - la figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif pour fabriquer un premier mode de réalisation de ltenroulement selon l'invention. - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. - la figure 3 est une vue en élévation d'un second mode de réalisation de l'enroulement selon l'invention. - la figure 4 est une vue de dessus de l'enroulement de la figure 3. En référence aux figures 1 et 2, selon le premier mode de réalisation illustré, on prévoit d'utiliser un mandrin de formage généralement désigné en 1 comportant un corps cylindrique 2 et des ergots d'entraînement 3 s'étendant en saillie à l'extrémité du corps cylindrique 2 selon une direction axiale de celui-ci. Dans le mode de réalisation illustré, les ergots d'entraînement 3 sont eux-mêmes cylindriques et ont un diamètre inférieur au rayon du corps cylindrique 2. Les ergots 3 sont disposés pour être tangents intérieurement au cercle délimité par la surface latérale du corps cylindrique 2 de sorte que la surface latérale des ergots 3 comporte une ligne de tangence commune avec le corps cylindrique 2. Le diamètre des ergots d'entraînement 3 est déterminé pour que l'espace 4 entre les ergots d'entraînement soient légè rement supérieur au diamètre du tube que l'on souhaite enrouler. Par ailleurs, le dispositif de formage comporte des guides 5 fixés de façon appropriée au châssis (non représenté) du dispositif de formage pour maintenir des portions de tube 6 qui sont engagées dans les tubes 5 selon une orientation déterminée tout en permettant un coulissement de ces portions de tube 6 selon une direction axiale de celles-ci. Les guides 5 sont par exemple des glissières en forme de C dont l'ouverture est dirigée latéralement du côté du mandrin de formage 1 afin de permettre un engagement latéral des portions 6 du tube généralement désigné en 7. Au départ du procédé de formage, l'extrémité supérieure du corps cylindrique 2 est sensiblement au même niveau que les guides 5 et les guides 5 sont eux-mêmes orientés selon une direction tangentielle au corps cylindrique 2. Par ailleurs, un tube 7 est préalablement cintré en Z pour délimiter une partie de positionnement 8, représentée en trait mixte épais sur la figure 2, distante des extrémités du tube de sorte que les portions de tube 6 s'étendent de part et d'autre de la partie de positionnement 8. La partie de positionnement 8 est engagée entre les ergots d'entraînement 3 et les portions de tube 6 sont engagées latéralement dans les guides 5 de sorte que les portions de tube 6 sont immédiatement maintenues selon une direction déterminée. Le mandrin 1 est alors simultanément soumis à une rotation autour de son axe comme indiqué par une flèche sur les figures, et déplacé selon une direction parallèle à l'axe du corps cylindrique 2. Dans ce mouvement, la partie de positionnement 8 est tout d'abord formée par appui sur les ergots d'entraînement 3 puis les portions de tube 6 sont formées selon des spires en hélice au fur et à mesure du déplacement du mandrin 1. Le pas des spires dépend de la vitesse relative du déplacement axial par rapport à la vitesse de rotation. Pendant ltopé- ration d'enroulement, les portions de tube 6 coulissent dans les guides 5 selon une direction axiale des portions de tube 6. Lorsque le nombre de tours souhaité a été effectué, le mandrin 1 est retiré de l'enroulement et les portions de tube 6 sont dégagées des guides 5.On constate que l'enroulement ainsi réalisé comporte un segment central 8 à partir duquel s'étendent des spires hélicoïdales disposées de façon symétrique par rapport au segment central. Dans ce mode de réalisation, les spires héli cotidales s'étendent d'un même côté du segment central 8 et sont imbriquées les unes dans les autres. On a illustré sur les figures 3 et 4 un second mode de réalisation de l'enroulement selon l'invention dans lequel les spires hélicoïdales sont disposées de part et d'autre du segment central 8. Cet enroulement est obtenu en utilisant par exemple un mandrin analogue à celui de la figure 1 en association avec un corps cylindrique identique au corps cylindrique 2 venant en appui contre la surface extrême des ergots d'entraînement 3 après mise en place de la partie de positionnement 8 entre les ergots d'entrainement 3. Dans ce cas, le mandrin est seulement mis en rotation autour de son axe et les spires hélicoïdales sont obtenues en déplaçant les guides 5 selon une direction parallèle à l'axe de rotation du mandrin. Dans ce cas comme dans le cas précédent, les spires hélicoïdales s'étendent de façon symétrique par rapport au segment central 8 mais cette fois le pas des spires est inverse de part et d'autre du segment central 8. On remarquera sur la figure 4 qu'en utilisant le procédé selon l'invention il est possible de réaliser des enroulements ayant des portions de tube rectilignes formant entre elles un angle quelconque souhaité, cet angle étant seulement fonction de la position relative des guides 5, et, le cas échéant, d'un cintrage préalable des parties extrêmes du tube. On remarquera également qu'en raison de l'élasticité de la matière formant les tubes, il existe généralement un léger retour élastique du tube après son formage. Dans les procédés connus où une partie du tube est enroulée autour du mandrin ou mise en rotation avec le mandrin, ce retour élastique a pour effet de modifier l'orientation relative des parties rectilignes au moment où le mandrin est arrêté et retiré de l'enroulement.Au contraire, ainsi que cela est illustré sur la figure 4, le retour élastique dans l'enroulement selon l'invention s'effectue sur le segment central 8 sans que l'orientation relative des portions de tube rectilignes 6 n'en soit affectée, la position du segment central 8 au moment de l'arrêt du mandrin étant représentée en tiret épais tandis que la position de ce même segment après retrait du mandrin est représentée en trait plein. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. En particulier bien que le procédé selon l'invention ait été décrit en liaison avec un tube cintré au préalable, on peut réaliser l'enroulement selon l'invention à partir d'un tube rectiligne en montant les guides 5 sur un support mobile latéralement ou par pivotement. Dans ce cas, les guides 5 sont tout d'abord disposés ou orientés selon une direction diamétrale du mandrin lui-même tourné pour que l'espace entre les ergots d'entraînement 3 soient orientés dans la même direction. Après positionnement du tube entre les ergots, les guides sont déplacés vers la position donnant l'orientation souhaitée pour les portions de tube rectiligne 6.Dans ce cas, il est bien sur nécessaire de prévoir un débattement des portions rectilignes du tube. Bien que le mandrin de formage illustré comporte des ergots d'entraînement cylindriques, ce qui permet de former les spires selon un sens de rotation quelconque, on peut prévoir des ergots d'entraînement non cylindriques comportant une surface d'appui ayant un rayon de courbure approprié au plus court rayon de cintrage acceptable pour le tube. Au lieu de déplacer le mandrin par rapport aux guides ou les guides par rapport au mandrin on peut également prévoir un déplacement automatique des portions de tubes guidées en réalisant des gorges hélicoïdales sur le corps cylindrique et en disposant des butées de guidage lisses parallèles à l'axe du mandrin et légèrement espacées de celui-ci. Lors de la rotation du mandrin, le tube s'enroule dans les gorges et glisse le long des butées de guidage tout en gardant une orientation constante donnée par la position des butées de guidage. Dans ce cas les ergots d'entraînement sont de préférence amovibles afin de permettre un dégagement de l'enroulement par rotation du mandrin en sens inverse du sens de formage. On peut également entraîner le tube en formant celui-ci selon une boucle qui est engagée sur un ergot d'entraînement s'étendant en saillie par rapport à la paroi latérale du corps cylindrique, les spires pouvant alors s'étendre côte à côte selon le même pas, ou selon des pas inverses. REVENDICATIONS 1. Enroulement de tube caractérisé en ce qu'il comporte un segment central (8) à partir duquel s'étendent des spires hélicoïdales disposées de façon symétrique par rapport au segment central. 2. Procédé de formage d'un enroulement de tube selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on engage sur un mandrin une partie de positionnement (8) du tube distante de ses extrémités de sorte que le tube comporte des portions de tube (6) s'étendant de part et d'autre de la partie de positionnement (8), on maintient les portions de tube (6) par des guides selon des orientations déterminées tout en permettant un coulissement des portions de tube (6) selon une direction axiale de ces portions de tube, et on entraîne le mandrin en rotation tout en assurant un mouvement relatif selon une direction axiale du mandrin entre le mandrin et les portions de tube guidées. 3. Mandrin de formage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qutil comporte un corps cylindrique (2) et des ergots d'entraînement (3) s'étendant en saillie à l'extrémité du corps cylindrique, selon une direction axiale de celui-ci, les ergots d'entraînement ayant une surface latérale comprenant au moins une ligne de tangence commune avec le corps cylindrique (2).