Brevet FR2720015A1 — publié le 19951124

La présente invention concerne un mandrin de cintrage du type à anneaux articulés, destiné à conformer selon une courbure donnée des tubes et produits analogues. Les mandrins de cintrage de ce type comprennent généralement un corps de mandrin prolongé par un ensemble d'anneaux qui sont portés les uns à la suite des autres par des articulations à rotule respectives, solidaires entre elles et autorisant une orientation angulaire limitée desdits anneaux les uns par rapport aux autres pour cintrer le tube selon la courbure souhaitée. Cet ensemble d'anneaux articulés est, d'un côté, relié, par l'articulation à rotule correspondante, au corps de mandrin et, de l'autre côté, s'engage dans le tube à cintrer. Bien que donnant des résultats satisfaisants à l'usage, ces mandrins de cintrage présentent néanmoins des inconvénients en ce qui concerne les opérations de montage et de démontage des articulations pour régler notamment la longueur du mandrin en fonction de celle du tube à cintrer. Aussi, comme les articulations à rotule1 autour desquelles sont montés les anneaux, sont rendues solidaires les unes des autres, les opérations ci-dessus sont longues et fastidieuses. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne un mandrin de cintrage du type décrit ci-dessus, dont la conception desdites articulations à rotule facilite en particulier les opérations de montage et de démontage de celles-ci. A cet effet, le mandrin de cintrage pour tubes et analogues du type comportant un ensemble d'anneaux qui sont portés respectivement par des articulations à rotule, emboîtées les unes à la suite des autres et autorisant une orientation angulairement limitée desdits anneaux, ledit ensemble d'anneaux étant, d'un côté, relié à un corps de mandrin par l'articulation correspondante, et, de l'autre côté, susceptible de s'engager dans ledit tube à cintrer, est remarquable, selon l'invention, en ce que lesdites articulations à rotule sont définies par un corps de révolution à axe longitudinal, dont une première extrémité est conformée en partie mâle sensiblement sphérique et élastiquement déformable transversalement audit axe longitudinal et dont une seconde extrémité se termine en partie femelle sensiblement sphérique, dimensionnellement identique à ladite partie mâle et pourvue, au voisinage de son bord périphérique, de moyens formant obstacle qui sont susceptibles d'être franchis par la partie mâle sphérique, élastiquement déformable, d'un corps adjacent à engager. Ainsi, grâce à l'invention, les opérations de montage et de démontage desdites articulations s'effectuent aisément par la réalisation élastiquement déformable de la partie mâle sphérique desdits corps, qui, par exemple lors de l'emmanchement à force dans une partie femelle correspondante d'un autre corps, diminue dimensionnellement en franchissant les moyens formant obstacle, pour reprendre spontanément sa dimension initiale une fois lesdits moyens formant obstacle franchis, en étant alors engagée dans la partie femelle sphérique dudit autre corps. On peut par conséquent adapter facilement le mandrin de cintrage, plus particulièrement la longueur de l'ensemble d'anneaux articulés, à celle du tube à cintrer. Pour obtenir ce caractère élastiquement déformable transversalement à l'axe longitudinal du corps, ladite partie mâle sphérique de chaque corps d'articulation présente au moins une fente, parallèle audit axe longitudinal du corps. Avantageusement, ladite fente ménagée dans ladite partie mâle sphérique est diamétrale, séparant ladite partie mâle en deux demi-parties identiques. Pour garantir une résistance axiale appropriée à l'ensemble d'anneaux articulés, qui doit supporter les efforts d'introduction et d'extraction du mandrin de cintrage dans les tubes, des moyens de blocage sont prévus pour maintenir la partie mâle sphérique d'un corps dans la partie femelle sphérique d'un corps adjacent, dans laquelle ladite partie mâle est engagée. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits moyens de blocage peuvent être définis par un perçage menagé dans ladite partie mâle sphérique, perpendiculairement audit axe longitudinal du corps et passant par ladite fente, et par une goupille ou analogue insérée dans ledit perçage, après avoir traversé un trou de passage radial, prévu dans la seconde extrémité du corps adjacent. Ainsi, les deux demi-parties, de la partie mâle sphérique, une fois engagées dans la partie femelle correspondante, ne sont plus élastiquement déformables par l'introduction de la goupille dans le perçage, ce qui empêche alors toute extraction d'un corps par rapport à l'autre. Pour démonter des corps, il est alors nécessaire de chasser la ou les goupilles correspondantes, rendant aux premières extrémités desdits corps leur élasticité. Par ailleurs, lesdits moyens formant obstacle peuvent comprendre des bossages faisant saillie iritérieurement par rapport au bord périphérique de la seconde extrémité, qui délimite l'entrée vers ladite partie femelle sphérique. Ainsi, les demi-parties se déforment élastiquement au contact des bossages et se rapprochent l'une vers l'autre grâce à la fente, pour revenir spontanément dans leur position initiale après avoir franchi les bossages, la partie mâle sphérique d'un corps étant alors engagée dans la partie femelle sphérique correspondante du corps contigu. Plus particulièrement, le corps d'articulation, portant l'anneau qui est destiné à entrer le premier dans le tube à cintrer, est dépourvu de partie femelle sphérique, tandis que la partie mâle sphérique du corps d'articulation relié audit corps de mandrin est engagée dans une partie femelle sphérique d'un nez de mandrin logé fixement dans ledit corps de mandrin. Par exemple, chaque anneau, destiné au cintrage du tube, est monté autour dudit corps d'articulation et est maintenu axialement en position sur ce dernier, d'un côté par un rebord externe terminant ladite seconde extrémité, et, de l'autre côté, par une bague montée sur ledit corps. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente, en coupe, un exemple de réalisation dudit mandrin de cintrage selon l'invention. La figure 2 montre l'une des articulations à rotule portant les anneaux de cintrage dudit mandrin. La figure 3 est une coupe de ladite articulation selon la ligne III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue en bout de ladite articulation selon la flèche F de la figure 3. Le mandrin de cintrage 1, montré sur la figure 1, comprend principalement un ensemble d'anneaux de cintrage 2, un corps de mandrin 3 et des articulations à rotule 4. Les anneaux 2 sont respectivement portés par les articulations à rotule 4, lesquelles sont emboltées les unes à la suite des autres pour autoriser l'orientation angulaire limitée desdits anneaux 2. Cet assemblage successif d'anneaux forme ainsi un ensemble articulé, dont un côté 2.1 est relié par l'articulation correspondante 4 au corps de mandrin 3 par l'intermédiaire d'un nez de mandrin 5, et dont l'autre côté 2.2 est susceptible de s'engager dans le tube à cintrer non représenté. Dans cet exemple de réalisation, quatre anneaux articulés sont seulement illustrés pour des raisons de clarté de la figure, mais il va de soi que le nombre d'anneaux du mandrin de cintrage est fonction de la longueur du tube à cintrer. Selon l'invention, les articulations à rotule 4 sont définies par un corps de révolution 6 à axe longitudinal X-X, dont les première 6A et seconde 6B extrémités sont conformées respectivement en partie mâle sphérique 7 et en partie femelle sphérique 8. Plus particulièrement, comme le montrent les figures 2 et 3, la partie mâle sphérique 7, terminant la première extrémité du corps 6, est rendue élastiquement déformable, transversalement à l'axe longitudinal X-X du corps, par l'agencement d'une fente 9. De préférence, cette dernière est ménagée suivant l'axe X-X, parallèlement à celui-ci, et de façon diamétrale dans la partie mâle sphérique 7, la séparant ainsi en deux demiparties 7A,7B identiques. On comprend donc que les demiparties 7A,7B peuvent se rapprocher l'une vers l'autre par une action volontaire transversale à l'axe longitudinal X-X du corps, et reprendre spontanément, grâce à leur élasticité intrinsèque, la position initiale illustrée sur la figure 2, après l'arrêt de l'action volontaire. La partie femelle sphérique 8, terminant la seconde extrémité du corps 6 qui est ainsi creuse, est dimensionnellement sensiblement égale à la partie mâle sphérique 7, et elle est pourvue, au voisinage de son bord périphérique 8A, de moyens formant obstacle 10, qui sont susceptibles d'être franchis par la partie mâle sphérique 7 élastiquement déformable d'un autre corps 6 à engager ou à désengager. Dans cet exemple de réalisation montré sur les figures 2 à 4, les moyens formant obstacle 10 comprennent quatre bossages identiques 10A, qui sont deux à deux diamétralement opposés l'un de l'autre et qui font saillie radialement vers l'intérieur par rapport au bord périphérique 8A délimitant l'entrée vers la partie femelle sphérique 8 du corps. Ces moyens 10 pourraient être réalisés différemment, par exemple sous la forme d'un rebord interne à franchir, diminuant ainsi le diamètre de la partie sphérique 8 et situé au niveau de son bord périphérique d ' entrée. L'assemblage des corps 6, définissant les articulations à rotule 4 du mandrin, s'effectue par emboîtement des parties mâles sphériques 7 dans les parties femelles sphériques 8 des corps adjacents. La partie mâle sphérique 7 d'un corps est tout d'abord convenablement orientée par rapport aux bossages de la partie femelle sphérique 8 d'un autre corps, de façon que la fente diamétrale 9 soit décalée desdits bossages. Puis, cette partie mâle 7 est emmanchée à force dans la partie femelle 8 grâce à la fente 9 qui rend les demi-parties 7A et 7B élastiquement déformables, transversalement à l'axe longitudinal X-X. Au contact des bossages 10A, réduisant le diamètre d'entrée de la partie femelle sphérique 8, les demi-parties 7A,7B se rapprochent l'une vers l'autre, les faces 7C et 7D desdites demi-parties qui délimitent la fente, venant sensiblement au contact l'une de l'autre, comme on peut le voir en traits pointillés sur la figure 4 montrant la phase d'insertion. En poursuivant son introduction dans la partie femelle, les demi-parties 7A et 7B, après avoir franchi les bossages, reprennent spontanément leur position initiale pour épouser alors parfaitement la partie femelle sphérique 8, comme on peut le voir sur la figure 1. Les bossages 10A assurent en outre la retenue des parties mâles sphériques des corps dans les parties femelles sphériques des corps adjacents. Toutefois, pour garantir une bonne résistance à l'ensemble articulé, qui doit supporter les efforts d'introduction et d'extraction du mandrin 1 dans les tubes à cintrer, des moyens de blocage 11 en position emboltée desdits corps d'articulation sont prévus. Pour cela, ces moyens de blocage 11 sont définis, dans cet exemple de réalisation, par une goupille ou analogue 12 s'engageant dans un perçage 13 de chaque partie mâle sphérique emboîtée. Plus particulièrement, chaque perçage 13 est ménagé diamétralement dans chaque partie mâle 7 et perpendiculairement à l'axe longitudinal X-X du corps, et il traverse parallèlement la fente 9, de sorte qu'il est réalisé dans les faces planes en regard 7C et 7D des demi-parties 7A,7B de la partie mâle. Pour pouvoir engager la goupille 12 dans le perçage 13 de la partie mâle sphérique emboîtée, deux trous de passage 14, perpendiculaires à l'axe longitudinal X-X du corps et coaxiaux entre eux, sont ménagés dans la seconde extrémité du corps pour déboucher dans la partie femelle sphérique. Ainsi, lorsque la partie mâle d'un corps 6 est emmanchée à force dans la partie femelle d'un corps adjacent, le perçage 13 et les trous 14 sont alignes afin d'engager la goupille 12, par l'un desdits trous, dans le perçage 13. En conséquence, la présence de la goupille 12 dans le perçage 13 empêche le rapprochement élastique des demi-parties 7A,7B en les rendant alors indéformables, ce qui maintient efficacement lesdits corps emboîtés les uns à la suite des autres. A leur propos, ils sont structurellement identiques entre eux, à l'exception toutefois, dans cet exemple, du corps 6 situé du côté d'extrémité 2.2 de l'ensemble articulé opposé au corps de mandrin 3, qui est dépourvu de partie femelle sphérique. Concernant le corps 6 situé du côté 2.1 de l'ensemble, sa partie mâle sphérique 7 est engagée et maintenue dans une partie femelle sphérique 5A du nez de mandrin 5, par une goupille 12. Le nez est logé axialement dans un passage d'extrémité 3A prévu dans le corps du mandrin, en bout de celui-ci, et une vis 15 assure la fixation du nez dans le corps de mandrin 3. Comme on peut le voir sur la figure 1, chaque anneau de cintrage 2 est monté autour d'un corps 6 et il est maintenu axialement en position par rapport à celui-ci. Pour cela, l'anneau 2 s'applique, d'un côté, contre un rebord annulaire externe 6C terminant la seconde extrémité 6B du corps et est en butée, de l'autre côté, contre une bague 16 montée dans une gorge périphérique externe 6D qui est ménagée autour de la seconde extrémité du corps. On remarque, par ailleurs, que lesdits anneaux 2 présentent une section en forme de cuvette, permettant notamment de s'emboîter les uns dans les autres lors d'une courbure prononcée à réaliser, tandis que leur surface périphérique latérale 2A, venant au contact de la paroi interne des tubes, est légèrement convexe. De ce qui précède, il ressort que le mandrin de cintrage 1 de l'invention autorise un montage ou un démontage rapide et aisé des articulations 4 grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus des corps 6, tout en garantissant une bonne résistance à l'ensemble articulé, ce qui permet notamment de régler rapidement le mandrin de cintrage 1 à la longueur du tube à cintrer, en ajoutant ou en retirant une ou plusieurs articulations à rotule portant lesdits anneaux de cintrage. REVENDICATIONS 1. Mandrin de cintrage pour tubes ou analogues, du type comportant un ensemble d'anneaux (2) qui sont portés respectivement par des articulations à rotule (4), emboîtées les unes à la suite des autres et autorisant une orientation angulairement limitée desdits anneaux, ledit ensemble d'anneaux étant, d'un côté, relié à un corps de mandrin (3) par l'articulation correspondante, et, de l'autre côté, susceptible de s'engager dans ledit tube à cintrer, caractérisé en ce que lesdites articulations à rotule (4) sont définies par un corps de révolution (6) à axe longitudinal, dont une première extrémité (6A) est conformée en partie mâle sensiblement sphérique (7) et élastiquement déformable transversalement audit axe longitudinal et dont une seconde extrémité (6B) se termine en partie femelle sensiblement sphérique (8), dimensionnellement identique à ladite partie mâle et pourvue, au voisinage de son bord périphérique, de moyens formant obstacle (10) qui sont susceptibles d'être franchis par la partie mâle sphérique élastiquement déformable, d'un corps adjacent à engager. 2. Mandrin de cintrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie mâle sphérique (7), élastiquement déformable, de chaque corps d'articulation présente au moins une fente (9), parallèle audit axe longitudinal du corps. 3. Mandrin de cintrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite fente (9) ménagée dans ladite partie mâle sphérique (7) est diamétrale, séparant ladite partie mâle en deux demi-parties identiques (7A,7B). 4. Mandrin de cintrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens de blocage (11) sont prévus pour maintenir la partie mâle sphérique (7) d'un corps dans la partie femelle sphérique (8) d'un corps adjacent, dans laquelle ladite partie mâle est engagée. 5. Mandrin de cintrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage (11) sont définis par un perçage (13) ménage dans ladite partie mâle sphérique (7), perpendiculairement audit axe longitudinal du corps et passant par ladite fente, et par une goupille (12) ou analogue insérée dans ledit perçage après avoir traversé un trou de passage radial (14), prévu dans la seconde extrémité (8) du corps adjacent. 6. Mandrin de cintrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens formant obstacle (10) comprennent des bossages (10A) faisant saillie intérieurement par rapport au bord périphérique de la seconde extrémité, qui délimite l'entrée vers ladite partie femelle sphérique. 7. Mandrin de cintrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (6) d'articulation, portant l'anneau qui est destiné à entrer le premier dans le tube à cintrer, est dépourvu de partie femelle sphérique, tandis que la partie mâle sphérique du corps d'articulation relié audit corps de mandrin est engagée dans une partie femelle sphérique (5A) d'un nez de mandrin (5) logé fixement dans ledit corps de mandrin (3). 8. Mandrin de cintrage selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7, caractérisé en ce que chaque anneau (2), destiné au cintrage du tube, est monté autour dudit corps d'articulation (6) et est maintenu axialement en position sur ce dernier, d'un côté par un rebord externe (6C) terminant ladite seconde extrémité (6B), et, de l'autre côté, par une bague (16) montée sur ledit corps (6).