Brevet FR2782026A1 — publié le 20000211

La présente invention a pour objet une machine permettant de faire pivoter autour de leur axe des tubes de section rectangulaire de poids élevé et de grandes dimensions, en vue de leur usinage. L'usinage des tubes lourds et de grandes dimensions, comme les perçages ou les découpes, s'effectue à l'aide d'outils disposés au- dessus desdits tubes, lesquels sont positionnés horizontalement sur des supports fixes. L'usinage des différentes faces d'un tube est réalisé en tournant manuellement ce dernier autour de son axe de manière à présenter chaque face à traiter en regard des outils. Toutefois cette opération de rotation est très contraignante du fait du poids élevé des tubes et de leurs grandes dimensions, et elle est coûteuse en temps et en main d'oeuvre. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant une machine qui permet de faire pivoter automatiquement de 90 des tubes de poids élevé et de grandes dimensions de section rectangulaire. La machine selon l'invention permet de réaliser le pivotement du tube autour de son axe depuis une position o le tube repose sur l'une de ses faces, appelée par la suite face de repos initiale, opposée à la face disposée en regard des outils d'usinage dudit tube, jusqu'à une position o il repose sur une face adjacente à ladite face de repos initiale, appelée par la suite face de repos finale, cette rotation constituant un cycle de pivotement qui peut être répété le nombre de fois nécessaires. La machine selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'elle comprend au moins deux supports fixes du tube le soutenant horizontalement, transversalement à la machine, à une hauteur déterminée au- dessus du sol et fonction de la hauteur à laquelle sont disposés les outils d'usinage au-dessus dudit tube; des moyens de mise en référence du tube dans sa position de repos initiale; des moyens de pivotement disposés sous le 2 2782026 tube, aptes à effectuer une poussée verticale dirigée de bas en haut contre une partie excentrée de sa face de repos initiale, de manière à faire pivoter le tube autour de son axe jusqu'à une position de pivotement intermédiaire o le tube est supporté par lesdits moyens de pivotement qui, associés aux moyens de mise en référence, sont susceptibles de ramener le tube dans sa position de référence initiale, après une rotation de 90 autour de son axe. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention les moyens de pivotement sont mobiles en translation horizontale, pouvant être déplacée le long du tube. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'invention les moyens de pivotement comportent un socle dont le profil longitudinal a la forme d'un U dont l'une des branches est inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle d'environ 30 , et l'autre branche est verticale et sert à la mise en référence du tube, tandis que la base supporte une butée destinée à venir au contact de la face de repos initiale du tube pour effectuer son pivotement. La partie inclinée du socle permet au tube de reposer sur celle-ci dans la position de pivotement intermédiaire, de manière à éviter un pivotement trop brutal de sa position initiale à sa position finale. Le tube se trouve ainsi maintenu dans la position de pivotement intermédiaire en reposant par sa face de repos finale sur la partie inclinée du socle tandis que que sa face de repos initiale est en appui contre la butée. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'invention la butée est un galet monté en rotation libre autour d'un axe parallèle à celui du tube, et apte à pivoter uniquement dans le sens de pivotement du tube. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'invention un galet libre en rotation est solidarisé à chaque support fixe du tube de manière à renforcer la stabilité du pivotement du tube et forme une butée de pivotement contre laquelle vient en appui la face de repos 3 2782026 finale dudit tube. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, étant entendu que cette description ne présente aucun caractère limitatif vis à vis de l'invention. Dans le dessin annexé: - la figure 1 représente une vue en perspective partielle de la machine selon l'invention dans un mode de réalisation préférentiel. - la figure 2 représente une vue de dessus de la même machine. - les figures 3a,3b,3c,3d,3e représentent une vue en coupe longitudinale selon la ligne X-X' de la figure 2 des différentes phases d'un cycle de fonctionnement de la machine, Si on se réfère aux figures 1 et 2 on peut voir qu'une machine selon l'invention comprend un châssis central 1 de forme rectangulaire supportant par l'intermédiaire de profilés transversaux 10 trois paires d'éléments de pivotement 3 destinée chacune à faire pivoter un tube 2 à section carrée disposé, horizontalement et transversalement à la machine, sur deux supports fixes 12 placés de part et d'autre des cotés longitudinaux du châssis central 1. Les tubes 2 sont situés à une hauteur déterminée en fonction d'une part des outils 4, visibles sur les figures 3a à 3e, destinés à l'usinage des tubes 2 et placés au-dessus d'eux et d'autre part des éléments de pivotement 3 placés au- dessous des tubes 2. Les éléments de pivotement 3 comportent d'une part un socle 30 qui présente un profil en forme de U, orienté parallèlement à l'axe longitudinal de la machine, dont l'une des branche 31 est inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle d'environ 30 , et d'autre part un galet 32 solidarisé sur la base du U et monté rotatif autour d'un axe transversal 33 perpendiculaire à l'axe longitudinal de la machine et parallèle aux tubes 2. 4 2782026 On peut voir également que chaque côte longitudinal du châssis 1 est constitué de deux profilés interne 13 et externe 14, les profilés internes 13 étant reliés entre eux par les profilés transversaux 10 supportant les éléments de pivotement 3. Les profilés internes 13 comportent sur leur face externe des galets 15 aptes à rouler dans une gorge longitudinale 140 pratiquée dans la face interne du profilé externe 14 reliant ce dernier au profilé interne 13, de manière à le guider en translation horizontale et ainsi les éléments de pivotement 10, sous l'effet par exemple d'un ou plusieurs vérins hydrauliques ou d'une chaîne entraînée par un moteur agissant sur les profilés internes 13. D'autre part chaque profilé externe 14 est mobile en translation verticale grâce à des galets 16, solidarisés au profilé externe 14 par l'intermédiaire de flasques 16', aptes à rouler dans des gorges 180 pratiquées longitudinalement dans des profilés verticaux 18 permettant au châssis 1 et donc aux éléments de pivotement 3 d'être déplacés en translation verticale sous l'effet d'un vérin, non représenté, ou tout système analogue. Le déplacement en translation horizontale des éléments 3 permet la mise en référence des tubes 2, qui sont amenés par des moyens de convoyage usuels, non représentés, sur les supports fixes 12, sans être, généralement, bien positionnés sous les outils d'usinage 4. Cette mise en référence est effectuée grâce à l'extrémité libre 34 de la branche verticale des socles 30 des éléments de pivotement 3 qui dépasse, au cours des phases initiale (figure 3a) et finale (figure 3e) du cycle de fonctionnement de la machine, la face plane 121 du tube 2, et qui lors d'un déplacement horizontal des éléments de pivotement 3 au cours de ces deux phases, dans le sens indiqué par la flèche D, vient au contact de l'une des faces verticales 20 du tube 2 correspondant, entraînant le déplacement par glissement du tube 2 sur la surface plane 120 des supports fixes 12 jusque dans dans une position de référence 5 représentée par une partie du tube 2 en traits interrompus (figure 3a). La 2782026 position de référence, que l'on retrouve en fin de cycle sur la figure 3e, sert également à permettre le contact du galet 32 des éléments de pivotement 3, lors de leur déplacement vertical vers le haut, avec une partie excentrée de la face de repos des tubes 2 pour réaliser leur pivotement. Le pivotement des tubes 2 est donc effectué, après leur mise en référence, et comme on peut le voir sur la figure 3b, en commandant la montée des éléments de pivotement 3, dont les galets 32 viennent au contact de la face de repos initiale 21 des tubes 2 en effectuant une poussée dirigée de bas en haut sur ces derniers, les faisant pivoter atour de leur axe jusque dans une position de pivotement intermédiaire o ils reposent par leur face de repos finale 22 sur la partie inclinée 31 des socles 30 des éléments de pivotement. En outre deux galets libres en rotation 120 d'axe 122 parallèle aux axes 33 des galets 32, solidarisés sur chaque support fixe 12 et dont un seul est représenté sur la figure 1, renforcent la stabilité du pivotement des tubes 2 en formant une butée contre laquelle vient prendre appui la face de repos finale 22 des tubes 2. On notera qu'un seul profilé vertical 18 est représenté sur les figures 3a à 3e pour une meilleure lisibilité de ces figures. Le fonctionnement de la machine, sur un cycle de pivotement, est le suivant: On amène les tubes 2 par des moyens de convoyage usuels sur les support fixes 12, puis, après les avoir mis en référence (figure 3a), on commande la montée des éléments de pivotement 3, qui amène les galets 32 au contact des faces de repos initiales 21 des tubes 2 qui, sous l'effet d'une poussée dirigée de bas en haut et avec l'aide des galets 120 des supports fixes 12, pivotent autour de leur axe jusque dans une position de pivotement intermédiaire, comme on peut le voir sur la figure 3b. Les tubes 2 sont maintenus dans cette position, qui évite un pivotement de trop brusque des tubes 2 de leur position initiale à 6 2782026 leur position de pivotement finale, grâce aux galets 32 contre lesquels s'appuye la face de repos initiale 21 des tubes 2 qui reposent, par leur face de repos finale 22, sur la partie inclinée 31 des éléments de pivotement 3. Le pivotement complet de 90 des tubes 2 est effectué à partir de cette position de pivotement intermédiaire en commandant un déplacement en translation horizontale vers l'arrière, indiqué par la flèche D'(figure 3c), pour éloigner les tubes 2 des galets 120 des supports 12 et permettre leur descente, puis en commandant la descente (figure 3d) des éléments de pivotement 3 pour ramener les tubes 2 en appui par leur face de repos finale 22 contre la face plane des supports 12, dans leur position de pivotement finale. Les supports fixes 12 comportent une partie 123 légèrement inclinée par rapport à la verticale, permettant au tube 2 lors de la descente de l'élément de pivotement 3 sur lequel il repose, de ne pas pivoter en sens inverse en contactant la face plane 121 du support fixe 12 pour se retrouver sur sa face de repos initiale 21. La dernière phase, visible sur la figure 3e, consiste à amener par un déplacement en translation horizontale, dans le sens de la flèche D, les tubes 2 dans leur position de référence grâce aux extrémités libres 34 des socles 30 des éléments de pivotement 3 qui exercent une poussée sur les tubes 2. 7 2782026 REVENDICATIONS 1) Machine permettant de faire pivoter autour de leur axe des tubes (2) de section rectangulaire de poids élevé et de grandes dimensions, en vue de leur usinage, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux supports fixes (12) d'un tube (2) le soutenant horizontalement, et transversalement à la machine, à une hauteur déterminée au dessus du sol et fonction de la hauteur à laquelle sont disposés les outils d'usinage (4) au dessus dudit tube (2); des moyens de mise en référence (34) du tube dans sa position de repos initiale; des moyens de pivotement (3) disposés sous le tube (2), aptes à effectuer une poussée verticale dirigée de bas en haut contre une partie excentrée de la face de repos initiale (21), de manière à faire pivoter le tube (2) autour de son axe jusqu'à une position de pivotement intermédiaire o le tube (2) est supporté par lesdits moyens de pivotement (3) qui, associés aux moyens de mise en référence (34), sont susceptibles de ramener le tube (2) dans sa position de référence initiale, après une rotation autour de son axe de 90 . 2) Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de pivotement (3) comportent un socle (30) qui présente un profil en forme de U orienté parallèlement à l'axe longitudinal de la machine et dont l'une des branches est inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle d'environ 30 , et l'autre branche est verticale et susceptible de servir à la mise en référence du tube (2) correspondant, tandis que la base du U supporte une butée (32) destinée à venir au contact de la face de repos initiale (21) du tube (2) pour effectuer son pivotement. 3) Machine selon la revendication 2 caractérisée en ce que la butée (32) est un galet monté en rotation libre autour d'un axe parallèle à celui du tube. 4) Machine selon la revendication 3 caractérisée en ce que le galet (32) mobile en rotation est monté pivotant 8 2782026 uniquement dans le sens de pivotement du tube (2). ) Machine selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens de pivotement (3) sont mobiles en translation horizontale. 6) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un galet libre en rotation (120) est solidarisé sur chaque support fixe (12) de manière à renforcer la stabilité du pivotement du tube (2) en formant une butée de pivotement contre laquelle vient prendre appui la face de repos finale (22) dudit tube (2).