Brevet FR2795006A1 — publié le 20001222

La présente invention concerne un dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés et notamment des tubes en acier, cuivre, ou aluminium destinés par exemple à constituer des canalisations destinées à l'automobile pour le transport de liquide de frein, de carburant, de fluide de réfrigération, ou de liquide de direction assistée. Le cintrage d'un tube consiste à déformer plastiquement et localement le tube de manière à former un coude. La plupart des dispositifs de cintrage connus mettent en oeuvre soit un procédé de cintrage par emboutissage, soit un procédé de cintrage rotatif. Dans le cintrage par emboutissage, un galet mobile solidaire de la tige d'un vérin linéaire est appliqué selon une direction transversale contre une extrémité libre d'un tube maintenu dans un étau pour enrouler partiellement celle-ci autour d'un galet fixe. Dans le cintrage rotatif, l'extrémité libre d'un tube maintenu dans un étau est disposée dans une tête de cintrage comprenant deux galets d'axes parallèles, entre lesquels s'étend le tube, et qui sont montés sur un support solidaire de la tige d'un vérin rotolinéaire (on rappelle que dans un vérin rotolinéaire, la tige coulisse le long de son axe longitudinal et/ou pivote autour de celui-ci). La rotation de la tige provoque le cintrage du tube, un des galets enroulant partiellement le tube autour de l'autre galet. En général, les industriels mettant en oeuvre de tels procédés de cintrage utilisent deux types de machines. Dans le premier type, la machine comporte un bâti sur lequel est fixé au moins un étau de maintien du tube à cintrer et, pour chaque coude à réaliser, un vérin de cintrage dans une position précise correspondant à la position du coude à réaliser sur le tube. De telles machines, dédiées à la réalisation d'un tube particulier, sont relativement peu onéreuses et sont donc rentables pour des productions de grande série. Une telle machine est cependant relativement longue à fabriquer. En outre, lorsque la géométrie du tube à réaliser doit être modifiée pour que le tube satisfasse à de nouvelles contraintes (par exemple, dans le cas d'une conduite de transport de liquide de frein dans un véhicule, ces contraintes peuvent être liées au passage d'un système de freinage classique à un système à anti-blocage de roues, d'un poste de conduite à gauche à un poste de conduite à droite, d'un système de frein à tambour à un système de frein à disque, à la modification d'un coude engendrant un bruit ou une usure importante...) nécessitent de renvoyer la machine à l'atelier pour que soient effectuées les modifications correspondantes du positionnement des vérins de cintrage. Cette opération requiert le démontage de la machine et s'avère relativement longue et coûteuse. Dans le deuxième type, la machine comporte une ou plusieurs têtes de cintrage dont les axes sont numérisés et des moyens pour déplacer cette tête de cintrage par rapport au tube. Cette machine est très flexible et donc bien adaptée à la réalisation de pièces de petite et moyenne série. Toutefois, la nécessité de positionner la tête de cintrage pour chaque coude rend une telle machine lente et peu précise. Par ailleurs, ces machines sont coûteuses et ce d'autant plus que la précision des pièces à réaliser est élevée. Un but de l'invention est de proposer un dispositif de cintrage qui soit économique, susceptible d'être reconfiguré de manière simple pour faire face à des modifications de géométrie ou de dimensions des produits à réaliser et posséder une flexibilité importante. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de cintrage comprenant au moins un module de cintrage qui est monté sur un bâti et qui comprend un profilé support sur lequel est fixé au moins un organe de maintien d'un élément à cintrer dans une position centrée sur un axe parallèle au profilé support, et au moins un organe de cintrage comportant une potence fixée de façon réglable en position le long du profilé support et au moins un vérin de cintrage qui est équipé d'une tête de cintrage destinée à intervenir au niveau de l'axe de maintien et qui est reliée à la potence par un système positionnel permettant de faire pivoter ledit vérin de cintrage autour de l'axe de maintien dans un plan perpendiculaire audit axe. Ainsi, le réglage de la position de l'organe de cintrage par rapport à l'organe de maintien permet de modifier la position du coude à réaliser sur l'élément allongé, et le pivotement du vérin de cintrage autour de l'axe de maintien permet de modifier l'orientation du coude par rapport à la partie de l'élément allongé qui est reçue dans l'organe de maintien. Ces différents réglages permettent donc d'obtenir de manière simple différentes configurations de cintrage. Selon une caractéristique particulière, le module de cintrage comprend deux organes de cintrage s'étendant chacun d'un côté de l'organe de maintien. Selon un mode de réalisation particulier, le système positionnel comprend un coulisseau en arc de cercle qui possède une extrémité reliée au vérin de cintrage et qui est monté de manière réglable en position sur la potence. Le déplacement du coulisseau dans la potence provoque alors le pivotement du vérin de cintrage autour de l'axe de maintien. Avantageusement, le vérin de cintrage est un vérin rotolinéaire. L'orientation de la tête de cintrage autour de son axe de pivotement se combine avec le pivotement du vérin de cintrage autour de l'axe de maintien pour obtenir un grand nombre de géométries de coudes conjuguant des orientations et des angles différents. De préférence alors, le système positionnel autorise une plage de pivotement du vérin de cintrage d'environ 180 . Un maximum de géométries de coudes peut de la sorte être obtenu. Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif comprend au moins un module de transfert d'éléments à cintrer comportant un profilé support sur lequel est monté pour pivoter un arbre parallèle à l'axe de maintien et au moins un bras manipulateur ayant une extrémité solidaire dudit arbre pour s'étendre transversalement par rapport à celui-ci et une extrémité opposée équipée d'un moyen de préhension. Le module de transfert permet de manière simple d'alimenter en éléments à cintrer le module de cintrage ou d'évacuer de celui-ci les éléments cintrés. Cette réalisation à l'aide d'un bras manipulateur présente l'avantage d'un encombrement limité conférant au dispositif de cintrage une structure compacte. De préférence alors, le bras manipulateur est télescopique et les profilés support des modules de cintrage et de transfert sont montés sur le bâti pour être réglables en position l'un par rapport à l'autre. Cette disposition est particulièrement avantageuse dans les dispositifs de cintrage comprenant plusieurs modules de cintrage et plusieurs modules de transfert, car elle permet une exploitation optimale de l'espace disponible en fonction de l'encombrement des pièces à réaliser et du nombre de modules de cintrage employés. Avantageusement, au moins le profilé support du module de cintrage est monté sur le bâti pour s'étendre verticalement. L'encombrement du dispositif de cintrage est de la sorte limité et le dispositif de cintrage ne nécessite qu'une surface au sol de dimensions réduites. Enfin, selon une autre caractéristique particulière, le module de cintrage comprend deux organes de maintien associés chacun à un organe de cintrage, l'un des organes de maintien et l'organe de cintrage associé étant montés sur un chariot réglable en position le long du profilé support. Ceci sera notamment intéressant dans le cas o les éléments à cintrer sont de structure hybride, en étant constitués par des éléments bout à bout alternativement souples et rigides. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de cintrage selon l'invention, comportant un module de cintrage ici encadré de deux modules de transfert, - la figure 2 est une vue en élévation d'un organe de cintrage selon une direction longitudinale du profilé support, avec un détail de la tête de cintrage à plus grande échelle, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 selon une direction transversale du profilé support, - la figure 4 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de cintrage conforme à l'invention selon une configuration particulière, - la figure 5 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de cintrage selon une variante de configuration. En référence aux figures, le dispositif de cintrage conforme à l'invention comprend un bâti 1 sur lequel sont montés de manière alternée des modules de cintrage généralement désignés en 2 et des modules de transfert généralement désignés en 3, ici trois modules de cintrage 2 et quatre modules de transfert 3. Le bâti 1 comprend un piétement 4 supportant deux longerons 5 parallèles. Chaque longeron 5 est formé d'un profilé en métal tel que l'aluminium ayant une section transversale sensiblement rectangulaire et comportant des rainures longitudinales 6 ayant une section transversale sensiblement en forme de T. Chaque module de cintrage 2 comprend un profilé support 7 sur lequel sont montés un organe de maintien (ici unique) portant la référence générale 8 et deux organes de cintrage portant la référence générale 9 s'étendant chacun d'un côté de l'organe de maintien 8. Le profilé support 7 est formé d'un profilé en métal tel que l'aluminium ayant une section transversale sensiblement rectangulaire et comportant des rainures longitudinales 10 ayant une section transversale sensiblement en forme de T. L'organe de maintien 8 comprend un montant 11 ayant une extrémité inférieure solidaire d'une embase 12 de fixation au profilé support 7 et une extrémité opposée équipée d'une pince 13 de type connu agencée pour maintenir par serrage un élément à cintrer, par exemple un tube métallique, le long d'un axe 14 parallèle au profilé support 7. Chaque organe de cintrage 9 comprend en outre une potence 15 ayant une extrémité inférieure 16 formant une embase de fixation au profilé support 7 et une extrémité supérieure 17 dans laquelle est ménagé, dans un plan perpendiculaire au profilé support 7, un logement 18 en arc de cercle recevant à coulissement un coulisseau 19 également en arc de cercle. Le logement 18 et le coulisseau 19 s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe de maintien 14 et sont centrés sur ce dernier. Le coulisseau 19 s'étend ici sur un angle d'environ 90 . Le logement 18 est ici obturé par un couvercle 20 maintenu sur l'extrémité 17 par des vis 21 qui, lorsqu'elles sont vissées, serrent le coulisseau 19 dans la position angulaire désirée entre le couvercle 20 et le fond du logement 18 immobilisant ainsi le coulisseau 19 dans la position angulaire désirée par rapport au montant 15. Chaque organe de cintrage 9 comprend également un vérin rotolinéaire 22 dont le corps est fixé, ici par des vis, sur une extrémité du coulisseau 19 de manière à s'étendre transversalement par rapport à l'axe de maintien 14. La tige du vérin 22 possède une extrémité libre équipée d'une tête de cintrage 23. La tête de cintrage 23 comprend de façon connue en soi un galet 24 centré sur l'axe de pivotement 25 de la tige du vérin 22 et un galet 26 excentré et d'axe parallèle à celui du galet 24. Les galets 24, 26 sont pourvus d'une gorge périphérique ayant une section transversale correspondant à celle du tube à cintrer. La tige du vérin 22 coulisse entre une position sortie, dans laquelle le logement de section transversale circulaire défini par les gorges des galets 24, 26 est centré sur l'axe de maintien 14, et une position rentrée. Le vérin 22 et la pince 13 sont alimentés en air comprimé par l'intermédiaire de conduites courant respectivement le long du coulisseau 19 et de la potence 15 et le long du montant 11 pour être raccordées à un dispositif de commande et d'alimentation en air comprimé non représenté ici. L'organe de maintien 8 et les organes de cintrage 9 sont fixés sur le profilé support 7 de manière à pouvoir être réglables en position les uns par rapport aux autres le long de ce profilé support. Les organes de cintrage 9 sont par exemple fixés par l'intermédiaire de boulons 27 traversant l'embase 16 et ayant une extrémité inférieure reçue dans une des rainures 10 du profilé support 7. On comprend que, lorsque les boulons 27 sont desserrés, les organes de cintrage 9 peuvent être déplacés le long du profilé support 7. L'organe de maintien 8 peut être fixé sur le profilé support 7 de la même manière ou à demeure. Chaque module de transfert 3 comprend quant à lui un profilé support 28 identique au profilé support 7 et parallèle à celui-ci, et un arbre 29 monté sur le profilé support 28 par l'intermédiaire de paliers 30 pour pivoter autour de sa direction longitudinale qui s'étend parallèlement à l'axe de maintien 14. Chaque module de transfert 3 comprend également un bras manipulateur 31 s'étendant de préférence perpendiculairement à l'axe de maintien 14 et ayant une extrémité formant un collier de serrage 32 de l'arbre 29 permettant un positionnement réglable du bras manipulateur 31 le long de l'arbre 29, et une extrémité opposée équipée d'un moyen de préhension de type connu tel qu'une pince 33, raccordé par des conduites courant le long du bras manipulateur 31 à un dispositif connu de commande et d'alimentation en air comprimé non représenté ici. Les arbres 29 des modules de transfert 3 sont reliés les uns aux autres par l'intermédiaire d'une tige de commande 34 (visible sur la figure 5) articulée à un maneton 35 fixé sur une extrémité de chaque arbre 29 de manière à transformer un mouvement alternatif de translation appliqué (par un moyen non représenté) à la tige de commande 34 en un mouvement rotatif alternatif des arbres 29 et en un mouvement de balancier des bras manipulateurs 31. Avantageusement, les profilés support 7 et 28 sont fixés aux longerons 5 de façon analogue aux organes de maintien 9 sur le profilé support 7, de manière à pouvoir être positionnés les uns par rapport aux autres le long des longerons 5. Le bras manipulateur 31 de chaque module de transfert 3 est alors de préférence télescopique. A la figure 4, le bâti 1 est associé à un ensemble amont 36 d'alimentation en tubes à cintrer de type connu (par exemple comportant un élévateur) et un ensemble aval 35 d'évacuation des tubes cintrés également de type connu. Dans ce dispositif, les longerons 5 s'étendent horizontalement. Les modules de cintrage 2 réalisent six coudes sur chaque tube à partir des extrémités de ceux-ci vers leur partie médiane, chaque module de cintrage 2 effectuant deux coudes. L'organe de maintien 8 étant disposé entre les deux organes de cintrage 9, le maintien du tube est assuré sur sa partie médiane qui reste ainsi rectiligne et permet de conserver un référentiel de positionnement fixe d'un module de cintrage à un autre simplifiant de la sorte le positionnement des verins 22 dont la tête 23 intervient sur une portion rectiligne centrée sur l'axe de maintien 14. Le bras manipulateur 31 du module de transfert 3 adjacent à l'ensemble d'alimentation 36 est mobile entre une première position dans laquelle il saisit un tube à cintrer dans l'ensemble d'alimentation 36 et une deuxième position dans laquelle il positionne ce tube dans l'organe de maintien 8 du module de cintrage 2 adjacent. Le bras manipulateur 31 du module de transfert 3 adjacent à l'ensemble d'évacuation est quant à lui mobile entre une position dans laquelle il saisit le tube cintré dans le module de cintrage 2 effectuant les deux derniers cintrages et une deuxième position dans laquelle il dépose l'élément cintré dans l'ensemble d'évacuation 37. Chacun des autres modules de transfert 3 situés entre ces deux modules de transfert a son bras manipulateur 31 qui est mobile entre une position dans laquelle il saisit un tube à cintrer dans un module de cintrage 2 amont et une position dans laquelle il positionne le tube dans un module de cintrage 2 aval pour assurer le transport du tube à cintrer d'un module de cintrage amont vers un module de cintrage aval. On notera que les pinces 13 et 33 doivent maintenir fermement le tube pour empêcher que celui-ci puisse pivoter. Il est en effet important que l'orientation angulaire du tube autour de sa direction longitudinale parallèle à l'axe de maintien 14 soit toujours connue d'un module de cintrage 2 à l'autre car c'est elle qui a conditionné le positionnement des vérins de cintrage. Par ailleurs, on comprend que la décomposition par modules de l'opération de cintrage autorise une grande flexibilité d'emploi du dispositif. Ainsi, on peut réaliser sur une même machine deux séries de tubes ayant des géométries différentes en utilisant par exemple un seul module de cintrage pour la réalisation d'un des tubes et deux modules de cintrage pour l'autre tube. Les modules de cintrage non utilisés pour un tube ne servent pas, et sont inactivés (position reculée du vérin rotolinéaire 22). A la figure 5, on peut voir un dispositif de cintrage dans lequel les longerons 5 s'étendent dans un plan vertical de manière que les profilés support 14 et 28 soient verticaux. Le dispositif de cintrage repose de préférence directement sur le sol S. On distingue clairement le positionnement des organes de maintien 9 (représentés sous forme schématique sur cette figure) par rapport à l'organe de maintien 8 de chaque module de cintrage 2 permettant la réalisation des coudes à partir des extrémités des tubes vers leur partie médiane (l'amont et l'aval du dispositif se situent respectivement sur la partie droite et sur la partie gauche de la figure). Le positionnement des vérins 22 dans chaque module de cintrage est obtenu d'une part en réglant la position des organes de cintrage 9 par rapport à l'organe de maintien 8 et d'autre part en réglant la position angulaire de chaque vérin 22 autour de l'axe de maintien 14. Ce dernier réglage est effectué en déplaçant le coulisseau 19 par rapport à la potence 15 et éventuellement en montant le vérin 22 sur l'autre extrémité du coulisseau 19. La tête de cintrage 23 est réglable angulairement autour de l'axe du vérin 22, de façon à déterminer l'angle de cintrage à réaliser, conformément à la technique de cintrage classique utilisant ce type de vérin. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on pourra y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, des paires de vérins de cintrage linéaires, disposés face à face ou côte à côte, pourront être substituées aux vérins de cintrage rotolinéaires. Dans ce cas, le cintrage rotatif par enroulement est remplacé par un cintrage linéaire par emboutissage. En outre, chaque module de cintrage peut comprendre deux organes de maintien associés chacun à un organe de cintrage. Cette disposition est particulièrement utile lorsque l'élément à cintrer comprend deux tubes métalliques reliés l'un à l'autre par une conduite intermédiaire flexible, selon un agencement bout à bout, chaque organe de maintien assurant le positionnement d'un des tubes métalliques. Lorsque la longueur de la conduite flexible est susceptible de varier d'un élément à cintrer à un autre, on peut prévoir de monter l'un des organes de maintien et l'organe de cintrage associé sur un chariot réglable en position le long du profilé support. Il est en outre possible de commander automatiquement les déplacements du chariot par l'intermédiaire d'un capteur de mesure de la longueur de la conduite flexible ou par tout autre moyen. Le module de transfert pourra dans ce cas être agencé de manière à comporter deux bras manipulateurs pour saisir l'élément à cintrer par les tubes métalliques. REVENDICATIONS 1. Dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés, notamment des éléments tubulaires, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module de cintrage (2) monté sur un bâti (1), et en ce que le module de cintrage comprend un profilé support (7) sur lequel est fixé au moins un organe (8) de maintien d'un élément à cintrer dans une position centrée sur un axe (14) parallèle au profilé support, et au moins un organe de cintrage (9) comportant une potence (15) fixée de façon réglable en position le long du profilé support et au moins un vérin de cintrage (22) qui est équipé d'une tête de cintrage (23) destinée à intervenir au niveau de l'axe de maintien (14) et qui est reliée à la potence (15) par un système positionnel (19) permettant de faire pivoter ledit vérin de cintrage (22) autour de l'axe de maintien (14) dans un plan perpendiculaire audit axe. 2. Dispositif de cintrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de cintrage (2) comprend deux organes de cintrage (9) s'étendant chacun d'un côté de l'organe de maintien (8). 3. Dispositif de cintrage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le système positionnel comprend un coulisseau (19) en arc de cercle, qui possède une extrémité reliée au vérin de cintrage (22) et qui est monté de manière réglable en position sur la potence (15). 4. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ie vérin de cintrage (22) est un vérin rotolinéaire. 5. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système positionnel (19) autorise une plage de pivotement du vérin de cintrage (22) d'environ 180 . 6. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module (3) de transfert d'éléments à cintrer comportant un profilé support (28) sur lequel est monté pour pivoter un arbre (29) parallèle à l'axe de maintien (14) et au moins un bras manipulateur (31) ayant une extrémité (32) solidaire dudit arbre (29) pour s'étendre transversalement par rapport à celui-ci et une extrémité opposée équipée d'un moyen de préhension (33). 7. Dispositif de cintrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bras manipulateur (31) est télescopique et en ce que les profilés support (7, 28) des modules de cintrage et de transfert (2, 3) sont montés sur le bâti (1) pour être réglables en position l'un par rapport à l'autre. 8. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins le profilé support (7) du module de cintrage (2) est monté sur le bâti (1) pour s'étendre verticalement. 9. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de cintrage (2) comprend deux organes de maintien (8) associés chacun à un organe de cintrage (9), l'un des organes de maintien (8) et l'organe de cintrage (9) associé étant montés sur un chariot réglable en position le long du profilé support (7).