Brevet FR2891479A1 — publié le 20070406

L'invention concerne un outil destiné au travail de tubes, du type comprenant: - un corps sur lequel est articulée une gâchette d'actionnement à mouvement alternatif et auquel est relié de façon mobile un organe supportant 5 une tête de travail; - un dispositif d'entraînement de l'organe support monté sur le corps et relié à la gâchette d'actionnement; l'organe support comprenant une crémaillère à grandes dents, le dispositif d'entraînement comprenant un premier pignon à grandes dents en prise avec la crémaillère, un cliquet d'entraînement et un io cliquet de retenue, le cliquet d'entraînement assurant le mouvement d'avance, dans le sens souhaité, de la crémaillère, le cliquet de retenue empêchant le mouvement de recul, dans le sens inverse au sens souhaité, de la crémaillère permettant ainsi un mouvement d'avance progressif sous l'action d'un mouvement alternatif d'entraînement de la gâchette d'actionnement. II est connu, dans le domaine du travail de tubes, d'utiliser des outils à cintrer, des cisailles pour couper, des pinces à emboîtures ou des outils à sertir des bagues sur les extrémités d'un tube. L'évolution des applications du tube vers l'utilisation de matériaux multicouches de type polyéthylène-aluminium-polyéthylène et vers des diamètres de tubes de plus en plus grands, jusqu'à 32 mm, amène les fabricants d'appareils pour le travail de tubes à développer des dispositifs demandant des efforts de plus en plus élevés sur la tête de travail. Ainsi, lorsqu'il s'agit de cintrer des tubes multicouches polyéthylène-aluminium-polyéthylène, cette opération nécessite l'application d'un effort élevé (500 à 600 daN) sur la tête de travail du tube. L'utilisation d'un appareil manuel classique ne permet cependant pas de travailler les tubes de gros diamètre en matériaux multicouches très rigides. La transformation de l'effort passant par un bras de levier en un effort sur le tube est effectuée par un engagement d'un organe de transmission, tel qu'une dent. La valeur angulaire de l'angle de reprise entre deux actionnements du bras de levier est donc fonction du dimensionnement de l'organe de transmission en prise, difficilement compatible avec la résistance mécanique souhaitée. De plus, la longueur du bras de levier est limitée par l'ergonomie de travail à une seule main. Selon un aspect, l'invention a pour but de concevoir un outil destiné au travail du tube qui soit ergonomique, tout en permettant de développer des efforts élevés sur la tête de travail. A cet effet, l'invention a pour objet un outil du type précité, le dispositif d'entraînement comprenant un deuxième pignon à petites dents, solidaire du premier pignon, les cliquets d'entraînement et de retenue étant engagés avec le deuxième pignon. Selon d'autres caractéristiques: - les premier et deuxième pignons forment un pignon étagé venu de io matière; - la crémaillère est montée à coulissement par rapport au corps; - la crémaillère est un secteur denté monté en pivot par rapport au corps; - les cliquets d'entraînement et de retenue comprennent des surfaces de contact à engagement mutuel aptes à désengager le cliquet de retenue du deuxième pignon sous l'action d'un mouvement de déverrouillage de la gâchette, permettant ainsi le mouvement de recul de la crémaillère; - le cliquet d'entraînement vient au contact d'une came du cliquet de retenue, comprime son ressort de sollicitation, vient en butée arrière puis dégage le cliquet de retenue en comprimant le ressort de sollicitation de ce dernier; - les cliquets d'entraînement et de retenue sont identiques; - l'outil comprend une tête de travail destinée au cintrage des tubes; - l'outil comprend une tête de travail en forme de matrice et une paire de butées latérales destinées à soutenir un tube lors du processus de cintrage et montées sur chaque côté d'un support transversal prévu sur le corps. Selon un autre aspect, l'invention a pour but de réduire l'effort de déverrouillage du cliquet de retenue pour les tubes multicouches, qui sont très élastiques. Ce problème est résolu par le fait que dans un outil destiné au travail de tubes du type indiqué plus haut, les cliquets d'entraînement et de retenue comprennent des surfaces de contact à engagement mutuel aptes à désengager le cliquet de retenue du deuxième pignon sous l'action d'un mouvement de déverrouillage de la gâchette, permettant ainsi le mouvement de recul de la crémaillère. Plus particulièrement, il est prévu, pour le déverrouillage, un mécanisme dans lequel, lorsque la gâchette effectue un mouvement de déverrouillage, le cliquet d'entraînement vient au contact d'une came du cliquet de retenue, comprime son ressort de sollicitation, vient en butée arrière puis dégage le cliquet de retenue en comprimant le ressort de sollicitation de ce dernier. L'invention va maintenant être décrite, sans caractère limitatif, dans le cadre d'une application de cintrage manuel de tubes en se référant aux Figures annexées, dans lesquelles: io la Figure 1 représente une vue en perspective d'un outil selon l'invention, la Figure 2 représente une vue en perspective éclatée de l'outil de la Figure 1, les Figures 3A à 3C représentent les étapes d'entraînement de l'outil is de la Figure 1, - les Figures 4A à 4F représentent les étapes de déverrouillage du cliquet de retenue de l'outil de la Figure 1. L'outil de la Figure 1 est une cintreuse manuelle 1 pour tube 10, supposée, pour la commodité de la description, avec sa partie arrière à droite, comme représenté. La cintreuse 1 est de type arbalète, et comprend un corps 12 sur lequel est articulée une gâchette d'actionnement 14 et auquel est reliée une poignée 16 par des moyens de fixation. Un organe 18 supportant solidairement une tête de travail 20 est relié de façon mobile au corps 12. La tête de travail 20 se présente sous la forme d'une matrice semi-cylindrique comprenant une gorge 21 apte à recevoir le tube 10 à cintrer suivant le rayon particulier désiré. Une paire de butées latérales 22, destinées à soutenir le tube 10 lors du processus de cintrage, est montée de part et d'autre d'un support 24 transversal prévu sur le corps 12. En référence à la Figure 2, un dispositif d'entraînement 24 de l'organe support 18 est articulé sur le corps 12 et relié à la gâchette d'actionnement 14. L'organe support 18 comprend une crémaillère 26 linéaire ayant des grandes dents sur sa face inférieure. Le dispositif d'entraînement 24 comprend un arbre transversal 26 qui tourillonne dans le corps 12 et dont les extrémités forment des portées 28 et 30. Des coussinets 32 et 34 sont respectivement montés sur les portées 28 et 30. L'arbre 26 comprend, dans sa partie intermédiaire, un premier pignon 40 à grandes dents en prise avec la crémaillère 26 et un pignon à petites dents 42 solidaire du premier pignon 40. Dans l'exemple représenté, les premier et deuxième pignons 40 et 42 forment un pignon étagé venu de matière par moulage et rectifié par usinage. Le nombre de dents du premier pignon 40 est de neuf; le nombre de dents du deuxième pignon 42 est de trente cinq. Le module du premier pignon 40 est de 1,25, alors que le module du deuxième pignon 42 est de 0, 6. lo L'arbre 26, une fois assemblé, est monté à rotation dans le corps 12 par l'intermédiaire d'alésages 36 pratiqués dans le corps 12, et retenu dans ce dernier par un circlips 38. Le dispositif d'entraînement 24 comprend en outre un cliquet d'entraînement 44 et un cliquet de retenue 46, les deux cliquets 44 et 46 is présentant des petites dents aptes à venir en prise avec celles du deuxième pignon 42. Les cliquets d'entraînement 44 et de retenue 46 sont identiques et de forme générale parallélépipédique. L'une des faces du parallélépipède est profilée de manière à former quatre zones. Chacun des cliquets d'entraînement 44 et de retenue 46 comprend respectivement une zone dentée 44A, 46A, une zone de dégagement lisse et concave 44B, 46B, et deux zones de came 44C, 46C et 44D, 46D situées aux extrémités opposées de la face profilée. Le cliquet d'entraînement 44 et le cliquet de retenue 46 sont montés diamétralement opposés et à coulissement respectivement dans la poignée 14 et dans le corps 12. Le cliquet d'entraînement 44 assure le mouvement d'avance dans le sens souhaité de la crémaillère 26, tandis que le cliquet de retenue empêche le mouvement de recul, dans le sens inverse au sens souhaité, de la crémaillère 26. Des ressorts 48 et 50, respectivement en appui sur des butées 52 et 54 de la gâchette 14 et du corps 12, sollicitent respectivement le cliquet d'entraînement 44 et le cliquet de retenue 46 vers leur position d'engagement avec le deuxième pignon 42. Un ressort de compression hélicoïdal 56 dont les extrémités sont reliées, d'une part, au corps 12 et, d'autre part, à la gâchette 14, sollicite cette dernière vers une position écartée de la poignée 16. La gâchette 14 est articulée en pivot sur le corps 12 entre cette position écartée de la poignée 16 et une position proche de la poignée 16. Le mouvement alternatif de la gâchette d'actionnement 14 entre la position écartée et la position proche de la poignée 16 à l'encontre de l'effort du ressort de compression 56, produit un mouvement d'avance par pas, vers l'avant, de la crémaillère 26. Dans l'exemple de la cintreuse arbalète, la crémaillère 26 est montée à coulissement par rapport au corps 12. Dans d'autres applications, la crémaillère peut être un secteur denté monté en pivot par rapport au corps 12. Le fonctionnement du mouvement d'avance de la crémaillère 26 va io maintenant être décrit en référence aux Figures 3A à 3C. Dans la Figure 3A, la gâchette 14 est en position écartée du corps 16 d'un angle d'environ 15 . Les zones à petites dents 44A et 46A respectivement des cliquets d'entraînement 44 et de retenue 46 sont en prise avec celles du deuxième pignon 42, alors que les zones lisses 44B, 46B respectivement des is cliquets 44 et 46 n'interfèrent pas avec le deuxième pignon 42. Un effort exercé sur la gâchette 14 suivant la flèche F de la Figure 3B tend à rapprocher la gâchette 14 de la poignée 16. Dans le mouvement de rotation dans le sens anti-horaire engendré, le cliquet d'entraînement 44 reste en prise avec le deuxième pignon 42 et entraîne le premier pignon 40 dans le sens anti-horaire, ce qui produit un mouvement d'avance de la crémaillère 26 suivant la flèche F' de la Figure 3B. Simultanément, sous l'action de rotation dans le sens anti-horaire du deuxième pignon 42, la zone dentée 46A du cliquet de retenue 46 glisse sur les dents du deuxième pignon 42 et effectue un mouvement de recul suivant la flèche F" de la Figure 3B, le recul se faisant à l'encontre du ressort 50. Comme indiqué sur la Figure 3C, en continuant l'effort tendant à rapprocher la gâchette 14 de la poignée 16, comme indiqué par la flèche F, la zone dentée 44A du cliquet d'entraînement 44 reste en prise avec les dents du deuxième pignon 42 et la rotation du premier pignon 40 solidaire du deuxième pignon 42 se poursuit, engendrant l'avance progressive de la crémaillère 26 suivant la flèche F' de la Figure 3C. Simultanément, le recul du cliquet de retenue 46 ayant permis le passage des dents du deuxième pignon 42, la zone dentée 46A du cliquet de retenue 46 vient à nouveau en prise avec les dents du deuxième pignon 42 sous l'effet de sollicitation du ressort 50 suivant la flèche F"' de la Figure 3C. Sous l'action du ressort de compression 56 sollicitant la gâchette 14 vers sa position écartée de la poignée 16 (le ressort 56 n'étant pas représenté sur les Figures 3A à 3C pour des raisons de clarté des dessins), la zone dentée 46A du cliquet de retenue 46 reste en prise avec les dents du deuxième pignon 32 et bloque le mouvement de rotation du deuxième pignon 42 et du premier pignon 40 dans le sens horaire. Ce blocage maintient la crémaillère 26, qui est sollicitée vers l'arrière par la résistance à la courbure du tube en cours de cintrage, dans la position avancée précédemment obtenue. Toujours sous l'action du ressort de compression 56 et simultanément, la zone dentée 44A du io cliquet d'entraînement 44 glisse sur les dents du deuxième pignon 42, engendrant un mouvement de recul du cliquet d'entraînement 44 à l'encontre du ressort 48, le cliquetage du cliquet d'entraînement 44 permettant à la gâchette 14, dans un mouvement en sens horaire, de retrouver sa position initiale illustrée à la Figure 3A. L'angle de reprise ainsi obtenu est d'environ 15 . is Une succession de mouvements alternés de la gâchette 14 tendant à rapprocher puis à éloigner la gâchette 14 de la poignée 16 permet ainsi une avance progressive de la crémaillère 26 vers l'avant. Par l'intermédiaire des premier pignon et deuxième pignon montés en étage et solidaires l'un de l'autre, le mouvement d'entrée de la gâchette 14 est découplé du mouvement d'avance de la crémaillère 26. Ceci permet d'obtenir à la fois des efforts de poussée importants sur la tête de travail, grâce aux grandes dents de la crémaillère et du pignon 40, et un angle de reprise modéré, favorable à l'ergonomie, grâce aux petites dents du pignon 42. Suivant un autre aspect de l'invention, il va maintenant être décrit le déverrouillage du cliquet de retenue 46, permettant le recul de la crémaillère 26, en référence aux Figures 4A à 4E. Dans la Figure 4A, la gâchette d'actionnement 14 est en position écartée d'environ 15 de la poignée 16. Les zones dentées 44A et 46A respectives des cliquets d'entraînement 44 et de retenue 46 sont en prise avec les dents du deuxième pignon 42 sous l'effort de sollicitation des ressorts respectifs 48 et 50. Les premier pignon 40 et deuxième pignon 42 en étage étant maintenus immobiles sous l'action du cliquet de retenue 46, la crémaillère 26 reste immobile en position avancée. Sous l'action d'un effort tendant à éloigner la gâchette 14 de la poignée 16 suivant la flèche D en sens horaire de la Figure 4B, la zone dentée 44A du cliquet d'entraînement 44 glisse sur les dents du deuxième pignon 42, un mouvement de recul du cliquet d'entraînement 44 s'effectuant à coulissement par rapport à la gâchette 14 à l'encontre du ressort 48 suivant la flèche D' de la Figure 4B. En continuant le mouvement de la gâchette 14 tendant à l'éloigner de la poignée 16 suivant la flèche D de la Figure 4C, le recul du cliquet d'entraînement 44 à l'encontre du ressort 48 ayant été suffisant, la zone dentée 44A du cliquet io d'entraînement 44 passe la crête des dents du deuxième pignon 42, et sous l'action de sollicitation du ressort 48, le cliquet d'entraînement 44 se déplace à coulissement en avant suivant la flèche D" de la Figure 4C. Dans cette position, la zone à came 44C du cliquet d'entraînement 44 se trouve en regard de la zone à came 46D adjacente à la zone dentée 46A du cliquet de retenue 46 et opposée is à la zone à came 46C du même cliquet de retenue 46. En continuant toujours le mouvement d'éloignement de la gâchette d'actionnement 14 par rapport à la poignée 16 (Figure 4D), une rampe 441 de la zone à came 44C du cliquet d'entraînement 44, rampe adjacente à une face d'extrémité 44H, vient au contact d'une arête 46E définie par l'intersection de deux surfaces de glissement 46F et 46G de la zone à came 46D du cliquet de retenue 46. Sous l'effet de la rotation en sens horaire de la gâchette 14, le cliquet d'entraînement 44 effectue un mouvement de recul représenté par la flèche D"' de la Figure 4D à l'encontre du ressort 48. La zone à came 44C du cliquet d'entraînement 44 étant en butée sur la zone à came 46D du cliquet de retenue 46, la zone dentée 44A du cliquet d'entraînement 44 se désengage des dents du deuxième pignon 42 en comprimant le ressort 48. En poursuivant le mouvement d'éloignement de la gâchette 14 de la poignée 16 pour arriver à une position angulaire d'environ 30 par rapport à la poignée 16 (Figure 4E), la face d'extrémité 44H du cliquet d'entraînement 44 vient au contact de la surface de glissement 46G du cliquet de retenue 46. La face d'extrémité 44H du cliquet d'entraînement 44 et la surface de glissement 46G du cliquet de retenue 46 sont agencées de telle manière que la rotation de la gâchette 14 dans le sens horaire représentée par la flèche D de la Figure 4E, entraîne le recul et la mise en butée du cliquet d'entraînement 44 sur la gâchette 14, comme représenté par la flèche D"" de la Figure 4E. Il en résulte que la zone dentée 44A du cliquet d'entraînement 44 se trouve totalement désengagée des dents du deuxième pignon 42. Simultanément, le contact de l'arête 46E du cliquet de retenue 46 avec la face d'extrémité 44H du cliquet d'entraînement 44 engendre, sous l'action du mouvement de rotation dans le sens horaire de la gâchette 14, un mouvement de recul du cliquet de retenue 46 à l'encontre du ressort 50 suivant la flèche D""' de la Figure 4E, le mouvement de recul tendant à dégager la partie dentée 46B du io cliquet de retenue 46 des dents du deuxième pignon 42. La poursuite au-delà de 30 du mouvement de rotation en sens horaire de la gâchette 14 de la poignée 16 (Figure 4F), désengage complètement la zone dentée 46B du cliquet de retenue 46 des dents du deuxième pignon 42. En effet, le contact de la face d'extrémité 44H du cliquet d'entraînement 44 avec l'arête 46E et la surface de is glissement 46G du cliquet de retenue 46, suivi de la venue en butée de la rampe 441 du cliquet d'entraînement 44 avec une surface 46J, située entre la surface de glissement 46G et la zone dentée 46A du cliquet de retenue 46, accentue le mouvement de recul du cliquet de retenue 46 à l'encontre du ressort 50 suivant la flèche D"' de la figure 4F. La zone dentée 46A du cliquet de retenue 46 se trouve, alors, totalement désengagée des dents du deuxième pignon 42. Le premier pignon 40 et le deuxième pignon 42 étant solidaires, le cliquet d'entraînement 44 et le cliquet de retenue 46 étant désengagés des dents du deuxième pignon 42, il est alors possible de faire effectuer à la crémaillère 26 un mouvement de recul suivant la flèche F"" de la Figure 4F. Un mouvement en sens anti horaire tendant à rapprocher la gâchette 14 de la poignée 16, désengage la zone à came 44C du cliquet d'entraînement 44 de la zone à came 46D du cliquet de retenue 46 et permet le réengagement des zones dentées 44A et 46A respectives du cliquet d'entraînement 44 et du cliquet de retenue 46 avec les dents du deuxième pignon 42. Ainsi, l'outil est prêt pour un nouveau cycle de travail. L'invention qui vient d'être décrite s'applique à un travail de cintrage de tubes, mais peut s'appliquer à une opération de coupe de tubes, de pose de bagues à l'extrémité de tubes ou d'expansion de l'extrémité de tubes. i0 REVENDICATIONS 1. Outil destiné au travail de tubes, du type comprenant un corps (12) sur lequel est articulée une gâchette d'actionnement (14) à mouvement alternatif et auquel est relié de façon mobile un organe (18) supportant une tête de travail (20) ; un dispositif d'entraînement (24) de l'organe support (18) monté sur le corps (12) et relié à la gâchette d'actionnement (14) ; l'organe support (18) comprenant une crémaillère (26) à grandes dents, le dispositif d'entraînement (24) comprenant un premier pignon (40) à grandes dents en prise avec la io crémaillère (26), un cliquet d'entraînement (44) et un cliquet de retenue (46), le cliquet d'entraînement (44) assurant le mouvement d'avance, dans le sens souhaité, de la crémaillère (26), le cliquet de retenue (46) empêchant le mouvement de recul, dans le sens inverse au sens souhaité, de la crémaillère (26) permettant ainsi un mouvement d'avance progressif sous l'action d'un mouvement alternatif d'entraînement de la gâchette d'actionnement, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (24) comprend un deuxième pignon (42) à petites dents, solidaire du premier pignon (40), les cliquets d'entraînement (44) et de retenue (46) étant engagés avec le deuxième pignon (42). 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier (40) et 20 deuxième pignons (42) forment un pignon étagé venu de matière. 3. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la crémaillère (26) est montée à coulissement par rapport au corps. 4. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la crémaillère (26) est un secteur denté monté en pivot par rapport au corps. 5. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cliquets d'entraînement (44) et de retenue (46) comprennent des surfaces de contact (44C, 44E, 44F, 44H, 441; 46D, 46E, 46F, 46G, 46J) à engagement mutuel aptes à désengager le cliquet de retenue (46) du deuxième pignon (42) sous l'action d'un mouvement de déverrouillage de la gâchette (14), permettant ainsi le mouvement de recul de la crémaillère (26). 6. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cliquet d'entraînement (44) vient au contact d'une came (46D) du cliquet de retenue (46), comprime son ressort de sollicitation (50), vient en butée arrière puis Il dégage le cliquet de retenue (46) en comprimant le ressort de sollicitation (52) de ce dernier. 7. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cliquets d'entraînement (44) et de retenue (46) sont identiques. 8. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant une tête de travail (20) destinée au cintrage des tubes. 9. Outil selon la revendication 8, comprenant une tête de travail en forme de matrice (20) et une paire de butées latérales (22) destinées à soutenir un tube (10) lors du processus de cintrage et montées sur chaque côté d'un support lo transversal (24) prévu sur le corps (12).