Brevet FR2929140A1 — publié le 20091002

Machine de cintrage pour tubes. La présente invention concerne en général le cintrage des tubes de lignes d'échappement de véhicules automobiles. Plus précisément, l'invention concerne une machine de cintrage d'un tube d'une ligne d'échappement, la machine comprenant : - un bâti ; - un galet de cintrage présentant un axe central ; - un outil de serrage apte à saisir une partie d'extrémité du tube ; - des moyens pour déplacer l'outil de serrage par rapport au bâti en rotation autour de l'axe central du galet en entraînant le tube, de manière à former dans ledit tube un tronçon cintré prolongé par un tronçon non cintré ; - au moins un guide d'une zone du tronçon non cintré située à proximité du tronçon cintré, en vue d'éviter la formation de plis, ledit guide étant fixe par rapport au bâti. De telles machines sont utilisées dans les chaînes de fabrication de lignes d'échappement. Elles sont complexes et coûteuses. Elles nécessitent un réglage des positions relatives des différents éléments de la machine, qui peut être long. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une machine de cintrage plus simple. A cette fin, l'invention porte sur une machine de cintrage du type précité, caractérisé en ce que le galet est fixe par rapport au bâti, l'outil de serrage étant mobile en rotation par rapport au galet. La machine peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le guide est ménagé dans une partie du galet de cintrage ; - le galet de cintrage comprend une gorge de cintrage de section déterminée s'étendant sur une partie d'une circonférence du galet de cintrage à partir du guide, le guide comprenant une rainure rectiligne de guidage du tube présentant une section similaire à la section de la gorge de cintrage et placée dans le prolongement de la gorge de cintrage ; - la machine comprend un poste de réception du tube à cintrer, dans une position d'attente dans laquelle une partie du tube s'étend le long du guide et dans laquelle ladite partie d'extrémité du tube est placée d'un premier côté du guide ; - les moyens pour déplacer l'outil de serrage par rapport au bâti sont aptes à placer l'outil de serrage dans une position initiale, l'outil de serrage dans sa position initiale étant apte à sélectivement saisir la partie d'extrémité du tube placé en position d'attente ; - les moyens pour déplacer l'outil de serrage par rapport au bâti sont aptes déplacer l'outil de serrage en rotation autour de l'axe central du galet de cintrage à partir de la position initiale ; - l'outil de serrage comprend des premier et second mors aptes à sélectivement enserrer entre eux ladite partie d'extrémité du tube, le premier mors présentant une rainure de serrage présentant une section similaire à la section de la rainure de guidage et placée dans le prolongement de la rainure de guidage dans la position initiale de l'outil de serrage ; - le galet de cintrage présente une échancrure à sa périphérie, en vue de laisser passer un outil de préhension du tube ; - le galet de cintrage présente une échancrure à sa périphérie, en vue de laisser passer un outil de préhension du tube, ménagée d'un second côté du guide opposé au premier côté ; et - la machine comprend un contre guide du tronçon non cintré du tube, disposé à l'opposé du guide par rapport au tube et apte à solliciter le tronçon non cintré contre le guide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique en vue de dessus d'une machine conforme à l'invention, un tube à cintrer étant représenté en position d'attente, avant le démarrage de l'opération de cintrage, - la figure 2 est une vue en perspective d'une partie de la machine de la figure 1, - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1, après le démarrage de l'opération de cintrage, une fois que l'outil de serrage a saisi l'extrémité du tube, - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, montrant l'étape suivante de l'opération de fabrication, après que le contre-guide a poussé le tube contre le guide ; - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, montrant l'étape suivante de l'opération de cintrage, après rotation partielle de l'outil de serrage autour du galet de cintrage ; - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 5, montrant l'étape suivant de l'opération de cintrage, après rotation complète de l'outil de serrage autour du galet de cintrage ; et - la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 1, pour un tube à cintrer de longueur minimale. La machine 1 illustrée sur la figure 1 est prévue pour cintrer des tubes métalliques de lignes d'échappement. Ces tubes 3 sont des tubes de section circulaire, de diamètre compris entre 20 et 100 millimètres. Les tubes sont par exemple en acier ou en aluminium ou en alliage d'aluminium. Les tubes 3 sont initialement rectilignes. Ils présentent chacun par exemple une longueur développée totale comprise entre 100 et 3500 millimètres. La machine 1 comprend : - un bâti (non représenté) ; - un poste 5 de réception du tube 3 à cintrer ; - un galet de cintrage 7 d'axe central X sensiblement vertical ; - un outil de serrage 9 apte à saisir une partie d'extrémité du tube 3 ; - des moyens 11 pour déplacer l'outil de serrage 9 par rapport au bâti en rotation autour de l'axe central X du galet de cintrage ; - un guide 13 et un contre-guide 15 ; - un calculateur 17 de pilotage des différents éléments de la machine de cintrage. Le galet de cintrage 7, visible sur la figure 2, présente une forme générale circulaire et un axe X vertical. Il présente sur environ 75% de sa périphérie, une gorge 19 de section droite semi-circulaire. Le rayon intérieur de la gorge est sensiblement égal au rayon extérieur du tube à cintrer. Le galet de cintrage 7 est fixe par rapport au bâti. Le poste 5 de réception du tube à cintrer comporte des moyens de maintien du tube dans sa position d'attente. Ces moyens permettent de maintenir le tube en position avant que celui-ci soit saisi par l'outil de serrage. La position d'attente du tube est illustrée sur la figure 1. Dans cette position, le tube 3 est sensiblement tangent au galet, et s'étend suivant une direction Y, sensiblement horizontale. Le guide 13, visible sur la figure 2, est ménagé dans une partie du galet de cintrage 7. Comme le montre la figure 1, le guide 13 est ménagé dans la partie du galet de cintrage tournée vers le tube 3 quand celui-ci occupe sa position d'attente. Le guide 13 comporte une rainure rectiligne 21, présentant une section droite sensiblement identique à celle de la gorge 19. La rainure 21 se trouve dans le prolongement de la gorge 19. Plus précisément, la rainure 21 est ménagée dans le prolongement d'une extrémité de la gorge 19, de telle sorte qu'il n'y a pas de solution de continuité entre la gorge 19 et la rainure 21. La rainure 21 est sensiblement tangente par rapport à la gorge 19, et s'étend sensiblement parallèlement au tube 3 quand celui-ci occupe sa position d'attente. Comme le montre la figure 1, dans la position d'attente du tube 3, une première partie d'extrémité 23 du tube est située d'un premier côté du guide 13, la plus grande partie du tube à cintrer 3 étant située du second côté du guide 13 opposé au premier. Le contre-guide 15 est un bloc disposé d'un côté opposé au guide 13 par rapport au tube 5. Le contre-guide 15 comporte une rainure 25 de section identique à celle de la rainure 21. Les rainures 21 et 25 s'ouvrent vers le tube et sont parallèles à celui-ci. Par ailleurs, la machine comprend des moyens non représentés pour solliciter le contre-guide 15 vers le guide 13 de manière à engager le tube dans les rainures 21 et 25, et à presser le tube 3 au fond de la rainure 21. La machine comporte encore des moyens pour déplacer le contre-guide par rapport au bâti suivant la direction Y. Au repos, c'est-à-dire quand aucune opération de cintrage n'est en cours, l'outil de serrage 9 occupe par rapport au bâti une position initiale représentée sur la figure 1. L'outil de serrage 9 comporte deux mors 27 et 29, opposés, formant une mâchoire, et des moyens pour solliciter le mors 29 vers le mors 27. Chacun des deux mors 27 et 29 comporte une rainure de serrage 31, la rainure 31 du mors 27 étant visible sur la figure 2. En position initiale, les rainures 31 s'étendent parallèlement à la direction Y, c'est-à-dire parallèlement au tube en position d'attente. Les rainures 31 présentent chacune une section identique à la section des rainures de guidage 21 et 25. Chaque rainure 31 est striée, par des stries semi-circulaires s'étendant dans des plans perpendiculaires à l'axe de la rainure. A l'état initial, les mors 27 et 29 sont écartés l'un de l'autre suivant la direction Z (figure 1), de telle sorte qu'ils sont placés de part et d'autre de la partie d'extrémité 23 du tube quand celui-ci occupe sa position d'attente. La direction Z est perpendiculaire à la fois aux directions X et Y. Dans la position initiale illustrée sur les figures 1 et 2, le premier mors 27 est disposé du premier côté du guide 13. La rainure 31 est disposée exactement dans le prolongement de la rainure 21, coaxialement à celle-ci. Quand le mors 29 est sollicité vers le mors 27 par les moyens prévus dans ce but, la partie d'extrémité 23 du tube est engagée dans les rainures 31 des deux mors. Par ailleurs, les moyens de sollicitation appliquent entre les mors 27 et 29 un effort de pincement élevé, de telle sorte que la partie 23 du tube est maintenue fortement entre les mors 27 et 29. Les moyens pour déplacer l'outil de serrage par rapport au bâti en rotation autour de l'axe X comprennent un pivot 33 placé sous le galet de cintrage, un disque 35 placé au-dessus du galet de cintrage, un axe 37 solidarisant en rotation le pivot 33 et le disque 35, et des moyens d'entraînement en rotation de l'ensemble formé par le pivot 33, le disque 35 et l'axe 37. Le pivot 33 est placé immédiatement sous une grande face inférieure du galet 7. Le disque 35 est placé immédiatement au-dessus d'une grande face supérieure du galet 7. L'axe 37 s'étend selon l'axe central X du galet et traverse celui-ci en son centre. Il est rigidement fixé par une extrémité au pivot 33 et par son extrémité opposée au pivot 35. L'ensemble formé du pivot, du disque et de l'axe est mobile en rotation autour de l'axe X par rapport au bâti et également par rapport au galet de cintrage 7. Le galet de cintrage 7 est fixe par rapport au bâti. Le pivot 33 et le disque 35 présentent chacun un diamètre sensiblement égal au diamètre du galet 7. Le premier mors 27 est rigidement fixé par tous moyens adaptés, à la fois au disque 35 et au pivot 33. Le second mors 29 est lié en rotation au pivot 33. Ainsi, les moyens 11 d'entraînement en rotation de l'outil de serrage sont aptes à entraîner conjointement les deux mors 27 et 29 quand ceux-ci enserrent entre eux la partie 23 du tube. Comme le montrent les figures 1 et 2, le disque 35, le galet 7 et le pivot 33 présentent chacun une échancrure 39 à sa périphérie. Ces échancrures 39 sont par exemple en forme de W. Les trois échancrures sont de même taille. Les deux pointes des W sont sensiblement orientées vers l'axe X. Les échancrures 39 sont ouvertes le long des bords périphériques respectifs du disque 35, du galet 7 et du pivot 33. Dans la position initiale, les trois échancrures 39 sont superposées verticalement. Elles sont situées, le long du bord périphérique du galet, immédiatement à côté du guide 13, à l'opposé du premier mors 27. La machine de ceintrage comporte par ailleurs un outil 41 de préhension du tube 23 à cintrer. L'outil 41 est prévu pour saisir le tube à cintrer, par exemple, dans un stockage tampon et pour le transférer au poste de réception 5. L'outil 41 présente par exemple la forme d'un cylindre, pourvu d'un logement 43 prévu pour recevoir une partie d'extrémité 45 du tube. La partie 45 est à l'opposée de la partie d'extrémité 23. Pour assurer un maintien correct du tube 3 dans l'outil 41, la partie d'extrémité 45 doit être engagée dans le logement 43 au moins sur une longueur I. La longueur I correspond par exemple au diamètre du tube. L'outil 41 est apte à placer le tube 3 dans sa position d'attente. Il est alors lui-même orienté avec son axe selon la direction Y. La machine comporte par ailleurs des moyens pour, une fois que l'outil de serrage 9 a saisi l'extrémité 23 du tube, escamoter l'outil de préhension 41 selon la direction Y. Les différentes étapes de cintrage d'un tube 3 à l'aide de la machine décrite ci-dessus vont maintenant être détaillées. Le tube 3 à cintrer est d'abord déposé au poste de réception 5 par l'outil de préhension 41. Le tube 3 occupe alors sa position d'attente. Sa partie d'extrémité 23 est disposée entre les mors 27 et 29. Une autre partie du tube est disposée entre le guide 13 et le contre-guide 15. La partie d'extrémité 45 du tube est engagée sur une longueur I dans l'outil 41. L'extrémité 47 de l'outil dans laquelle est ménagé l'orifice 43 est située à une distance d du galet 7 et du guide 13. On se trouve alors dans la situation de la figure 1. Puis, comme le montre la figure 3, le calculateur 17 commande au mors 29 de se déplacer suivant la direction Z de manière à faire pénétrer la partie d'extrémité 23 du tube dans les rainures 31 et à pincer fortement ladite partie 23 entres les deux mors 27 et 29. Le mors 27 ne se déplace pas au cours de cette étape. Le calculateur 17 commande ensuite le déplacement de l'outil 41 suivant la direction Y, en s'éloignant du galet 7. L'outil 41 est escamoté. La partie 45 du tube est dégagée du logement 43. Puis, comme illustré sur la figure 4, le calculateur 17 commande au contre-guide 15 de se déplacer suivant la direction Z vers le guide 13, de manière à faire pénétrer le tube dans les rainures 21 et 25. Le contre-guide 15 est sollicité vers le guide 13 avec une pression modérée de telle sorte que le tube 3 reste libre de se déplacer longitudinalement suivant la direction Y par rapport au guide 13. Le calculateur 17 commande ensuite le déplacement en rotation de l'outil de serrage 9 autour de l'axe X du galet de cintrage. L'outil de serrage 9 se déplace dans le sens symbolisé par la flèche F de la figure 5, c'est-à-dire en sens horaire. Le disque 35 et le pivot 33 se déplacent en rotation avec l'outil de serrage 9. L'outil de serrage entraîne le tube 3. La partie du tube 3 initialement comprise entre le guide 13 et le contre-guide 15 coulisse du premier côté par rapport au guide 13, se déforme par cintrage et est forcée à se rabattre dans la gorge 19 du galet. Du fait du frottement entre le guide 13 et le côté du tube, ce côté, appelé aussi côté � intrados �, subit un étirement, de telle sorte qu'il ne se forme pas de pli sur ledit côté intrados du tube 3. Le contre-guide 15 se déplace longitudinalement vers le premier côté, accompagnant le tube. Il ne se produit donc pas de coulissement entre le tube et le contre-guide 15. L'outil de serrage 9 poursuit sa rotation jusqu'à ce que le tube soit cintré sur la longueur recherchée. On se trouve alors dans la situation de la figure 6. Le calculateur 17 commande alors au mors 29 de s'écarter du mors 27 et au contre-guide 15 de s'écarter du guide 13. Un opérateur saisit alors le tube et va le déposer dans un stockage non représenté. Le tube cintré comporte de part et d'autre du tronçon cintré un court tronçon non cintré. Le premier tronçon non cintré correspond à la partie du tube prise entre les mors 27 et 29. L'autre tronçon non cintré correspond à la partie du tube prise entre le guide 13 et le contre-guide 15 à la fin de l'opération de cintrage. Eventuellement, les tronçons non cintré peuvent comprendre une courte zone s'étendant au- delà des mors 27 et 29 et au-delà du guide 13 et du contre-guide 15, comme représenté sur la figure 6. La machine de l'invention est particulièrement avantageuse pour cintrer des tubes courts, comme représenté sur la figure 7. De tels tubes présentent par exemple des longueurs développées de 150 millimètres environ. En effet, dans ce cas, quand l'outil de prévention 41 vient déposer le tube en position d'attente, l'extrémité 47 de l'outil peut s'approcher à faible distance du galet 7 du fait que le guide 13 est intégré dans le galet 7. Par ailleurs, l'extrémité 47 peut pénétrer dans les échancrures 39 superposées les unes aux autres. Si les échancrures 39 n'étaient pas présentes, et si le guide n'était pas intégré au galet, l'outil 41 devrait s'arrêter plus loin du galet 7. Pour réaliser un tronçon cintré court d'une longueur déterminée, il serait alors nécessaire de partir d'un tube de plus grande longueur qu'avec la machine de l'invention. La machine décrite ci-dessus présente de multiples avantages. Du fait que le galet est fixe par rapport au bâti et que l'outil de serrage est mobile en rotation par rapport au galet, la machine est plus simple. En particulier, le guide peut être intégré dans le galet. Par ailleurs, du fait que le galet est fixe, le tube en cours de cintrage frotte sur le galet au fur et à mesure de son déplacement. Le tube est ainsi travaillé en élongation du fait du frottement, ce qui minimise le risque de formation de plis à l'intrados du tube. Du fait que le galet est fixe, il est possible de réaliser des encoches dans le galet, à l'endroit qu'aurait occupé le guide si le galet avait été mobile. Le fait que le guide soit intégré au galet et que celui-ci comporte des encoches permet à l'outil 41 de venir à proximité immédiate du galet en déposant des tubes de courtes longueurs en position d'attente. Ce débattement supplémentaire pour l'outil 41 permet de réduire, au moins pour les tubes de courtes longueurs, le tronçon non cintré du côté du guide 13. Ce tronçon non cintré est généralement découpé et constitue un rebut. La machine permet de réduire significativement, voir même de supprimer, les rebuts. On réalise ainsi des économies de matières. La forme en W de l'encoche 39 permet de rendre le galet de cintrage adapté à des outils de préhension cylindriques de diamètres variés. Les outils de petits diamètres pénètrent dans la partie du W situé le plus près du guide. Les outils de plus grands diamètres pénètrent dans la partie du W la plus éloignée du guide. La machine ci-dessus peut présenter de multiples variantes. L'outil de serrage de la partie d'extrémité du tube peut être de tout type. Le serrage n'est pas nécessairement réalisé par deux mors. Le serrage peut être réalisé par exemple par un collier. Les moyens de déplacements en rotation de l'outil de serrage par rapport au bâti peuvent également être de tout type. Ils peuvent ne pas comporter de plaque placée au dessus du galet. Ils peuvent également ne pas comporter de pivots placé en dessous du galet. Dans une variante non préférée, le galet peut ne pas comporter d'encoches en W permettant un outil de préhension de venir au plus près du guide. Alternativement, l'encoche 39 peut comporter seulement une zone en pointe, et ainsi présenter la forme d'un V et non d'un W. L'encoche 39 peut également comporter 3 zones en pointe, ou plus de trois zones en pointe. REVENDICATIONS1 Machine de cintrage d'un tube (3) d'une ligne d'échappement, la machine (1) comprenant : - unbâti; - un galet de cintrage (7) présentant un axe central (X) ; - un outil de serrage (9) apte à saisir une partie d'extrémité (23) du tube (3) ; - des moyens(11) pour déplacer l'outil de serrage (9) par rapport au bâti en rotation autour de l'axe central (X) du galet de cintrage (7) en entraînant le tube (3), de manière à former dans ledit tube (3) un tronçon cintré prolongé par un tronçon non cintré ; - au moins un guide (13) d'une zone du tronçon non cintré située à proximité du tronçon cintré, en vue d'éviter la formation de plis, ledit guide (13) étant fixe par rapport au bâti ; caractérisée en ce que le galet de cintrage (7) est fixe par rapport au bâti, l'outil de serrage (9) étant mobile en rotation par rapport au galet (7). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le guide (13) est ménagé dans une partie du galet de cintrage (7). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le galet de cintrage (7) comprend une gorge (19) de cintrage de section déterminée s'étendant sur une partie d'une circonférence du galet de cintrage (7) à partir du guide (13), le guide (13) comprenant une rainure (21) rectiligne de guidage du tube (3) présentant une section similaire à la section de la gorge de cintrage (19) et placée dans le prolongement de la gorge de cintrage (19). 4. Machine selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'elle comprend un poste (5) de réception du tube (3) à cintrer, dans une position d'attente dans laquelle une partie du tube (3) s'étend le long du guide (13) et dans laquelle ladite partie d'extrémité (23) du tube (3) est placée d'un premier côté du guide (13). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (11) pour déplacer l'outil de serrage (9) par rapport au bâti sont aptes à placer l'outil de serrage (9) dans une position initiale, l'outil de serrage (9) dans sa position initiale étant apte à sélectivement saisir la partie d'extrémité (23) du tube (3) placé en position d'attente. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (11) pour déplacer l'outil de serrage (9) par rapport au bâti sont aptes déplacer l'outil de serrage (9) en rotation autour de l'axe central (X) du galet de cintrage (7) à partir de la position initiale. 7. Machine selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'outil de serrage (9) comprend des premier et second mors (27, 29) aptes à sélectivement enserrer entre eux ladite partie d'extrémité (23) du tube (3), le premier mors (27) présentant une rainure de serrage (31) présentant une section similaire à la section de la rainure de guidage (21) et placée dans le prolongement de la rainure de guidage (21) dans la position initiale de l'outil de serrage (9). 8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le galet de cintrage (7) présente une échancrure (39) à sa périphérie, en vue de laisser passer un outil de préhension (41) du tube (9). 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le galet de cintrage (7) présente une échancrure (39) à sa périphérie, en vue de laisser passer un outil de préhension (41) du tube, ménagée d'un second côté du guide (13) opposé au premier côté. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un contre guide (15) du tronçon non cintré du tube (13), disposé à l'opposé du guide (13) par rapport au tube (3) et apte à solliciter le tronçon non cintré contre le guide (13).