EP0952896B1 - Machine a cintrer des tubes de faible diametre - Google Patents

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EP0952896B1
EP0952896B1 EP98902049A EP98902049A EP0952896B1 EP 0952896 B1 EP0952896 B1 EP 0952896B1 EP 98902049 A EP98902049 A EP 98902049A EP 98902049 A EP98902049 A EP 98902049A EP 0952896 B1 EP0952896 B1 EP 0952896B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
axis
tube
bending
rollers
bending machine
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98902049A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0952896A1 (fr
Inventor
Philippe Jaubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robolix
Original Assignee
Robolix
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robolix filed Critical Robolix
Publication of EP0952896A1 publication Critical patent/EP0952896A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0952896B1 publication Critical patent/EP0952896B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/021—Construction of forming members having more than one groove

Definitions

  • the invention relates to a bending head according to the preamble of claim 1. It also relates to a bending machine small diameter tubes, in particular less than 10 mm, pre-cut and with connection systems to each of their ends equipped with at least one such head bending.
  • Current bending machines used for bending such tubes conventionally include a frame on which are mounted bending means provided with bearing surfaces between which passes, is clamped then wound the tube to be bent, said bending means being mounted on a folding head capable of pivoting around a axis coaxial with the axis of the bending shape.
  • these bending machines usually include a guide strip arranged upstream of the clamping jaw and possibly a wrinkle-removing element arranged upstream of the bending shape.
  • they include means longitudinal displacement of the tube relative to the frame.
  • a first solution consists in providing the bending machines with a clamp digitally controlled suitable for rotating the tube around its axis in order to change the direction of bending.
  • bending machines have a first drawback resulting from the fact that, during changes in bending direction, tube movements generate so-called "whiplash" phenomena likely to alter the shape of the part carried out.
  • a second solution consists in carrying out bending machines with drive means in rotation of the folding head capable of rotating this last around the tube.
  • this solution is to currently only used with tubes packaged as a coil and not with tubes pre-cut and fitted with fittings beforehand. But he turns out that the fitting of these fittings is more complex and longer when performed on initially bent products.
  • a third solution finally consists in make bending machines with a double head folding associated with rotary drive means and / or in translation allowing the second head to be brought folding in working position.
  • this solution leads to the production of relatively bending machines complex and bulky, and therefore cost important.
  • the change in bending direction forces the folding heads to be moved, an operation which requires a relatively long time which leads to penalize machine productivity.
  • the present invention aims to overcome all of the aforementioned drawbacks of bend current and main objective is to provide a machine of very simple design therefore of a cost of returns relatively small and space-saving, allowing to achieve with a very high rate the production of parts of complex geometry, not achievable with current machines as described above, from straight tubes of small diameter, pre-cut and equipped with systems of fittings at each of their ends.
  • Another object of the invention is to produce parts with high speed turns.
  • Another object of the invention is to produce parts with high speed sheathed portions.
  • Another object of the invention is to produce parts with high speed a final portion of very short straight end.
  • a bending machine equipped with at least one bending head according to the invention is defined in claim 2.
  • such a machine bending is designed to allow bending of tubes pre-cut with connection systems to each of their extremities.
  • the gripping means are adapted to maintain the end rear of the tube with its connection system and other part, the "opening" faculty of the guide rollers, allows you to thread the straight pre-cut tube with its connection systems, either manually or by means of a loading system.
  • the bending machine according to the invention has also as an advantage to allow very easily to bend the tubes in both directions, the only ones operations to be carried out for the change of bending consisting in combining displacements in translation, and a displacement along its circular path, of the finger folding.
  • this bending machine allows very high folding rates, and moreover due to its simple design (only the folding finger is brought to be moved) leads to obtaining a bending head of small footprint.
  • the forming rollers comprise two superimposed grooves of sections adapted to form two guide conduits having necks of different diameters.
  • means for translational movement of the forming rollers respectively along an axis (Y 2 ), (Y 3 ) parallel to (Y) are adapted to position the latter so that either of their grooves is oriented relative to the longitudinal axis (X).
  • This provision allows, without requiring any adjustment, to bend a tube with two different diameters, such as for example a tube whose certain length portions are sheathed, and / or bend a tube with different bending radii.
  • the bending machine comprises means for translational movement of the folding finger capable of move radially with respect to the axis (Y).
  • the fact of ability to move bending pin relative to forming rollers allows the length of the straight tube portions between two bending operations, and in particular to produce straight tube portions of very short length.
  • the bending machine further comprises preferably, a strip arranged upstream of the forming rollers in contact with them, and having a bearing face forming a support for the tube, said strip being associated with displacement means adapted for bring it into a retracted position allowing to move forward the gripping means in contact with the forming rollers.
  • This strip is to maintain the tube immediately upstream of the rollers and therefore provides the right bending angle.
  • his character retractable allows the gripping means to be moved until the latter come into contact with the rollers, where they replace said strip to ensure the tube retention.
  • this strip has the shape of a U, the means of displacement of said strip consisting of means of pivot able to tilt it around an axis orthogonal to the axes (X) and (Y).
  • the means for relative displacement of the forming rollers comprise means for driving in rotation each of these rollers around the axes (Y 2 ), (Y 3 ), said rollers having a shape that is not circular adapted to free up a space during their rotation from their adjoining position.
  • This mode of relative movement of the rollers has the advantage of leading to an optimization of the size of the bending head because the translation of said rollers aiming to use one or the other of their grooves, as well as their relative movement are operated around single axes (Y 2 ), (Y 3 ).
  • rollers of different sizes allowing to make bends of different radii and / or bending of tubes of different diameters.
  • each forming roller is mounted on a shaft extending respectively along the axis (Y 2 ), (Y 3 ), the means for rotating said rollers comprising two pinions each mounted on a trees, a rack with two toothed lateral faces arranged to mesh each with a pinion, and means for driving the rack along a longitudinal axis (X 1 ) parallel to the axis (X).
  • each roller is advantageously constituted by a rod of a jack arranged so as to cause the translational displacements of said roller respectively along the axis (Y 2 ), (Y3).
  • the bending machine comprises a member laterally retractable support relative to the axis (X) arranged to come and position itself in contact with a tube generator diametrically opposite to that resting on the support face of the strip, upstream and near forming rollers.
  • This support body has the function, for bending machines conventionally allowing rotate the bending head around the tube to perform multidirectional bends, ensure holding the tube in position when, when opening rollers, the bending head is arranged so that said tube is located under the strip.
  • this support member is advantageously consisting of a cable extending to the inside of a sheath, one end of this cable being secured to a cylinder rod arranged to bring said cable to slide inside said sheath, and the other end of this cable extending along a plane orthogonal to planes (X) and (Y) so as to come position in contact with the tube when moving the cylinder.
  • the bending machine comprises two plates bearing having a convex bearing face, arranged orthogonally to the axis (X), on both sides of the latter, upstream of the forming rollers, said support plates being offset with respect to said rollers forming along an axis parallel to the axis (Y), and arranged so that during the formation of turns, the tube is caused after bending to move on the bearing face one of the support plates.
  • Such support plates have the advantage to allow the formation of turns having a pitch determined.
  • means adjust the position of the plates along an axis parallel to the axis (Y), and so allow to modify the pitch of the turns.
  • the guide members of the tube are preferably arranged each on the end of an arm pivotally mounted relative to the frame and associated with elastic means capable of holding it in a position tilted backwards with respect to the direction of displacement of said tube.
  • This design provides a self-locking of the guide members when moving the tube, while allowing the retraction, by pivoting, of the latter under the effect of the effort exerted by the means gripping.
  • the bending machine shown example in Figures 1 to 3 is adapted to ensure the bending of tubes 1 of small diameter, such as by example with a diameter of 4.75 mm, pre-cut to a predetermined length, with fittings 2, 3 each of their ends.
  • This bending machine includes, in first, a frame 4 on which is mounted a head of bending described below, and a clamp 5 capable of clamping the rear end of the tube 1 downstream of the connector 3, said clamp being housed inside a cylindrical conduit 6 and associated with conventional training means (not shown) able to move it longitudinally in a axis (X) relative to the frame 4.
  • this bending machine can be provided with either means for driving in rotation the clamp 5 around the axis (X), either of drive means in rotation of the frame 4 around the clamp 5, and this in the goal of making multidirectional bends. Heads below described bending can also equip a bending machine as described in the patent FR 2 554 021.
  • the bending head comprises two forming rollers 7, 8 of general shape semicircular (as shown in the figures) or semi-elliptical, each with two superimposed grooves 9, 10, of semi-circular sections, making it possible to guide tubes of different diameters, such as for example a tube 1 of given diameter and the same tube 1 covered with a sheath.
  • Each of these forming rollers 7, 8 is mounted on the upper end of a rotation shaft vertical 12, 13 to which it is secured by means of a screw 11, each of said shafts being housed and rotatably mounted at the interior of bores made in a housing 14.
  • the means for rotating these shafts 12, 13 around their respective axes of revolution (Y 2 ), (Y 3 ) comprise, for each of said shafts, a pinion 15, 16 mounted around and integral with the latter. They also include a rack 17 extending horizontally and provided with two toothed lateral faces arranged to mesh each with one of the pinions 15, 16.
  • the means for rotating the shafts 12, 13 finally comprise a jack 70 arranged horizontally, the body of which is secured to the frame 4, and the rod of which is secured to the rack 17 so as to cause the displacements of the latter along a horizontal axis (X 1 ).
  • rollers 7, 8 allow the use of rollers larger than those shown in the figures in view to obtain different forming radii. To this end, it it is enough for the axis of rotation of these rollers to be adequately offset from the axis of symmetry of these.
  • the forming rollers 7, 8 are also associated with means for driving in translation respectively along the axes (Y 2 ), (Y 3 ), capable of bringing either one or the other groove 9, 10 into the axis of the plane of movement of the tube 1.
  • These means of translational training include, for each shaft 12, 13, a piston 18, 19 secured under the lower end of said tree by means a screw such as 20, each of said pistons extending in a cylinder chamber 21, 22 formed in the housing 14, and conventionally provided with fluid inlets suitable for allow the movements of the pistons to be generated.
  • the bending machine comprises, first, a rotary block 24 secured to a shaft motor 25 extending along the axis (Y) and located under the housing 14, said shaft being rotatably mounted relative to the frame 4 by means of bearings such as 26, and being rotated by a coaxial motor-reducer 27 with the latter.
  • the bending machine comprises a first carriage 28 mounted on the rotary block 24 by means of a translational guidance system 29 in the form of a tail dovetail, and secured to the rod of a jack 30 arranged vertically, the body of which is carried by a horizontal plate 31 fixed to the rotary block 24.
  • the bending machine comprises a second carriage 32 mounted on the first carriage 28 via a system dovetail-shaped guide, and secured to the rod of a jack 33 arranged horizontally, the body of which is carried by the first carriage 28.
  • the folding finger 23 is worn by this second carriage 32 and is disposed at the right of the end of an inclined arm 34 extending above said second carriage in the direction of the forming rollers 7.8.
  • the bending machine includes, for elsewhere, first and second means for guiding the tube 1 arranged to prevent any deformation of said tube upstream forming rollers 7, 8.
  • the first guiding means consist in a strip 35 disposed immediately upstream of the forming rollers 7, 8 and having a bearing face forming a support for the tube 1.
  • This strip 35 consists into a U-shaped jumper centered on the axis (X), and is mounted on a part 36 strip holder articulated by relation to the frame 4 around a horizontal axis orthogonal to the axis (X), so as to allow the strip 35 to be retracted by pivoting the latter, and bringing the clamp 6 to contact of the forming rollers 7, 8.
  • the means of pivoting this strip 35 consist, in turn, of a cylinder 37 extending along an axis inclined substantially by 45 ° relative to the axis (X), whose rod is articulated on said strip, and whose body is articulated inside a clevis 38 integral of the frame 4.
  • the second guide means include, as shown in Figure 4, two rollers 39, 40 each carried by an arm such as 50 extending through a light in the conduit 6 for guiding the clamp 5, said arms being pivotally mounted, each on a leg such as 41 secured to a flange 51 mounted on the duct 6.
  • spiral springs such as 52 arranged around the rotation shaft of the arms 50 and integral with the legs 41 and the said arms, are adapted for maintain these, in the absence of solicitation, in a position where they are tilted backwards by relative to the direction of movement of the tube 1.
  • rollers 39, 40 ensure the holding and guiding the tube 1 during movement longitudinal of the latter, but retract transversely under the effect of the pressure exerted by the clamp 5 when the latter comes into contact with said casters.
  • the bending machine includes, for elsewhere, a support member adapted to provide support of tube 1 when frame 4 is rotated 180 ° relative to at the position shown in the figures, and when the "opening" of the forming rollers 7, 8.
  • This support member consists of a cable 53 extending inside a sheath 54, one of the ends of this cable being secured to the rod of a jack 55 arranged to cause said cable to slide inside said sheath, and the other end being arranged so to be positioned transversely under the tube 1 (in the aforementioned position of the frame 4) during deployment jack 55.
  • the bending machine further comprises two support plates 56, 57 intended to allow determine the pitch of the turns when forming these past. ''
  • these two support plates 56, 57 consist of two curved plates with one side upper convex, arranged orthogonally to the axis (X) on either side of the latter, upstream of the forming rollers 7, 8 and offset upwards relative to said axis (X).
  • these support plates 56, 57 are carried by vertical legs such as 59 drilled an oblong hole with a large vertical axis and secured to the frame 4 by means of screws such as 60 for adjusting the position in height of said support plates and therefore of change the pitch of the turns.
  • the bending machine finally comprises two cells 61, 62 arranged upstream of the support plates 56, 57 symmetrically on either side of the axis (X) so that the beam of one of said cells is cut by the end strand of tube 1 during the formation of turns.
  • These two cells 61, 62 associated with a CNC bending machine aim to allow, during the production of a series of products identical, to consume a fixed developed length for the formation of turns, and to form turns whose the angle of the output strand and the angle of the input strand are always the same.

Description

L'invention concerne une tête de cintrage selon le préambule de la revendication 1. Elle vise également une machine à cintrer des tubes de faible diamètre, notamment inférieurs à 10 mm, prédécoupés et présentant des systèmes de raccord à chacune de leurs extrémités équipée d'au moins une telle tête de cintrage.
Les machines à cintrer actuelles utilisées pour le cintrage de tels tubes comprennent classiquement un bâti sur lequel sont montés des moyens de cintrage dotés de surfaces d'appui entre lesquelles passe, est serré puis enroulé le tube à cintrer, lesdits moyens de cintrage étant montés sur une tête de pliage apte à pivoter autour d'un axe coaxial avec l'axe de la forme de cintrage. De plus, ces machines à cintrer comprennent généralement une réglette de guidage disposée en amont du mors de serrage et éventuellement un élément efface-plis disposé en amont de la forme de cintrage. Enfin, elles comprennent des moyens de déplacement longitudinal du tube relativement au bâti.
L'inconvénient majeur de ces machines à cintrer réside dans le fait qu'elles ne permettent d'effectuer les cintrages des tubes que d'un seul côté, soit vers la droite, soit vers la gauche. De plus, l'ensemble de positionnement du mors de serrage et l'ensemble de déplacements de la réglette génèrent un encombrement limitant la géométrie des pièces finales cintrées.
En vue de pallier l'inconvénient relatif au sens unique de cintrage, trois types principaux de machines à cintrer existent à l'heure actuelle.
En premier lieu, une première solution consiste à doter les machines à cintrer d'une pince commandée numériquement adaptée pour faire tourner le tube autour de son axe en vue du changement du sens de cintrage. Toutefois, de telles machines à cintrer présentent un premier inconvénient résultant du fait que, lors des changements du sens de cintrage, les mouvements du tube génèrent des phénomènes dits "de coup de fouet" susceptibles notamment d'altérer la forme de la pièce réalisée.
Une deuxième solution consiste à réaliser des machines à cintrer dotées de moyens d'entraínement en rotation de la tête de pliage aptes à faire tourner cette dernière autour du tube. Toutefois, cette solution est à l'heure actuelle exclusivement utilisée avec des tubes conditionnés sous forme de bobine et non avec des tubes prédécoupés et munis au préalable de raccords. Or, il s'avère que la mise en place de ces raccords est plus complexe et plus longue lorsqu'elle est effectuée sur des produits initialement cintrés.
Une troisième solution consiste enfin à réaliser des machines à cintrer dotées d'une double tête de pliage associée à des moyens d'entraínement en rotation et/ou en translation permettant d'amener la deuxième tête de pliage en position de travail. Toutefois, cette solution conduit à la réalisation de machines à cintrer relativement complexes et encombrantes, et donc d'un prix de revient important. De plus, le changement de sens de cintrage oblige à déplacer les têtes de pliage, opération qui nécessite un temps relativement long qui conduit à pénaliser la productivité de la machine.
La présente invention vise à pallier l'ensemble des inconvénients précités des machines à cintrer actuelles et a pour principal objectif de fournir une machine de conception très simple donc d'un coût de revient relativement faible et peu encombrante, permettant de réaliser avec une cadence très élevée la production de pièces de géométrie complexe, non réalisables avec les machines actuelles telles que décrites ci-dessus, à partir de tubes droits de petit diamètre, prédécoupés et dotés de systèmes de raccords à chacune de leurs extrémités.
Un autre objectif de l'invention est de réaliser, avec une cadence élevée, des pièces comportant des spires.
Un autre objectif de l'invention est de réaliser, avec une cadence élevée, des pièces comportant des portions gainées.
Un autre objectif de l'invention est de réaliser, avec une cadence élevée, des pièces comportant une dernière portion d'extrémité droite très courte.
A cet effet, l'invention vise une tête de cintrage comprenant :
  • deux galets de formage présentant chacun au moins une gorge périphérique de section semi-circulaire adaptée pour former, dans une position accolée desdits galets, un conduit de guidage axé selon un axe (X), présentant un col de diamètre sensiblement supérieur à celui du tube,
  • des moyens de déplacement relatif des galets de formage, aptes à positionner lesdits galets soit dans leur position accolée, soit dans une position dite d'ouverture, apte à permettre le passage du tube selon un axe perpendiculaire à l'axe (X),
  • un doigt de pliage disposé en aval et à proximité des galets de formage,
  • des moyens de déplacement du doigt de pliage selon une trajectoire circulaire centrée sur un axe (Y) orthogonal à l'axe (X),
  • des moyens de déplacement en translation du doigt de pliage selon un axe (Y1) parallèle à (Y),
  • des organes de guidage du tube disposés de part et d'autre de l'axe (X) de façon à venir au contact dudit tube en amont et à proximité des galets de formage, lesdits organes de guidage étant adaptés pour s'escamoter transversalement sous l'effet d'un effort longitudinal exercé par les moyens de préhension.
Une machine à cintrer équipée d'au moins une tête de cintrage selon l'invention est définie dans la revendication 2.
En premier lieu, une telle machine à cintrer est conçue pour permettre de cintrer des tubes prédécoupés dotés de systèmes de raccord à chacune de leurs extrémités. En effet, d'une part, les moyens de préhension sont adaptés pour assurer le maintien de l'extrémité arrière du tube munie de son système de raccord et d'autre part, la faculté "d'ouverture" des galets de guidage, permet d'enfiler le tube droit prédécoupé muni de ses systèmes de raccord, soit manuellement, soit au moyen d'un système de chargement.
De plus, une telle machine à cintrer autorise la production de pièces de géométries complexes et variées puisqu'elle permet de réaliser :
  • des cintrages par formage sur les galets en amenant le doigt de pliage à se déplacer selon sa trajectoire circulaire centrée sur l'axe (Y),
  • des rayons variables plus grands que les rayons des galets de formage, notamment en vue d'obtenir des spires, en disposant le doigt de pliage dans une position fixe le long de sa trajectoire circulaire, et en poussant le tube par l'intermédiaire des moyens d'entraínement en translation des moyens de préhension. Il est à noter, en outre, que lors de telles opérations de cintrage, les organes de guidage du tube disposés en amont des galets jouent un rôle primordial car en assurant le maintien de ce tube, ils évitent d'éventuelles déformations de la portion de tube s'étendant entre les moyens de préhension et lesdits galets. De plus, le caractère escamotable de ces organes de guidage permet de déplacer les moyens de préhension jusqu'à ce que ces derniers viennent au contact des galets, et par conséquent, de procéder au cintrage de la quasi-totalité de la longueur des tubes.
Par ailleurs, il est également capital de noter que le fait que le tube soit guidé à l'intérieur des gorges des galets de formage permet de maítriser de façon convenable l'ovalisation des tubes de faible diamètre lors des opérations de cintrage de ce dernier.
La machine à cintrer selon l'invention a également comme avantage de permettre de façon très aisée de cintrer les tubes dans les deux sens, les seules opérations à effectuer en vue du changement de cintrage consistant à combiner des déplacements en translation, et un déplacement selon sa trajectoire circulaire, du doigt de pliage. Ainsi, cette machine à cintrer autorise des cadences de pliage très élevées, et de plus du fait de sa conception simple (seul le doigt de pliage est amené à être déplacé) conduit à l'obtention d'une tête de cintrage de faible encombrement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les galets de formage comportent deux gorges superposées de sections adaptées pour former deux conduits de guidage présentant des cols de diamètres différents. De plus, des moyens de déplacement en translation des galets de formage respectivement selon un axe (Y2), (Y3) parallèle à (Y) sont adaptés pour positionner ces derniers de façon que l'une ou l'autre de leur gorge soit axée par rapport à l'axe longitudinal (X).
Cette disposition autorise, sans nécessiter un quelconque réglage, de cintrer un tube présentant deux diamètres différents, tel que par exemple un tube dont certaines portions de longueur sont gainées, et/ou de cintrer un tube avec des rayons de cintrage différents.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine à cintrer comprend des moyens de déplacement en translation du doigt de pliage aptes à le déplacer radialement par rapport à l'axe (Y). Le fait de pouvoir déplacer le doigt de cintrage relativement aux galets de formage permet de faire varier la longueur des portions de tube droites entre deux opérations de cintrage, et notamment de réaliser des portions de tube droites de très faible longueur.
La machine à cintrer comprend, en outre, préférentiellement, une réglette disposée en amont des galets de formage au contact de ceux-ci, et présentant une face d'appui formant support pour le tube, ladite réglette étant associée à des moyens de déplacement adaptés pour l'amener dans une position escamotée autorisant d'avancer les moyens de préhension au contact des galets de formage. Cette réglette a pour but d'assurer le maintien du tube immédiatement en amont des galets et donc permet d'obtenir le bon angle de cintrage. De plus, son caractère escamotable permet de déplacer les moyens de préhension jusqu'à ce que ces derniers viennent au contact des galets, où ils se substituent à ladite réglette pour assurer le maintien du tube.
De plus, de façon avantageuse, cette réglette présente la forme d'un U, les moyens de déplacement de ladite réglette consistant en des moyens de pivotement aptes à la faire basculer autour d'un axe orthogonal aux axes (X) et (Y).
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de déplacement relatif des galets de formage comprennent des moyens d'entraínement en rotation de chacun de ces galets autour des axes (Y2), (Y3), lesdits galets présentant une forme non circulaire adaptée pour libérer un espace lors de leur rotation à partir de leur position accolée. Ce mode de déplacement relatif des galets a pour avantage de conduire à une optimisation de l'encombrement de la tête de cintrage car la translation desdits galets visant à utiliser l'une ou l'autre de leurs gorges, ainsi que leur déplacement relatif sont opérés autour d'axes uniques (Y2), (Y3).
De plus, il est possible, selon ce mode de réalisation, d'utiliser des galets de tailles différentes permettant de réaliser des cintrages de rayons différents et/ou des cintrages de tubes de diamètres différents. A cet effet, il suffit de réaliser ces galets de façon que leurs axes de rotation soient excentrés d'une valeur adéquate.
Selon un mode de réalisation préférentiel, chaque galet de formage est monté sur un arbre s'étendant respectivement selon l'axe (Y2), (Y3), les moyens d'entraínement en rotation desdits galets comportant deux pignons montés chacun sur un des arbres, une crémaillère dotée de deux faces latérales dentées agencées pour engrener chacune avec un pignon, et des moyens d'entraínement de la crémaillère selon un axe longitudinal (X1) parallèle à l'axe (X).
De plus, l'arbre de chaque galet est avantageusement constitué d'une tige d'un vérin agencé de façon à engendrer les déplacements en translation dudit galet respectivement selon l'axe (Y2), (Y3).
Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine à cintrer comprend un organe d'appui rétractable latéralement relativement à l'axe (X) agencé pour venir se positionner au contact d'une génératrice du tube diamétralement opposée à celle reposant sur la face d'appui de la réglette, en amont et à proximité des galets de formage.
Cet organe d'appui a pour fonction, pour des machines à cintrer permettant de façon classique de faire tourner la tête de cintrage autour du tube en vue de réaliser des pliages multidirectionnels, d'assurer le maintien en position du tube lorsque, lors de l'ouverture des galets, la tête de cintrage est disposée de façon que ledit tube se trouve sous la réglette.
De plus, cet organe d'appui est avantageusement constitué d'un câble s'étendant à l'intérieur d'une gaine, une des extrémités de ce câble étant solidarisée à une tige de vérin agencé pour amener ledit câble à coulisser à l'intérieur de ladite gaine, et l'autre extrémité de ce câble s'étendant selon un plan orthogonal aux plans (X) et (Y) de façon à venir se positionner au contact du tube lors du déplacement du vérin.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine à cintrer comprend deux plaques d'appui présentant une face d'appui convexe, disposées orthogonalement par rapport à l'axe (X), de part et d'autre de ce dernier, en amont des galets de formage, lesdites plaques d'appui étant décalées par rapport auxdits galets de formage selon un axe parallèle à l'axe (Y), et disposées de façon que lors de la formation de spires, le tube soit amené après cintrage à se déplacer sur la face d'appui d'une des plaques d'appui.
De telles plaques d'appui ont pour avantage de permettre de former des spires présentant un pas déterminé.
De plus, de façon avantageuse, des moyens de réglage permettent de modifier la position des plaques d'appui le long d'un axe parallèle à l'axe (Y), et ainsi autorisent de modifier le pas des spires.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la machine à cintrer comprend :
  • deux cellules de détection disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe (X), en amont des galets de formage, de façon que, selon le sens de cintrage, le faisceau de l'une desdites cellules soit coupé par l'extrémité du tube lors de la formation de spires,
  • des moyens de commande numérique programmés pour calculer la longueur développée pour la formation de chaque tour de spire, comparer cette valeur avec une valeur mémorisée représentative de la longueur développée théorique nécessaire pour la formation d'un tour de spire, et commander, en fonction du résultat de cette comparaison, un déplacement du doigt de pliage le long de sa trajectoire circulaire en vue de la formation du tour de spire suivant, de façon que la longueur totale développée pour la formation d'une spire soit rigoureusement toujours la même pour une série de produits identiques.
Ces dispositions permettent, lors de la production d'une série de produits identiques, de consommer une longueur développée fixe pour la formation des spires, et ainsi de former des produits dont les angles des brins d'entrée et de sortie des spires sont toujours identiques.
Par ailleurs, les organes de guidage du tube sont préférentiellement disposés chacun sur l'extrémité d'un bras monté pivotant par rapport au bâti et associé à des moyens élastiques aptes à le maintenir dans une position inclinée vers l'arrière par rapport au sens de déplacement dudit tube.
Cette conception permet d'obtenir un autoblocage des organes de guidage lors du déplacement du tube, tout en autorisant l'escamotage, par pivotement, de ces derniers sous l'effet de l'effort exercé par les moyens de préhension.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description :
  • la figure 1 est une vue latérale, partiellement en coupe longitudinale, par un plan axial, d'une machine à cintrer conforme à l'invention,
  • la figure 2 est une vue de dessus de cette machine à cintrer,
  • la figure 3 en est une coupe transversale par un plan vertical A,
  • la figure 4 est une coupe longitudinale partielle par un plan B, à échelle agrandie, des moyens de guidage escamotables de cette machine à cintrer,
  • et la figure 5 est une vue schématique en perspective de cette machine à cintrer lors de la réalisation de spires.
La machine à cintrer représentée à titre d'exemple aux figures 1 à 3 est adaptée pour assurer le cintrage de tubes 1 de faible diamètre, tels que par exemple d'un diamètre de 4,75 mm, prédécoupés à une longueur prédéterminée, et dotés de raccords 2, 3 à chacune de leurs extrémités.
Cette machine à cintrer comprend, en premier lieu, un bâti 4 sur lequel est montée une tête de cintrage décrite ci-dessous, et une pince 5 apte à enserrer l'extrémité arrière du tube 1 en aval du raccord 3, ladite pince étant logée à l'intérieur d'un conduit cylindrique 6 et associée à des moyens d'entraínement classiques (non représentés) aptes à la déplacer longitudinalement selon un axe (X) relativement au bâti 4.
En outre, cette machine à cintrer peut être dotée, soit de moyens d'entraínement en rotation de la pince 5 autour de l'axe (X), soit de moyens d'entraínement en rotation du bâti 4 autour de la pince 5, et ce dans le but de réaliser des pliages multidirectionnels. Les têtes de cintrage ci-dessous décrites peuvent également équiper une machine à cintrer telle que décrite dans le brevet FR 2 554 021.
A des fins de simplification, la machine à cintrer sera toutefois décrite ci-dessous dans une position fixe telle que représentée aux figures permettant de cintrer le tube 1 soit à droite, soit à gauche, par formage dans un plan horizontal, et de réaliser des spires à axe de révolution vertical.
En premier lieu, la tête de cintrage comporte deux galets de formage 7, 8 de forme générale semi-circulaire (telle que représentée aux figures) ou semi-elliptique, dotés chacun de deux gorges superposées 9, 10, de sections semi-circulaires, permettant de guider des tubes de diamètres différents, tels que par exemple un tube 1 de diamètre donné et le même tube 1 recouvert d'une gaine.
Chacun de ces galets de formage 7, 8 est monté sur l'extrémité supérieure d'un arbre de rotation vertical 12, 13 auquel il est solidarisé au moyen d'une vis 11, chacun desdits arbres étant logé et monté rotatif à l'intérieur d'alésages ménagés dans un boítier 14.
Les moyens d'entraínement en rotation de ces arbres 12, 13 autour de leur axe de révolution respectif (Y2), (Y3) comprennent, pour chacun desdits arbres, un pignon 15, 16 monté autour et solidaire de ce dernier. Ils comprennent, également, une crémaillère 17 s'étendant horizontalement et dotée de deux faces latérales dentées agencées pour engréner chacune avec un des pignons 15, 16.
Les moyens d'entraínement en rotation des arbres 12, 13 comprennent, enfin, un vérin 70 agencé horizontalement, dont le corps est solidaire du bâti 4, et dont la tige est solidarisée à la crémaillère 17 de façon à engendrer les déplacements de cette dernière selon un axe horizontal (X1).
De tels moyens d'entraínement en rotation permettent de faire pivoter les galets de formage 7, 8 d'un angle de 90 degrés entre :
  • une position accolée desdits galets, représentée aux figures, où ces derniers assurent le guidage du tube 1,
  • et une position "d'ouverture" desdits galets (représentée en pointillé à la figure 2), où les faces planes tronquées de ces derniers se trouvent en vis-à-vis, permettant notamment la mise en place et le déchargement du tube 1.
Il est à noter, en outre, que ces moyens d'entraínement en rotation des arbres 12, 13, et donc des galets de formage 7, 8 permettent d'utiliser des galets de taille supérieure à ceux représentés aux figures en vue d'obtenir des rayons de formage différents. A cet effet, il suffit simplement que l'axe de rotation de ces galets soit excentré de façon adéquate par rapport à l'axe de symétrie de ces derniers.
Les galets de formage 7, 8 sont également associés à des moyens d'entraínement en translation respectivement selon les axes (Y2), (Y3), aptes à amener, soit l'une, soit l'autre gorge 9, 10 dans l'axe du plan de déplacement du tube 1.
Ces moyens d'entraínement en translation comprennent, pour chaque arbre 12, 13, un piston 18, 19 solidarisé sous l'extrémité inférieure dudit arbre au moyen d'une vis telle que 20, chacun desdits pistons s'étendant dans une chambre de vérin 21, 22 ménagée dans le boítier 14, et dotée classiquement d'entrées de fluides aptes à permettre d'engendrer les déplacements des pistons.
La tête de cintrage comprend également un doigt de pliage 23 consistant en un galet de forme cylindrique disposé en aval des galets de formage 7, 8 et associé à :
  • des moyens de déplacement dudit doigt de pliage selon une trajectoire circulaire centrée sur un axe (y) coplanaire avec les axes (Y2), (Y3), et perpendiculaire à l'axe (X),
  • des moyens de déplacement en translation dudit doigt de pliage selon un axe (Y1) parallèle à (Y),
  • et des moyens de déplacement en translation dudit doigt de pliage selon des axes radiaux par rapport à l'axe (Y).
A cet effet, la machine à cintrer comprend, en premier lieu, un bloc rotatif 24 solidaire d'un arbre moteur 25 s'étendant selon l'axe (Y) et situé sous le boítier 14, ledit arbre étant monté rotatif par rapport au bâti 4 par l'intermédiaire de roulements tels que 26, et étant entraíné en rotation par un moto-réducteur 27 coaxial avec ce dernier.
En vue des déplacements du doigt de pliage 23 selon l'axe (Y1), la machine à cintrer comporte un premier chariot 28 monté sur le bloc rotatif 24 par l'intermédiaire d'un système de guidage en translation 29 en forme de queue d'aronde, et solidarisé à la tige d'un vérin 30 agencé verticalement, dont le corps est porté par une platine horizontale 31 fixée au bloc rotatif 24.
Enfin, en vue des déplacements du doigt de pliage 23 selon des axes radiaux par rapport à l'axe (Y), la machine à cintrer comporte un deuxième chariot 32 monté sur le premier chariot 28 par l'intermédiaire d'un système de guidage en forme de queue d'aronde, et solidarisé à la tige d'un vérin 33 agencé horizontalement, dont le corps est porté par le premier chariot 28.
Le doigt de pliage 23 est quant à lui porté par ce deuxième chariot 32 et se trouve disposé au droit de l'extrémité d'un bras incliné 34 s'étendant au-dessus dudit deuxième chariot en direction des galets de formage 7,8.
La machine à cintrer comporte, par ailleurs, des premier et second moyens de guidage du tube 1 agencés pour éviter toute déformation dudit tube en amont des galets de formage 7, 8.
Les premiers moyens de guidage consistent en une réglette 35 disposée immédiatement en amont des galets de formage 7, 8 et présentant une face d'appui formant support pour le tube 1. Cette réglette 35 consiste en un cavalier en forme de U axé sur l'axe (X), et est montée sur une pièce 36 porte-réglette articulée par rapport au bâti 4 autour d'un axe horizontal orthogonal à l'axe (X), de façon à permettre d'escamoter la réglette 35 par pivotement de cette dernière, et d'amener la pince 6 au contact des galets de formage 7, 8.
Les moyens de pivotement de cette réglette 35 consistent, quant à eux, en un vérin 37 s'étendant selon un axe incliné sensiblement de 45° par rapport à l'axe (X), dont la tige est articulée sur ladite réglette, et dont le corps est articulé à l'intérieur d'une chape 38 solidaire du bâti 4.
Les deuxièmes moyens de guidage comprennent, tel que représenté à la figure 4, deux roulettes 39, 40 portées chacune par un bras tel que 50 s'étendant au travers d'une lumière ménagée dans le conduit 6 de guidage de la pince 5, lesdits bras étant montés pivotants, chacun sur une patte telle que 41 solidaire d'une bride 51 montée sur le conduit 6.
De plus, des ressorts à spirale tels que 52 disposés autour de l'arbre de rotation des bras 50 et solidaires des pattes 41 et desdits bras, sont adaptés pour maintenir ces derniers, en l'absence de sollicitation, dans une position où ils sont inclinés vers l'arrière par rapport au sens de déplacement du tube 1.
Ainsi, les roulettes 39, 40 assurent le maintien et le guidage du tube 1 lors du déplacement longitudinal de ce dernier, mais s'escamotent transversalement sous l'effet de la pression exercée par la pince 5 lorsque cette dernière provient au contact desdites roulettes.
La machine à cintrer comporte, par ailleurs, un organe d'appui adapté pour assurer le support du tube 1 lorsque le bâti 4 est pivoté de 180° par rapport à la position représentée aux figures, et lors de "l'ouverture" des galets de formage 7, 8.
Cet organe d'appui consiste en un câble 53 s'étendant à l'intérieur d'une gaine 54, une des extrémités de ce câble étant solidarisée à la tige d'un vérin 55 agencé pour amener ledit câble à coulisser à l'intérieur de ladite gaine, et l'autre extrémité étant disposée de façon à venir se positionner transversalement sous le tube 1 (dans la position précitée du bâti 4) lors du déploiement du vérin 55.
La machine à cintrer comporte, en outre, deux plaques d'appui 56, 57 destinées à permettre de déterminer le pas des spires lors de la formation de ces dernières. '
A cet effet, ces deux plaques d'appui 56, 57 consistent en deux plaques courbes présentant une face supérieure convexe, disposées orthogonalement par rapport à l'axe (X) de part et d'autre de ce dernier, en amont des galets de formage 7, 8 et décalées vers le haut par rapport audit axe (X).
De plus, ces plaques d'appui 56, 57 sont portées par des pattes verticales telles que 59 percées d'un trou oblong à grand axe vertical et solidarisées au bâti 4 au moyen de vis telle que 60 permettant de régler la position en hauteur desdites plaques d'appui et donc de modifier le pas des spires.
Tel que représenté à la figure 5, lors de la formation de spires, le tube 1 est amené à se déplacer sur la face supérieure d'une des plaques d'appui 56, 57 qui détermine donc le pas de cette spire, ajustable selon la position en hauteur de cette dernière.
La machine à cintrer comprend, enfin, deux cellules 61, 62 disposées en amont des plaques d'appui 56, 57 symétriquement de part et d'autre de l'axe (X) de façon que le faisceau d'une desdites cellules soit coupé par le brin d'extrémité du tube 1 lors de la formation de spires.
Ces deux cellules 61, 62 associées à une machine à cintrer à commande numérique, ont pour but de permettre, lors de la réalisation d'une série de produits identiques, de consommer une longueur développée fixe pour la formation des spires, et de former des spires dont l'angle du brin de sortie et l'angle du brin d'entrée sont toujours identiques.
A cet effet, la machine à cintrer est programmée, lors de chaque tour de spire, pour :
  • mesurer la longueur développée pour la formation de ce tour grâce à la détection du brin d'extrémité du tube 1,
  • calculer à partir de cette longueur développée, le rayon de ce tour de spire,
  • corriger, lorsque ce rayon diffère du rayon théorique prédéterminé, le rayon du tour de spire suivant en commandant un déplacement du doigt de pliage 23 par actionnement du motoréducteur 27,
  • le tout de façon que la longueur développée pour la formation de la spire soit rigoureusement toujours la même, moyennant la réalisation acceptable d'une spire présentant des rayons légèrement différents.

Claims (16)

  1. Tête de cintrage pour machine à cintrer des tubes (1) de faibles diamètres prédécoupés et dotés de systèmes de raccords (2, 3) à chacune de leurs extrémités, caractérisée en ce qu'elle comprend :
    deux galets de formage (7, 8) présentant chacun au moins une gorge périphérique (9, 10) de section semi-circulaire adaptée pour former, dans une position accolée desdits galets, un conduit de guidage axé selon un axe (X), présentant un col de diamètre sensiblement supérieur à celui du tube (1),
    des moyens (12-17) de déplacement relatif des galets de formage (7, 8), aptes à positionner lesdits galets soit dans leur position accolée, soit dans une position dite d'ouverture, apte à permettre le passage du tube (1) selon un axe perpendiculaire à l'axe (X),
    un doigt de pliage (23) disposé en aval et à proximité des galets de formage (7, 8),
    des moyens (24-27) de déplacement du doigt de pliage (23) selon une trajectoire circulaire centrée sur un axe (Y) orthogonal à l'axe (X),
    des moyens (30) de déplacement en translation du doigt de pliage (23) selon un axe (Y1) parallèle à (Y),
    des organes (39, 40) de guidage du tube (1) disposés de part et d'autre de l'axe (X) de façon à venir au contact dudit tube en amont et à proximité des galets de formage (7, 8), lesdits organes de guidage étant adaptés pour s'escamoter transversalement sous l'effet d'un effort longitudinal exercé par les moyens de préhension (5).
  2. Machine à cintrer des tubes (1) de petits diamètres, notamment inférieurs à 10 mm, prédécoupés de façon à présenter une longueur prédéterminée et dotés de systèmes de raccords (2, 3) à chacune de leurs extrémités, ladite machine à cintrer comprenant un bâti (4) sur lequel est montée au moins une tête de cintrage (7, 8, 23), et des moyens (5) de déplacement longitudinal du tube (1) relativement au bâti (4) selon un axe (X), et étant caractérisée en ce que :
    les moyens de déplacement longitudinal comprennent des moyens de préhension (5) de l'extrémité arrière du tube (1), et des moyens d'entraínement desdits moyens de préhension selon l'axe longitudinal ( X ), et en ce que
    chaque tête de cintrage est une tête de cintrage selon la revendication 1.
  3. Machine à cintrer selon la revendication 2, caractérisée en ce que :
    les galets de formage (7, 8) comportent deux gorges superposées (9, 10) de sections adaptées pour former deux conduits de guidage présentant des cols de diamètres différents,
    des moyens (18, 19) de déplacement en translation des galets de formage (7, 8) selon un axe (Y2), (Y3) parallèle à (Y) sont adaptés pour positionner ces derniers de façon que l'une ou l'autre de leur gorge (9, 10) soit axée par rapport à l'axe longitudinal (X).
  4. Machine à cintrer selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (33) de déplacement en translation du doigt de pliage (23) aptes à le déplacer radialement par rapport à l'axe (Y).
  5. Machine à cintrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une réglette (35) disposée en amont des galets de formage (7, 8) au contact de ceux-ci, et présentant une face d'appui formant support pour le tube (1), ladite réglette étant associée à des moyens de déplacement (37) adaptés pour l'amener dans une position escamotée autorisant d'avancer les moyens de préhension (5) au contact des galets de formage (7, 8).
  6. Machine à cintrer selon la revendication 5, caractérisée en ce que la réglette (35) présente la forme d'un U, les moyens de déplacement de ladite réglette consistant en des moyens de pivotement (37) aptes à la faire basculer autour d'un axe orthogonal aux axes (X) et (Y).
  7. Machine à cintrer selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de déplacement relatif des galets de formage (7, 8) comprennent des moyens (12-17) d'entraínement en rotation de chacun de ces galets autour des axes (Y2), (Y3), lesdits galets présentant une forme non circulaire adaptée pour libérer un espace lors de leur rotation à partir de leur position accolée.
  8. Machine à cintrer selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque galet de formage (7, 8) présente une forme générale semi-circulaire ou semi-elliptique.
  9. Machine à cintrer selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que chaque galet de formage (7, 8) est monté sur un arbre (12, 13) s'étendant respectivement selon l'axe (Y2), (Y3), les moyens d'entraínement en rotation desdits galets comportant deux pignons (15, 16) montés chacun sur un des arbres (12, 13), une crémaillère (17) dotée de deux faces latérales dentées agencées pour engrener chacune avec un pignon (15, 16), et des moyens (70) d'entraínement de la crémaillère (17) selon un axe longitudinal (X1) parallèle à l'axe (X).
  10. Machine à cintrer selon les revendications 3 et 9 prises ensemble, caractérisée en ce que l'arbre (12, 13) de chaque galet de formage (7, 8) est constitué d'une tige d'un vérin (18, 19, 21, 22) agencé de façon à engendrer les déplacements en translation dudit galet respectivement selon l'axe (Y2), (Y3).
  11. Machine à cintrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe d'appui (53) rétractable latéralement relativement à l'axe (X) agencé pour venir se positionner au contact d'une génératrice du tube (1) diamétralement opposée à celle reposant sur la face d'appui de la réglette (35), en amont et à proximité des galets de formage (7, 8).
  12. Machine à cintrer selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'organe d'appui est constitué d'un câble (53) s'étendant à l'intérieur d'une gaine (54), une des extrémités de ce câble (53) étant solidarisée à une tige de vérin (55) agencé pour amener ledit câble à coulisser à l'intérieur de ladite gaine, et l'autre extrémité de ce câble (53) s'étendant selon un plan orthogonal aux plans (X) et (Y) de façon à venir se positionner au contact du tube (1) lors du déplacement du vérin (55).
  13. Machine à cintrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte deux plaques d'appui (56, 57) présentant une face d'appui convexe, disposées orthogonalement par rapport à l'axe (X), de part et d'autre de ce dernier, en amont des galets de formage (7, 8), lesdites plaques d'appui étant décalées par rapport auxdits galets de formage selon un axe parallèle à l'axe (Y), et disposées de façon que lors de la formation de spires, le tube (1) soit amené après cintrage à se déplacer sur la face d'appui d'une des plaques d'appui (56, 57).
  14. Machine à cintrer selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de réglage de la position des plaques d'appui (56, 57) le long d'un axe parallèle à l'axe (Y).
  15. Machine à cintrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les organes (39, 40) de guidage du tube (1) sont disposés chacun sur l'extrémité d'un bras (50) monté pivotant par rapport au bâti (4) et associé à des moyens élastiques (52) aptes à le maintenir dans une position inclinée vers l'arrière par rapport au sens de déplacement dudit tube.
  16. Machine à cintrer selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend :
    deux cellules de détection (61, 62) disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe (X), en amont des galets de formage (7, 8), de façon que, selon le sens de cintrage, le faisceau de l'une desdites cellules soit coupé par l'extrémité du tube (1) lors de la formation de spires,
    des moyens de commande numérique programmés pour calculer la longueur développée pour la formation de chaque tour de spire, comparer cette valeur avec une valeur mémorisée représentative de la longueur développée théorique nécessaire pour la formation d'un tour de spire, et commander, en fonction du résultat de cette comparaison, un déplacement du doigt de pliage (23) le long de sa trajectoire circulaire en vue de la formation du tour de spire suivant, de façon que la longueur totale développée pour la formation d'une spire soit rigoureusement toujours la même pour une série de produits identiques.
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