Dispositif de cintrage de tubes ou profilés à structure symétrigue pour double sens de cintrage et machine équipée du dispositif.
La présente invention concerne un nouveau dispositif pour le cintrage de tubes ou de profilés et une machine comportant ce dispositif.
L'invention se rapporte particulièrement mais non limitativement à la technique dite de cintrage par enroulement-tension dont le principe est rappelé ici en liaison avec les figures 1 à 3.
Un tube (A) est immobilisé sur une forme (B) de cintrage par un mors (C).
L'ensemble (forme de cintrage-mors) est mis en rotation, une réglette (D) ou des galets (E) maintiennent le tube (A) dans l'axe de la machine.
C'est la technique la plus utilisée pour la fabrication de pièces industrielles.
Elle permet le cintrage à rayons courts (facteur R 0,8), de tubes à parois minces (facteur E de 200).
La qualité et la précision des pièces réalisées avec cette technique sont dépendantes du maintien du tube par le mors sur la forme de cintrage.
Tout glissement engendre deux effets :
- Création de plis à l'intrados (F) (ou intérieur)du cintre, - Altération des parties droites (G) entre cintres, d'où une dégradation de la géométrie des pièces.
Le mors de serrage doit, pour être efficace, avoir une force de serrage suffisante et une grande rigidité pour transmettre la force de serrage.
Sur les machines existantes,.le mouvement est réalisé soit par un vérin (hydraulique ou pneumatique) associé à un système mécanique généralement un système de genouillère, soit par un moteur (électrique) associé à un système vis-écrou.
Cet ensemble est monté sur un bras de cintrage tournant autour de la forme de cintrage.
La conception des pièces en tube à parois minces est actuellement "bridée"
par la capacité des moyens disponibles sur le marché d'enchaîner avec plus ou moins de difficultés des cintrages dans le sens horaire (voir figure 4) et des cintrages dans le sens anti-horaire (voir figure 5).
Cette situation impose donc, lorsque le besoin de deux sens de cintrage est nécessaire, d'envisager une conception modulaire avec plusieurs pièces, dont chacune n'a qu'un sens de cintrage, ou l'utilisation de solutions plus lourdes et/ou plus complexes, ainsi l'état de la technique propose plusieurs solutions à
savoir :
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) Device for bending tubes or profiles with symmetrical structure for double bending direction and machine equipped with the device.
The present invention relates to a novel device for the bending of tubes or profiles and a machine comprising this device.
The invention relates particularly but not exclusively to the technical called winding-voltage bending, the principle of which is recalled here in bond with Figures 1 to 3.
A tube (A) is immobilized on a bending form (B) by a jaw (C).
The assembly (jaw-jaw form) is rotated, a ruler (D) or rollers (E) hold the tube (A) in the axis of the machine.
This is the most used technique for making parts industrial.
It allows the short-radius bending (factor R 0.8) of walled tubes thin (E factor of 200).
The quality and precision of the pieces made with this technique are dependent on maintaining the tube by the jaw on the bending form.
Any slip causes two effects:
- Creation of folds on the underside (F) (or inside) of the hanger, - Alteration of the straight parts (G) between hangers, hence a degradation of the geometry of the pieces.
The clamping jaw must, in order to be effective, have a clamping force sufficient and high rigidity to transmit the clamping force.
On existing machines, the movement is carried out either by a jack (hydraulic or pneumatic) associated with a mechanical system usually a toggle system, either by a motor (electric) associated with a system screw-nut.
This set is mounted on a bending arm rotating around the shape bending.
The design of thin-walled tube parts is currently "clamped"
by the ability of the means available on the market to connect with more or less difficulty in bending clockwise (see Figure 4) and bends counter-clockwise (see figure 5).
This situation therefore imposes when the need for two directions of bending is necessary to consider a modular design with several parts, including each has only one sense of bending, or the use of heavier solutions and or more complex, so the state of the art offers several solutions to know :
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
2 = réaliser les deux sens de cintrage avec un équipement disposant de deux têtes de cintrages dont le principe est représenté à la figure 6. Le tube est successivement cintré dans un premier sens par une première tête (a) de cintrage puis en sens contraire par passage dans une deuxième tête de cintrage (b).
= réaliser les deux sens de cintrage avec un équipement comportant deux outils (c, d) montés de part et d'autre d'une tête de cintrage, et dont le principe est représenté en figure 7. Les deux outils (c, d) sont montés sur le même axe (e) de cintrage, le changement de sens de cintrage nécessite une combinaison complexe de mouvements.
= réaliser les deux sens de cintrage avec deux outils (f, g) à axes de rotation commutables selon le principe de la figure 8. Dans ce cas, la commutation du sens de cintrage est très rapide, mais la mécanique est complexe. De plus, cette solution ne permet pas de changement de rayon de cintrage.
= réaliser les deux sens de cintrage avec deux outils (h, i) situés sur des plans différents selon le principe de la figure 9. Dans ce cas, le changement de sens de cintrage nécessité des mouvements complexes.
Toutes ces solutions de l'art antérieur impliquent une mécanique plus ou moins complexe et nécessitent toutes deux outils de cintrage.
De ce fait, pour les marchés les plus porteurs tels que l'automobile et l'aéronautique, toujours en recherche de solutions économiques et adaptées aux changements simples et rapides de séries, le besoin des concepteurs n'est pas pleinement satisfait.
L'objectif de la présente invention est de proposer une solution plus économique que celles de l'art antérieur et qui réponde aux besoins des concepteurs.
L'invention atteint cet objectif et consiste en une tête de cintrage par exemple pour une technique de cintrage par enroulement-tension, du type comportant un ensemble (forme de cintrage-mors) mis en rotation autour d'un premier axe, un ou des galets maintenant un tube ou un profilé serré contre la forme de cintrage pendant le cintrage, caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble unique (forme de cintrage-mors) pouvant être positionné selon l'une ou l'autre de deux positions de départ de cintrage, symétriques par rapport à l'axe du tube de façon à
permettre, soit à partir d'une des deux positions, un cintrage dans un sens de cintrage, soit à partir l'autre position, un cintrage en sens inverse, l'ensemble unique étant une tête de 2 = realize both directions of bending with equipment having two bending heads whose principle is shown in Figure 6. The tube is successively bent in a first direction by a first head (a) of bending then in opposite directions by passing through a second bending head (b).
= realize both directions of bending with equipment comprising two tools (c, d) mounted on either side of a bending head, and whose principle is shown in Figure 7. The two tools (c, d) are mounted on the same axis (e) of bending, bending direction change requires a complex combination of movements.
= realize the two directions of bending with two tools (f, g) with axes of rotation switchable according to the principle of Figure 8. In this case, the switching of the meaning Bending is very fast, but the mechanics are complex. In addition, this solution does not allow a change of bending radius.
= realize the two directions of bending with two tools (h, i) located on Plans according to the principle of Figure 9. In this case, the change of direction of bending need complex movements.
All these solutions of the prior art imply a more mechanical or less complex and require both bending tools.
As a result, for the most buoyant markets such as the automobile and aeronautics, always in search of economic solutions and adapted to Simple and fast changes of series, the need of the designers is not fully satisfied.
The objective of the present invention is to propose a solution more than those of the prior art and which meets the needs of the designers.
The invention achieves this objective and consists of a bending head by example for a winding-voltage bending technique, of the type comprising a together (form of bending-jaw) rotated about a first axis, a or rollers holding a tube or profile tight against the bending form while bending, characterized in that it comprises a single set (form of jaw bending) which can be positioned in either of two positions of start of bending, symmetrical with respect to the axis of the tube so as to allow, either from one of the two positions, bending in one direction of bending, from the other position, a bending in the opposite direction, the single set being a head of
3 cintrage composée d'un plateau principal tournant autour du premier axe central, d'un galet monté concentriquement sur ledit premier axe, et parallèlement au plateau principal, d'un mors de serrage monté en rotation autour d'un troisième axe monté lui-même excentré sur un plateau satellite monté en rotation sur un deuxième axe porté
par le plateau principal et à une distance prédéterminée du premier axe.
L'invention porte également sur une machine équipée d'une tête de cintrage de ce type, commandée par une commande numérique gérant l'ensemble des mouvements des composants de la machine.
Plus particulièrement la commande numérique calcule les déplacements des composants et les paramètres de cintrage à partir des deux coordonnées planaires (x et y) et de l'angle de rotation (a) définissant les déplacements du mors.
La commande numérique commande en outre classiquement un moyen de guidage-réglette, un moyen de positionnement du tube, un moyen de guidage du mandrin et un moyen de positionnement du tube.
Enfin, la machine présente une structure symétrique dont les changements de sens de cintrage s'effectuent par simple rotation des axes.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées suivantes :
- figures 1 et 2 : schémas de principe d'un ensemble de cintrage par enroulement-tension, - figure 3 : exemple de tube cintré par un ensemble des figures 1 ou 2, - figures 4 et 5 : schémas de principe de cintrage en sens-horaire, ou anti-horaire, - figure 6 : schéma d'un équipement à deux têtes pour cintrage dans les deux sens, - figure 7 schéma d'un équipement à deux outils symétriques, - figure 8 schéma d'un équipement à deux outils commutables, - figure 9 schéma d'un équipement à deux outils dans des plans différents, - figure 10 : schéma de principe d'une tête de cintrage symétrique selon l'invention, - figure 11 : schéma montrant les trois mouvements de rotation principaux, - figure 12 : détail des positions des éléments constitutifs de la tête en position de départ, 3 bending composed of a main plate rotating around the first axis central, of a roller mounted concentrically on said first axis, and parallel to the tray main, a clamping jaw mounted in rotation about a third axis mounted himself even eccentric on a satellite tray mounted in rotation on a second axis door by the main plate and at a predetermined distance from the first axis.
The invention also relates to a machine equipped with a bending head of this type, controlled by a numerical control managing all the movements of the components of the machine.
More particularly, the numerical control calculates the displacements of the components and bending parameters from both coordinates planar (x and y) and the angle of rotation (a) defining the movements of the jaw.
In addition, numerical control classically commands a means of guide-ruler, means for positioning the tube, means for guiding the mandrel and means for positioning the tube.
Finally, the machine has a symmetrical structure whose changes of direction of bending are made by simple rotation of the axes.
The invention will be better understood from the following description made in reference to the following appended figures:
- Figures 1 and 2: schematic diagrams of a bending assembly by winding voltage, FIG. 3: example of tube bent by a set of FIGS. 1 or 2, FIGS. 4 and 5: schematic diagrams of clockwise or anti-clockwise bending schedule, - Figure 6: diagram of a two-head equipment for bending in the both directions, - Figure 7 diagram of an equipment with two symmetrical tools, FIG. 8 diagram of a device with two switchable tools, - Figure 9 diagram of a two-tool equipment in different plans, FIG. 10: schematic diagram of a symmetrical bending head according to the invention, FIG. 11: diagram showing the three main rotational movements, FIG. 12: detail of the positions of the constituent elements of the head in starting position,
4 - figure 13 : détail des positions en phase de bridage du tube, - figure 14 : détail des positions en phase de cintrage du tube, - figures 15, 16, 17 : détail des positions pour un cintrage en sens contraire de celui obtenu avec les figures 12, 13,14, - figures 18, 19 : détail des positions lorsque le mors est ouvert puis fermé, - figure 20 : représentation graphique des efforts - figures 21, 22 : schémas d'une machine complète et des mouvements de ses différents composants.
L'idée inventive a consisté à développer une nouvelle architecture remplaçant le bras de cintrage actuel et qui permettrait de réaliser le cintrage de tubes à parois minces dans les deux sens (horaire et anti-horaire) avec un même outillage.
Cette nouvelle architecture doit donc comporter un moyen de cintrage à
structure symétrique.
Sur la base de cette idée de symétrie, l'idée inventive a évolué vers le concept d'une tête de cintrage circulaire dont les caractéristiques sont représentées sur les figures 10 à 17 et qui sont les suivantes :
= le bras de cintrage est remplacé par une couronne, d'où une structure symétrique de la rotation, = la rigidité est nettement meilleure car le diamètre de guidage est beaucoup plus important qu'avec un bras de cintrage, = le déplacement (serrage) du mors en translation est obtenu par trois rotations contrôlées par des axes numériques, = le déplacement linéaire du mors de serrage se fait en interpolant ces trois axes.
Le système de serrage se comporte comme une bielle d'où un déplacement rapide pendant la course, où les efforts sont faibles, et plus lents en fin de course, où
les efforts sont importants du fait de la triangulation des axes.
De plus, le fait d'utiliser trois rotations synchronisées permet de programmer la position du mors selon deux axes perpendiculaires et une rotation.
Le contrôle de l'orientation du mors de serrage par rotation permet d'optimiser le serrage.
On comprendra mieux le fonctionnement de cette tête de cintrage à l'aide de la description détaillée qui suit.
La tête de cintrage circulaire (1) (voir figure 10 et 11) comporte un plateau principal circulaire (2) tournant autour de son axe central (Ai). Les outils de cintrage sont composés d'un galet de formage (3) monté concentriquement sur l'axe (Ai) et au-dessus du plateau principal (2), d'un mors de serrage (4) à déplacement rectiligne relativement de l'axe (A3) dans un repère (Ox, Oy).
Ce mouvement rectiligne résulte du montage du mors selon un principe de l'excentrique.
Le mors (4) est monté en rotation autour d'un axe (A3) monté lui-même en périphérie d'un plateau satellite (5) monté à rotation sur un axe (A2) porté
par le plateau principal et à une distance prédéterminée de l'axe (Ai).
Une réglette (6) est prévue pour guider classiquement le tube.
Sur le schéma de principe de la figure 11 la tête de cintrage est composée d'un plateau principal (1) tournant autour de l'axe central (A,). Une seconde rotation (A2) solidaire de la première rotation, excentrée par rapport à l'axe (A,) permet de déplacer un point excentré de l'axe (A2) relativement à l'axe de la première rotation (A,). Ce déplacement dans un plan perpendiculaire (PL,) à l'axe central (A,) permet un déplacement relatif du point (PT,) par rapport au point (PT2).
L'association et/ou le déplacement combiné de ces deux axes permet de générer des trajectoires quelconques dans le plan (PL,). On définit ainsi l'origine d'un vecteur. La direction du vecteur indispensable pour le fonctionnement d'un outillage de cintrage est fourni par la troisième rotation (A3) qui permet d'orienter le vecteur dans le système de coordonnées défini selon l'axe (A,).
On dispose donc d'un système permettant au vecteur de se déplacer de façon quelconque dans le plan (PL,).
Ce principe mécanique est applicable pour déplacer un vecteur dans un plan.
Ce déplacement se décompose pour le cintrage des tubes en une phase de déplacement linéaire pour serrer le tube sur la forme de cintrage, une autre phase de déplacement circulaire pour le cintrage du tube, une phase de déplacement linéaire pour le desserrage du tube.
On décrit ci-après en référence aux figures 12 à 14 les phases de cintrage dans un sens et en référence aux figures 15 à 17 les phases de cintrage en sens inverse.
La figure 12 correspond à une phase de chargement d'un tube (6) : le galet de formage (3) et la réglette (7) étant alignés, le mors de serrage (4) est écarté pour permettre le chargement du tube (6) par l'avant, et se trouve dans une position de départ (Pi) située à une distance (S) de l'axe (AiX) de la machine.
La figure 13 correspond à une phase de bridage du tube : le galet 3 ne bouge pas, la réglette vient au contact du tube (6), et la conjugaison et la synchronisation des rotations du plateau principal (2) dans le sens anti-horaire autour de (Ai), du plateau satellite (5) dans le sens horaire autour de (A2) et du mors (4) dans le sens anti-horaire autour de (A3) génère un déplacement rectiligne du mors qui vient brider le tube (6) contre le galet de formage.
Cette configuration du mors (3) sur un axe excentré sur le plateau satellite permet d'obtenir des efforts de bridage très importants.
La figure 14 correspond à la phase de cintrage du tube : le tube (6), serré
sur le galet (3) par le mors (4), est enroulé sur le galet (3) par rotation du galet dans le sens horaire autour de l'axe (Ai) et par rotation du plateau satellite dans le sens horaire autour du même axe (Ai), le mors pivotant autour de (A3) pour rester constamment en position optimale de serrage.
La phase de débridage n'est pas représentée, dans cette phase, le galet reste fixe, une synchronisation inverse des rotations utilisées en phase de bridage permet au mors de serrage de s'écarter du galet de formage. Lorsque le mors est écarté, la réglette (7) s'écarte et recule, le plateau principal (2) revient en position pour le cintre suivant, le tube avance et le galet de formage revient en position. Une nouvelle phase de bridage peut commencer.
Les figures 15, 16, 17 représentent les mêmes phases de fonctionnement à
partir d'une réglette et d'un plateau satellite positionnés symétriquement sur la figure 15 par rapport à leurs positions de départ de la figure 12. La figure 15 représente donc une phase de chargement, la figure 16 une phase de bridage, et la figure une phase de cintrage en sens inverse du cintrage obtenu avec les phases des figures 12 à 14. Le point (P2) repère la position de départ du mors qui est situé à une distance (S') de l'axe (AiX) de la machine, et symétriquement par rapport à la position de départ (Pi).
Les figures 18, 19, 20, représentent schématiquement les rotations (AXE1) autour de l'axe (Ai), (AXE2) autour de l'axe (A2), et (AXE3) autour de l'axe (A3) pour un cintrage en sens horaire, et montrent respectivement :
- en figure 18, la position des axes lorsque le mors est ouvert, (S) indiquant le réglage initial de serrage, - en figure 19, la position des axes lorsque le mors est fermé, les cotes (x) et (y) indiquant le réglage final de serrage, - en figure 20, la triangulation des efforts en position fermée du mors avec (Fa) pour la composante de serrage sur un axe et (Fc) pour la composante de serrage sur le tube, et (a) l'angle de rotation ~
du mors, Tg (composante) qui montre que pour un effort (Fa) donné, lorsque l'angle alpha tend vers O, l'effort de serrage sur le tube (Ft) croit très fortement (tend vers l'infini donc limité par la rigidité de l'ensemble).
Le fait d'utiliser trois rotations synchronisées permet de programmer le déplacement rectiligne du mors selon deux directions perpendiculaires (Ox) et (Oy) et selon sa rotation d'angle (a), qui correspond à la rotation nécessaire du mors autour de son axe (A3) pour qu'il reste toujours positionné de façon optimale par rapport au galet et optimiser ainsi le serrage du tube pendant la rotation dudit galet (3).
Dans le cas du cintrage des tubes ou profilés décrit ci-après pour exemple, l'ensemble des fonctions et des mouvements nécessaires pour constituer une machine optimale complète intégrant une tête de cintrage selon l'invention, est détaillé ci-après en liaison avec les figures 21, 22.
Les moyens nécessaires sont les suivants - moyen (9) de guidage-réglette par exemple : pour le serrage et l'accompagnement du tube ou profilé, - moyen ou chariot (8) de positionnement du tube : pour le serrage, l'avance et l'orientation du tube, - moyen de guidage (10) : pour la mise en position du mandrin (11) dans le tube avant cintrage puis son retrait après cintrage, - moyen de positionnement du tube : pour son positionnement à droite ou à
gauche et le retournement de la tête de serrage pour la mettre en position symétrique.
Un contrôle par commande numérique permet la rotation simultanée et synchronisée des trois axes principaux mais aussi les mouvements complémentaires nécessaires, à savoir :
AXE 1: Rotation pour cintrage du tube, AXE 2: Rotation pour serrage mors (4), AXE 3: Rotation pour orientation mors (4), MVT 4: Rotation du galet formeur (3), MVT 5: Serrage réglette (7) en translation, MVT 6: Avance réglette (7) en translation, MVT 7: Déplacement linéaire d'un chariot porte tube (8), MVT 8: Rotation pour orientation du chariot (8) pour un cintrage dans un autre plan, MVT 9: Serrage tube.
MVT 10: Avance et retrait de mandrin (11) MVT 11 : Rayon de cintrage chariot (8), Il est précisé que, dans l'exemple représenté, tous les mouvements de rotation sont plans et horizontaux, les axes de rotations étant verticaux et que le guidage du mandrin est classiquement horizontal, dans l'axe du tube depuis une position d'effacement ou de recul de la figure 21, selon laquelle il est retiré du tube (non visible sur la figure 21) et jusqu'à une position de travail selon laquelle il est introduit à l'intérieur du tube pour éviter son écrasement pendant le cintrage.
On pourrait prévoir d'autres configurations, sans sortir du cadre de l'invention, par exemple une configuration où la tête de cintrage serait verticale avec des mouvements de rotation dans un plan vertical.
On pourrait également prévoir de placer le galet (3) et les autres éléments satellites de l'excentrique en dessous du plateau principal (2).
Une machine selon l'invention a préférentiellement une capacité de cintrage des tubes de 40 à 80 mm de diamètre avec une épaisseur maximale de 2 mm pour un diamètre de 80 mm. 4 FIG. 13: detail of the positions in the clamping phase of the tube, FIG. 14: detail of the positions in the bending phase of the tube, FIGS. 15, 16 and 17: detail of the positions for bending in the opposite direction from that obtained with FIGS. 12, 13, 14, - Figures 18, 19: detail of the positions when the jaw is open and closed, - figure 20: graphical representation of the efforts - Figures 21, 22: Diagrams of a complete machine and movements of its different components.
The inventive idea was to develop a new architecture replacing the current bending arm and which would allow the bending of tubes with walls thin in both directions (clockwise and counterclockwise) with the same tooling.
This new architecture must therefore include a means of bending to symmetrical structure.
On the basis of this idea of symmetry, the inventive idea evolved towards the concept a circular bending head whose characteristics are represented on the Figures 10 to 17 and which are as follows:
= the bending arm is replaced by a crown, hence a structure symmetrical of the rotation, = the rigidity is much better because the guide diameter is much more important than with a bending arm, = displacement (tightening) of the jaw in translation is obtained by three rotations controlled by numerical axes, = the linear displacement of the clamping jaw is done by interpolating these three axes.
The clamping system behaves like a connecting rod from where a displacement fast during the race, where efforts are weak, and slower at the end of race, where the efforts are important because of the triangulation of the axes.
In addition, the fact of using three synchronized rotations makes it possible to program the position of the jaw along two perpendicular axes and a rotation.
Controlling the orientation of the rotating jaw allows optimize the tightening.
The operation of this bending head will be better understood by means of the detailed description that follows.
The circular bending head (1) (see FIGS. 10 and 11) comprises a plate main circular (2) rotating around its central axis (Ai). The tools bending are composed of a forming roller (3) mounted concentrically on the axis (Ai) and above the main plate (2), a moving jaw (4) straight relative to the axis (A3) in a reference (Ox, Oy).
This rectilinear movement results from mounting the bit according to a principle of the eccentric.
The jaw (4) is rotatably mounted about an axis (A3) mounted itself in periphery of a satellite tray (5) rotatably mounted on an axis (A2) worn speak main tray and at a predetermined distance from the axis (Ai).
A slider (6) is provided to guide the tube conventionally.
In the block diagram of Figure 11 the bending head is composed a main plate (1) rotating around the central axis (A,). A second rotation (A2) integral with the first rotation, eccentric with respect to the axis (A,) allows move an eccentric point of the axis (A2) relative to the axis of the first rotation (AT,). This displacement in a plane perpendicular (PL) to the central axis (A,) allows a relative displacement of the point (PT) with respect to the point (PT2).
Association and / or combined displacement of these two axes can generate trajectories any in the plane (PL,). This defines the origin of a vector. The direction of indispensable vector for the operation of a bending tool is provided by the third rotation (A3) which makes it possible to orient the vector in the system of coordinates defined along the axis (A,).
So we have a system that allows the vector to move whatever in the plane (PL,).
This mechanical principle is applicable to move a vector in a plane.
This displacement breaks down for the bending of the tubes in a phase of linear displacement to tighten the tube on the bending form, another phase of circular displacement for bending the tube, a phase of displacement linear for loosening the tube.
With reference to FIGS. 12 to 14, the bending phases are described below.
in one direction and with reference to FIGS. 15 to 17, the phases of bending in meaning reverse.
FIG. 12 corresponds to a loading phase of a tube (6): the roller of forming (3) and the strip (7) being aligned, the clamping jaw (4) is discarded for allow loading of the tube (6) from the front, and is in a position of start (Pi) located at a distance (S) from the axis (AiX) of the machine.
Figure 13 corresponds to a clamping phase of the tube: the roller 3 does not move not, the ruler comes into contact with the tube (6), and the conjugation and the synchronization rotation of the main plate (2) counter-clockwise around (Ai), satellite tray (5) clockwise around (A2) and jaw (4) in meaning anti-clockwise around (A3) generates a rectilinear movement of the bit that comes bridle the tube (6) against the forming roller.
This configuration of the jaw (3) on an eccentric axis on the satellite tray allows to obtain very important clamping forces.
Figure 14 corresponds to the phase of bending of the tube: the tube (6), tight on the roller (3) by the jaw (4), is wound on the roller (3) by rotation of the roller in the meaning around the axis (Ai) and by rotating the satellite plate in the direction schedule around the same axis (Ai), the jaw swivels around (A3) to stay constantly optimal clamping position.
The unclamping phase is not represented, in this phase, the roller remains fixed, an inverse synchronization of the rotations used during the clamping phase allows when the clamping jaws move away from the forming roller. When the bit is dismissed, the slider (7) moves back and forth, the main tray (2) returns to its position for the hanger next, the tube advances and the forming roller returns to position. A
new phase Clamping can begin.
FIGS. 15, 16 and 17 show the same operating phases at from a ruler and a satellite tray positioned symmetrically on the figure 15 with respect to their starting positions of FIG.
represent therefore a loading phase, Figure 16 a clamping phase, and the figure a bending phase in the opposite direction of the bending obtained with the phases of Figures 12 to 14. The point (P2) marks the starting position of the bit which is located at a distance (S ') from the axis (AiX) of the machine, and symmetrically with respect to the position starting point (Pi).
Figures 18, 19, 20 schematically represent the rotations (AXE1) around the axis (Ai), (AX2) around the axis (A2), and (AX3) around the axis (A3) for bending clockwise, and show respectively:
- in Figure 18, the position of the axes when the jaw is open, (S) indicating the initial tightening setting, in FIG. 19, the position of the axes when the jaw is closed, the dimensions (x) and (y) indicating the final tightening setting, in FIG. 20, the triangulation of the forces in the closed position of the jaw with (Fa) for the clamping component on an axis and (Fc) for the clamping component on the tube, and (a) the angle of rotation ~
of the jaw, Tg (component) which shows that for a given effort (Fa), when the angle alpha tends to O, the clamping force on the tube (Ft) is very strongly (tends to infinity, therefore limited by the rigidity of the whole).
Using three synchronized rotations allows programming the rectilinear movement of the jaw in two perpendicular directions (Ox) and (Oy) and according to its angle rotation (a), which corresponds to the necessary rotation of the bit around axis (A3) so that it always remains optimally positioned by report to roller and thus optimize the tightening of the tube during the rotation of said roller (3).
In the case of bending tubes or profiles described below for example, all the functions and movements necessary to constitute a complete optimum machine incorporating a bending head according to the invention, is detailed below in conjunction with Figures 21, 22.
The necessary means are as follows - means (9) for guiding-ruler for example: for the clamping and the accompaniment of the tube or profile, - medium or trolley (8) for positioning the tube: for clamping, advance and the orientation of the tube, - guiding means (10): for positioning the mandrel (11) in the tube before bending and its removal after bending, tube positioning means: for positioning it to the right or to left and turning the clamping head to position symmetrical.
A control by numerical control allows the simultaneous rotation and synchronized of the three main axes but also the movements Additional necessary, namely:
AXIS 1: Rotation for tube bending, AXIS 2: Rotation for clamping jaws (4), AXIS 3: Rotation for jaw orientation (4), MVT 4: Rotation of forming roller (3), MVT 5: Tightening slide (7) in translation, MVT 6: Advance slider (7) in translation, MVT 7: Linear displacement of a tube carrier (8), MVT 8: Rotation for carriage orientation (8) for bending in another plan, MVT 9: Tightening tube.
MVT 10: Chuck feed and withdrawal (11) MVT 11: Cart bending radius (8), It is specified that, in the example shown, all the movements of rotation are flat and horizontal, the axes of rotation being vertical and that the mandrel guidance is classically horizontal, in the axis of the tube since a position of deletion or retreat of Figure 21, according to which it is removed from the tube (not visible in Figure 21) and to a working position according to which he is inserted inside the tube to prevent crushing during bending.
We could foresee other configurations, without leaving the framework of the invention, for example a configuration where the bending head would be vertical with rotational movements in a vertical plane.
It could also be planned to place the roller (3) and the other elements eccentric satellites below the main plateau (2).
A machine according to the invention preferably has a bending capacity tubes of 40 to 80 mm in diameter with a maximum thickness of 2 mm for a diameter of 80 mm.