EP0002163A1 - Outil combiné et réversible avec porte-outil, pour l'obtention de collerettes sur tuyauteries ou surfaces planes - Google Patents

Outil combiné et réversible avec porte-outil, pour l'obtention de collerettes sur tuyauteries ou surfaces planes Download PDF

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EP0002163A1 EP78420013A EP78420013A EP0002163A1 EP 0002163 A1 EP0002163 A1 EP 0002163A1 EP 78420013 A EP78420013 A EP 78420013A EP 78420013 A EP78420013 A EP 78420013A EP 0002163 A1 EP0002163 A1 EP 0002163A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/28—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
    • B21C37/29—Making branched pieces, e.g. T-pieces
    • B21C37/292—Forming collars by drawing or pushing a rigid forming tool through an opening in the tube wall

Definitions

  • the invention relates to the mechanical working of metals without substantial removal of material, and in particular the working of tubes for the formation of branch flanges.
  • the operation of forming the flange is carried out by initially drilling a hole in the thickness of the tube and then acting on the internal periphery, so as to allow by extrusion, the progressive delivery of matter.
  • This operation is carried out by two separate tools which must thus be adapted separately on the tool holder of the device, taking into account their respective dimensions in relation to the diameter of the opening of the flange to be formed. It is understandable that according to this provision, the operator must choose the corresponding diameter of the drilling tool, which must correspond in proportion to the dimensioning of the delivery tool, thus causing a loss of time, and above all a great risk. error, and as a result of malformation of the flange with loss of the tube.
  • the present invention aims to provide a remedy to these difficulties.
  • the invention as characterized in the claims solves the problem of creating a double tool with preferably a cylindrical body, comprising both axially at one of its ends, a judiciously calibrated drilling means, such as a milling cutter, drill, punch, while the opposite side forms or receives the corresponding means for forming the flange from the hole, such as a curved finger .
  • the diameter of the drilling means intended for the formation of the hole in the thickness of the tube is determined as a function of the rib formed by the maximum point of eccentricity of the curved finger, so as to produce a flange with a standard dimensioning, both by its opening than by the height of its lip.
  • the reversible tool is established with a cylindrical body provided transversely and symmetrically with peripheral grooves with protruding fingers, for driving in rotation and in translation, by means of a mounted tool holder on the spindle of any device intended to form the flanges, and comprising an axial bore allowing the free engagement and the longitudinal positioning of the body in each direction of insertion, while a radial pawl cooperates with the corresponding peripheral groove of said body and of his finger, with a view to driving in rotation and in translation; a leaf spring fixed on a flat clearance of said tool holder, cooperates by its ramp with, a transverse axis of a sliding outer ring, with a view to ensuring manually or automatically the locking or unlocking control of the pawl, and as a result of the tool.
  • the advantages obtained thanks to this invention consist essentially in that the tool is reversible so as to adapt one or the other of its ends either for the work of drilling the tube, or after, for the formation of the flange.
  • This combined and reversible tool comprises in the present invention, a preferably cylindrical body 1, with at one of its ends a means for piercing the thickness of the tube T, such as a milling cutter 2 with facial teeth 2 1 .
  • This milling cutter 2 or possibly any other drilling or punching tool is attached by screwing or otherwise with respect to the body 1.
  • the body 1 is established axially with a curved finger 1 1 obtained by turning and bending, or possibly added, but with a radial overflow below the generatrix of the body 1.
  • This finger 11 is intended for the formation of the flange T1 of the tube T, in the known manner.
  • the tool allows on the one hand the drilling of the hole in the thickness of the tube T, and on the other hand, by reversing direction relative to its drive and fixing means, the formation of the T1 flange, taking into account the sizing according to the drilling diameter.
  • the diameter d of the cutter 2 is determined as a function of the extreme eccentricity D of the curved finger 11 , so as to obtain flanges corresponding to the diameter of the tube to be connected; each flange being thus established with a standard dimensional ratio between its opening and the height of its circular lip. This important characteristic is carried out without any risk of error, by the use of a single tool.
  • a tool holder has been made which receives the reversible tool and which fits onto the spindle of a device driven by a movement of rotation and translation.
  • the cylindrical body 1 peripherally forms grooves 12 arranged symmetrically and provided respectively with an overhanging finger 3 intended to ensure the drive in rotation; this cylindrical body 1 is engaged and centered freely in the bore 4 1 of the tool holder 4 mounted at the end of the spindle 5 driven in a rotation and translation movement, while being abutted in precise position whatever the 'engaged end, via a lug or stop screw 6 cooperating with its internal end.
  • a sliding pawl 7 disposed radially in the thickness of the tool holder 4 cooperates internally with the corresponding groove 1 2 of the body 1, with a view to ensuring on the one hand its longitudinal locking and on the other hand its rotation drive, by means of finger 3.
  • This pawl 7 projects outwardly with respect to an external flat face 4 2 of the tool holder 4, while being drilled diametrically to allow engagement of the free end of a pin spring or blade 8 fixed to the tool holder 4 by screw 9 along its opposite end and raised; this spring constitutes longitudinally a ramp 8 against which a pin 10 presses transversely fitted in a ring 11 slidably mounted on the outer surface of the tool holder 4 and intended to allow manual or automatic control of the height of the pawl 7.
  • the displacement of the ring 11 tube side T allows through the pin 10 acting on the ramp 8 1 of the spring 8, to raise the pawl 7, with a view to its release from the groove 1 2 , to thereby authorize the extraction of the tool for its reverse mounting; the movement of the ring 11 on the opposite side unlike the return of the spring 8, and as a result of the pawl 7 in the position of engagement in the groove 1 2 of the tool so as to ensure the longitudinal coupling of the tool and its rotational drive through the protruding finger 3.
  • the spindle 5 is moved back to allow the opposite stop of the ring 11 against also a fixed part P of the frame of the apparatus, with a view to its opposite sliding for the height release of the pawl 7 making it possible to withdraw the tool for its reversion.
  • the curved finger 11 of the tool is thus engaged manually and obliquely through the hole T2, as illustrated in FIG. 7, while the tool holder still in the release position of the pawl 7, is advanced by the spindle 5, so as to allow the body 1 to be centered in the bore 4.
  • the corresponding groove 1 2 allows practically during assembly, the absence of a circular positioning of the body 1 relative to the tool holder 4, to allow the engagement of the pawl 7 along the entire periphery of said groove 1 2 , except at the point where the finger 3 matches the pawl 7.
  • the ring 11 is biased as before, against the front fixed part P of the frame, to thereby ensure the locking of the tool.
  • the latter animated by a rotary movement and in translation, acts inside the tube by its finger 11 , to thus form by pushing back the metal, the flange T1, as illustrated in FIGS. 8 and 9.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
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Abstract

Outil combiné et réversible avec porte-outil pour l'obtention de collerettes (T1) sur tuyauteries (T) ou surfaces planes, avec un corps (1) comportant en bout un moyen de perçage (2) du tube (T), et du côté opposé, un moyen de formation de la collerette (T1) à partir du trou (T2) pré-établi, le diamètre (d) du moyen de perçage (2) étant déterminé en fonction du diamètre interne de la collerette (T1) et de sa longueur, pour autoriser par un même outil, la formation du trou (T2) dans le tube (T), et après sa réversion, la formation de la collerette (T1) correspondante; le corps (1) étant positionné dans l'alésage axial (4') du porte-outil (4) tandis qu'un cliquet (7) coopère avec la gorge périphérique arrière (12) munie d'un doigt (3) d'accouplement; une lame ressort (8) fixée sur le porte-outil (4), coopérant de par sa rampe (81) avec un axe transversal (10) d'une bague extérieure (11) coulissante, pour la commande du déplacement du cliquet (7).

Description

  • L'invention concerne le travail mécanique des métaux sans enlèvement substantiel de matière, et notamment le travail des tubes en vue de la formation de collerettes d'embranchement.
  • Dans les dispositifs connus de ce genre, l'opération de formation de la collerette s'effectue en perçant initialement un trou dans l'épaisseur du tube et en agissant ensuite sur la périphérie interne, de manière à permettre par extrusion, le refoulement progressif de la matière. Cette opération est réalisée par deux outils distincts qui doivent ainsi être adaptés séparément sur le porte-outil de l'appareil, compte tenu de leurs dimensionnements respectifs en rapport avec le diamètre de l'ouverture de la collerette à former. L'on conçoit que selon cette disposition, l'opérateur doit obligatoirement choisir le diamètre correspondant de l'outil de perçage, qui doit correspondre proportionnellement au dimensionnement de l'outil de refoulement, entraînant ainsi une perte de temps, et surtout un grand risque d'erreur, et par suite de malformation de la collerette avec perte du tube.
  • La présente invention a pour but d'apporter un remède à ces difficultés. L'invention telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout le problème consistant à créer un outil double avec un corps cylindrique de préférence, comportant axialement à l'une de ses extrémités, un moyen de perçage judicieusement calibré, tel que fraise, foret, poinçon, tandis que le côté opposé forme ou reçoit le moyen correspondant de formation de la collerette à partir du trou, tel que doigt incurvé. Le diamètre du moyen de perçage destiné à la formation du trou dans l'épaisseur du tube, est déterminé en fonction de la côte formée par le point maximum d'excentration du doigt incurvé, de manière à réaliser une collerette avec un dimensionnement standard, tant de par son ouverture que par la hauteur de sa lévre. Suivant un exemple de réalisation, l'outil réversible est établi avec un corps cylindrique muni transversalement et symétriquement de gorges périphériques avec doigts débordants, en vue de l'entraînement en rotation et en translation, par l'intermédiaire d'un porte-outil monté sur la broche de tout appareil destiné à former les collerettes, et comportant un alésage axial autorisant le libre engagement et le positionnement longitudinal du corps suivant chaque sens d'introduction, tandis qu'un cliquet radial coopère avec la gorge périphérique correspondante dudit corps et de son doigt, en vue de l'entraînement en rotation et en translation ; une lame-ressort fixée sur un dégagement méplat dudit porte-outil, coopère de par sa rampe avec,un axe transversal d'une bague extérieure coulissante, en vue d'assurer manuellement ou automatiquement la commande de verrouillage ou de déverrouillage du cliquet, et par suite de l'outil.
  • Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que l'outil est réversible de manière à adapter l'une ou l'autre de ses extrémités soit pour le travail de perçage du tube, ou après, pour la formation de la collerette.
  • Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide du dessin représentant seulement un mode d'exécution:
    • Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe longitudinale illustrant les phases de perçage et de refoulement d'un tube, en vue de la formation d'une collerette ;
    • La figure 3 est une vue extérieure de face, avec coupe partielle, d'un outil combiné et réversible, réalisé conformément à la présente invention ;
    • La figure 4 est à petite échelle une vue en coupe longitudinale illustrant le verrouillage de l'o'util combiné dans le porte-outil, et après le forage d'un trou dans l'épaisseur d'un tube ;
    • La figure 5 est une vue de profil en coupe transversale suivant la ligne A-A de la figure 4 ;
    • La figure 6 est à petite échelle une vue en coupe longitudinale illustrant en fin de course de recul du porte outil, le déverrouillage de l'outil en vue de son dégagement manuel pour sa réversion ;
    • La figure 7 est à petite échelle une vue partielle en coupe longitudinale, illustrant l'engagement angulaire et manuel de l'extrémité opposée de l'outil constituant le doigt incurvé, dans le trou préalablement formé dans le tube ;
    • Les figures 8 et 9 sont des vues partielles en coupe longitudinale, illustrant la formation de la collerette par le déplacement rotatif et en translation de l'outil.
  • Cet outil combiné et réversible comprend dans la présente invention, un corps 1 cylindrique de préférence, avec à l' une de ses extrémités un moyen de perçage de l'épaisseur du tube T, tel qu'une fraise 2 à denture faciale 21. Cette fraise 2 ou éventuellement tout autre outil de perçage ou de poinçonnage, est rapportée par vissage ou autrement par rapport au corps 1. Suivant l'extrémité opposée, le corps 1 est établi axialement avec un doigt recourbé 11 obtenu par décolletage et cintrage, ou éventuellement rapporté, mais d'un débordement radial inférieur à la génératrice du corps 1. Ce doigt 11 est destiné à la formation de la collerette T1 du tube T, à la façon connue. Selon ces dispositions, l'outil permet d'une part le perçage du trou dans l'épaisseur du tube T, et d'autre part, par inversion de sens par rapport à son moyen d'entraînement et de fixation, la formation de la collerette T1, compte-tenu du dimensionnement en fonction du diamètre de perçage. En effet, il faut considérer que le diamètre d de la fraise 2 est déterminé en fonction de l'excentration extrême D du doigt recourbé 11, de manière à obtenir des collerettes correspondant au diamètre du tube à raccorder ; chaque collerette étant ainsi établie avec un rapport dimensionnel standard entre son ouverture et la hauteur de sa lèvre circulaire. Cette caractéristique importante s'effectuant sans aucun risque d'erreur, par l'emploi d'un seul outil. Il est bien évident que l'outil peut s'adapter sur tous mandrins appropriés d'appareils connus destinés à former des collerettes. Selon l'invention on a réalisé un porte-outil recevant l'outil réversible et s'adaptant sur la broche d'un appareil animée d'un mouvement de rotation et de translation. A cet effet, le corps cylindrique 1 forme péri- phériquement des gorges 12 disposées symétriquement et munies respectivement d'un doigt débordant 3 destiné à assurer l' entraînement en rotation ; ce corps cylindrique 1 est engagé et centré librement dans l'alésage 41 du porte-outil 4 monté en bout de la broche 5 animée d'un mouvement de rotation et- de translation, tout en étant buté en position précise quelle que soit l'extrémité engagée, par l'intermédiaire d'un ergot ou vis d'arrêt 6 coopérant avec son extrémité interne. Un cliquet coulissant 7 disposé radialement dans l'épaisseur du porte-outil 4 coopère intérieurement avec la gorge correspondante 12 du corps 1, en vue d'assurer d'une part son verrouillage longitudinal et d'autre part son entraînement en rotation, de par l'intermédiaire du doigt 3. Ce cliquet 7 déborde extérieurement par rapport à une face méplate extérieure 42 du porte-outil 4, tout en étant percé diamétralement pour autoriser l'engagement de l'extrémité libre d'un ressort en épingle ou à lame 8 fixé sur le porte-outil 4 par vis 9 suivant son extrémité opposée et surélevée ; ce ressort constitue longitudinalement une rampe 8 contre laquelle appuie une goupille 10 emmanchée transversalement dans une bague 11 montée coulissante sur la portée extérieure du porte-outil 4 et destinée à permettre manuellement ou automatiquement, la commande en hauteur du cliquet 7. En effet, le déplacement de la bague 11 côté tube T, permet de par l'intermédiaire de la goupille 10 agissant sur la rampe 81 du ressort 8, de relever le cliquet 7, en vue de son dégagement de la gorge 12, pour autoriser ainsi l'extraction de l'outil en vue de son montage inverse ; le déplacement de la bague 11 du côté opposé provoque contrairement le rappel du ressort 8, et par suite du cliquet 7 en position d'engagement dans la gorge 12 de l' outil afin d'assurer ainsi l'accouplement longitudinal de l' outil et son entraînement en rotation de par l'intermédiaire du doigt débordant 3. Selon ces dispositions, on a illustré selon les figures 4, 5, 6, 7, 8 et 9, les différentes phases de réalisation d'une collerette T1 à partir d'un tube T serré à la façon connue, entre les mors 12 et 13 de l'appareil dont la broche 5 est équipée du porte-outil recevant l'outil combiné et réversible. Dans la figure 4, l'outil préalablement engagé dans l'alésage du porte-outil, est verrouillé automatiquement par la bague 11 qui, lors de l'avance de la broche 5, bute contre une partie fixe P du bâti de l'appareil, en vue de son coulissement pour le dégagement du ressort 8 ; dans cette phase la fraise 2 assure le perçage de l'épaisseur du tube T par suite du mouvement de rotation et de déplacement de la broche 5. Dans la figure 6, la broche 5 est reculée pour autoriser la butée opposée de la bague 11 contre également une partie fixe P du bâti de l'appareil, en vue de son coulissement opposé pour le dégagement en hauteur du cliquet 7 permettant de retirer l'outil pour sa réversion. Le doigt recourbé 11 de l'outil est ainsi engagé manuellement et obliquement au-travers du trou T2, comme illustré figure 7, tandis que le porte-outil toujours en position de dégagement du cliquet 7, est avancé de par la broche 5, de manière à permettre le centrage du corps 1 dans l'alésage 4 . Il faut considérer que la gorge correspondante 12 autorise pratiquement lors du montage, l'absence d'un positionnement circulaire du corps 1 par rapport au porte-outil 4, pour permettre ainsi l'engagement du cliquet 7 suivant toute la périphérie de ladite gorge 12, sauf au point de concordance du doigt 3 avec le cliquet 7. Lorsque le porte-outil 4 est avancé, la bague 11 est sollicitée comme précédemment, contre la partie fixe avant P du bâti, pour assurer ainsi le verrouillage de l'outil. Ce dernier animé d'un mouvement rotatif et en translation, agit à l'intérieur du tube par son doigt 11, pour former ainsi par refoulement du métal, la collerette T1, comme illustré aux figures 8 et 9.

Claims (4)

1. Outil combiné et réversible avec porte-outil pour l'obtention de collerettes (T1) sur tuyauteries (T) ou surfaces planes,
caractérisé en ce qu'il est établi avec un corps (1) comportant axialement à l'une de ses extrémités, un moyen de perçage (2) du tube (T), et du côté opposé, un moyen correspondant de formation par refoulement de la collerette (T1) à partir du trou (T2) pré-établi, le dimensionnement diamétral (d) du moyen de perçage (2), étant judicieusement déterminé en fonction du diamètre interne de la collerette (T1) et de la longueur de sa lèvre, de manière à autoriser par un même outil, la formation du trou (T2) dans le tube (T), et après sa réversion, la formation de la collerette'(T1) correspondante.
2. Outil selon 1, caractérisé en ce que le diamètre (d) du moyen de perçage (2), est déterminé en fonction de la côte (D) formée par le point maximum d'excentration du doigt incurvé et débordant (11) constituant le moyen de formation de la collerette (T1).
3. Outil selon 1 et 2, caractérisé en ce que son corps cylin" drique (1) est muni transversalement et symétriquement, de gorges périphériques (1 ) avec respectivement et intérieurement, un doigt débordant (3) en vue de l'entraînement en rotation et en translation.
4. Outil selon 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le corps cylindrique (1) est engagé et positionné dans l'alésage axial (41) du porte-outil (4), suivant chaque sens d'introduction, tandis qu'un cliquet radial (7) coopère avec la gorge périphérique arrière (12) et le doigt correspondant (3) dudit corps (1) en vue de son entraînement en rotation et en translation ; une lame-ressort (8) fixée sur un dégagement méplat du porte-outil (4), coopérant de par sa rampe (81) avec un axe transversal (10) d'une bague extérieure (11) coulissant sur ledit porte-outil (4), en vue d'assurer manuellement ou automatiquement, la commande de déplacement en position d'enclenchement ou de dégagement du cliquet (7) par rapport à la gorge (12) du corps (1) de l'outil.
EP19780420013 1977-11-18 1978-10-24 Outil combiné et réversible avec porte-outil, pour l'obtention de collerettes sur tuyauteries ou surfaces planes Expired EP0002163B1 (fr)

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FR7735665 1977-11-18

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FR (1) FR2409103A1 (fr)

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