EP0219453B1 - Appareil pour cintrer une canalisation en tôle - Google Patents
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- EP0219453B1 EP0219453B1 EP86810404A EP86810404A EP0219453B1 EP 0219453 B1 EP0219453 B1 EP 0219453B1 EP 86810404 A EP86810404 A EP 86810404A EP 86810404 A EP86810404 A EP 86810404A EP 0219453 B1 EP0219453 B1 EP 0219453B1
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Classifications
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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
- B21D9/00—Bending tubes using mandrels or the like
- B21D9/14—Wrinkle-bending, i.e. bending by corrugating
Definitions
- the present invention relates to an apparatus for bending a sheet metal pipe with deformation of the sheet in at least one cross section so as to form a hollow and eccentric bead, projecting relative to the external surface of the pipe, this device comprising a device deformation intended to be introduced into the pipe and provided with a disk-shaped radial expansion member to form the bead, a device for holding the pipe in the zone of the bead, and a frame supporting these devices.
- GB-A-200 723 describes a similar device for bending pipes, incorporated in a complicated machine comprising external dies which grip the pipe in the region of the bead being formed in order to shape this bead.
- the latter is pushed outwards by a deformation device comprising an eccentric expanding member actuated by a rotary cam, and a body applying against the entire inner periphery of the pipe during the bead formation operation.
- a deformation device comprising an eccentric expanding member actuated by a rotary cam, and a body applying against the entire inner periphery of the pipe during the bead formation operation.
- the pipe is bent directly under the effect of the deformations imposed on its wall by the formation of the bead.
- both the external dies and the body of the internal deformation device must be divided into two parts, one of which can pivot relative to the other about a transverse axis located in the area where the height of the bead is zero, i.e. where the length of the pipe wall is not changed.
- the present invention therefore aims to remedy the aforementioned drawbacks, by providing a particularly simple and safe device, capable of forming elbows whose angle is well defined and can be chosen beforehand by the operator.
- the invention provides an apparatus of the type specified in the preamble, characterized in that the deformation device is arranged to apply internally against the pipe only by the radially expanding member, in that the holding device of the pipe comprises a stop member disposed in abutment against the outside face of the pipe on the outside side of the elbow to be formed, facing the expansion member, so as to prevent the formation of the bead on the outside side of the elbow and push the expanding member to an eccentric position on the inner side of the elbow, and in that the device comprises at least one device for lateral folding of the pipe, to produce a deflection of the section of the pipe located on one side of the bead relative to the section located on the other side.
- the deformation device comprises a tubular body equipped with the expansion disk, a central rod movable axially in this body and provided with a conical element passing through a central orifice of the expansion disk, and a cylinder for controlling the rod, this disc being divided into at least four separate sectors, mounted in the body so as to slide radially.
- Each sector of the disc may include a radial guide slot, crossed by a pin secured to the body, a curved edge intended to be pressed against the conical element of the rod, and a return spring biased in the sector towards the center of the disk.
- the expanding member comprises an open and elastic metal ring, defining the peripheral profile of this member and mounted on the outer edges of the sectors of the disc.
- This ring may have two ends separated by a gap in a tangential direction, this gap being occupied by a protuberance which is provided on the outer edge of one of the sectors of the disc to bear against the inner surface of the pipeline opposite the 'stop member.
- the pipe holding device comprises two collars which surround the pipe on either side of the location of the bead, at least one of these collars being pivotable relative to the other around a transverse axis.
- the pivoting collar is incorporated into the folding device, this collar being fixed on a pivoting arm which is articulated on the frame and connected to a folding cylinder.
- This can be a pneumatic cylinder which is substantially parallel to a stop screw, mounted on the frame to form an adjustable stop for the connected pivoting arm. to this jack.
- the two collars can be pivoted, the folding device comprising two pivoting arms and two folding cylinders, arranged symmetrically with respect to the elbow to be formed.
- Figures 1 and 2 show a straight pipe 1 made of ductile sheet metal, for example copper, which has been deformed by means of an apparatus which will be described later, so as to shape a hollow transverse bead 2 which is eccentric by in relation to pipe 1.
- pipe 1 is intended to be used for the descent of water from a gutter.
- the bead 2 As it is made of ductile metal and its thickness is of the order of 0.5 mm, it is relatively easy to impose plastic deformations on it to form the bead 2, which protrudes towards the outside of the pipe so as not to constitute an obstacle to the flow. Relative to the non-deformed external surface of the pipe, the bead 2 forms a projection which is maximum on one side of the pipe, in this case on the right side in the case of FIGS. 1 and 2, while this projection is zero of the opposite side, that is to the left. On the inner face of the pipe 1, the bead 2 forms a groove 3 which has a certain width. One can then easily bend the pipe 1 by a bending force so as to plastically crush the bead by tightening the groove 3, as shown in FIG. 3.
- the angle of the elbow obviously depends on the ratio between the width of the groove 3 and the diameter of the pipe 1. For example, this angle can be between 3 and 12 degrees.
- FIG. 4 illustrates a concrete application of this method, for bending a downspout 1 substantially in a quarter circle, in order to produce a swan neck connected to a gutter 4 installed at the edge of a roof 5.
- the pipe 1 was bent by means of a dozen successive folds in equidistant locations and with well-defined equal angles, so that it has a polygonal shape having the appearance of an arc of a circle.
- the gutter 4 is connected to the pipe 1 by a conventional elbow 6 at 87 °, the pipe 1 being fixed to the building 7 by means of fixing collars 8, which rigidly maintains the swan neck and guarantees very great durability, since the pipe 1 has no weld in its curved part.
- FIGS. 5 to 8 illustrate a particularly simple embodiment of an apparatus according to the invention, making it possible to implement the method described above.
- Figure 5 shows in plan the whole apparatus.
- This comprises a rigid frame 10 formed essentially of a substantially horizontal metal frame.
- two rigid arms 12 and 13 are articulated respectively at 14 and 15, so as to be able to pivot horizontally by sliding on the other cross members of the frame 10.
- Each of the arms. 12 and 13 is subjected to the action of a respective pneumatic cylinder 16, 17 which is mounted horizontally on the frame 10 and which is connected to a control valve 18.
- a stop screw 20, 21 is mounted on the frame at side of each of the jacks 16, 17 to serve as an adjustable stop when the arms 12, 13 pivot.
- a pipe holding device is installed near the articulation points 14, 15 of the arms 12 and 13. This device is visible in FIGS. 5 and 6.
- a respective collar 22, 23 is fixed by means of a U-shaped profile 24, 25 which is welded to the collar.
- the collar itself has a shape which corresponds to that of the pipe to be shaped, in this case constituted by a circular pipe.
- the collar 22 is formed by two rigid half-shells, which are connected by a hinge 26 and a clasp 27 and which are internally coated with a layer of synthetic material 28 in order to avoid marking the surface of the thin sheet metal pipe. .
- the other collar 23 is made in the same way. These two collars are long enough to be able to firmly grasp the pipe and apply a longitudinal bending force to it.
- a stop member 30 is placed on the frame 10 between the two collars 22 and 23. It is formed by a metal block which is positioned laterally with respect to the supports 24 and 25 by means of a screw stop 31, in such a way that he pre feels a vertical support face 32 which is tangent to the outer surface of the pipe, between the two collars 22 and 23, in order to prevent any deformation of the pipe towards the outside at this point.
- the surface 32 could also have another shape, for example concave. It could also be coated with a plate of a suitable material, for example a hard synthetic material.
- a deformation device 40 is mounted at one end of a control arm 41, which has at its other end a hydraulic cylinder 42 connected in this case to a manual pump 43 actuated by a handle 44.
- the deformation device 40 is designed to be introduced inside the shaping pipe; in FIG. 5, it is shown simply placed on the pivoting arm 12, resting in a notch in a support 45. In fact, in the working position, the device 40 is located opposite the stop member 30.
- FIGS. 7 and 8 show in more detail the deformation device 40, which essentially comprises a tubular body 46 separated longitudinally into two parts connected by screws 47, an expansion disc 48 sliding radially between these two parts of the body 46, and a conical element 49 which is axially movable through a central orifice 50 of the disc 48.
- the conical element 49 is extended by a cylindrical guide bar 51 which slides in the body 46.
- This device is fixed on the end of the control arm 41, which is formed by a tube 52 enclosing a central rod 53 secured to the conical element 49.
- Figure 8 shows in more detail the expansion disk 48, shown in solid lines in its retracted position and in broken lines in an expansion position.
- the disc 48 is divided into four sectors 55 which are joined in the retracted position and which then define the central orifice 50 through which the conical element 49 passes.
- Each sector 55 has a radial slot 56 through which the one of the screws 47, so as to ensure radial guidance of the sector.
- a spring 57 is mounted in the slot 56 to return the sector to its centered position.
- the edge of each sector 55 has a rounded transverse profile 58, which can for example be semi-circular or semi-elliptical, to avoid tearing the sheet metal of the pipe.
- this device allows to adjust at will the amplitude of the expansion of the disc 48.
- the disc 48 could be divided into more than four sectors, in order to reduce the spacing of these in the position d 'expansion.
- the body 46 does not need to be pressed against the wall of the pipe and that it can therefore have any shape, independently of that of the section of the pipe. During deformation, this body moves laterally to assume an eccentric position.
- the operation of the apparatus will be described assuming that it is used to bend the copper pipe 1 illustrated in figs. 1 to 4, by executing a series of folds whose angles are equal and whose locations are determined by equidistant beads 2.
- the pipe 1 is arranged on the pivoting arms 12 and 13 of the device, these two arms being aligned in the direction of the frame 10 and pressed against stop screws 60 and 61.
- the pipe is fixed in the two collars 22 and 23 , then the deformation device 40 is introduced inside the pipe until the expansion disc 48, which is in the retracted position, is exactly opposite the stop member 30.
- An appropriate mark can be constituted by the supports 45.
- the disc 48 By actuating the jack 42 by means of the pump 43, the disc 48 is caused to expand, which pushes the wall of the pipe 1 outwards. As this is inserted in the collars 22 and 23 on either side of the disc, it can only deform between these collars, in the form of a protruding bead, hollow inside. As the stop member 30 is pressed laterally against the pipe 1, it prevents the formation of the bead on one side of the pipe and causes the eccentricity of the bead as illustrated in FIGS. 1 and 2. As the lateral bearing force of the deformation device 40 is transmitted by the disc directly to the stop member 30 through the wall of the pipe, this wall is only subjected to compression without bending and it is absolutely not distorted or marked by fingerprints. The actuator 42 is then actuated so as to retract the disc 48. If the angles of the sectors 55 tend to produce irregularities in the bead because of their spacing, the bead can be formed by two successive expansions, separated by a slight rotation of the device.
- the bead 2 being formed, it is possible to bend the pipe 1 to form an elbow, as shown in FIG. 3.
- the stop screws 20 and 21 being pressed against the pivoting arms 12 and 13, the pneumatic cylinder 16 and 17 are actuated to exert lateral traction on these arms.
- a first bend being thus formed the collars 22 and 23 are opened to release the pipe, the arms 12 and 13 are again aligned, the pipe 1 is advanced by a determined amount, for example by placing the last bead formed from the on the other side of the collar 23 and a new bend is produced as described above.
- the already bent part of the pipe 1 can rest freely on the arm 13 or on a suitable support integral with the frame, while the other part of the pipe 1 is still straight and contains the deformation device 40 and its control arm 41. Note that, between two bending operations, the pipe can be rotated by any angle between 0 and 180 °, in order to bend it in S or in different planes.
- FIGS. 9 and 10 illustrate another embodiment of a radial expansion member which can be used in place of the disc 48 in the deformation device 40.
- This member generally designated by 60 comprises a disc divided into four sectors 61, 62, the displacements and the control of which are identical to those of the sectors 55 of the disc 48.
- the peripheral edge of these sectors has a circumferential groove 63 in which rests an open elastic ring 64, made for example of spring steel.
- the two ends 65 and 66 of this ring are separated by a gap which, in the retracted position of the disc, is entirely occupied by a protuberance 67 provided on the outer edge of the sector 62.
- the outer surface of this protuberance is tangent to the outer edge of the ring 64 and it can be substantially rectilinear in the axial direction. It is intended to bear against the interior surface of the pipe, facing the stop member 30.
- the device exerts a continuous radial thrust over the entire perimeter of the sheet, even in line with the gaps 69 produced by the separation of the sectors.
- the shape of the ring can remain practically circular when its diameter varies. A perfectly regular bead is thus obtained.
- the elasticity of the ring optionally eliminates the return springs of the sectors.
- the pipe 1 is made of a sheet whose edges are connected longitudinally by folding, which forms a rib 70 which is more rigid than the rest of the walls of the pipe.
- the pipe 1 is then placed in such a way that this rib is located between the protuberance 67 and the stop member 30, there where the height of the bead is zero. This also prevents unwanted deformation of the pipe in this area.
- the elastic ring 64 can have any suitable profile, for example the circular profile illustrated in FIG. 10 or the substantially triangular profile of the ring 64: shown in FIG. 11, or else an elliptical profile , etc. As this ring is easily removable, it can also be replaced by a thicker ring in order to adapt the device to a pipe with a slightly larger diameter. An additional shim can then be adjusted on the protrusion 67.
- the apparatus described above is only an example illustrating the invention and it can obviously be subject to various modifications or variants.
- the manual controls could be replaced by an automatic control system, the folding cylinders 16 and 17 and the stop screws 20 and 21 being replaced by suitable hydraulic cylinders.
- the deformation device 40 could be actuated by one or more pistons installed directly in the tubular body 46.
- the use of the apparatus according to the invention is not limited to copper water downpipes. It can also be used for bending tinplate or other metal pipes, smoke or ventilation pipes, as well as other pipes such as gutters or gargoyles by means of suitable fixing collars.
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Description
- La présente invention concerne un appareil pour cintrer une canalisation en tôle avec déformation de la tôle dans au moins une section transversale de manière à former un bourrelet creux et excentrique, en saillie par rapport à la surface extérieure de la canalisation, cet appareil comportant un dispositif de déformation destiné à être introduit dans la canalisation et pourvu d'un organe à expansion radiale en forme de disque pour former le bourrelet, un dispositif de maintien de la canalisation dans la zone du bourrelet, et un bâti supportant ces dispositifs.
- Le brevet GB-A-200 723 décrit un appareil similaire pour couder des tuyaux, incorporé dans une machine compliquée comportant des matrices extérieures qui enserrent le tuyau dans la zone du bourrelet en formation afin de façonner ce bourrelet. Celui-ci est poussé vers l'extérieur par un dispositif de déformation comprenant un organe excentrique à expansion actionné par une came rotative, et un corps s'appliquant contre tout le pourtour intérieur du tuyau pendant l'opération de formation du bourrelet. Dans cet appareil, le tuyau est coudé directement sous l'effet des déformations imposées à sa paroi par la formation du bourrelet. C'est pourquoi aussi bien les matrices extérieures que le corps du dispositif intérieur de déformation doivent être divisés en deux parties dont l'une peut pivoter par rapport à l'autre autour d'un axe transversal situé dans la zone où la hauteur du bourrelet est nulle, c'est-à-dire là où la longueur de la paroi du tuyau n'est pas modifiée.
- Ces dispositifs sont évidemment relativement compliqués et coûteux, d'autant plus que chaque changement, même minime, dans la forme ou dans la dimension de la canalisation concernée nécessite de changer les matrices extérieures et surtout le corps du dispositif de déformation, afin que celui-ci s'applique correctement contre les parois intérieures.
- Un autre inconvénient de cet appareil est le fait que l'angle du coude formé n'est pas déterminé positivement, puisqu'il résulte uniquement de la déformation de la tôle dans la zone du bourrelet. Cet angle peut varier dans une certaine mesure en fonction de la ductilité de la tôle, de l'épaisseur des parois, de la rigidité locale et d'ensemble résultant d'un joint longitudinal soudé ou plié de la paroi du tuyau, etc. Par conséquent, l'appareil ne permet pas de cintrer directement, selon un rayon donné, une canalisation telle qu'une descente d'eau pour former, par exemple, un col de cygne par une série de coudes successifs.
- Pour réaliser des appareils plus simples, on a prévu de se passer de matrices extérieures, en utilisant un dispositif de déformation équipé d'un sabot latéral qui prend appui contre la paroi intérieure du tuyau, par exemple selon le GB-A-1 450 015. Toutefois, un tel appareil n'est efficace que pour des tuyaux à paroi relativement rigide. Dans les tuyaux à paroi mince qu'on utilise par exemple dans la ferblanterie, la pression du sabot provoque malgré tout des déformations indésirables de la section du tuyau.
- La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés, en fournissant un appareil particulièrement simple et sûr, apte à former des coudes dont l'angle est bien défini et peut être choisi au préalable par l'opérateur.
- Dans ce but, l'invention fournit un appareil du type spécifié en préambule, caractérisé en ce que le dispositif de déformation est agencé pour s'appliquer intérieurement contre la canalisation uniquement par l'organe à expansion radiale, en ce que le dispositif de maintien de la canalisation comporte un organe de butée disposé en appui contre la face extérieure de la canalisacion du côté extérieur du coude à former, en regard de l'organe à expansion, de manière à empêcher la formation du bourrelet du côté extérieur du coude et à repousser l'organe à expansion vers une position excentrique du côté intérieur du coude, et en ce que l'appareil comporte au moins un dispositif de pliage latéral de la canalisation, pour produire une déviation du tronçon de la canalisation situé d'un côté du bourrelet par rapport au tronçon situé de l'autre côté.
- De préférence, le dispositif de déformation comporte un corps tubulaire équipé du disque à expansion, une tige centrale mobile axialement dans ce corps et pourvue d'un élément conique passant à travers un orifice central du disque à expansion, et un vérin de commande de la tige, ce disque étant divisé en au moins quatre secteurs séparés, montés dans le corps de manière à coulisser radialement. Chaque secteur du disque peut comporter une fente radiale de guidage, traversée par une goupille solidaire du corps, un bord incurvé prévu pour être appuyé contre l'élément conique de la tige, et un ressort de rappel sollicité dans le secteur en direction du centre du disque.
- Selon une forme de réalisation particulière, l'organe à expansion comprênd un anneau métallique ouvert et élastique, définissant le profil périphérique de cet organe et monté sur les bords extérieurs des secteurs du disque. Cet anneau peut comporter deux extrémités séparées par un intervalle en direction tangentielle, cet intervalle étant occupé par une protubérance qui est prévue sur le bord extérieur d'un des secteurs du disque pour s'appuyer contre la surface intérieure de la canalisation en face de l'organe de butée.
- De préférence, le dispositif de maintien de la canalisation comporte deux colliers qui entourent la canalisation de part et d'autre de l'emplacement du bourrelet, l'un au moins de ces colliers étant pivotant par rapport à l'autre autour d'un axe transversal. Le collier pivotant est incorporé au dispositif de pliage, ce collier étant fixé sur un bras pivotant qui est articulé sur le bâti et connecté à un vérin de pliage. Celui-ci peut être un vérin pneumatique qui est sensiblement parallèle à une vis de butée, montée sur le bâti pour constituer une butée réglable pour le bras pivotant connecté à ce vérin. Les deux colliers peuvent être pivotants, le dispositif de pliage comprenant deux bras pivotants et deux vérins de pliage, disposés symétriquement par rapport au coude à former.
- La présente invention et ses avantages ressortiront mieux de la description d'un exemple de réalisation préféré, donnée ci-dessous en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un tuyau en tôle mince, pourvu d'un bourrelet creux excentrique,
- La figure 2 est une vue de ce tuyau en coupe longitudinale suivant la ligne 11-11, avant le pliage formant le coude,
- La figure 3 est une vue similaire à la fig. 2, après pliage,
- La figure 4 représente en élévation une descente d'eau en col de cygne, réalisée au moyen d'un tuyau cintré grâce a des coudes successifs.
- La figure 5 est une vue schématique en plan d'un appareil selon l'invention,
- La figure 6 est une vue de détail en coupe transversale suivant la ligne VI-VI de la fig. 5,
- La figure 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif de déformation faisant partie de l'appareil,
- La figure 8 est une vue en coupe transversale, suivant la ligne VIIIVIII, du dispositif illustré par la fig. 7,
- La figure 9 est une vue analogue à celle de la fig. 8, montrant une autre forme de réalisation comportant un anneau élastique,
- La figure 10 est une vue de détail en coupe suivant la ligne X-X de la fig. 9, et
- La figure 11 est une vue en coupe montrant un autre profil de l'anneau élastique.
- Les figures 1 et 2 représentent un tuyau rectiligne 1 en tôle ductile, par exemple en cuivre, que l'on a déformé au moyen d'un appareil qui sera décrit plus loin, de manière à fâçonner un bourrelet transversal creux 2 qui est excentrique par rapport au tuyau 1. En fait, le tuyau 1 est prévu pour être utilisé pour la descente d'eau d'une gouttie- re.
- Comme il est en métal ductile et que son épaisseur est de l'ordre de 0,5 mm, on peut lui imposer relativement facilement des déformations plastiques pour former le bourrelet 2, lequel est saillant vers l'extérieur du tuyau afin de ne pas constituer un obstacle à l'écoulement. Par rapport à la surface extérieure non déformée du tuyau, le bourrelet 2 forme une saillie qui est maximale d'un côté du tuyau, en l'occurence du côté droit dans le cas des figures 1 et 2, tandis que cette saillie est nulle du côté opposé, c'est-à-dire à gauche. Sur la face intérieure du tuyau 1, le bourrelet 2 forme une gorge 3 qui a une certaine largeur. On peut alors facilement couder le tuyau 1 par un effort de flexion de manière à écraser plastiquement le bourrelet en resserrant la gorge 3, comme le montre la fig. 3. L'angle du coude dépend évidemment du rapport entre la largeur de la gorge 3 et le diamètre du tuyau 1. Par exemple, cet angle peut être compris entre 3 et 12 degrés.
- La figure 4 illustre une application concrète de ce procédé, pour cintrer un tuyau de descente d'eau 1 sensiblement en quart de cercle, afin de réaliser un col de cygne raccordé à une gouttière 4 installée au bord d'un toit 5. Le tuyau 1 a été cintré au moyen d'une douzaine de pliages successifs en des emplacements équidistants et avec des angles égaux bien déterminés, de sorte qu'il a une forme polygonale ayant l'apparence d'un arc de cercle. La gouttière 4 est raccordée au tuyau 1 par un coude classique 6 à 87°, le tuyau 1 étant fixé au bàtiment 7 au moyen de colliers de fixation 8, ce qui maintient rigidement le col de cygne et garantit une très grande durabilité, puisque le tuyau 1 ne comporte aucune soudure dans sa partie cintrée.
- Les figures 5 à 8 illustrent une forme de réalisation particulièrement simple d'un appareil selon l'invention, permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus. La figure 5 représente en plan l'ensemble de l'appareil. Celui-ci comporte un bâti rigide 10 formé essentiellement d'un cadre métallique sensiblement horizontal. Sur une traverse 11 de ce bâti, deux bras rigides 12 et 13 sont articulés respectivement en 14 et 15, de manière à pouvoir pivoter horizontalemént en glissant sur les autres traverses du bâti 10. Chacun des bras. 12 et 13 est soumis à l'action d'un vérin pneumatique respectif 16, 17 qui est monté horizontalement sur le bâti 10 et qui est raccordé à une vanne de commande 18. Une vis de butée 20, 21 est montée sur le bâti à côté de chacun des vérins 16, 17 pour servir de butée réglable lors du pivotement des bras 12, 13.
- Un dispositif de maintien de la canalisation est installé à proximité des points d'articulation 14, 15 des bras 12 et 13. Ce dispositif est visible sur les figures 5 et 6. Sur chaque bras pivotant 12, 13, un collier respectif 22, 23 est fixé par l'intermédiaire d'un profilé en U 24, 25 qui est soudé au collier. Le collier lui-même a une forme qui correspond à celle de la canalisation à façonner, constituée dans le cas présent par un tuyau circulaire. Le collier 22 est formé de deux demi-coquilles rigides, qui sont reliées par une charnière 26 et un fermoir 27 et qui sont revêtues intérieurement d'une couche de matière synthétique 28 afin d'éviter de marquer la surface de la canalisation en tôle mince. L'autre collier 23 est constitué de la même manière. Ces deux colliers ont une longueur suffisante pour pouvoir saisir fermement la canalisation et lui appliquer un effort de flexion longitudinale.
- Un organe de butée 30 est posé sur le bâti 10 entre les deux colliers 22 et 23. Il est formé par un bloc métallique qui est positionné latéralement par rapport aux supports 24 et 25 au moyen d'une butée à vis 31, de telle manière qu'il présente une face verticale d'appui 32 qui est tangente à la surface extérieure de la canalisation, entre les deux colliers 22 et 23, afin d'empêcher toute déformation de la canalisation en direction de l'extérieur en ce point. La surface 32 pourrait aussi présenter une autre forme, par exemple concave. Elle pourrait aussi être revêtue d'une plaque d'une matière appropriée, par exemple une matière synthétique dure.
- Un dispositif de déformation 40 est monté a une extrémité d'un bras de commande 41, qui comporte a son autre extrémité un vérin hydraulique 42 raccordé dans le cas présent à une pompe manuel le 43 actionnée par une poignée 44. Le dispositif de déformation 40 est conçu pour être introduit à l'intérieur de la canalisation a façonner; sur la figure 5, il est représenté simplement posé sur le bras pivotant 12, en reposant dans une encoche d'un support 45. En fait, en position de travail, le dispositif 40 se trouve en face de l'organe de butée 30.
- Les figures 7 et 8 représentent plus en détail le dispositif de déformation 40, qui comprend essentiellement un corps tubulaire 46 séparé longitudinalement en deux parties reliées par des vis 47, un disque à expansion 48 coulissant radialement entre ces deux parties du corps 46, et un élément conique 49 qui est mobile axialement à travers un orifice central 50 du disque 48. Du côté de sa pointe, l'élément conique 49 est prolongé par une barre cylindrique de guidage 51 qui coulisse dans le corps 46. Ce dispositif est fixé sur l'extrémité du bras de commande 41, lequel est formé par un tube 52 renfermant une tigeêentrale 53 solidaire de l'élément conique 49.
- La figure 8 montre plus en détail le disque à expansion 48, représenté en trait continu dans sa position rentrée et en traits interrompus dans une position d'expansion. On remarque que le disque 48 est divisé en quatre secteurs 55 qui sont jointifs en position rentrée et qui définissent alors l'orifice central 50 dans lequel passe l'élément conique 49. Chaque secteur 55 comporte une fente radiale 56 à travers laquelle passe l'une des vis 47, de manière a assurer un guidage radial du secteur. Un ressort 57 est monté dans la fente 56 pour rappeler le secteur vers sa position centrée. Sur le pourtour du disque 48, le bord de chaque secteur 55 présente un profil transversal arrondi 58, qui peut être par exemple semi-circulaire ou semi-elliptique, pour éviter de déchirer la tôle de la canalisation.
- Lorsqu'on actionne le vérin hydraulique 42 (fig. 5) au moyen de la pompe 43 de manière à déplacer la tige 53 dans le sens de la flèche A de la fig. 7, le déplacement de l'élément conique 49 produit un déplacement radial des secteurs 55, donc une expansion du disque 48 jusqu'à la position 55a des secteurs, dessinée en traits interrompus. Dans cette position, l'orientation des secteurs est maintenue par les vis 47 d'une part, et d'autre part par l'appui de leur bord intérieur incurvé 59 contre l'élément conique, de sorte qu'une seule vis 47 suffit pour guider chaque secteur. Lorsqu'on actionne le vérin 42 dans l'autre sens, le retrait de l'élément conique permet aux ressorts 57 de ramener les secteurs 55 en position rentrée. On remarque que ce dispositif permet de régler à volonté l'amplitude de l'expansion du disque 48. Bien entendu, le disque 48 pourrait être divisé en plus de quatre secteurs, afin de diminuer l'écartement de ceux-ci dans la position d'expansion. Par ailleurs, on notera que le corps 46 n'a pas besoin d'être appuyé contre la paroi de la canalisation et qu'il peut donc avoir une forme quelconque, indépendamment de celle de la section de la canalisation. Pendant la déformation, ce corps se déplace latéralementpour prendre une position excentrique.
- D'autre part, l'actionnement au moyen du vérin 42 et de l'élément cônique 49 permet d'éviter les coûteux mécanismes de rotation qui sont nécessaires dans les dispositifs connus d'expansion par une came rotative.
- Le fonctionnement de l'appareil sera décrit en supposant qu'on l'utilise pour cintrer le tuyau de cuivre 1 illustré par les fig. 1 à 4, en exécutant une série de pliages dont les angles sont égaux et dont les emplacements sont déterminés par des bourrelets 2 équidistants. Le tuyau 1 est disposé sur les bras pivotants 12 et 13 de l'appareil, ces deux bras étant alignés dans la direction du bâti 10 et appuyés contre des vis de butée 60 et 61. On fixe le tuyau dans les deux colliers 22 et 23, puis on introduit le dispositif de déformation 40 à l'intérieur du tuyau jusqu'à ce que le disque a expansion 48, qui est en position rentrée, se trouve exactement en face de l'organe de butée 30. Un repère approprié peut être constitué par les supports 45. En actionnant le vérin 42 au moyen de la pompe 43, on provoque l'expansion du disque 48, qui pousse vers l'extérieur la paroi du tuyau 1. Comme celle-ci est insérée dans les colliers 22 et 23 de part et d'autre du disque, elle ne peut se déformer qu'entre ces colliers, sous la forme d'un bourrelet saillant, creux a l'intérieur. Comme l'organe de butée 30 est appuyé latéralement contre le tuyau 1, il empeche la formation du bourrelet d'un côté du tuyau et provoque l'excentricité du bourrelet telle qu'illustrée par les fig. 1 et 2. Comme la force d'appui latéral du dispositif de déformation 40 est transmise par le disque directement a l'organe de butée 30 à travers la paroi du tuyau, cette paroi n'est soumise qu'a une compression sans flexion et elle n'est absolument pas déformée ou marquée par des empreintes. On actionne ensuite le vérin 42 de manière à rentrer le disque 48. Si les angles des secteurs 55 ont tendance a produire des irrégularités dans le bourrelet à cause de leur écartement, on peut former le bourrelet par deux expansions successives, séparées par une légère rotation du dispositif.
- Le bourrelet 2 étant formé, on peut plier le tuyau 1 pour former un coude, comme représenté sur la fig. 3. Les vis de butée 20 et 21 étant appuyées contre les bras pivotants 12 et 13, on actionne le vérin pneumatique 16 et 17 pour exercer une traction latérale sur ces bras. En reculant progressivement les butées 20 et 21, on laisse pivoter les bras 12 et 13, qui fléchissent alors le tuyau par l'intermédiaire des colliers 22 et 23, jusqu'à l'obtention de l'angle désiré, défini de manière précise. Bien entendu, on peut commencer le pliage déjà pendant la formation du bourrelet.
- Un premier coude étant ainsi formé, on ouvre les colliers 22 et 23 pour libérer le tuyau, on aligne à nouveau les bras 12 et 13, on avance le tuyau 1 d'une quantité déterminée, par exemple en plaçant le dernier bourrelet formé de l'autre côté du collier 23 et l'on réalise un nouveau coude comme décrit ci-dessus. La partie déjà cintrée du tuyau 1 peut reposer librement sur le bras 13 ou sur un support approprié solidaire du bâti, tandis que l'autre partie du tuyau 1 est encore rectiligne et renferme le dispositif de déformation 40 et son bras de commande 41. On notera que, entre deux opérations de pliage, on peut faire pivoter le tuyau d'un angle quelconque entre 0 et 180°, afin de le cintrer en S ou dans des plans différents.
- Les figures 9 et 10 illustrent une autre forme de réalisation d'un organe à expansion radiale qui peut être utilisé à la place du disque 48 dans le dispositif de déformation 40. Cet organe désigné globalement par 60 comporte un disque divisé en quatre secteurs 61, 62 dont les déplacements et la commande sont identiques à ceux des secteurs 55 du disque 48. Par contre, le bord périphérique de ces secteurs présente une gorge circonférentielle 63 dans laquelle repose un anneau élastique ouvert 64, réalisé par exemple en acier à ressort. Les deux extrémités 65 et 66 de cet anneau sont séparées par un intervalle qui, dans la position rentrée du disque, est entièrement occupé par une protubérance 67 prévue sur le bord extérieur du secteur 62. La surface extérieure de cette protubérance est tangente à l'arête extérieure de l'anneau 64 et elle peut être sensiblement rectiligne dans la direction axiale. Elle est destinée à s'appuyer contre la surface intérieure de la canalisation, en regard de l'organe de butée 30.
- On a indiqué en traits mixtes sur la figure 10 une position d'expansion 60 a, de l'organe 60 quand les secteurs sont écartés par l'élément conique 49, comme on l'a décrit plus haut. A cause de l'expansion de l'anneau élastique 64, les extrémités 65 et 66 s'écartent légèrement de la protubérance 67, mais cet écartement n'est pas gênant puisque la hauteur du bourrelet formé est pratiquement nulle à cet endroit. Une goupille radiale 68 est prévue sur le secteur opposé au secteur 62, pour maintenir l'anneau 64 dans une position symétrique.
- Grâce à l'anneau 64, le dispositif exerce une poussée radiale continue sur tout le périmètre de la tôle, même au droit des lacunes 69 produites par l'écartement des secteurs. En outre, la forme de l'anneau peut rester pratiquement circulaire quand son diamètre varie. On obtient ainsi un bourrelet parfaitement régulier. D'autre part, l'élasticité de l'anneau permet éventuellement de supprimer les ressorts de rappel des secteurs.
- Sur la figure 10, on remarque que le tuyau 1 est fait d'une tôle dont les bords sont raccordés longitudinalement par pliage, ce qui forme une nervure 70 qui est plus rigideque le reste des parois du tuyau. On dispose alors le tuyau 1 de telle manière que cette nervure se trouve entre la pro- tuberance 67 et l'organe de butée 30, lâ où la hauteur du bourrelet est nulle. Ceci évite aussi toute déformation non désirée du tuyau dans cette zone.
- Il est évident que l'anneau élastique 64 peut présenter n'importe quel profil approprié, par exemple le profil circulaire illustré sur la figure 10 ou le profil sensiblement triangulaire dé l'anneau 64: représenté sur la figure 11, ou bien un profil elliptique, etc..Comme cet anneau est facilement amovible, on peut aussi le remplacer par un anneau plus épais afin d'adapter l'appareil à une canalisation de diamètre un peu plus grand. Une cale supplémentaire peut alors être ajustée sur la protubérance 67.
- L'appareil décrit ci-dessus ne constitue qu'un exemple illustrant l'invention et il peut évidemment faire l'objet de diverses modifications ou variantes. Par exemple, les commandes manuelles pourraient être remplacées par un système de commande automatique, les vérins de pliage 16 et 17 et les vis de butée 20 et 21 étant remplacées par des vérins hydrauliques appropriés. De même, le dispositif de déformation 40 pourrait être actionné par un ou des pistons installés directement dans le corps tubulaire 46.
- On remarque qu'il suffirait qu'un seul des deux bras 12 et 13 soit pivotant. Toutefois, la réalisation décrite ci-dessus est préférée car, par sa disposition symétrique, elle permet plus facilement de plier sans dégâts des tuyaux faits d'une tôle tres mince, donc relativement délicats.
- L'utilisation de l'appareil selon l'invention n'est pas limitée à des tuyaux de descente d'eau en cuivre. Il est aussi bien utilisable pour cintrer des tuyaux en fer blanc ou en autres métaux, des tuyaux de fumée ou de ventilation, ainsi que d'autres canalisations telles que des gouttières ou des gargouilles au moyen de colliers de fixation appropriés.
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