FR2645777A1 - Machine for forming beads on metal components, especially tubular ones - Google Patents

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Jean-Philippe Genty
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Abstract

The invention relates to a machine for forming beads on metal components, especially tubular ones. The subject of the invention is a machine for forming beads 6 on metal components, especially tubular ones 5, characterised in that the machine is constituted by a fixed horizontal table 1, by a vertical cylinder actuator placed beneath the table and whose rod 3 passes through the table, capable of compressing a cylindrical annular component 4 made of elastomer material and by a movable die 12 to 15 whose job is to keep, by surrounding it, the component 5 to be beaded slipped over the said compressible component 4 made of elastomer material, the said die being formed from radially expandable curved segments 12 to 15, comprising a surface 16 facing the said compressible component 4 provided with an annular groove 17 and a frustoconical outer surface 20 in contact with a fixed complementary frustoconical wall 21 integral with the table 1, the said segment being driven, parallel to the axis of the cylinder actuator, by means of a linkage 22 passing through the table and rendering the segments integral with the rod 3 of the cylinder actuator, while elastic compressible spacers (separating members) 32 are interposed between the segments 12 to 15. Application to the formation of beads on metal components.

Description

MACHINE POUR LA FORMATION DE MOULURES SUR
DES PIECES METALLIQUES NOTAMMENT TUBULAIRES
La présente invention a trait à une machine pour la formation de moulures sur des pièces métalliques, en particulier des moulures externes sur des pièces métalliques tubulaires.
MACHINE FOR FORMING MOLDINGS ON
METALLIC PARTS ESPECIALLY TUBULAR
The present invention relates to a machine for forming moldings on metal parts, in particular external moldings on tubular metal parts.

Le but de l'invention est de substituer aux traditionnelles machines à moulurer à l'aide de galets rotatifs une machine beaucoup plus rapide et efficace et ne nécessitant pratiquement aucune intervention de l'opérateur si ce n'est la mise en place de la pièce à former et son retrait après moulurage. The object of the invention is to replace the traditional machines for molding with rotary rollers a machine much faster and more efficient and requiring practically no intervention from the operator except the establishment of the part. to form and its removal after molding.

A cet effet, l'invention a pour objet une machine pour la formation de moulures sur des pièces métalliques notamment tubulaires, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une table horizontale fixe, d'un vérin vertical disposé sous la table et dont la tige traverse la table, susceptible de comprimer une pièce annulaire cylindrique en matériau élastomère et d'une matrice mobile chargée de maintenir en l'entourant la pièce à moulurer enfilée sur ladite pièce compressible en matériau élastomère, ladite matrice étant formée de semgnets arqués expansibles radialement, comportant une face tournée vers ladite pièce compressible munie d'une gorge annulaire et une face externe tronconique en contact avec une paroi tronconique complémentaire fixe solidaire de la table, lesdits segments étant entraînés parallèlement à llaxe du vérin par l'intermédiaire-d'une liaison traversant la table et solidarisant les segments de la tige du vérin, cependant que des organes d'écartement compressibles élastiques sont interposés entre les segments.  To this end, the subject of the invention is a machine for the formation of moldings on metallic parts, in particular tubular, characterized in that it consists of a fixed horizontal table, of a vertical jack placed under the table and of which the rod passes through the table, capable of compressing a cylindrical annular piece of elastomeric material and of a movable matrix responsible for holding, around it, the piece to be molded threaded on said compressible piece of elastomeric material, said matrix being formed of arcuate expandable semgnets radially, comprising a face turned towards said compressible part provided with an annular groove and an external frustoconical face in contact with a complementary frustoconical wall fixed to the table, said segments being driven parallel to the axis of the jack by means of a connection crossing the table and joining the segments of the rod of the jack, while 'elastic compressible spacings are interposed between the segments.

Une telle machine est capable en une seule action d'aller et retour de la tige du vérin de, simultanément, plaquer la matrice contre la pièce à moulurer, préalablement enfilée sur la pièce compressible en matériau élastomère, et former une moulure externe sur la pièce par déformation due à l'expansion de ladite pièce comprimée, puis, également simultanément, au retour de la tige du vérin dans sa position de repos du départ, ramener la pièce compressible à son état initial non comprimé et écarter radialement les segments de la matrice permettant ainsi le retrait de la pièce moulurée. Such a machine is capable, in a single action, of going back and forth from the rod of the jack, simultaneously, pressing the matrix against the part to be molded, previously threaded on the compressible part of elastomeric material, and forming an external molding on the part. by deformation due to the expansion of said compressed part, then, also simultaneously, when the cylinder rod returns to its initial rest position, return the compressible part to its uncompressed initial state and spread the segments of the matrix radially thus allowing the removal of the molded part.

Outre la grande rapidité d'exécution d'une telle machine, l'opérateur n'a a effectuer qu'une simple manipulation pour l'insertion de la pièce dans l'espace annulaire entre la matrice et la pièce compressible et son extraction. In addition to the great speed of execution of such a machine, the operator only has to carry out a simple manipulation for the insertion of the part in the annular space between the matrix and the compressible part and its extraction.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une machine selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels
Figure l est une vue en coupe verticale axiale d'une
machine conforme à l'invention, et
Figure 2 est une vue de dessus de la matrice.
Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows of an embodiment of a machine according to the invention, description given by way of example only and with reference to the appended drawings in which
Figure l is an axial vertical sectional view of a
machine according to the invention, and
Figure 2 is a top view of the matrix.

La machine représentée sur la figure l comprend une table fixe horizonale 1 portée par des pieds (non représentés) et sous laquelle est disposé un vérin, de préférence hydralique, d'axe horizontal, comportant un corps fixe 2 et une tige 3 traversant la table 1. The machine represented in FIG. 1 comprises a fixed horizontal table 1 carried by feet (not shown) and under which is placed a jack, preferably hydraulic, of horizontal axis, comprising a fixed body 2 and a rod 3 passing through the table 1.

Sur l'extrémité de la tige 3 qui dépasse au-dessus de la table 1 est enfilée une pièce tubulaire cylindrique 4 en matériau élastomère spécial compressible dont le diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne de la pièce tubulaire métallique 5 dans laquelle doit être ménagée une moulure externe (symbolisée en tiretés en 6 sur la figure 1) .  On the end of the rod 3 which protrudes above the table 1 is threaded a cylindrical tubular piece 4 of special compressible elastomer material whose external diameter is slightly less than the internal diameter of the metallic tubular piece 5 in which must be arranged an external molding (symbolized by dashed lines at 6 in Figure 1).

La pièce 4 est portée par un manchon 7 muni à l'extrémité inférieure d'une collerette 8. Entre cette collerette 8 et la table l est interposée une bague filetée extérieurement 9 sur laquelle peut se déplacer par vissage une rondelle 10 de diamètre légèrement supérieure à celui de la pièce 4 à l'état non comprimé.  The piece 4 is carried by a sleeve 7 provided at the lower end with a flange 8. Between this flange 8 and the table l is interposed an externally threaded ring 9 on which can be moved by screwing a washer 10 of slightly larger diameter to that of part 4 in the uncompressed state.

La pièce 4 est prise en sandwich entre la collerette 8 et une bague il de retenue bloquée sur l'extrémité de la tige 3 du vérin. The part 4 is sandwiched between the flange 8 and a retaining ring il blocked on the end of the rod 3 of the jack.

Lorsque la pièce 5 est enfilée sur la pièce compressible 4 elle repose sur la rondelle 10 et est entourée par une matrice de maintien constituée, dans le mode de réalisation représenté, de quatre segments 12,13,14,15 en forme de quart de cercle. When the part 5 is threaded on the compressible part 4 it rests on the washer 10 and is surrounded by a holding matrix constituted, in the embodiment shown, of four segments 12,13,14,15 in the form of a quarter of a circle .

Chaque segment comporte une face interne 16 cylindrique munie d'une gorge annulaire 17 et, en partie inférieure, d'un décrochement circulaire 18. Each segment has a cylindrical internal face 16 provided with an annular groove 17 and, in the lower part, with a circular recess 18.

La gorge 17 est en partie-occupée par une bague annulaire 19 amovible. The groove 17 is partly occupied by a removable annular ring 19.

Chaque segment 12 à 15 comporte également une face externe 20 tronconique coopérant avec une paroi tronconique complémentaire conformée sur une pièce 21 annulaire entourant la matrice et fixée à la table 1. Each segment 12 to 15 also has a frustoconical external face 20 cooperating with a complementary frustoconical wall shaped on an annular part 21 surrounding the matrix and fixed to the table 1.

En outre, deux segments opposés (12,14) sont reliés par une liaison 22 à une pièce d'entraînement 23 solidaire de la tige 3 du vérin. In addition, two opposite segments (12,14) are connected by a link 22 to a drive part 23 secured to the rod 3 of the jack.

La liaison 22 comprend une tige filetée 24 vissée dans un perçage du segment (12,14) et traversant la table 1 par une fenêtre allongée 25 en direction de l'axe de la tige 3. The connection 22 comprises a threaded rod 24 screwed into a bore in the segment (12, 14) and passing through the table 1 through an elongated window 25 in the direction of the axis of the rod 3.

La tige 24 est reliée à une tige d'entrainement 27 par une liaison à axe horizontal 26 solidaire de la tige 24 et mobile dans une lumière allongée 26' solidaire de la tige 27, laquelle est solidaire de la pièce 23. Sur la tige 27, en dessous de la pièce 23, sont enfilées des rondelles amortisseuses 28 par exemple en même matériau que la pièce 4. The rod 24 is connected to a drive rod 27 by a link with a horizontal axis 26 secured to the rod 24 and movable in an elongated opening 26 ′ secured to the rod 27, which is secured to the part 23. On the rod 27 , below the part 23, are shock absorbing washers 28, for example made of the same material as the part 4.

La pièce 23 porte également une plaque verticale 29 portant des butées 30 réglables en hauteur le long de ladite plaque 29 et susceptibles d'actionner des contacteurs électriques 31 montés fixes et commandant les fins de course de la tige 3 du vérin, à la descente puis à la remontée. The part 23 also carries a vertical plate 29 carrying stops 30 adjustable in height along the said plate 29 and capable of actuating electrical contactors 31 fixedly mounted and controlling the limit switches of the rod 3 of the jack, on the descent then at the ascent.

Entre les segments 12 à 15 (figure 2) sont disposés des organes écarteurs 32 permettant à la fois le rapprochement radial des segments pour fermer le cercle et une expansion radiale vers l'extérieur pour permettre le dégagement de la pièce 5 après formation de la moulure 6. Between the segments 12 to 15 (FIG. 2) are arranged spacer members 32 allowing both the radial approximation of the segments to close the circle and a radial expansion towards the outside to allow the release of the part 5 after formation of the molding 6.

Ces organes écarteurs sont avantageusement constitués par des éléments en matériau compressible élastique tel que celui de la pièce 4, par exemple des tampons ressorts tubulaires engagés dans des trous borgnes 33 ménagés dans les faces en regard des segments 12 à 15. Le diamètre des trous 33 est sensiblement supérieur au diamètre externe des tampons ressorts 32 qui sont, à des fins de guidage, enfilés sur des tétons 34 solidaires des segments. These spacer members are advantageously constituted by elements of elastic compressible material such as that of part 4, for example tubular spring buffers engaged in blind holes 33 formed in the opposite faces of segments 12 to 15. The diameter of holes 33 is substantially greater than the external diameter of the spring buffers 32 which are, for guidance purposes, threaded on pins 34 integral with the segments.

Le matériau compressible élastique des pièces 4,28,32 est avantageusement un élastomère spécial de polyuréthane connu sous la dénomination commerciale ELADIP, disponible selon diverses duretés. The elastic compressible material of the parts 4,28,32 is advantageously a special polyurethane elastomer known under the trade name ELADIP, available in various hardnesses.

Le fonctionnement de la machine est le suivant. The operation of the machine is as follows.

A l'état de-reposj la tige 3 est en position haute, la pièce 4 n'étant pas comprimée et les segments 12 à 15 sont également en position maximale, d'une part en éloignement de la table 1 et, d'autre part, en éloignement de l'axe de la tige 3 (figure 2). Les segments 12 et 14 de la figure 1 sont représentés dans une position très voisine de la position de contact par enveloppement de la pièce 5 en place et ne correspondent pas sur cette figure avec la position d'extension maximale de la tige 3 représentée. In the de-reposj state the rod 3 is in the high position, the part 4 not being compressed and the segments 12 to 15 are also in the maximum position, on the one hand away from the table 1 and, on the other hand part, away from the axis of the rod 3 (Figure 2). The segments 12 and 14 of Figure 1 are shown in a position very close to the position of contact by wrapping the part 5 in place and do not correspond in this figure with the position of maximum extension of the rod 3 shown.

Dans la position d'expansion radiale maximale vers l'extérieur des segments 12 à 15, la face interne de la bague 19 se trouve à hauteur de la face 16. In the position of maximum radial expansion towards the outside of the segments 12 to 15, the internal face of the ring 19 is at the height of the face 16.

L'engagement de la pièce 5 à moulurer se fait très facilement, le rebord de la pièce 5 reposant sur la périphérie de la rondelle 10 qui peut être ajustée en hauteur afin de régler la hauteur à laquelle la moulure 6 est à réaliser sur la pièce 5. The engagement of the part 5 to be molded is very easy, the rim of the part 5 resting on the periphery of the washer 10 which can be adjusted in height in order to adjust the height at which the molding 6 is to be produced on the part 5.

Une fois la pièce 5 en place, le vérin est actionné, la tige 3 commence à descendre. Ce faisant, la pièce 4 commence à se comprimer, cependant que les segments 12 à 15, tirés vers le bas par la liaison 24,27,23,3 sont contraints, par la paroi tronconique de la pièce 21, de se rapprocher de la pièce 5 en place jusqu'à se plaquer contre elle. Au cours de ce rapprochement radial des segments 12 à 15, la bague 19 va venir occuper le fond de la gorge 17, ménageant ainsi en regard de la pièce 5 un creux annulaire dans lequel la paroi de la pièce va se déformer sous l'expansion de la pièce 4 comprimée. Ainsi se forme d'un seul coup au cours de la descente de la tige 3, une moulure 6 parfaitement régulière.  Once the part 5 is in place, the jack is actuated, the rod 3 begins to descend. In doing so, the part 4 begins to compress, while the segments 12 to 15, pulled down by the link 24, 27, 23, 3 are forced, by the frustoconical wall of the part 21, to approach the piece 5 in place until pressed against it. During this radial approximation of the segments 12 to 15, the ring 19 will come to occupy the bottom of the groove 17, thus providing, opposite the part 5, an annular recess in which the wall of the part will deform under expansion of the compressed part 4. Thus is formed all at once during the descent of the rod 3, a perfectly regular molding 6.

Le rôle des blocs amortisseurs 28 est d'appliquer élastiquement les segments 12 à 15 contre la pièce 5. The role of the damping blocks 28 is to apply the segments 12 to 15 elastically against the part 5.

La fin de course de descente de la tige 3 est déclenchée par le contacteur 31 inférieur, lequel inverse la course de la tige 3 qui remonte aussitôt. The end of the lowering stroke of the rod 3 is triggered by the lower switch 31, which reverses the stroke of the rod 3 which rises immediately.

Au cours de cette remontée la pièce 4 reprend sa forme d'origine et les segments 12 à 15 sont repoussés vers le haut par la liaison 22 et radialement vers l'extérieur par les tampons ressorts 32 qui reprennent également leur forme d'origine. During this ascent the part 4 resumes its original shape and the segments 12 to 15 are pushed up by the link 22 and radially outward by the spring buffers 32 which also resume their original shape.

En fin de course de remontée, déclenchée par le contacteur 31 supérieur, la face 16 des segments se retrouve à hauteur de la face interne de la bague 19 ce qui autorise un retrait sans problème de la pièce moulurée 5, le diamètre externe de la moulure 6 correspondant audit diamètre interne de la bague 19. At the end of the ascent stroke, triggered by the upper contactor 31, the face 16 of the segments is found at the level of the internal face of the ring 19 which allows problem-free removal of the molding 5, the external diameter of the molding 6 corresponding to said internal diameter of the ring 19.

La cadence de fabrication des moulures peut être très rapide, un seul opérateur pouvant alimenter en même temps deux machines. The rate of manufacture of moldings can be very fast, a single operator being able to supply two machines at the same time.

Pour chaque diamètre de pièce 5, il faut bien entendu prévoir une pièce 4 appropriée ainsi que des segments 12 à 15 de diamètre approprié et éventuellement une autre pièce 21. For each diameter of piece 5, it is of course necessary to provide an appropriate piece 4 as well as segments 12 to 15 of appropriate diameter and possibly another piece 21.

Pour une même matrice la bague 19 peut être remplacée par une autre si l'on veut une hauteur de moulure différente. For the same matrix, the ring 19 can be replaced by another if a different molding height is desired.

Le décrochement 18 a pour but de permettre le rapprochement maximal des segments 12 à 15 de la pièce 5 sans que la rondelle 10, réglable en hauteur, ne vienne toucher les segments. The purpose of the recess 18 is to allow the maximum approximation of the segments 12 to 15 of the part 5 without the washer 10, adjustable in height, touching the segments.

La fenêtre allongée 25 autorise un mouvement de déport en direction de la pièce 5 des tiges 24 lors de leur descente. The elongated window 25 allows an offset movement towards the part 5 of the rods 24 during their descent.

Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les nombre, forme et agencement des segments de la matrice, l'agencement de la liaison entre les segments d'une part et entre ceux-ci et la tige de vérin d'autre part, en vue d'obtenir automatiquement, à la montée et à la descente de la tige 3, le double mouvement de descente et de déplacement radial desdits segments de matrice.  Finally, the invention is obviously not limited to the embodiment shown and described above, but on the contrary covers all variants thereof, in particular as regards the number, shape and arrangement of the segments of the matrix, the arrangement of the connection between the segments on the one hand and between these and the actuator rod on the other hand, with a view to automatically obtaining, when the rod 3 goes up and down, the double movement of descent and of radial displacement of said matrix segments.

Claims (4)

REVENDICATIONS = =:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=CLAIMS = =: =: =: =: =: =: =: =: =: =: =: =: = 1. Machine pour la formation de moulures {6) sur des pièces métalliques notamment tubulaires (5), caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une table horizontale fixe (1), d'un vérin vertical disposé sous la table et dont la tige (3) traverse la table, susceptible de comprimer une pièce annulaire cylindrique (4) en matériau élastomère et d'une matrice mobile (12 à 15) chargée de maintenir en l'entourant la pièce à moulurer (5) enfilée sur ladite pièce compressible en matériau élastomère (4), ladite matrice étant formée de segments arqués (12 à 15) expansibles radialement, comportant une face (16) tournée vers ladite pièce compressible (4) munie d'une gorge annulaire (17) et une face externe tronconique (20) en contact avec une paroi tronconique complémentaire fixe (21) solidaire de la table (1), lesdits segments étant entraînés parallèlement à l'axe du vérin par l'intermédiaire d'une liaison (22) traversant la table et solidarisant les segments de la tige (3) du vérin, cependant que des organes d'écartement compressibles élastiques (32) sont interposés entre les segments (12 à 15). 1. Machine for the formation of moldings {6) on metallic parts, in particular tubular (5), characterized in that it consists of a fixed horizontal table (1), of a vertical jack arranged under the table and of which the rod (3) passes through the table, capable of compressing a cylindrical annular piece (4) of elastomeric material and of a movable matrix (12 to 15) responsible for holding the part to be molded (5) threaded on said surrounding it compressible piece of elastomeric material (4), said matrix being formed of arcuate segments (12 to 15) radially expandable, comprising a face (16) facing towards said compressible piece (4) provided with an annular groove (17) and a face external frustoconical (20) in contact with a fixed complementary frustoconical wall (21) integral with the table (1), said segments being driven parallel to the axis of the jack via a link (22) passing through the table and joining the segments of the cylinder rod (3), while elastic compressible spacers (32) are interposed between the segments (12 to 15). 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite gorge annulaire (17) est munie d'une bague amovible (19) dont le diamètre interne correspond au diamètre externe de la moulure à réaliser (6). 2. Machine according to claim 1, characterized in that said annular groove (17) is provided with a removable ring (19) whose internal diameter corresponds to the external diameter of the molding to be produced (6). 3. Machine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite liaison (22) comprend une tige (24) solidaire d'un segment de matrice (12,14), traversant la table (1) et reliée à une tige (27) par des moyens (-25,26,26') permettant à ladite tige (24) un rapprochement ou un éloignement de l'axe de la tige (3) du vérin, ladite tige (27) étant elle-même reliée à la tige (3) du vérin par une liaison amortisseuse (23,28)  3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that said connection (22) comprises a rod (24) integral with a segment of matrix (12,14), passing through the table (1) and connected to a rod ( 27) by means (-25,26,26 ') allowing said rod (24) to approach or move away from the axis of the rod (3) of the jack, said rod (27) being itself connected to the rod (3) of the jack by a shock absorbing link (23,28) 4. Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'entre le pièce compressible (4) et la table (1) est disposée une rondelle (10) destinée à supporter la pièce à moulurer (5) et réglable en hauteur vis à vis de la table (1).  4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the compressible part (4) and the table (1) is disposed a washer (10) intended to support the part to be molded (5) and adjustable in height with respect to the table (1).
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