L'invention concerne une machine à cintrer pour la réalisation de profilés coudés, notamment de tubes d'échangeurs, comprenant un bâti sur lequel sont montés des moyens de maintien du profilé selon un axe de déplacement longitudinal (x), et des moyens de cintrage du dit profilé. La fabrication d'échangeurs thermiques, en particulier d'échangeurs thermiques industriels, notamment dans le domaine énergétique et plus particulièrement dans le domaine nucléaire, nécessite de réaliser une multitude de tubes présentant une forme générale de U, dont les rayons de ~o cintrage s'étendent sur une large plage de valeurs généralement comprises entre 50 mm et 2500 mm. Un échangeur nucléaire classique se compose ainsi de 300 à 500 tubes présentant une cinquantaine de rayons de cintrage différents. A l'heure actuelle, au vu de cette plage de valeurs de 15 rayons de cintrage et afin de satisfaire aux exigences notamment de précision et de qualité de finition requises dans le domaine nucléaire, le cintrage des tubes requiert la mise en oeuvre de deux techniques de cintrage différentes chacune dédiée à une plage de valeurs de rayons de cintrage donnée. Ainsi, pour les faibles rayons de cintrage (rayons 20 inférieurs à 10 fois le diamètre des tubes), la technique utilisée consiste en la technique de cintrage par enroulement consistant à utiliser une machine à cintrer dont la tête de cintrage est rotative autour d'un axe de cintrage, et comporte une forme de serrage centrée sur l'axe de cintrage et un mors de serrage dotés de surfaces d'appui entre lesquelles passe, est serré puis 25 enroulé le profilé à cintrer. Pour les rayons de cintrage de valeurs supérieures (rayons supérieurs à 10 fois le diamètre des tubes), la technique utilisée consiste en la technique de cintrage par roulage ou poussée consistant à utiliser une machine à cintrer dont la tête de cintrage comporte un galet de 30 roulage libre en rotation vers lequel les tubes sont alimentés au moyen de galets d'entraînement répartis en deux séries positionnées de part et d'autre de l'axe longitudinal de déplacement (x). Par conséquent, à l'heure actuelle, le cintrage des tubes d'échangeurs nucléaires requiert non seulement deux machines de cintrage 35 distinctes mais également deux installations complètes de cintrage comportant notamment chacune un système de chargement et d'alimentation et un système de déchargement. Or, compte tenu des longueurs des tubes à cintrer, qui mesurent de l'ordre de 4 m à 30 m, chacune de ces installations s'avère s'étendre sur une superficie importante (supérieure à 1000 m2), et présenter un coût de revient (matériel plus infrastructure) conséquent. De plus, cette solution conduit à multiplier par deux les frais de fonctionnement (production, maintenance...) La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a t0 pour principal objectif de fournir une machine à cintrer permettant de réaliser une très large plage de rayons de cintrage, et particulièrement de réaliser la gamme complète des profilés coudés en forme de U nécessaires à la fabrication d'échangeurs thermiques industriels, notamment dans le domaine nucléaire.
15 Un autre objectif de l'invention est de fournir une machine à cintrer apte à fournir une information précise concernant la position exacte du profilé en cours de cintrage. A cet effet, l'invention vise une machine à cintrer pour la réalisation de profilés coudés, notamment de tubes d'échangeurs, dont les 20 moyens de cintrage comprennent : • un bras articulé composé de deux branches articulées autour d'un arbre de rotation s'étendant selon un axe de rotation (z) orthogonal à l'axe de déplacement (x) : - une branche, fixe en rotation, montée sur le bâti 25 par l'intermédiaire de moyens de déplacement du bras articulé selon un axe de déplacement transversal (y) perpendiculaire au plan (x, z), adaptés pour ajuster la position de l'axe de rotation (z) par rapport à celle de l'axe longitudinal (x), • et une branche rotative dotée de moyens de fixation d'un mors de serrage portés par des moyens de déplacement en 30 translation du dit mors de serrage relativement à l'axe de rotation (z), selon un axe perpendiculaire au dit axe de rotation, entre une position rapprochée de l'axe de rotation (z), de serrage et d'enroulement d'un profilé à cintrer, et une position éloignée de l'axe de rotation (z), d'introduction d'un profilé à cintrer, • des moyens d'entraînement en rotation de l'arbre de 35 rotation du bras articulé, autour de l'axe de rotation (z), • des moyens de montage sur l'arbre de rotation du bras articulé, soit d'un galet libre en rotation relativement au dit arbre de rotation, soit d'une forme de serrage solidaire en rotation du dit arbre de rotation, adaptée pour coopérer avec le mors de serrage, • des moyens d'entraînement en translation et de guidage d'un profilé selon l'axe longitudinal (x) comportant des galets d'entraînement, • des moyens de montage des galets d'entraînement adaptés pour les répartir en deux séries positionnées de part et d'autre de l'axe longitudinal (x), et comportant des moyens de déplacement en translation d'une ~o des dites séries, dite série mobile, de galets d'entraînement selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal (x), entre une position de serrage et d'entraînement d'un profilé à cintrer entre les deux séries de galets d'entraînement, et une position d'introduction d'un profilé à cintrer entre les dites séries de galets d'entraînement, 15 • et, solidaires du bâti, des moyens d'actionnement des galets d'entraînement adaptés pour entraîner ces derniers en rotation en synchronisme, dans leur position de serrage et d'entraînement d'un profilé à cintrer. L'invention a donc consisté à combiner de façon inventive 20 les deux techniques de cintrage utilisées actuellement pour réaliser des tubes d'échangeurs thermiques présentant la forme de U, pour concevoir une machine à cintrer unique adaptée pour mettre en oeuvre au choix, soit la technique de cintrage par enroulement, soit la technique de cintrage par roulage ou poussée, et ainsi permettre de réaliser une très large plage de 25 rayons de cintrage. Il est à noter, en outre que l'angle de cintrage peut être différent de 180 degrés, et que dans le cas d'un angle de 180 degrés, la machine à cintrer permet également de réaliser des profilés en forme de U à fond plat comportant une âme rectiligne reliée à chacune des deux branches 30 du U par un cintre à 90°. Selon la conception de la machine à cintrer selon l'invention, la technique de cintrage par enroulement peut, en effet être mise en oeuvre avec un positionnement de l'axe de rotation (z) dans l'alignement de l'axe de déplacement (x), en utilisant une forme de serrage entraînée en rotation par l'arbre de rotation du bras articulé et coopérant avec un mors de serrage, et en guidant les profilés le long de l'axe de déplacement (x). La technique de cintrage par roulage ou poussée peut quant à elle être mise en oeuvre au moyen d'un galet libre monté sur l'arbre de s rotation, positionné de façon que le dit galet libre déforme, d'une valeur fonction du rayon de cintrage programmée, un profilé entraîné longitudinalement par les galets d'entraînement motorisés. Par conséquent, une telle machine à cintrer conduit globalement à diviser par deux tous les coûts (installation infrastructure, io fonctionnement...) par rapport aux coûts engendrés par les machines à cintrer systématiquement utilisées à l'heure actuelle pour la réalisation de tubes en U pour échangeurs thermiques. II est à noter que, selon l'invention, le guidage des profilés, lors d'un cintrage par enroulement, peut être réalisé au moyen des 15 galets d'entraînement moyennant, soit de prévoir un mode débrayé de la motorisation de ces derniers, soit de programmer une vitesse de rotation synchronisée avec la vitesse de rotation de la forme de serrage. Toutefois, de façon avantageuse selon l'invention, la machine à cintrer comprend : 20 - des moyens de guidage des profilés le long de l'axe longitudinal (x), adaptés pour coopérer avec une forme de serrage portée par l'arbre de rotation du bras articulé et un mors de serrage porté par la branche rotative du dit bras articulé, et comportant une réglette dotée d'une surface d'appui longitudinale de guidage d'un profilé, 25 - et des moyens de montage de la réglette sur le bâti comportant des moyens de déplacement en translation de cette dernière selon un axe longitudinal parallèle à l'axe (x). Une telle réglette asservie en déplacement permet d'accompagner et de guider le profilé afin de compenser l'effacement par 30 rotation du mors de serrage, et de réduire ainsi les effets d'amincissement de l'extrados et l'ovalisation des profilés. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens de déplacement en translation de la série mobile de galets d'entraînement comprennent une platine montée sur le bâti par 35 l'intermédiaire de moyens de déplacement de la dite platine selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal (x), sur laquelle sont disposés des moyens de montage de la réglette adaptés pour positionner cette dernière dans un même plan que le plan dans lequel s'étendent les galets d'entraînement. Une telle disposition conduit à simplifier les moyens de s montage de la réglette qui s'avèrent être supportés par la platine support de la série mobile de galets d'entraînement. De plus, du fait de cette disposition, les plans de cintrage sont identiques quelle que soit la technique de cintrage utilisée, enroulement ou roulage, de sorte qu'aucun réglage en hauteur n'est requis notamment pour l'alimentation et l'évacuation des profilés, lors d'un lo changement de technique de cintrage. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens d'actionnement des galets d'entraînement comprennent deux séries de pignons montés rotatifs sur le bâti, et des moyens d'entraînement en rotation en synchronisme des dits pignons.
15 De plus, les moyens de montage de la réglette sont alors avantageusement adaptés pour positionner cette dernière de façon qu'elle s'étende partiellement au dessus des pignons d'actionnement de la série mobile de galets d'entraînement, après démontage de la dite série mobile de galets d'entraînement.
20 Par ailleurs, les moyens de fixation d'un mors de serrage sur la branche rotative du bras articulé comprennent avantageusement une plaque de montage dotée d'organes d'indexation de la position du dit mors de serrage, les moyens de déplacement en translation du mors de serrage relativement à l'axe de rotation (z) comportant un système de genouillère reliant 25 la plaque de montage à la branche rotative du bras articulé. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la machine à cintrer comprend une roue codeuse de détermination de la longueur d'avancement des profilés, associée à une cellule de détection de l'extrémité des dits profilés. Une telle roue codeuse permet de déterminer la 30 position exacte du profilé lors du cintrage de ce dernier, et notamment d'asservir l'avance du dit profilé en fonction de la dite information de position. La machine à cintrer selon l'invention comprend également, de façon avantageuse, une unité d'alimentation disposée en amont du bâti et comportant deux galets d'entraînement des profilés, et des moyens 35 d'ouverture aptes à déplacer les dits galets entre une position de serrage et d'entraînement d'un profilé à cintrer et une position d'introduction, entre les dits galets, d'un profilé à cintrer. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - les figures 1, 1 a et 1 b sont trois schémas explicatifs du principe de conception de la machine à cintrer selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de face de la w machine à cintrer selon l'invention équipée de moyens de cintrage par roulage, représentée sans bâti et unité d'alimentation, - la figure 3 est une vue en perspective complète de la machine à cintrer selon l'invention, selon un angle de vue décalé de 90° par rapport à celui de la figure 2, 15 - la figure 4 est une vue en perspective de derrière de la machine à cintrer selon l'invention équipée de moyens de cintrage par roulage, représentée sans unité d'alimentation, - la figure 5 est une vue de dessus de cette machine à cintrer équipée de moyens de cintrage par roulage, représentée sans unité 20 d'alimentation, - la figure 6 est une vue de dessus similaire à la figure 5 représentant la machine à cintrer lors de l'amorce du cintrage d'un tube par la technique de roulage, - la figure 7 est une vue en perspective de la machine à 25 cintrer selon l'invention équipée de moyens de cintrage par enroulement comportant une première forme de serrage, représentée sans unité d'alimentation, - les figures 8 à 10 sont des vues de dessus de la machine à cintrer de la figure 7, représentant trois positions successives des 30 moyens de cintrage lors du cintrage d'un profilé, - la figure 11 est une vue de dessus de la machine à cintrer selon l'invention équipée de moyens de cintrage par enroulement comportant une seconde forme de serrage, représentée sans unité d'alimentation, - et les figures 12 et 13 sont des vues de dessus de la machine à cintrer de la figure 11 représentant deux positions successives des moyens de cintrage lors du cintrage d'un profilé. La machine à cintrer selon l'invention représentée à titre d'exemple aux figures consiste en une machine à cintrer destinée à la réalisation de tubes présentant la forme de U, notamment adaptés pour la fabrication d'échangeurs thermiques tels qu'échangeurs nucléaires. Il est à noter que, à des fins de simplification de la description détaillée qui suit, cette machine à cintrer est décrite dans sa ~o position usuelle d'utilisation dans laquelle, notamment, l'axe de cintrage (z) est un axe vertical et l'axe de déplacement (x) des profilés un axe horizontal. Par conséquent, les termes vertical, horizontal... se référent à une telle position. La machine à cintrer selon l'invention comprend, en premier lieu, un bâti 1 sur la face supérieure horizontale duquel est disposée 1s une plaque fixe latérale 2 sur laquelle sont positionnés une première série de pignons 3 alignés selon un axe parallèle à l'axe (x) de déplacement des profilés T à cintrer, actionnés au moyen d'un moto réducteur 11, et adaptés pour entraîner en rotation une première série de galets d'entraînement G1-Gn, en l'exemple au nombre de cinq.
20 Cette machine à cintrer comprend également, monté sur la face supérieure du bâti 1, une platine horizontale 4 apte à être déplacée selon un axe horizontal (y) orthogonal à l'axe de déplacement (x), et équipée, à cet effet, de glissières 5 solidarisées en sous-face de la dite platine, aptes à coulisser le long de rails 6 solidaires du bâti 1.
25 Cette platine 4 présente, en outre, en vis-à-vis de la plaque 2, et s'étendant dans un même plan horizontal que cette dernière, une bande latérale 8 sur laquelle sont positionnés une seconde série de pignons 9 s'étendant en vis-à-vis des premiers pignons 3, actionnés au moyen d'un moto réducteur 10 et adaptés pour entraîner en rotation une seconde série, dite 30 mobile, de galets d'entraînement G'l-G'n, en l'exemple également au nombre de cinq. Cette platine 4 est, en outre, associée à un système de genouillère 7 adapté pour la déplacer selon l'axe (y) entre une position de serrage et d'entraînement d'un profilé à cintrer T entre les deux séries de galets d'entraînement G1-G5, G'1-G'5, et une position d'introduction d'un profilé à cintrer T entre les dites séries de galets d'entraînement. La machine à cintrer comporte également une plaque de montage 12 positionnée sur la platine 4, apte à être déplacée, par rapport à la dite platine, selon un axe horizontal parallèle à l'axe de déplacement (x), et équipée, à cet effet, de glissières 13 solidarisées en sous-face de la dite plaque de montage, aptes à coulisser le long de rails 14 solidaires de la face supérieure de la platine 4. De plus, cette plaque de montage 12 est associée à un io système de crémaillère 15 apte à engendrer ses déplacements en translation. Cette plaque de montage 12 est positionnée de façon à être juxtaposée à la bande latérale 8 de la platine 4, et adaptée pour porter une réglette 17 de guidage des profilés T positionnée de façon à s'étendre : - dans un même plan que le plan dans lequel s'étendent 15 les galets d'entraînement G1-G5, G'1-G'5, - partiellement au dessus des pignons 9 d'actionnement de la série mobile de galets d'entraînement G'1-G'5, après démontage de la dite série mobile de galets d'entraînement. La machine à cintrer selon l'invention comporte, par 20 ailleurs, un bras de cintrage horizontal 19 positionné le long d'une des faces frontales du bâti 1, et comprenant deux branches 20, 22 articulées autour d'un arbre de rotation 40 s'étendant selon un axe de rotation vertical (z), solidaire de l'arbre moteur agencé verticalement d'un moteur 23 : • une branche 20, fixe en rotation, montée sur le bâti 25 1 par l'intermédiaire d'un système de vis à billes 21 apte à déplacer cette branche 20 et donc le bras de cintrage 19 selon un axe de déplacement horizontal (y) perpendiculaire au plan (x, z), en vue d'ajuster la position de l'axe de rotation (z) par rapport à celle de l'axe longitudinal (x), - et une branche rotative 22 sur laquelle s'étend 30 longitudinalement une plaque 24 dotée de moyens d'indexation 29 de la position d'un mors de serrage M, apte à être déplacée horizontalement en translation relativement à l'axe de rotation (z), entre une position rapprochée de l'axe de rotation (z), de serrage et d'enroulement d'un profilé T à cintrer entre le mors de serrage M et une forme de serrage F1, F2 solidaire en rotation de 35 l'arbre de rotation 40, et une position éloignée de l'axe de rotation (z), d'introduction d'un profilé à cintrer entre le mors de serrage M et la forme de serrage F1, F2. En vue de ces translations, la plaque 24 comporte, en sous-face, des glissières telles que 25 aptes à coulisser le long de rails 26 5 solidaires de la branche rotative 22. De plus cette plaque 24 est associée à un système de genouillère 27 actionnée par un vérin 28, adapté pour la déplacer entre ses deux positions rapprochée et éloignée de l'axe de rotation (z). La machine à cintrer ci-dessus décrite est conçue pour ~o présenter deux configurations distinctes permettant la mise en oeuvre de deux techniques de cintrage distinctes. La première configuration est représentée aux figures la et 2 à 6 et conduit à fournir une machine à cintrer conçue pour mettre en oeuvre la technique de cintrage par roulage ou poussée, normalement utilisée pour 15 des rayons de cintrage supérieurs à 10 fois le diamètre des tubes. Selon cette configuration, la machine à cintrer est équipée, d'une part, des deux séries de galets d'entraînement G1-G5 et G'l-G'5 engrenant avec les pignons 3 et 9, et d'autre part, d'un galet libre GI monté libre en rotation sur l'arbre de rotation 40.
20 De plus, préalablement au cintrage, la position du galet de rotation libre GI, réglée par déplacement transversal du bras de cintrage 19 au moyen de la vis à billes 21, permet d'ajuster le rayon de cintrage des profilés T. Lors du cintrage, enfin, l'avance du profilé T est obtenue au moyen des deux séries de galets d'entraînement G1-G5 et G'l-G'5 25 entraînés en rotation par les pignons 3, 9 et les moto réducteurs 10 et 11. La seconde configuration est représentée à la figure 1 b et respectivement aux figures 7-10 et 11-13 et conduit à fournir une machine à cintrer conçue pour mettre en oeuvre la technique de cintrage par enroulement, normalement utilisée pour des petits rayons de cintrage (inférieurs à 10 fois le 30 diamètre des tubes), ou, à l'inverse, pour de très grands rayons de cintrage. Selon cette configuration, la machine à cintrer est équipée, d'une part, d'une forme de serrage de grand diamètre F1 (figures 7 à 10) ou de petit diamètre F2 (figures 11 à 13), solidaire en rotation de l'arbre de rotation 40 et dont le diamètre détermine le rayon de cintrage des profilés T, et 35 d'un mors de serrage M positionné sur la branche rotative 22 du bras de 2943932 to cintrage 19 de façon à venir coopérer avec la forme de serrage, et d'autre part, d'une réglette de guidage 17 positionnée sur la plaque de montage 12 après démontage de la série mobile de galets d'entraînement G'1-G'5, et éventuellement, tel que représenté aux figures 7 à 13 de l'autre série de galets d'entraînement G1-G5. De plus, préalablement au cintrage, la position transversale du bras de cintrage 19 est ajustée de façon à axer sur l'axe longitudinal (x) le conduit de serrage et d'enroulement des profilés T délimité par les surfaces d'appui en regard de la forme de serrage F1 ou F2 et du mors to de serrage M. Lors du cintrage, enfin, le profilé T est serré et enroulé entre la forme F1 ou F2 et le mors de serrage M entraînés en rotation par le moteur 23. De plus, la réglette de guidage 17 est déplacée au moyen du système de crémaillère 15 avec une vitesse d'avance asservie à celle des 15 profilés T. La machine à cintrer selon l'invention comporte par ailleurs une unité d'alimentation 30 en profilés à cintrer T, positionnée en amont du bâti 1 et comportant, en premier lieu, un guide 31 en forme de V. Cette unité d'alimentation 30 comporte, en outre et 20 surtout, deux galets d'entraînement 32, 33 entraînés en rotation chacun au moyen d'un moto réducteur 34, 35, et associés à des moyens d'ouverture comportant un vérin 36, aptes à déplacer les dits galets entre une position de serrage et d'entraînement d'un profilé à cintrer T et une position d'introduction, entre les dits galets d'un profilé à cintrer.
25 Une telle unité d'alimentation 30 constitue un chargeur permettant de faire avancer chaque profilé T jusqu'à ce que ce dernier soit pris en charge par les galets d'entraînement G1-G5 et G'1-G'5, ou par un ensemble forme de serrage F1, F2/mors de serrage M. La machine à cintrer selon l'invention comporte, par 30 ailleurs, montés sur le bâti 1, un guide en V 37, une roue codeuse 38 adaptée pour rouler sur l'extérieur du profilé T sans glissement et destinée notamment à asservir l'avance du profilé T, et, enfin, une cellule 39 de détection de l'extrémité du dit profilé. La machine à cintrer selon l'invention présente donc deux configurations distinctes permettant de couvrir, avec une seule machine à 2943932 Il cintrer, une plage importante de rayons de cintrage de profilés T, st ainsi de réaliser, avec une seule installation de cintrage (alimentation, cintrage, déchargement...) la gamme complète des tubes en U nécessaires à la fabrication d'un échangeur thermique