Brevet FR2160755A1 — publié le 19730706

La présente invention concerne l'assouplissement par cintrages successifs de handes de matière pour les rendre plus malléable et pour qu'elles se travaillent plus facilement, et elle concerne plus particulièrement une machine destinée à effectuer cette opération. On sait que le laminage à froid de la tôle d'acier doux améliore les possibilités d'étirage et d'emboutissage de la matière en augmentant la malléabilité et la ductilité de l'acier qui peut être ainsi travaillé plus facilement. L'invention a essentiellement pour objet une nouvelle machine à assouplir le métal par cintrages successifs et en sens inverses d'une bande de matière se présentant par exemple sous la forme d'un rouleau de tôle. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, cette machine comprend deux cylindres rotatifs autour de leur axe longitudinal et montés de manière à pouvoir tourner ensemble autour d'un axe d'entraînement central équidistant de leur axe longitudinal respectif et parallèle à ces derniers.Ces cylindres cintreurs sont entraînés en synchronisme et ils sont simultanément réglables angulairement autour de cet axe d'entraînement central sur une plage couvrant au maximum 1800. Le réglage angulaire simultané des cylindres à partir d'une position à laquelle la bande de métal circule librement selon une trajectoire rectiligne et la- position à laquelle ils exercent un travail sur cette bande détermine le degré des-cintrages alternés auquel la bande en mouvement est soumise. A cet effet, les deux cylindres de cintrage sont montés sur un support en forme de tambour qui comporte des plateaux ou flasques espacés, ce support est monté sur le bâti de la machine de manière que sa rotation autour de son axe modifie la position angulaire des deux cylindres rotatifs. La rotation des deux cylindres de cintrage est commandée à partir de l'axe central du tambour, et le réglage angulaire simultané des deux plateaux espacés du tambour est commandé par une vis sans fin. Après ce réglage, la vis sans fin verrouille mécaniquement le tambour et s'oppose aux forces exercées sur ce dernier lorsque la bande esttravaillée par les cylindres. Dans; cette machine, les cylindres rotatifs assouplisseurs sont maintenus par leurs deux extrémités par les plateaux espacés du tambour et sont épaulés par des galets montés sur des entre toises reliant les deux plateaux et constituant avec ces derniers le tambour proprement dit. Tous les pignons commandant la rotation des cylindres assouplisseurs sont lubrifiés en permanence par un bain d'huile. Les plateaux dutambour comportent des butées coopérant avec un contact de fin de course de manière que le réglage angulaire du tambour soit limité dans chaque sens de rotation, mais que son sens de rotation puisse être inversé pour que l'amplitude du réglage reste compatible avecta longueur du secteur denté fixé à chacun des plateaux du tambour et qui commandent la rotation angulaire de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront à l'examen de la description non limitative qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et illustrant à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une'coupe longitudinale partielle par un plan vertical passant par l'axe central d'entraînement; la figure 2 est une coupe verticale selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe verticale selon la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une vue en élévation avec coupe partielle montrant les entretoises portant les galets é-paulant les cylindres assouplisseurs; la figure 5 est une élévation du cadran gradué indiquant la position angulaire des cylindres pendant le fonctionnement de la machine, et les figures 6,7 et 8 sont des vues schématiques montrant l'effet exercé par les cylindres assouplisseurs sur la bande de tôle en mouvement. La machine proprement dite est supportée par un bâti 10 qui comprend un châssis inférieur 12, un châssis supérieur 13 et deux châssis latéraux 14 et 15. Deux parois verticales de séparation 16 et 17 sont fixées au voisinage des châssis latéraux corres pondcmts 14 et 15(figure i). Chacune de ces parois comporte une ouverture de grand diamètre dans laquelle tourne le plateau correspondant du tambour qui sera décrit ultérieurement. Deux tôles 18 et 20 disposées au-dessus du châssis superieur 13 délimitent des carters d'engrenages avec les châssis latéraux 14 et 15, ces carters contiennent les pignons d'entraînement du tambour.Les différents éléments du bâti et les parois de séparation sont renforcés par des plaques en équerre 21 visibles sur la figure 2, et les tles supérieures 18 et 20 sont fixées par exemple par des 22 vis/sur le châssis latéral correspondant. Ce bâti est destiné à supporter les flasques ou plateaux 24 et 25 constituant les extrémités du tambour tournant dans lequel sont montés les cylindres assouplisseurs 27 et 28, comme on le voit sur la figure 1. Le plateau gauche 24 (selon la figure 1) est engagé dans l'ouverture de la paroisde séparation 16 et il est constitué par un corps annulaire comportant une bride extérieure 30 sur laquelle un secteurdenté 31 est fixé par des vis 32. L'autre plateau 25 ou plateau droit, selon la figure 1, est identique et un secteur denté 33 est également fixé sur sa bride extérieure 30 par des vis 32.Ces deux plateaux tournent dans des paliers constitués par les ouvertures pratiquées dans les parois de séparation, et pour graisser les surfaces de contact, des canaux d'huile 34.sont ménagés dans l'épaisseur des parois de séparation. Le cylindre supérieur 27 comporte des portées de diamètre réduit à ses extrémités, et ces portées tournent dans des paliers 35 emboîtés dans des ouvertures correspondantes des deux plateaux 24 et 25. Le montage du cylindre inférieur 28 est identique et il tourne dans des paliers 36 également emboîtés dans des ouvertures des, plateaux 24 et 25. Comme on l'a mentionné précédemment, les deux plateaux 24 et 25 sont reliés par deux entretoises diamétralement opposées visibles sur les figures 1 et 4. L'entretoise 37 est voisine du cylindre supérieur 27 et la seconde entretoise 38 est voisine du cylindre inférieur 28 Les entretoises sont fixées par leurs extrémités 40 (figure 4) aux deux plateauxbpposés et les relient de manière à constituer le tambour de support dans lequel les cylindres assouplisseurs 27 et 28 tournent autour de leur axe longitudinal. Chaque entretoise comprend une aile longitudinale inférieure 41, une aile longitudinale supérieure 42, deux ailes en pente 43 et deux plaques latérales 44 et 45 délimitant ses extrémités. Les différentes tôles constituant la structure de chaque entretoise sont de préférence soudées ensemble, et on voit qu'à chacune de leurs extrémités 40, les plaques latérales 44 et 45 sont clavetées sur le plateau correspondant. Comme on le voit en parti culier sur la figure 2, les entretoises sont diabétralement opposées, et l'une d'elle est alignée avec le cylindre supérieur 27, et l'autre est alignée avec le cylindre inférieur 28. On voit également que les deux plateaux latéraux ainsi reliés par les en tretoises constituent avec ces dernières un tambour rigide, de faible encombrement, et pratiquement indéformable. Les cylindres assouplisseurs 27 et 28 étant soumis à des efforts considérables au cours des cintrages successifs de la bande de tôle, il est nécessaire de les épauler pour transmettre une partie de la charge à laquelle ils sont soumis aux entretoises correspondantes. A cet effet, ils sont épaulés par des galets d'appui qui sont par exemple du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 289 448. Chaque entretoise est munie par exemple de quatre patins d'appui comportant chacun deux paires de galets de ce type. Chacun de ces patins-est monté à l'extrémité d'une colonne de poussée 46 disposée dans l'axe de l'entretoise et dont l'extrémité arrière dépasse l'aile arrière 42 deltentre- toise. L'extrémité avant de la colonne 46 est constituée par une tête sphérique 47.L'extrémité arrière 48 de chaque colonne est filetée et vissée dans l'aile arrière 42, et son extrémité avant tourne librement dans l'aile avant 41 de l'entretoise. L'extrémité arrière de la colonne 46 comporte une tête carrée 50 qui permet de régler avec précision sa position axiale dans l'entretoise au moyen d'une clef. Des plaques 51 sont disposées de part et d'autre de chaque colonne 46 et elles relient les ailes avant et arrière de l'entretoise de manière à absorber et à transmettre à tous les composants de l'entretoise une partie des forces de compression appliquées aux colonnes. La tête globique 47 de chaque colonne est engagée dans un logement concave sphérique du patin 52 correspondant qui est ainsi articulé sur l'extrémité intérieure de la colonne. Chaque patin est muni de deux pivots, et deux galets 53 et 54 sont montés sur chacun des pivots. Ainsi, deux galets, par exemple 53, sont appliqués.sur un côté du cylindre assouplisseur, et les deux autres galets 54 sont disposés du coté opposé. Ces galets d'appui sont destinés à empêcher la déformation du cylindre qui a tendance à fléchir pendant l'opération. En outre, pour renforcer les entretoises et empêcher la déformation des cylindres, les entretoiSes comprennent également des plaques longitudinales 55 et 56 (figure 3) soudées à leurs ailes intérieure et extérieure correspondante. La rotation du tambour est commandée par les deux secteurs dentés 31 et 33 qui sont entraînés par une transmission à vis sans fin. Cette dernière perret de verrouiller le tambcur à une position angulaire déterminée en fonction du travail à effectuer sur la bande de tôle (voir figures 6,7 et 8). Ce réglage est commandé par un moteur électrique 58 relié par un accouplement 60 à un réducteur à vis sans fin 61. L'arbre de sortie de ce dernier est accouplé à deux arbres opposés 62 et 63 qui peuvent être munis chacun de plusieurs accpuplements 59. On voit sur la figure 1, que l'arbre gauche 62 traverse la plaque verticale i8 et qu'il porte un pignon 64. Son extrémité libre tourne dans un palier 65 emboîté dans une ouverture de la paroi de séparation gauche 14.De même, l'arbre droit 63 traverse la plaque verticale 20 et son extrémité portante pignon 66 tourne dans le palier 67 fixé à la paroi de séparation droite 15. Les deux pignons 64 et 66 calés sur les arbres 62 et 63 engrènent avec deux roues dentées correspondantes 68 et 70. Ces roues dentées sont chacune calées sur un arbre sur lequel est claveté un pignon correspondant 71 ou 72 qui engrène avec le secteur denté 31 ou 33 voisin. L'arbre 73 portant la roue dentée 68 et le pignon 71, tourne dans un palier 74 fixé à sa paroide séparation 16 et dans un palier opposé 75 fixé à la tôle verticale 14. De même, l'arbre 76 droit, portant la roue dentée 70 et le pignon 72, tourne dans un palier 77 fixé dans la paroi de séparation droite 17 et dans un palier 78 opposé fixé dans la tôle verticale droite 15. Ainsi, la rotation du moteur électrique 58 est transmise par le réducteur 61 aux arbres opposés 62 et 63 qui tournent dans le même sens et à la même vitesse. La rotation de ces deux arbres est transmise aux trains d'engrenages 68, 71 et 70,72 qui transmettent le mouvement aux secteurs dentés associés 31 et 33 de manière à faire tourner le tambour. Les secteurs dentés sont taillés sur environ 180 , et de ce fait, la rotation angulaire du tambour dans un sens ou dans l'autre ne doit pas excéder cette amplitude.Dans la position neutre de la figure 6, les cylindres 27 et 28 ne sont pas en contact avec la bande 80 de tôle qui circule entre eux. Dans la position angulaire du tambour représentée sur la~figure 7, la bande est renvoyée successivement dans les deux sens par les cylindres selon un angle d'environ 800. Sur la figure 8, qui représente la position angulaire limite du tambour, le cintrage de la bande est naxinal Les différentes positions an~ 1aires du tanbcu#, et par ccnséqeunt celles des cylindres assouplisseurs, sont indiquées par des graduations gravées sur la surface extérieure 81 d'un chapeau 82 en :'orne de cuvette inversée fie par des vis 83 sur la face extérieure du plateau droit 25 du tambour et qui tourne donc avec ce dernier. La rotation synchrone et en sens inverse des cylindres 27 et 28 est commandée par un second moteur électrique 85, par l'intermédiaire d'un arbre coaxial au tambour. A cet effet, le plateau gauche 24 est fermé par un couvercle extérieur 86 (figure 1) qui tourne avec le plateau 24, étant fixé à ce dernier par des vis 87. Le couvercle 86 délimite avec le plateau 24 un carter annulaire qui contient le train de pignons d'entraînement des cylindres assouplisseurs. Un palier extérieur 88 est fixé contre la face gauche du couvercle 86 par des vis 89. Ce palier est coaxial au couvercle et de ce fait au tambour.On voit que ce couvercle tourne dans une ouverture circulaire de la paroi gauche 14 de la même manière que le plateau gauche 24 tourne dans une ouverture circulaire du châssis latéral gauche 14 de la même manière que le plateau gauche 24 tourne dans- l'ouverture circulaire de la paroi de séparation gauche 16. L'arbre central 90 tourne dans le palier 88 et son extrémité extérieure 92 porte une roue dentée extérieure 91. Un pignon d'entrée 94 est calé sur l'arbre de sortie 93 du moteur 85, et une courroie souple crantée 95 relie le pignon 94 à la roue dentée 91 de manière à accoupler le moteur d'entraî- nement 85 à l'arbre d'entrée central 90. Un pignon 96 est calé sur l'extrémité intérieure de l'arbre central 90 et il engrène avec un engrenage 97 disposé dans le carter annulaire délimité par le plateau gauche 24 et le couvercle 86. L'arbre 98 de la roue dentée 97 porte également un pignon 100. Ce train d'engrenages est également représenté sur la figure 9; on voit que le pignon 100 engrène avec le pignon 101 calé à l'extré- mité de l'arbre du cylindre assouplisseur 28 au voisinage du palier 36. Le pignon 101 engrene également avec un pignon identique 102 calé sur ltextréllité de l'arbre de l'autre cylindre asscuplisseur 27 au voisinage du palier 975 La rotation du cylindre 28 commandée par le pignon 100 est ainsi transmise au cylindre 27, el Órâce à cette di position, lus deux cylindres tournent ensemble à la même vitesse et en sens inverse. Au début de ltopération, pour passer la bande de tôle dans la machine, les cylindres assouplisseurs#sont placés dans leur position représentée sur les figures 2 et 6, position à laquelle le cylindre inférieur 27 est disposé sous le plan horizontal passant par l'axe du tambour et légèrement à gauche de cet axe. De même, le rouleau supérieur 28 est disposé au-dessus de ce plan horizontal et légèrement à droite de ltaxe du tambour. Le passage de la bande de tôle entre les cylindres est facilité par le déflecteur avant 103 qui est articulé par un pivot 104 sur le bâti. Comme on le voit sur la figure 2, l'entretoise 38 du tambour maintient le déflecteur 103 en position horizontale. Le déflecteur arrière 105 est également articulé par un pivot 106 sur le bâti. Lorsqutil pivote et qu'il vient en contact avec la seconde entretoise 38, cette dernière le maintient en position sensiblement horizontale, cependant, comme on le voit sur la figure 2, cette entretoise n'est pas normalement en contact avec le déflecteur basculant 105 et celui-ci pend verticalement dans le bâti. Dans cette position initiale du tambour, la bande de tôle circule de droite à gauche selon une trajectoire rectiligne. Les moteurs 58 et 85 sont alors mis en marche et le tambour tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, selon les figures 2,6, et 7, et les axes des cylindres 27 et 28 tournent également par rapport au bâti. Pour cintrer la bande à 800 environ, on arrête le moteur 58 lorsque le tambour atteiniisa position de la figure 7, et de ce fait, la bande circulant dans la machine est soumise à deux cintrages successifs en sens opposés. On peut continuer à faire tourner le tambour pour obtenir un cintrage maximal d'environ 1250 (figure 8). Le tambour arrive alors à sa position limite, et la butée 107 (voir figure 2)actionne le contact de fin de course 108 qui arrête le moteur 58. Lorsque le tambour tourne en sens inverse, la seconde butée 109 actionne le contact de fin de course 108 lorsque les éléments ont repris leurs positions initiales de la figure 6. Il va de soi que l'invention n'a été décrIte Qu'à titre explicatif et nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses modifications sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - chine a assouplir les bandes de tôle par cintrages successifs en sens inverses, caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour comprenant deux plateaux opposés, rotatifs dans un bâti et reliés par des entretoises longitudinales de manière à constituer avec ces dernières un taribour rigide de support, deux cylindres assouplisseurs étant disposé entre les deux plateaux du tanbour de manière que leurs extrémités opposées tournent dans les plateaux correspondants, ces deux cylindres étant disposés de part et d'autre de l'axe de rotation du tambour, un dispositif de commande relié aux deux plateaux étant destiné, à les faire tourner simultanément dans un sens ou dans l'autre de manière à régler la position angulaire du tambour,et un second dispositif coaxial au tambour commandant la rotation des cylindres assouplisseurs autour de leur axe longitudinal respectif. 2 - Machine selon la revendication 1 caractérisée en- ce que l'une des entretoises est munie de galets d'appui roulant contre l'un des cylindres assouplisseurs, l'autre entretoise portant des galets d'appui semblables roulant contre l'autre cylindre assouplisseur. 3 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un secteur denté est fixé à chacun des plateaux du tambour, le dispositif commandant la rotation du tambour comprenant deux pignons d'attaque engrenant chacun avec un des secteurs dentes. 4 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement du tambour comprend une vis sans fin entraînant une roue dentée et verrouillant le tambour lorsque la position angulaire de ce dernier a été réglée, la vis s'opposant aux forces exercées sur les cylindres assouplisseurs pendant le fonctionnement de la machine. 5 - Machine à assouplir des bandes de tôle métalliques par cintrcgetsuccessifs en sens inverses, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti cloisonné par des parois de séparation intérieures, un tambour de support composé de deux plateaux espacés reliés rigide::ent par deux entretoises longitudinales, les plateaux du tambour tournant chacun dans une des parois de séparation intérieure du bâti, deux cylindres assouplisseurs rotatifs, dont les extréwffltés opposes c#nstituent des portées, tournant chaclmLe dans le plateau correspondant, étant diamétralement opposés et ispczs de part et d'autre de l'axe de rotation du tambour, un dispositif relié aux plateaux permettant de faire tourner simul tanément ces derniers dans un sens ou dans l'autre pour conférer un mouvement de rotation identique au tambour et un autre dispositif, placé dans l'axe de rotation du tambour, commandant la rotation des cylindres assouplisseurs 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une des entretoises supporte des galets d'appui rotatifs épaulant radialement un des cylindres assouplisseurs, l'autre entretoise supportant également des galets d'appui identiques épaulant radialement le second cylindre. 7 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque plateau du tambour est solidaire d'un secteur denté, et en ce que le dispositif commandant la rotation du tambour comprend deux pignons engrenant chacun avec un des secteurs dentés. 8 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un couvercle fixé sur un des plateaux du tambour et délimitant un carter annulaire avec ce plateau, le couvercle constituant un palier coaxial au tambour et supportant un organe tournant du dispositif commandant la rotation des cylindres, un train d'engrenages disposé dans le carter annulaire transmettant le mouvement de rotation de l'organe tournant dans ce palier aux cylindres assouplisseurs, de manière que ces derniers tournent ensemble à 1 même vitesse. 9 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le carter annulaire contient un lubrifiant destiné à l'organe rotatif et au train d'engrenages qu'il contient. 10 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque de guidage avant et une plaque de guidage arrière articulées sur le bâti, un contact de fin de course, fixé au bâti entre les plaques de guidage, coopérant avec des organes de butée montés sur le tambour.