Brevet FR2203690A1 — publié le 19740517

La présente invention concerne un dispositif pour la commande en synchronisme d'un chariot ou traineau d'avance animé d'un mouvement de va-et-vient, portant un outil d'usinage tel qu'une cisaille, poinçon, etc.. pour le travail d'une bande de matériau entraînée à vitesse continue. Une semblable commande de synchronisme est par exemple nécessaire au cas où l'on doit travailler une bande de matériau entraînée en continu par les cylindres d'avance d'un appareil d'alimentation, sans qu'il faille immobiliser par intermittences cette bande. Il en est ainsi notamment avec les cisailles à tronçonner qui subdivisent la bande de matériau en longueurs prédéterminées. Les commandes de synchronisme jusqu'ici connues à cet égard présentent un chariot ou traineau d'avance, mobile dans la direction d'entraînement des cylindres d'avance d'un appareil d'alimentation, chariot ou traîneau qui porte des outils d'usinage, par exemple pour le sectionnement ou le découpage de la bande de matériau, l'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance étant accéléré à la vitesse de la bande de matériau dans le sens d'une commande de synchronisme. La commande de synchronisme a dans ce cas pour rôle d'amener l'outil aussi rapidement que possible et sans grandes contraintes à la même vitesse que l'avance de la bande de matériau pour le travail de cette bande à un instant voulu. Lorsque l'outil a atteint la vitesse appropriée, de sorte qu'il se déplace en synchronisme avec la bande de matériau il peut exécuter, pendant ce parcours zormun en synchronisme, l'opération dont il est chargé, par exemple le découpage d'un morceau de bande. Dans ces conditions, une commande de synchronisme connue présente un cylindre hydraulique qui reçoit le mouvement de va-et-vient du chariot ou traîneau d'avance et, dans ces conditions, une butée réalisée sous forme de dispositif commutateur, contre laquelle heurte la bande de matériau, provoque par exemple la commande appropriée du fluide hydraulique en trafné par une pompe à moteur. On connaît également une commande de synchronisme dans laquelle il est prévu un mécanisme différentiel actionné au moyen de deux accouplements à emboîtement, un entraînement instantané du chariot ou traîneau d'avance étant provoqué au moyen d'un dispositif commutateur par engagement des griffes des accouplements. Lais toutes ces commandes de synchronisme antérieurement connues ne peuvent pas donner entièrement satisfaction en effet, en raison de pertes hydrauliques ou de variations de viscosité dues à l'échauffement de l'huile, il n'est pas possible de produire une commande de synchronisme précise ou il n'est possible d'accélérer que des masses limitées ou petites en raison de forces d'accélération excessives n 'inconvénient mentionné se manifeste de manière particulièrement fâcheuse dans le cas où l'entraînement de l'outil s'effectue par exemple au moyen d'un embrayage à griffes. Dans ce cas, il se produit théoriquement une accélération infiniment grande pour les éléments d'avance. On a bien essayé déjà de supprimer les chocs violents qui se produisent dans ces conditions en interposant des moyens d'amortissement: or, non seulement cela est coûteux et compliqué, mais cela n'appor te qu'une certaine amélioration sans pouvoir toutefois diminuer l'inconvénient fondamental d'une semblable accélération brusque. Ainsi, tous les dispositifs connus de ce genre n'offrent qu'une possibilité limitée d'utilisation. En outre, il se produit, du fait du fonctionnement intermittent, précisément avec le besoin de forces intenses, des usures considérables qui abrègent dans une mesure non négligeable la longévité d'un tel dispositif. Pour cette raison, il a déjà été proposé également une cisaille qui est entraînée par une transmission à manivelle à allure sinusoidale de la vitesse. Toutefois, dans une telle cisaille, il ne s'établit pratiquement qu'en un seul point une vitesse synchrone entre l'outil et la bande de matériau à travailler, de sorte qu'ou bien la bande subit une traction pendant la coupe, ou bien elle est forcée de former une boucle par retenue. C'est ici qu'intervient la présente invention qui a pour but d'éliminer par des moyens extrêmement simples les inconvénients qui apparaissent avec les commandes de synchronisme connues et de garantir, au moins dans la plage de distance et de temps dans laquelle est effectué l'usinage proprement dit, une vitesse synchrone entre l'outil et labande de matériau. Pour atteindre ce but, il est proposé d'après l'invention, dans un disposib f pour la commande de synchronisme du type défini ci-dessus, que le chariot ou traîneau d'avance à mouvement alternatif soit entraîné périodiquement en continu, que l'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance soit en liaison permanente avec l'entraînement pour les cylindres d'amenas de la bande de matériau et qu'il soit réalisé de telle manière que le chariot ou traîneau d'avance se déplace, dans la plage de distance dans laquelle il doit être procédé à l'usinage du matériau à amener, avec la même vitesse et dans la même direction que le matériau à amener, tandis que le reste de la distance est parcouru à la vitesse déterminée par la cinématique. Dans ces conditions, il peut être avantageux que l'en ~traînement pour le chariot ou traîneau d'avance soit en liaison mécanique permanente avec l'entraînement pour les cylindres d'avance de la bande de matériau. irais il est également possible que l'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance soit en liaison permanente avec l'entraînement pour les cylindres d'avance de la bande de matériau au moyen d'une onde électrique. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, pour l'obtention du synchronisme entre le chariot ou traîneau d'avance et la bande de matériau, le bouton de manivelle qui prend part à 'entraînement du chariot ou traîneau d'avance tourne à une vitesse angulaire variable. On peut voir une autre caractéristique de l'invention dans le fait que p#our obtenir des longueurs de pas différentes, la longueur de course de l'entraînement périodique continu pour le chariot ou traîneau d'avance peut être modifiée par des moyens connus en soi, comme par exemple par modification de la longueur de levier, etc.. Il est également possible que, pour l'obtention de longueurs de pas différentes, la variation de vitesse angulaire soit modifiable par des moyens connus en soi, comme par exemple un mécaniste différentiel commandé par cames. Selon un autre mode de réalisation de l'invention il peut être avantageux que l'entralnement pour le chariot ou traîneau d'avance soit réalisé à la manière de l'entraînement connu sur des presses, dans lequel la course à vide est accele- rée et la course de travail est parcourue â une vitesse ralentie prédébermirlUe par rapport a un système sinusoïdal à bielle et manivelle. En tant que système d'entraînement du dispositif de l'invention, on peut utiliser avantageusement un mécanisme en soi connu à manivelle d'entraînement ou un entraînement articulé. ,ais il est également possible qu'il soit intercalé, entre l'entraînement du chariot ou traîneau d'avance et lten- traînement pourles cylindres d'avance de la bande de matériau, un mécanisme différentiel à commande par cames en soi connu. Dans ces conditions, il est avantageux que le segment de came soit monté de manière à pouvoir être remplacé par d'autres segments de came. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce qu'un entraînement indépendant est disposé sur le traîneau ou chariot d'avance pour l'entraînement dey'outil (dispositif de coupe). ais il est également possible que l'entraînement de l'outil (dispositifde coupe) s'effectue par l'entraînement d'avance pour le chariot ou traîneau d'avance. Pour pouvoir utiliser également l'outil d'usinage en mode de fonctionnement pas-à-pas, il est proposé additionnellement qu'un accouplement pas-à-pas soit disposé entre l'outil et son entraînement. Enfin, il peut être également avantageux que l'outil soit monté sur le chariot ou traîneau d'avance de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical. Par cette disposition, il est possible, lorsque l'outil est par exemple une cisaille, de fabriquer sans transformations importantes, non seulement des flans rectangulaires, mais aussi des pièces de tôle sous forme de trapèze ou de losange. Par la commande de synchronisme selon l'invention, il est garanti de manière extrêmement simple qu'un mouvement synchrone entre la bande de matériau et l'outil est assuré sans aucune contrainte de l'entraînement ou d'éléments du dispositif pendant ltopération d'usinage proprement dite. Toutes les possibilités de réalisation selon l'invention ont ce caractère commun que la vitesse angulaire de la manivelle est modifiée, le long d'un angle suffisamment grand de la manivelle, de sorte que la vitesse du traîneau ou chariot d'avance soit constante. Un synchronisme obtenu de la sorte n' existait pas avec toutes les commandes de synchronisme antérieu rement connues. L'entraînement du chariot ou traîneau d'avance s'effectue par emboîtement permanent à l'avance et au retour pendant le mouvement périodique, si bien qu'une opération continue est rendue possible sans aucun circuit. Naturellement, il est également possible de combiner le dispositif de l'invention avec des dispositifs d'usinage additionnels. A cet égard, il est par exemple proposé qu'un dispositif de rognage connu en soi, comme un arbre portecouteaux, etc.. soit monté en amont des cylindres d'avance. L'entraînement du dispositif de rognage s'effectue alors de préférence au moyen du système d'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance de l'outil (dispositif de coupe). Par cette forme de réalisation, il est possible de couper de tous côtés les segments de bande à cisailler à une cadence commune de travail en fonction des exigences. L'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée à l'aide de dessins qui représentent à titre d'exemple et en partie sous forme schématique un mécanisme à manivelle d'entraînement. La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une coupe selon la ligne A-B de la figure 1. La figure 3 représente sous forme de détail chariot d'avance en amont duquel est monté un dispositifde rognage, en une vue latérale schématique. La figure 4 est un diagramme de distance et de vitesse pendant une période de la course du chariot ou traîneau d'avance. Comme on peut le voir sur la figure 1, la bande de matériau désignée par 1 est amenée par des cylindres d'avance 2, dans la direction indiquée par la flèche 3, à un dispositif de coupe désigné dans l'ensemble par4 et elle est découpée selon la longueur voulue. Un morceau découpé de la bande de matériau 1 est désigné par la. Le dispositif de coupe 4 est monté sur un chariot ou traîneau d'avance, désigné dans 1'en- semble par 5, qui effectue dans la direction de la flèche 6 un mouvement de va-et-vient par lequel il se déplace pendant 1' opération de coupe à une vitesse synchrone par rapport à la bande de matériau ou, tout au moins, très largement synchrone au point de vue technique.On a désigné par 7 un moteur d'entraînement indépendant pour le dispositif de coupe 4. L'arbre d'entraînement principal proprement dit pour le chariot ou traîneau d'avance 5 est désigné par 8. A partir de cet arbre d'entraînement principal 8, il existe une liaison permanente avec le chariot ou traîneau d'avance 5 dans l'exemple de réalisation représenté, au moyen d'un mécanisme dit à manivelle d'entraînement qui sera décrit plus en détail ci-après. À partir de l'arbre d'entraînement principal 8 s'effec- tue en même temps, par l'intermédiaire d'un variateur continu 9 et d'une chaîne à rouleaux 1C, l'entraînement des cylindres d'avance 2, lequel peut en outre servir, comme on le voit sur la figure 3, à la commande d'un dispositif de rognage 12 monté en amont, au moyen d'une autre chaîne à rouleaux 11. La structure du dispositif de l'invention lorsqu'on utilise par exemple le mécanisme à manivelle d'entraînement représenté est la suivante À partir de l'arbre d'entraînement principal 8 est entraînée, au moyen d'un engrenage conique 13 avec une roue dentée 14 et une roue intermédiaire 15, la roue dentée d'entraînement principal 16 proprement dite qui est montée à rotation autour de l'axe désigné par 17. Le coussinet correspondant est désigné par 18 et est placé sur une boîte 19 qui est fixée au cadre 20 du dispositif. Le bouton de manivelle 21 passe à travers le moyeu 16a et est monté au moyen de deux roulements à billes 22 et 23 sur le cadre 20 du dispositif en position excentrée par rapport à l'axe 17. Sur un épaulement 21a du bouton de manivelle21 est monté sans possibilité de rotation un levier 24, à l'extrémité libre 24a duquel une bielle 25 est articulé au moyen d'un boulon 25 sur la roue dentée d'entraînement principal 16. À son extrémité supérieure 21b, le bouton de manivelle 21 présente un levier 28 disposé horizontalement, dans lequel est monté un guide 28a destiné à recevoir un bloc coulissant 30 muni d'un pivot 31 et réglable au moyen d'une broche 29. Sur le pivot 31 se trouve une boîte j2 montée sur roulement à billes, à laquelle est fixée unepièce baladeuse 3#.La pièce baladeuse 33 présente des guides latéraux en coin 33a qui correspondent à des tringles de guidage 35 montées dans une tra verse A et exécutées sous forme correspondante. Le rôle de la pièce baladeuse 33 est d'absorber les composantes du mouvement de rotation du pivot rotatif 31 dans la direction perpendiculaire à la flèche 6.Four la transmission des composantes du mouvement de rotation du pivot 31, dans la direction de la flèche 6, au chariot ou traîneau d'avance, ce dernier est fixé rigidement a la traverse 34. Etant donné qu'une modification de la course du dispositif de coupe 4 est nécessaire lorsque la vitesse de la bande varie, le bloc coulissart 30 a été monté réglable sur le levier 28 au moyen de la broche 29. Cela est nécessaire, étant donné qu'en cas de temps de coupe constant de l'outil de coupe, il pourrait autrement se produire une retenue éventuelle de la bande à amener contre le couteau fermé. La modification devites- se de la bande de matériau 1 s'effectue par réglage d'un variateur continu désigné par 9. Toutefois, une modification de la vitesse de la bande provoque en même temps une modification de l'allure du mouvement de la course de la cisaille, si bien que le synchronisme de la bande de matériau et du chariot ou traîneau d'avance 5 est maintenu. La caractéristique du mécanisme à manivelle d'entraînement est représentée à l'aide d'un graphique sur la figure 4. La courbe I représente la vitesse en fonction de l'angle de rotation du bouton de manivelle 21 et la courbe Il le trajet parcouru par le chariot ou traîneau d'avance 5, également en fonction de l'angle de rotation du bouton de manivelle21. Comme on peut le voir, les deux courbes ont une allure rectiligne dans la zone comprise entre les lignes de tirets a et b. C'est dans cette zoneque s'effectue l'opération de coupe proprement dite, car le chariot ou traîneau d'avance 5 d'une part et la bande de matériau 1 d'autre part, se déplacent alors à la même vitesse et dans le meule sens. L'invention ne se limite évidemment pas à l'exemple de ré & isation représenté, car de multiple variantes et solutions modifie'es dans la construction sont possibles, mais il aurait été trop long de les décrire. entre autres, il est concevable d'entraîner le dispositif de coupe 4 proprement dit, non pas par un moteur d'entraînement 7 séparé, mais également au moyen de l'entraînement prévu pour le chariot ou traîneau d'avance 5, sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de l'invention. REVEN#ICATIONS - . - 1 - Dispositif pour la commande de synchronisme d' un chariot ou traîneau d'avance animé d'un mouvement de va-etvient, portant un outil d'usinage tel qu'une cisaille, poin çon, etc.. pour le travail d'une bande de matériau entraînée à vitesse continue, caractérisé en ce que le chariot ou traîneau d'avance (5) à mouvement alternatif est entraîné périodiquement en continu, l'entraînement pour ce chariot ou traîneau d'avance (5) est en liaison permanente avec l'entraînement pour les cylindres d'avance (2). de la bande de matériau (1) et il est réalisé de telle manière que le chariot ou traîneau d'avance (5) se déplace, dans la plage de distance dans laquelle il doit être procédé à l'usinage de la bande de matériau (1) à amener, à la même vitesse et dans la même direction que labande de matériau (1) à amener, tandis que le reste de la distance est parcouru à la vitesse déterminée par la cinématique, 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance (5) est en liaison mécanique permanente avec l'entraînement pour les cylindres d'avance (2) de la bande de matériau (1). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance (5) est en liaison permanente avec l'entraînement pour les cylindres d'avance (2) de la bande de matériau (1) au moyen d'une onde électrique. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour l'obtention du syn chronisme. entre le chariot ou traîneau d'avance (5) et la bande de matériau (1), le bouton de manivelle (21) qui prend part à l'entraînement du chariot ou traîneau d'avance (5) tourne à une vitesse angulaire variable. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pour obtenir des longueurs de pas différentes, la longueur de course de l'entraînerent périodique continu pour le chariot ou traîneau d'avance (5) est modifiable par des moyens connus en soi, conme par exemple par modfication de la longueur du levier, etc.. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendicatinns 1 à 4, caractérisé en ce que pour l'obtention de longueurs de pas différentes, la variation de vitesse angulaire est modifiable par des moyens connus en soi, comme par exemple un mécanisme différentiel commandé par came. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'entraînement pour le chariot ou traîneau d'avance (5) est réalisé à la manière de l'entraînement connu sur des presses, dans lequel la course à vide est accélérée et la course de travail est parcourue à une vitesse ralentie prédéterminée par rapport à un système sinusoldaI à bielle et manivelle. 8 -- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système d'entraînement est réalisé sous forme de mécanisme en soi connu à manivelle d'entraînement. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système d'entraînement est réalisé sous forme d'entraînement articulé en soi connu. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est intercalé, entre l'entraînement du chariot ou traîneau d'avance (5) et l'entrai- nement de la bande de matériau (1), un mécanisme différentiel à commande par came en soi connu. 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le segment de came est monté de manière à pouvoir -être remplacé par d'autres segments de came. 12 - dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un entraînement indépendant (7) est disposé sur le chariot ou traîneau d'avance (5) pour l'entraînement de l'outil (dispositif de coupe 4). 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 11, caractérisé en ce que l'entraînement de l'outil (disposiDif de coupe 4) s'effectue par l'entraînement d'avance pour le chariotou traîneau d'avance (5). 14 - Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'un accouplement pas-à-pas est disposé entre l'outil (dispositif de coupe 4) et son entraînement (7). 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'outil est monté sur le chariot ou traîneau d'avance (5) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce su'un dispositif de rognage en soi connu (12) comme par exemple un arbre porte-couteaux, est monté en amont des cylindres d'avance (2). 17 - Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'entraînement du dispositif de rognage (12) s'effectue au moyen du système d'entraînement pour le chariot ou traineau d'avance (5) de l'outil (dispositif de coupe 4).