Brevet FR2229476A1 — publié le 19741213

L'invention concerne une tôle métallique communément appelée métal déployé, dans laquelle des rangées successives d'ouvertures en quinconce sont définies par des filets cisaillés repoussés hors du plan primitif de la feuille. En particulier, l'invention concerne un appareil perfectionné pour la fabrication de cette matière. Dans un procédé qu'on emploie souvent pour fabriquer du métal déployé, on fait aller et venir un poinçon denté relativement à une plaque de cisaillement et on le déplace latéralement entre les opérations de cisailleent pendant que l'on fait avancet pas à pas la tôle à traiter, dans une direction perpendiculaire au plan dans lequel se meut le poinçon, pour soumettre des zones successives de la tôle à l'action de cisaillement du poin çon. Les inconvénients de ce procédé classique sont qu'il faut déplacer et arrêter la tôle entre toutes les opérations successives du poinçon.Par suite, la vitesse de fonctionnement de l'appareil est limitée puisqu'il faut du temps pour déplacer la tôle en partant de ltarrêt puis l'amener à l'arrêt, et les accélérations et décélérations continuelles de la tôle et des élérnents qui la déplacent causent une forte usure des pièces de machine. Un autre problème se pose lorsqu'on fabrique du métal déployé destiné à certains usages finaux. Par exemple, les électrodes des cellules électrochimiques sont souvent formées d'une plaque de métal déployé dont les ouvertures et la surface portent une poudre chimiquement active. Il se peut qu'une telle plaque ne présente pas d'ouvertures sur toute sa surface. Au lieu ae cela, l'un des bords de la plaque reste non perforé pour constituer la borne de l'électrode. Four munir chaque plaque d'un bord non perforé, il faut arrêter le va-et-vient du poinçon à intervalles réguliers pendant lesquels la tôle continue d'avancer, après quoi le va-et-vient du poinçon recommence. La nécessité d'arrêter le poinçon diminue évidemment le rendement de l'opération de déploiement.On peut mentionner que l'on sectionne transversalement le métal déployé pour fabriquer les plaques individuelles d'électrode. L'un des buts de l'invention est de surmonter ces inconvénients en fournissant un appareil de fabrication de métal déployé qui soit beaucoup plus rapide que l'appareil connu décrit plus haut et qui comporte beaucoup moins d'usure des pièces. Un autre but est de fournir un appareil dans lequel la tôle à traiter aussi bien que les moyens de déploiement se meuvent en continu, contrairement au mouvement respectivement intermittent et de va-et-vient de la tôle et du poinçon dans les appareils classiques Un autre but est de fournir un appareil de ce genre dans lequel on forme les ouvertures dans la tôle suivant des lignes parallèles à la direction d'avancement de la tôle et non transversalement à cette direction comme dans le système classique. Par suite, on peut obtenir une région non perforée dirigée longitudinalement dans la tôle sans arrêter l'opération de déploiement. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un appareil de ce genre dans lequel on utilise des roues dentées tournantes pour exécuter l'opération de déploiement et dans lequel on puisse régler la relation de phase de chacune des paires successives des roues sans influer sur la relation de phase entre toutes les autres paires successives de roues. On peut mentionner que dans les machines classiques ser vant à fabriquer le métal déployé, on n'utilise pas un poinçon à va-et-vient comme indiqué ci-dessus. Au lieu de cela, on prévoit une molette qui forme dans une tôle des lignes de fentes discontinues, les fentes étant en quinconce d'une ligne à la ligne adjacente. Ensuite, on saisit les bords de la tôle et on tire pour les éloigner l'un de l'autre. Par suite, les filets de métal définis par les fentes se déforment et se courbent hors du plan de la tôle et la dimension transversale des fentes s'agrandit en formant des ouvertures dans la tôle.Il a été proposé dans le brevet des E.U.A. n0 1 526 7 & , au lieu de tirer transversalement sur la tôle fendue, de soumettre la tôle une fois fendue à l'action de roues dentées de déploiemont qui déforment les filets définis par les fentes. Dans un cas comme dans autre, il s'agit d'une opération en deux états, consistant d'abord à fendre et ensuite à déployer. L#un des buts de l'invention est de fournir un appareil permettant de fabriquer du métal déployé en une seule étape en utilisant plusieurs roues dont chacune coupe et déforme à la fois la tôle. Les procédés commerciaux usuels de fabrication de métal déployé ont une vitesse médiocre due à un équipement de va-etvient ou bien, s'ils sont de nature rotative, ne se prêtent pas à la fabrication de portions déployées et non perforées adjacentes. Des buts et avantages supplémentaires de l'invention apparaîtront dans la description suivante qui se réfère aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une élévation latéral d'un appareil à fabriquer le métal déployé selon l'invention la figure 2 est un plan de l'appareil ; la figure 3 est une coupe verticale suivant la ligne 3-3 de la figure 2 la figure 4 est une coupe verticale suivant la ligne 4-4 de la figure 3 la figure 5 est une perspective fragmentaire éclatée de l'appareil et la figure 6 une porspective fragmentaire d'une variante de l'invention. L'appareil choisi pour illustrer l'invention est destiné à déployer une tôle métallique allongée 9 et comprend un bâti fixe 10 muni de deux longerons supérieurs 11 (figure 1 et 2) et de deux longerons inférieurs 12. Entre les longerons supérieurs 11 sont placés horizontalement plusieurs arbres 13 et 11 montés de manière à pouvoir tourner dans des paliers appropriés (non représentés) portés par les longerons 11. Entre les longerons inférieurs 12 sont placés horizontalement plusieurs arbres 15 montés de manière à pouvoir tourner dans des paliers appropriés (non représentés) portés par les lonerons 12. Le nombre des arbres 15 est égal au nombre des arbres 13 et 14 et un arbre 15 est placé dans l'alignement vertical de chacun des arbres 13 et 14. chacun des arbres 13 et 14 sont fixés, entre les longerons 11, une roue dentée de coupe et de déformation 18, 19, 20 ainsi qu'un rouleau 21 adjacent à la roue. La périphérie de chaque roue 18 à 20 dépasse la périphérie du rouleau respectif 21 et est dentée de manière à définir des dents 22. A chaque arbre 15 est fixé un rouleau 25 séparé du rouleau 21 par une distance à peu-près égale à l'epaisseur de la tôle 9. Par suite, la tôle 9 est maintenue fermement entre lesrouleaux 21 et 25 pendant l'opération de déploiement. Un bord terminal 26 de chaque rouleau 25 définit une arête de cisaillement et est en coopération de cisaillement avec les dents 22 de la roue respective 18 à 20. La portion de l'arête de cisaillement 26 qui coupe la ligne verticale entre les axes des arbres 14 et 15 chevauche une portion des dents adjacentes 22 de la roue respective mais ne chevauche pas la partie la plus intérieure radialement de chaque creux entre dents adjacentes. Par suite, les roues 18 à 20 et leurs rouleaux respectifs 25 ne cisaillent pas complètement la tôle 9 qui passent entre eux.Au lieu de cela, à mesure que les roues tournent et que la tôle 9 se meut devant celles-ci, les dents 22 de chaque roue forment une ligne d'en- tailles discontinues dans la tôle et simultanément, poussent vers le bas les courts filets de métal définis par les entailles pour former une ligne d'ouvertures dans la tôle. Les roues 18 à 20 ne sont pas toutes disposées dans le même plan vertical. Au lieu de cela, elles sont en quinconce transversalement, comme on peut le voir sur la figure 2 de sorte que la ligne d'ouvertures formée par chaque roue est décalée transversalement relativement à la ligne d'ouvertures formée par chacune des autres roues. Ainsi, comme le montre la figure 3, à mesure que la tôle 9 se meut longitudinalement à travers l'appareil, la roue 18 forme des ouvertures 27, la roue 19 forme des ouvertures 28 et la roue 20 forme des ouvertures 29. On voit que les positions angulaires des roues sont telles que la roue 19 est déphasée d'un demi-pas de denture relativement aux roues 18 et 20, ce qui fait que chacune des ouvertures 28 formées par la roue 19 est située entre deux ouvertures 27 successives et entre deux ouvertures 29 successives. Une extrémité de chaque arbre 14 dépasse extérieurement son longeron respectif Il et les deux extrémités de l'arbre 13 dépassent les longerons 11. Un moteur électrique 32 située en dessous de l'arbre 1 entraîne cet arbre par l'intermédiaire d'engrenages (non représentés) qui relient l'arbre du moteur et une extrémité en saillie de l'arbre 13. Les arbres 14 sont mis en rotation par une transmission comprenant des roues dentées 33 , ,4 et 35 montées sur l'autre extrémité en saillie de l'arbre 13 et les extrémités en saillie des arbres 14. Une seule canine continue non extensible mais flexible 36 passe autour de toutes les roues dentées 33 à 35 et aussi autour d'une roue dentée folle 37 située en dessous des roues dentées 33 à 35.La roue dentée folle 37 est montée de manière à pouvoir tourner sur une extrémité d'un bras 38 dont l'autre extrémité peut pivoter en 39 sur le bâti 10 de la machine. Un ressort de tension 40 relié par une extrémité au bras 38 et par l'autre au bati 10 sollicite constamment la roue dentée 37 vers le bas pour tendre le brin inférieur de la chaîne 36. Le brin supérieur de la channe 36 engrène avec toutes les roues dentées 33 à 35 et transmet ainsi la rotation de l'arbre 13 à chacun des arbres 14. Comme on l'a mentionné plus haut, les roues 18 à 20 doivent avoir une relation angulaire particulière de phase de façon que les ouvertures 27 à 29 de la tôle 9 aient la relation désirée. Il est donc important que les roues 18 à 20 soient réglables en rotation l'une par rapport à l'autre de façon que l'on puisse régler la phase de chaque roue relativement aux roues qui la précèdent et la suivent immédiatement. Toutefois, étant donné que la channe 36 coopère avec toutes les roues dentées 33 à 35 et ne peut pas s'étirer, le problème qui se pose est la façon d'obtenir cette possibilité de réglage. Selon l'invention, on résout ce problème en prévoyant un certain mou dans le brin supérieur de la chaîne 36 dans chaque intervalle entre roues dentées successives, lorsqu'on assemble initialement la channe aux roues dentées. Une roue dentée folle 41 s'applique à la channe entre les roues 33 et 34 et une autre roue folle 42 s'applique à la channe entre les roues 34 et 35. Les roues folles 41 et 42 sont montées de manière à pou voir tourner respectivement sur les extrémités de bras 43 et 44 dont l'extrémité opposée est articulée en 45 au bâti 10. Par suite de cette disposition, les roues folles 41 et 42 sont réglables et peuvent se rapprocher et s'éloigner du plan qui contient les axes de rotation des arbres 13 et 14.Une vis de régla ge 46 munie d'un bouton 47 est supportée de manière à pouvoir se visser à l'intérieur d'un bloc 48 fixé au bâti 10 et s'applique à chacun des bras 43 et 44 de manière à les maintenir, dans toute position désirée de réglage, contre la tendance de la channe à se redresser et à élever la roue dentée portée par le bras. Pour régler la relation de phase entre les deux premières roues successives, à savoir les roues 18 et 19, on. fait monter et descendre les bras 43 et donc la roue dentée 41 en actionnant la vis de réglage appropriée 46. Par suite de ce mouvement du bras 43, la position de la chaine 36 entre les roues 33 et 34 se modifie et les roues 18 et 19 tournent en sens opposé. De cette manière, on peut obtenir toute relation désirée de phase entre les roues 18 et 19. On peut mentionner que pendant cet ajustement la roue 20 est mise en rotation dans le même sens que la roue 19 mais cela est sans importance puisqu;à ce moment on règle seulement les roues 18 et 19. Alors, pour régler la relation de phase entre les roues de la paire suivante, 19 et 20, on fait monter ou descendre le bras 44 et donc la roue dentée 42 en actionnant la vis de réglage appropriée 46.Par suite de ce mouvement du bras 44, la position de la chaîne 36 entre les roues 34 et 35 se modifie et on fait tourner les roues 19 et 20 en sens opposé pour obtenir toute relation de phase désirée entre elles. Cette rotation de la roue 19 n'a pas d'effet sur la relation de phase réglée précédemment entre les roues 18 et 19 car la roue 18 tourne avec la roue 19 et la longueur de chaîne entre elles reste la même à cause de la position fixe de l'axe de rotation de la roue dentée 41. Ainsi, quel que soit le nombre de roues utilisé, on peut régler, la relation de phase entre les roues successives sans influer sur la relation de phase entre d'autres roues successives. Il semble que la description ci-dessus, à la lumière de la figure 5, permette de comprendre le fonctionnement de l'ap pareil. On enfile initialement à travers l'appareil une tôle allongée 9 à traiter. La tôle peut venir d'un grand rouleau de réserve non représenté. On luet en marche le moteur 32 et à mesure que la tôle 9 se meut longitudinalement en continu à travers l'appareil, sous l'action des roues 18 à 20 et des rouleaux 21 et 25, les roues 18 à 20 déploient la tôle. Comme l'indique la figure 2, le déploiement commence le long d'un bord longitudinal de la tôle où agit la roue 18 mais se termine avant l'autre bord longitudinal car les roues de coupe et de formation ne parcourent pas toute la largeur de la tole. Par suite, un bord 51 (figure 5) de la tôle reste non déployé.Pour plus de commodité on n'a représenté sur les dessins que trois roues 18 à 20 mais en pratique, on en utilisera ordinairement beaucoup plus, par exemple 35 ou 40 roues. Bien entendu, plus le nombre de roues est grand, plus large sera la région de la tôle qui est déployée. Si on le désire, on peut prévoir un nombre suffisant de feuilles pour parcourir toute la largeur de la tôle, auquel cas toute la tôle sera déployée. A mesure que le métal déployé quitte la machine, il peut passer entre une lame tronçonneuse 52 pouvant aller et venir verticalement et une platine 53, qui la sectionnent suivant des lignes pPrpendiculaires à sa direction d'avancement, pour former des morceaux individuels 54 pouvant servir, par exemple, à fabriquer des électrodes. Dans une variante de l'invention, représentée par la figure 6, toutes les parties sont identiques à celles que l'on a décrites à propos des figures 1 = 5, si ce n'est que chacun des arbres 13 et 14 porte deux roues de coupe et de déformation 20 et 20' espacées axialement. Ainsi, on a prévu deux jeux de roues, la première roue de chaque jeu s'appliquant à un bord longitudinal de la tôle 9' et les roues suivantes de chaque jeu étant en quinconce en direction du centre de la tôle. Le rouleau 25 situé en dessous de chaque arbre 14 peut avoir une longueur égale à l'espacenent entre les deux roues portées par cet arbre, ce qui fait que ses extrélaités opposées servent d'a rêtes de cisaillement à ces roues. Les deux jeux de roues de la figure 6 peuvent se rencontrer au centre de la tôle 9', auquel cas toute la tôle est déployée. Toutefois, à leur point le plus rapproché, les deux veux peuvent être espacés de manière à laisser une région non déployée 57 au milieu longitudinal de la tôle. mesure que la tô-le déployée quitte la machine, un dispositif de coupe tel qu'une lame tournante circulaire 58 peut fendre la tôle longitudinalement dans la régio-n 57 et une lame tronçonneuse 59 pouvant aller et venir verticalement peut la sectionner en morceaux individuels 60 et 61. Chacun de ces morceaux présente un bord non déployé 62. Ainsi avec l'appareil selon la variante, on peut fabriquer deux fois plus de morceaux individuels de métal déployé par unité de temps qu'avec l'appareil selon les figures 1 à 5. On a représenté et décrit l'invention sous sa forme préférentielle seulement/~ titre d'exemple et on peut apporter à l'invention de nombreuses modifications qui restent comprises dans son esprit. Il est donc entendu que les modes d'exécution ci-dessus ne sont pas limitatifs. #E';T#ïiDICÀT lG?#S Appareil à fabriquer du métal déployé, caractérisé par le fait qu'il comprend de multiples roues dentées, une arête de cisaillement en coopération de cisaillement avec chacune des roues, la tôle à traiter avançant longitudinalement de façon continue entre les roues et les arêtes et des moyens permettant de faire tourner les roues de façon continue autour d'axes perpendiculaires à la direction longitudinale de sorte que les dents de chaque roue cisaillent la tôle et forment une série d'ouvertures espacées alignées longitudinalement, que les roues sont en quinconce latéralement de sorte que la ligne d'ouverture formée par chaque roue est décalée latéralement par rapport aux lignes d'ouvertures formées par les autres roues, et que les moyens de rotation des roues comprennent une roue à chaîne pouvant tourner avec chacune d'elles, une seule chaîne coopérant avec toutes les roues à chaîne et ces moyens qui s'appliquent à la chaîne dans chaque intervalle entre roues à chaîne pour régler la relation de phase entre roues dentées successives tandis que la chaîne et les roues à chaîne restent en coopération, sans influencer la relation de phase entre d'autres paires de roues successives, ce qui fait que l'on peut donner aux roues des positions angulaires telles que chaque roue soit déphasée d'un demi-pas de denture relativement aux roues qui la précèdent et la suivent immédiatement en direction longitudinale, ce qui fait que chaque ouverture de la tôle est située entre deux ouvertures successives d'une ligne adjacentes d'ouvertures. 2. appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de rotation des roues comprennent une roue à chaîne folle engrenant avec la chaîne et pouvant tourner autour d'un axe qui est réglé et peut se rapprocher et s'éloigner du plan qui continent les axes de rotation des roues, et des moyens permettant de fixer cet axe dans toute position désirée de réglage. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chaîne présente un brin qui se meut généralement dans un sens et un autre brin qui se meut généralement en sens opposé, le premier brin coopérant avec toutes les roues à chaîne, une roue à chaîne folle qui engrène avec le deuxième brin et des moyens élastiques qui sollicitent la roue folle à stéloigner du premier brin, tendant ainsi le deuxième brin. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des arêtes de cisaillement est définie par un rouleau pouvant tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de la roue respective. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de sectionner la tôle, après son passage par la dernière des roues, suivant des lignes perpendiculaires à la direction longitudinale d'avancement. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux jeux de roues dentées, une roue de chaque jeu pouvant tourner autour du même axe qu'une roue correspondante de l'autre jeu, les roues de chaque jeu étant en quinconce latéralement et le plus petit espacement entre roues des deux jeux étant plus grand que l'espacement entre des lignes adjacentes d'ouvertures formées par les roues, de sorte que la tôle formée présente deux zones dirigées longitudinalement et munies d'ouvertures, séparées par une zone non perforée dirigée longitudinalement. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune des arêtes de cisaillement est définie par un rouleau pouvant tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de la roue respective, les arêtes de cisaillement associées à deux roues correspondantes des deux jeux étant définies dans chaque cas par des extrémités opposées du même rouleau. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant de sectionner la tôle, après son passage par la dernière des roues, suivant des lignes perpendiculaires à la direction longitudinale d'avancement et des moyens permettant de sectionner la tôle dans sa zone non perforée, suivant une ligne parallèle à cette direction longitudinale d'avancement.