Brevet FR2340795A1 — publié le 19770909

L'invention concerne essentiellement un dispositif de palpage d'une surface de tôle , qui est destiné en particulier à une machine d'oxycoupage de tôles, dans laquelle un porteoutils doit être écarté drune distance constante de la surface d'une tôle à oxycouper. La plupart des machines d'oxycoupage sont pourvues d'un système de maintien à hauteur constante des buses de chalumeaux par rapport à la face supérieure du produit à oxycouper. En l'absence d'un tel système, les variations de hauteur buse-tôle sont inévitables dès lors que les tôles ne sont pas parfaitement planes et horizontales, ce qui est le cas général ; lorsque la distance buse-tôle s'écarte de sa valeur de base optimale, on constate les défauts suivants - une mauvaise qualité de la coupe :bavures adhérentes, stries, creux, bords arrondis, etc. - des erreurs sur la position des chanfreins par rapport à ltépaisseur de la tôle, engendrant des défauts de rectitude de rive et des écarts de dimension de la pie ce par rapport à la cote théorique. Ces défauts sont préjudiciables à l'exécution des soudures franc-bord et à l'obtention de nappes de tôles précises. les systèmes de maintien à hauteur constante, généralement utilisés comprennent un palpeur mécanique qui circule directement sur la tôle, et un système d'asservissement qui commande la montée oula descente du porte-outils par rapport à la surface de la tôle, en fonction des déplacements du palpeur mécanique. Le palpeur est en général guidé dans ses déplacements verticaux par un bras monté fixement sur la titre de coupe. Ce bras peut être orienté angulairement autour de la titre de coupe, pour le réglage de la postion du palpeur par rapport à la coupe, et il est ensuite immobilisé en rotation, par exemple au moyen d'une vis de blocage. le palpeur et le bras support peuvent également etre montés sur des têtes de coupe tournantes, et ils suivent alors celles-ci dans leur rotation. Ces dispositifs de palpage connus présentent toutefois un certain nombre d'inconvénients importants. En effet, ils ne permettent pas de régler à une valeur différente la distance entre les buses et la tôle en cas de besoin. Cette distance varie cependant nécessairement, du fait des changements des outils de coupe, des modifications de la géométrie des systèmes de palpage-t#te de coupe lorque ceux-ci changent d'orientation, des inperfections du service d'asservissement qui se dérègle à la longue, et des déformations du système de palpage à la suite d'efforts anormaux. De plus, le palpeur est situé au niveau de la tôle et près de la coupe, et il est ainsi soumis à des conditions de travail telles qu'elles affectent la précision et le bon fonctionnement du dispositif de palpage. C'est le cas notamment lorsque des chutes ou pièces découpées se relèvent et forment obstacle à l'avance de la machine (cas des pièces fortement imbriquées), et le palpeur est alors soumis à des détériorations. C'est aussi le cas lorsque la chaleur et les projections provenant de la coupe entraînent le coincement du palpeur dans son guidage. Du fait de la rigidité du palpeur, des conditions ambiantes de température élevée, de l'inaccessibilité de la tige du palpeur, il est difficile de maintenir longtemps le fonctionnement correct du palpeur, sans effectuer d'entretiens fréquents. la présente invention a précisément pour but de pallier les invonvénients précités, et elle propose à cet effet un dispositif de palpage d'une surface, en particulier pour une machine d' oxy- coupage de tôles dont un porte-outils portant une tête de coupe doit être écarté de la surface de la tôle d'une distance constante prédéterminée, le dispositif de palpage comprenant un palpeur mécanique s'appuyant sur la surface de la tôle et relié à un système d'asservissement commandant la montée et la descente du porte-outils par rapport à la tôle, caractérisé en ce que ledit palpeur est constitué par une tige rigide dont la longueur est variable à volonté, et qui est monté librement coulissante dans un support solidaire du porte-outils, le palpeur pouvant s'escamoter complètement lorsqu'il subit une contrainte supérieure à une valeur prédéterminée. Ce dispositif de palpage selon l'invention permet donc simultanément d'ajuster à volonté la distance séparant la tôle et les buses de la machine, et de protéger le palpeur des détériorations éventuelles résultant d'un choc sur des chutes ou des pièces découpées qui se relèvent et forment obstacle à l'avance de la machine. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif de palpage selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue partielle en coupe selon la ligne Il-Il de la figure 1. Le dispositif de palpage selon l'invention est destiné plus particulièrement à une machine d'oxycoupage de tôles, comprenant des buses 1 qui doivent être maintenues à une distance prédéterminée optimale d de la surface supérieure S d'une tôle. les buses 1 font partie d'une tette de coupe 2, qui est supportée par un porte-outils 3 mobile verticalement comme indiqué par la flèche 4, de façon à pouvoir maintenir, malgré les irrégularités de niveau de la surface S, la distance d constante entre les buses 1 et cette surface S. le déplacement du porte-outils 3 est commandé par un système d'asservissement 5, d'un type bien connu, qui ne sera pas décrit ici plus en détail. le dispositif de palpage selon l'invention comprend essentiellement une tige rigide 6 montée coulissante dans un guide 7 avec interposition par axemple d'une bague en bronze 8, permettant de réduire les frottements, le guide 7 étant lui-m#me monté encliqueté élastiquement comme on le verra ci-dessous, dans un support 9 porté par la tête de coupe 2 au moyen de bras rigides 10 et d'un collier de montage 11 le support# 7 comprend une nervure longitudinale 12 formant tenon qui est engagé dans une rainure correspondante 1 1 > formant mortaise, du support 9. Sur ses delx ives latéraissla nervure 12 présente des encoches coniques 14 destinées à recevoir des billes 15 poussées par des ressorts 16 logés dans des orifices correspondants du support 9, et maintenus en place par des bouchons vissés 17. Sous l'action des ressorts 16, les billes 15 pénètrent dans les encoches coniques 14 et maintiennent le guide 7 en position à-l'intérieur du support 9, comme représenté dans les figures 1 et 2. Avantageusement, la partie de la tige rigide 6, qui se trouve à l'intérieur de la bague 8, présente un méplat 18 destiné à coopérer avec une plaquette 19 portée par le support 9, de telle façon que la tige 6 est immobilisée en rotation à l'intérieur du guide 7. A son extrémité inférieure, la tige rigide 6 est pourvue d1un organe approprié 20, par exemple une roulette, ou un frotteur appuyant aur la surface S de la tôle. A son extrémité supérieure, la tige 6 comprend une queue filetée 21, sur laquelle est vissée un écrou 22 rendu solidaire d'une bague moletée 23 par des vis 24 par exemple. La bague moletée 23 se termine à son extrémité supérieure par un rebord tourné vers l'intérieur, sous lequel est engagé un épaulement correspondant d'un manchon cylindrique 25 associé au système d'asservissement 5 précité. Le manchon 25 est enfilé librement sur la queue 21 de la tige 6, et il comporte une vis à téton 26 qui est vissée dans un orifice fileté traversant la paroi du #on 25, et qui pénètre dans une encoche ou rainure longitudinale27 formée le long de la queue filetée 21. La tige 6 est ainsi rendue solidaire en rotation du manchon 25. Avantageusement, le filetage de la queue 21 de la tige 6 est fin, et présente un pas faible par exemple de 1 mm, ce qui permet, par vissage ou dévissage de l'ensemble écrou 22bague moletée 23, d'effectuer un réglage fin de la pénétration de la queue 21 dans le manchon 25. Cette disposition permet donc en fait de régler à volonté la longueur efficace de la tige 6 du dispositif de palpage, et donc de pouvoir modifier si besoin est la distance d entre le nez des buses t et la surface S de la tôle. le dispositif de palpage selon l'invention, qui vient d'être décrit, fonctionne de la façon suivante la longueur de la tige 6 est réglée initialement par vissage ou dévissage de l'écrou 22 et de la bague moletée 23 sur la queue filetée 21 de la tige 6, pour faire pénétrer celle-ci plus ou moins à l:intérieur du manchon cylindrique 25 associé au système d'asservissement 5. L'organe 20 précité repose normalement sur la surface S de la tôle.Pendant le fonctionnement de la machine d'oxycoupage, les irrégularités de niveau de la surface S sont détectées par la tige 6, qui coulisse librement dans le guide 7, et qui entrains en déplacement avec elle le manchon 25 associé au système d'asservissement. le déplacement du manchon 25 commande, par l'intermédiaire de l'asservissement 5, le déplacement correspondant du porte-outils 3, dans le sens approprié permettant de maintenir la distance d à la valeur constante choisie initialement. lorsque le palpeur rencontre un obstacle imprévu et qu'il subit à cette occasion une contrainte notablement supérieure à la contrainte normale de fonctionnement, le guide 7 se dégage du support 9, en repoussant les billes 15 à l'encontre de l'action des ressorts 16, de sorte que le palpeur ainsi libéré est protégé contre toute détérioration qui serait provoquée autrement par une contrainte importante.On remarquera que le support 9 et le collier 11 de montage sont maintenus dans une orientation angulaire prédéterminée par rapport à la tête de coupe 2, par une simple vis de pression 30. Ainsi, même dans le cas exoeptionnel où l'effort exercé sur le palpeur serait perpendiculaire au plan axial de l'assemblage tenon 1 2-mortaise 13, le guide 7 ne pourrait se dégager directement du support 9, mais ce support 9, maintenu en position par la seule vis 50, pivoterait sur la tête de coupe 2 dans le sens imposé par l'effort exercé, et permetrait ensuite au guide 7 de se libérer. le dispositif de palpage selon l'invention est ainsi protégé des déformations permanentes, et des détériorations dues à des efforts accidentels. On remarquera également qu'un opérateur peut, par simple poussée de la main, dégager le guide 7 du support 9, et procéder aux opérations permettant de maintenir le palpeur en parfait état de fonctionnement, c'est-à-dire nettoyer et graisser le tige 6 dans son guidage. Ces opérations rapides ne nécessitent aucun outillage particulier, et aucune compétence spéciale. On évite ainsi les risques de coincement de la tige 6 dans la bague 8. Avantageusement, on peut également prévoir que le système d' asservissement 5 commande le relèvement maximal du porte-outils 3 lorsque le guide 7 de la tige 6 s'est dégagé du support 9. On protège ainsi les têtes de coupe 2 contre des chocs éventuels. On remarquera enfin que le dispositif de palpage selon l'invention garde une orientation centripète par rapport à l'axe longitudinal de rotation 31 du porte-outils 3, ce qui lui permet de fonctionner avec une machine équipée de têtes tournantes, sans affecter pour autant le système d'asservissement. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVEND T CA T 10 N# 1. Dispositif de palpage d'une surface, en particulier pour une machine d'oxycoupage de tôles, dont un porte-outils portant une tête de coupe doit être écartée de la surface de la tôle d'une distance constante prédéterminée, le dispositif de palpage comprenant un palpeur mécanique stappuyant sur la surface de la tôle et relié à un système d'asservissement commandant la montée et la descente du porte-outils par rapport à la surface de- la tôle, caractérisé en ce que le palpeur est constitué par une tige rigide dont la longueur est variable à volonté, et qui est montée librementoeulissante dans un support solidaire du porte-outils, le palpeur pouvant s'escamoter complètement lorsqu'il subit une contrainte supérieure à une valeur prédéterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tige est montée coulissante dans un guide qui est lui-meme monté élastiquement encliqueté dans le support précité solidaire du porte-outils. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige précitée est cylindrique et est immobilisée en rotation dans le guide précité. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la tige est filetée et pénètre dans un manchon cylindrique relié au système d' asseryis- sement précité, la pénètration de la tige dans le manchon étant réglée par un dispositif formant écrou vissé sur la tige et solidaire en translation dudit manchon. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit manchon est à surface intérieure lisse, et la tige est immobilisée en rotation dans le manchon, par exemple au moyen d'une vis à téton traversant la paroi cylindrique du manchon et pénètrant dans une encoche longitudinale de la tige. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le filetage de l'extrémité de la tige est un filetage fin à faible pas, permettant un réglage fin de la longueur efficace de la tige. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'escamotage du palpeur, sous l'effet d'une contrainte supérieure à unevaleur prédéterminée, entraîne le déplacement du porte-outils à une distance maximale de la surface de tôle considérée.