Brevet FR2358939A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne les presses destinées au pliage des tôles metalliques, le plus souvent appelées.presses- plieuses. Les presses-plieuses comportent habituellement une matrice agencée sur une table horizontale, un poinçon fixé à la partie inférieure d'un coulisseau monté mobile en translation sur deux montants latéraux solidaires de la table, et deux vérins disposés chacun entre l'un des montants et le coulisseau pour solliciter le poinçon en direction de la matrice. Lors du pliage, le poinçon peut appliquer la tôle sur toute la surface de la matrice (pliage par frappe) ou ne descendre que jusqu'à une profondeur telle que l'angle de pliage désiré soit obtenu (pliage en ltair). On conçoit que lorsque l'on utilise une telle presse pour plier une tôle, la table et le coulisseau, qui peuvent être assimilés à deux poutres reposant sur les appuis constitues par les montants latéraux d'une part, et les vérins d'autre part, sont soumis a' une charge sensiblement uniforme sur toute la longueur de la tôle. De ce fait, table et coulisseau fléchissent dans leur plan en fonction des moments de flexion qu'ils subissent, en sorte que l'encart entre le poinçon et la matrice n'est pas le même près des montants et au milieu de la presse. Il en résulte, particulièrement dans le cas du pliage "en l'air" que le pliage est plus accentue aux extrémités de la tôle qu'en son milieu. Il n'est pas possible en pratique de maintenir les déformations élastiques de la presse dans des limites telles que lfangle de pliage soit à peu près constant sur toute la longueur, par une simple augmentation des sections du coulisseau et de la table, car on aboutit ainsi à des poids, doncàdesprix, prohibitifs. On a tenté de remédier à ce défaut par la disposition de cales dsépaisseurs éventuellement réglables entre la matrice et la table et/ou entre le poinçon et le coulisseau. De telles cales demandent à être réparties régulièrement et leur réglage souvent effeché par tatonnements nécessite un temps important. L'invention a pour but de proposer une presse-plieus#e comportant des moyells permettant de compenser rapidement et de manière satisfaisante les déformations (flexions) du coulisseau et de la table lors du pliage pour assurer à la tôle un angle de pliage sensiblement constant sur toute sa longueur. A cette fin, la presse de l'invention est caractérisée en ce que le coulisseau comporte entre les points d'appui des vérins deux appendices supérieurs disposés de part et autre d'une partie centrale de section sensiblement constante et en ce que des moyens d'actionnement sont prévus pour appliquer aux extrémités' sup8rleures des appendices deux forces antagonistes tendant à- rapprocher ces extrémités. Avec une telle disposition, on conçoit que la mise en oeuvre des moyens dtactionnement précites, moyens qui peuvent être constitués par exemple d'un ou plusieurs vérins hydrauliques à simple effet, entrain l'apparition dans la partie centrale du coulisseau, d'un moment de flexion tendant à déformer le coulisseau dans le meme sens que celui de la table et apte à compenser ainsi la déformation de la presse lors du pliage. Les moyens d'actionnement précités peuvent être disposés soit entre deux tirants articulés sur les extrémités des appendices (action directe) soit entre la partie centrale du coulisseau et une pièce de liaison reliant entre elles les extrémités de deux tirants articules par leur autre extrémité aux extrémités des appendices (action demultipliée). L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-annexés donnes uniquement à titre d'exemple dans lesquels La figure 1 représente une presse-plieuse selon l'in- vention, comportant un système de compensation des déformations du coulisseau et de la table, la figure 2 représente un premier mode de réalisation d'une presse-plieuse selon l'invention, la figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de la même invention, et la figure 4 représente un troisième mode de réalisation toujours selon lwnventionw La presse-plieuse 10 comporte par exemple une table 12, un coulisseau 14, des montants latéraux 16 et 18 ainsi que des vérins d'application du coulisseau sur la table référencés 20 et 22. Ltagencement de ces différents éléments est-.connu en soi. Le coulisseau 14 présente la particularité suivante : Si à chaque extrémité c'est d'une manière connue que des vérins 20 et 22 sont aptes à coopérer avec le coulisseau 14 le présent coulisseau se caractérise par le fait qu'entre# extrémités et une partie centrale de section à peu près constante sont situés des appendices 24 et 26. Ces appendices sont situés dans la partie supérieure du coulisseau et portent par ailleurs les points référencés A et B dans la suite de la description. Lors d'un pliage , l'application des tiges de vérin 20 et 22 sur les extrémités du coulisseau 14 détermine le contact du coulisseau 14 de la tôle à plier et de la table 12. Sous lleffet des forces actives et respectivement réactives de la tôle à plier sur la table, respectivement le coulis seau, la table prend une certaine flèche entre les deux appuis constitués par les points d'application des forces crées par les vérins, et le coulisseau se déforme d'une manière concomitante toujours sous lteffet d'une force qui peut être assimilée à un ensemble de forces uniformément réparties sur une partie de la longueur du coulisseau entre les points d'application des forces développéespar les vérins. Selon la présente invention, les appendices 24 et 26 sont relativement proches des vérins 20 et 22 et comportent aux points A et B des articulations sur lesquelles sont fixés des moyens permettant d'exercer deux forces antagonistes dont on a noté l'intensité F sur les figures. Sous l'effet de ces forces antagonistes un moment fléchissant de signe contraire-do celui qui prend naissance à la suite de la déformation normale du coulisseau en service, prend naissance dans ltensemble de la partie du coulisseau de section constante. La flexion'en service du coulisseau tond ainsi à être compensée par une contre-flexion qui, si elle est suffisante, peut être telle que le coulisseau fléchisse d'une manière conjuguée de celle de la table 12, de telle sorte que le pliage d'une tôle entre le coulisseau 14 et la table 12 s'effectue d'une manière uniforme. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le moyen d'actionnement prévu entre les deux appendices 24 et 26 est constiué par deux tirants 28 et 30 articulés l'un en A l'autre en B, sur le coulisseau 14. Les deux autres extrémités des tirants 28 et 30 sont reliées d'une part à un corps de cylindre 32 et d'autre part à un piston 34 agissant en coopération de manière à former un cylindre de travail par exemple. Un tel cylindre de travail ou vérin, qui peut être à simple effet, est alimenté en fluide sous pression par un orifice 36. Dans un deuxième mode de réalisation, on retrouve les tirants 28 et 30 articulés d'une part en A et en B sur les appendices 24 et 26 du coulisseau t4, et d'autre part sur une pièce de liaison40 qui peut être un axe perpendiculaire au plan du coulisseau. Un cylindre de travail 42 est alors interposé entre ladite pièce de liaison 40 et le chant supérieur du coulisseau 14. Par exemple, le cylindre est articulé sur l'axe 40 et le piston prend appui sur le chant supérieur du coulisseau 14. Dans un troisième mode de réalisation, on trouve toujours des tirants 28 et 30 articulés en A et B sur les appendices 24 et 26 du coulisseau 14, mais la pièce de liaison est maintenant constituée par un tirant intermédiaire 50 articulé par ses entre mités sur les extrémités correspondantes des tirants 28 et 30. Les moyens d'actionnement peuvent être avantageusement dédoublés dans ce mode de réalisation de l'invention, des cylindres de travail étant répartis symétriquement par rapport à l'axe médian du coulisseau de manière à pouvoir par exemple être articulés sur lesdites articulations des tirants 28 et 30 sur la pièce de liaison 50 d'une part et à prendre appui sur le chant supérieur du coulisseau 14 d'autre part. Le fonctionnement de la presse-plieuse selon l'invention s'explique de la même manière quels que soient les modes de réalisation envisagés : Lors d'un pliage, un fluide sous pression est envoyé dans le ou lesdits cylindres de travail agissant sur les tirants 28 et 30 dune manière directe ou indirecte. Le système mécanique constitué par les vérins 28 et 30 et un système éventuellement triangulé situé entre les extrémités desdits vérins non reliés au coulisseau tend alors à réduire la distance séparant les points A et B par application des forces antagonistes F dont il est question plus haut.Si H désigne la distance séparant les points d'articulation A et B de la ligne neutre dedéformation du coulisseau 14 en service, l'effet des moyens d'actionnement reliés aux appendices 24 et 26 sera dtinduire dans le coulisseau un moment de flexion égal à m=FxH Dans le cas où un ou plusieurs cylindres de travail intervenant dans le système de compensation objet de l'invention prennent appui sur le chant supérieur du coulisseau 14, cette évaluation sous-estime la valeur réelle du moment fléchissant induit dans le coulisseau, au moins dans certaines sections.La valeur de la flèche de compensation dépend des points d'articulation A et B des vérins 28 et 30 sur le coulisseau 14, de la configuration des systèmes triangules constituant ledit dispositif de compensation, de la pression du fluide susceptible d'être envoyée dans les cylindres de travail dans le cas ou ceux-ci constituent des moyens d'actionnement. Elle dépend également des caractéristiques géométriques de la section du coulisseau 14. On suppose que la déformée de la lame de pliage au cours du service de la presse, sans dispositif de compensation, est une courbe du quatrième ordre. (déformation d'une poutre comportant deux appuis et soumise à une force uniformément répartie). Dans le premier mode de réalisation de l'invention, le moment fléchissant fourni par le dispositif de compensation est constant sur la plus grande partie de la longueur du coulisseau. La déformée de compensation est par conséquent un cercle, courbe du deuxième ordre. Dans le deuxième mode de réalisation vu pîus#haut, le dispositif de compensation est constitué par un système triangulé appliquant audit coulisseau 14, en plus du moment fléchissant constant obtenu de la môme manière que dans le premier mode, un moment fléchissant variable par }'action de l'appui du cylindre de travail 42 sur le chant supérieur du coulisseau 14. Cette action peut en effet être assimilée à celle d'une force ponctuelle appliquée au milieu de la poutre constituée par le coulisseau, ledit coulisseau étant toujours en appui sur ses deux extrémités. Dans ce cas la déformée est une courbe du troisième ordre. Enfin dans le troisième mode de réalisation, la déformée de compensation est une courbe complexe se rapprochant de la précédente. Dans les trois modes de réalisation en tout cas, il slavère que ltassimilation des courbes du deuxième, troisième et quatrième ordre ainsi obtenues en considérant des égalités de flèches maximales, soit largement suffisante à une compensation procurant des résultats corrects. Le réglage d~une presse-plieuse selon l'invention, est ainsi largement facilité, le réglage d'une flèche de compensation du coulisseau étant obtenu par modification de la pression du fluide admis dans le cylindre de travail par exemple. Ledit réglage doit se faire en fonction du type de pliage, entre autre de l'angle de pli de l'épaisseur de la tôle, de la longueur de la tôle, du matériau à plier. Les caractéristiques géométriques du coulisseau sont choisies de telle manière que le fonctionnement de ce dernier soit sur. En particulier, l'emplacement des vérins doit etre choisi de telle sorte qutune déformation permanente du coulisseau sous l'effet d'une compensation trop importante ne voit le jour. Un exemple numérique peut être donné :Une lame plieuse de 3100 mm équipant le coulisseau, de section centrale d'une hauteur de 600 mm, cette lame peut être actionnée par des vérins distants de 2350 mm et compensée on flexion par un dispositif conforme à l'invention comportant une cote AB de 1680 min pour des points A et B situés à une distance H = 610 mm de la ligne neutre de flexion. La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation ci-dessus décrits. il est en particulier possible de remplacer les cylindres de travail hydrauliques par tout moyen mécanique ou électrique équivalent. il est par ailleurs également possible de remplacer les tirants 28 et 30 par des câbles ou des ressorts à attache rigide. Ces diverses modifications sont envisageables sans sortir du cadre de la présente demande. REVENDICATIONS ^ 1. Presse-plieuse comportant une matrice agencée sur une table horizontale, un poinçon fixé à la partie inférieure d'un coulisseau monté mobile en translation sur deux montants latéraux solidaires de la table, et deux vérins disposés chacun entre l'un des montants et le coulisseau pour solliciter le poinçon en direction de la matrice, caractérisée en ce que le coulisseau comporte entre les points d'appui des vérins, deux appendices supérieurs disposés de part et d'autre dtune partie centrale de section sensiblement constante et en ce que des moyens d'actionnement sont prévus pour appliquer aux extrémités supérieures des appendices deux forces antagonistes tendant à rapprocher ces extrémités de manière à compenser les déformations de la table et du coulisseau au cours du pliage. 2. Presse-plieuse selon la revendication.1, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement sont disposés entre deux tirants articulés sur les extrémités des appendices. 3. Presse-plieuse selon la revendication 1, caractérisée en ce ques les moyens d'actionnement sont disposés entre la partie centrale du coulisseau et une pièce de liaison reliant entre elles les extrémités de deux tirants articulés par leur autre extrémité aux extrémités des appendices. 4. Presse-plieuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la pièce de liaison est constituée par un axe transversal au coulisseau. 5.#Presse-plieuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la pièce de liaison est constituée par un tirant intermédiaire articulé par ses extrémités aux extrémités correspondantes des deux tirants précités, les moyens d'actionnement étant dédoublés et disposés respectivement entre la partie centrale du coulisseau et chacune des extrémités du tirant intermédiaire. 6. Presse-plieuse selon loune des revendications 1 à 5, caractériséeen ce que les moyens d'actionnement se composent d'au moins un vérin hydraulique simple effet.