Brevet FR2387118A1 — publié le 19781110

La présente invention concerne des presses d'un type comportant un plateau supérieur, un plateau inférieur et un mécanisme de fermeture destiné à rapprocher les plateaux supérieur et inférieur afin d'appliquer la pression nécessaire à un ouvrage situé entre les plateaux, le mécanisme de fermeture ayant pour fonction, au cours d'une première étape à partir de la position ouverte de la presse, de rapprocher les plateaux jusqu'à ce qu'un ouvrage placé sur le plateau inférieur, se trouve à proximité du plateau supérieur et, dans une seconde étape, de serrer les plateaux l'un contre l'autre pour appliquer la force nécessaire à l'ouvrage. Des presses de ce type peuvent être utilisées par exemple pour presser le cuir afin de lisser ou de gaufrer la surface du cuir, lors de la préparation des peaux destinées à être utilisées dans la fabrication d'articles en cuir. Selon une disposition courante d'une presse à traiter le cuir, le plateau supérieur est immobile et le plateau inférieur est mobile verticalement entre une position, dans laquelle il est très espacé du plateau supérieur (en permettant à un opérateur d'accéder facilement à un ouvrage en cuir situé entre les plateaux), et une position dans laquelle il n'est séparé du plateau supérieur que par l'épaisseur de l'ouvrage. Pour la première phase de fonctionnement du mécanisme de fermeture de la presse, il faut principalement un mécanisme capable de provoquer un mouvement rapide du plateau inférieur sur une grande distance.Pour la seconde phase de fonctionnement, il faut principalement un mécanisme capable d'appliquer une grande force au plateau inférieur afin de comprimer un ouvrage à la pression nécessaire, mais en ne provoquant qu'un très faible déplacement du plateau inférieur. Ainsi, pour la première étape, il faut un mécanisme exer çant une faible force sur une grande distance et pour la seconde étape, un mécanisme exerçant une grande force sur une très courte distance. Des vérins hydrauliques sont couramment utilisés pour élever le plateau inférieur jusqu'au plateau supérieur et pour appliquer la pression nécessaire à l'ouvrage. Une presse de ce type, qui est décrite dans le brevet britannique NO 539 160, comporte un cylindre hydraulique de petit diamètre utilisé pour la première phase de fonctionnement afin de soulever rapidement le plateau inférieur jusqu'à ce qu'une faible pression de serrage soit exercée sur un ouvrage, et un cylindre hydraulique de grand diamètre qui est alors mis sous pression pour exercer une grande force sur le plateau inférieur afin de soumettre l'ouvrage à la pression nécessaire.Les cylindres petit et grand sont montés tous deux sur une base de la presse de façon que, lorsque le plateau inférieur est soulevé par le petit cylindre, la chambre du grand cylindre soit déployée, étant donné que le piston du grand cylindre est fixé au plateau inférieur. Pour permettre à la chambre du cylindre de grand diamètre de se remplir de fluide hydraulique au fur et à mesure de son déploiement, tandis que le cylindre de petit diamètre est utilisé pour soulever rapidement le plateau inférieur, il est prévu une grande valve de pré-remplissage au moyen de laquelle le fluide hydraulique peut pénétrer dans la chambre du cylindre de grand diamètre qui se déploie rapidement à mesure que le plateau inférieur est soulevé rapidement par le cylindre de petit diamètre. La valve de pré-remplissage est ensuite fermée et le cylindre de grand diamètre est mis sous pression pour appliquer la pression nécessaire à l'ouurage. L'utilisation de ce type de mécanisme hydraulique présente divers inconvénients. Premièrement, la réa-lisation du vérin de grand diamètre effectuant une grande course et de sa valve associée de pré-remplissage, est difficile du point de vue technique et conteuse. Deuxièmement, pour des raisons pratiques, l'aire de section transversale du piston du cylindre de grand diamètre est obligatoirement plus petite que celle de la surface du plateau sur laquelle un ouvrage est pressé et, par conséquent, la force appliquée au plateau par le piston n'est pas répartie régulièrement sur toute la superficie de'la surface du plateau (ce qui peut conduire à l'application d'une pression irrégulière à un ouvrage).Troisièmement, à cause de la différence entre les aires de section droite du piston et de la surface du plateau, il faut développer dans le cylindre une pression sensiblement plus grande que celle nécessaire pour appliquer une pression voulue à l'ouvrage. Quatrièmement, à cause de la répartition irrégulière des forces, la presse doit être de construction exceptionnellement rigide (et par conséquent coûteuse) pour éviter sensiblement toute déformation sous l'effet de la charge. Cinquièmement, le cylindre de grand dia mètre contient un très grand volume de fluide hydraulique, ce qui se traduit par un important gaspillage d'énergie pour comprimer ce fluide lorsque le cylindre est mis sous pression. Le brevet britannique No 1 416 395 a proposé de monter un dispositif hydraulique,ayant la forme d'un diaphragme hydrauliquement extensible,dans le plateau inférieur d'une presse afin de soulever une table du plateau inférieur pour appliquer une pression à un ouvrage. Le plateau inférieur est supporté de façon réglable par des colonnes filetées verticales et peut être soulevé et abaissé le long des colonnes par l'opérateur au moyen d'un volant.Cependant, cette presse est une presse à découper destinée à enfoncer un emporte-pièce effilé à travers un ouvrage et le montage du plateau inférieur sur les colonnes ne constituerait pas un support approprié pour le plateau inférieur d'une presse à traiter le cuir,à cause des forces très importantes qui sont appliquées pour presser le cuir et de la nécessiter de soulever le plateau inférieur au cours de chaque cycle de fonctionnement et non pas seulement à des fins de réglage. Il a également été proposé dans le brevet britannique No 612 393 de monter, à des fins de réglage, le plateau inférieur d'une presse sur deux coins commandés en synchronisme. Dans cette presse, le plateau supérieur est déplacé de façon à appliquer une force à un ouvrage situé sur le plateau inférieur et les coins ne sont destinés qu'à permettre un ajustement de la position en hauteur du plateau inférieur lors du réglage initial de la presse en vue de son fonctionnement. La présente invention a pour objet de surmonter les inconvénients des mécanismes connus de fermeture de presses. hydrauliques couramment utilisés dans les presses à traiter le cuir et en particulier, de supprimer le vérin de grand diamètre à grande course et sa valve de pré-remplissage associée. La présente invention est caractérisée par le fait que pour le fonctionnement de la première étape, le mécanisme de fermeture de la presse comporte deux coins supportant le plateau inférieur et un mécanisme d'entrainement destiné à déplacer les deux coins en synchronisme afin de soulever le plateau inférieur et que, pour le fonctionnement de la seconde étape, la presse comporte un dispositif hydraulique destiné à déplacer une table d'un plateau vers l'autre plateau, tandis que le plateau inférieur est supporté par les coins. Il est bien entendu que le dispositif hydraulique qui fonctionne au cours de la seconde étape pourrait être monté soit dans le plateau supérieur, soit dans le plateau inférieur, nais pour simplifier la construction, il est préférable qu'il soit monté dans le plateau inférieur. De préférence, dans une presse selon l'invention, le plateau inférieur comporte des premières surfaces qui sont plus fortement inclinées par rapport aux sens de déplacement des coins que des secondes surfaces du plateau inférieur, defaçon que ce dernier soit soulevé plus rapidement pendant une première partie de la première phase de fonctionnement, lorsque les-coins sont déplacés à une vitesse constante. De cette ma nière, le plateau inférieur peut être soulevé rapidement par les coins, en évitant un déplacement de ces derniers sur une très grande distance, bien que les surfaces des coins qui supportent le plateau inférieur pendant la seconde phase de fonctionnement du mécanisme de fermeture de la presse, ne soient pas très fortement inclinées.Le plateau inférieur présente aussi de préférence des troisièmes surfaces qui, également ne sont pas très pentues, au moyen desquelles il repose sur les coins lorsque la presse est ouverte. Dans une autre forme de réalisation préférée, l'angle d'inclinaison des seconde et troisième surfaces du plateau inférieur est tel que les coins sont autobloquants (à cause de l'angle de frottement prédominant),de sorte qu'aucun dispositif supplémentaire n'est nécessaire pour maintenir les coins en position lorsque le plateau inférieur repose par ses surfaces sur les coins. Selon une autre variante, qui peut permettre un levage plus facile du plateau inférieur, les coins peuvent comporter des galets en contact avec les premières surfaces fortement inclinées du plateau inférieur. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif hydraulique destiné à fonctionner dans la seconde étape comprend un sac gonflable et un conduit d'admission -destiné à introduire le fluide hydraulique sous pression dans le sac Le sac est monté au-dessous d'une table mobile du plateau inférieur et, lors de la mise sous pression, pousse la table de bas en haut en direction du plateau supérieur pour appliquer une pression à un ouvrage placé entre la table et le plateau supérieur. Le sac agit sensiblement sur toute la surface de la table, de sorte que la pression est appliquée uniformément à la table et à un ouvrage.A titre de variante de l'utilisation d'un sac gonflable, il est possible de monter un ou plusieurs vérins dans le plateau inférieur afin de soulever la table de ce dernier ; ces vérins peuvent effectuer une course très courte mais sont de préférence d'une surface totale presque aussi grande que celle de la table afin d'appliquer la pression uniformément sur toute la superficie de la table. La présente invention a l'avantage de supprimer la présence d'un vérin de grand diamètre à course longue et d'une valve de pré-remplissage de grande dimension et coûteuse pour admettre le fluide hydraulique dans le cylindre pendant la première phase de fonctionnementtdu mécanisme de fermeture de la presse. De plus, le montage du dispositif hydraulique dans l'un des plateaux, pour fonctionner dans la seconde étape, permet d'utiliser un dispositif (tel qu'un sac gonflable ou des vérins à petite course) qui agisse, en effectuant une course très courte, uniformément sur une très grande partie de la superficie de la table et par suite, la pression est appliquée uniformément à un ouvrage et la pression imposée au fluide hydraulique peut être inférieure à celle utilisée jusqu'à présent.En outre, l'utilisation de coins pour soulever le plateau inférieur offre à ce dernier une grande surface de support qui le stabilise et réduit sa tendance à se déformer lorsqu'il est soumis à une charge. Un autre avantage réside dans le fait que, lorsque la pression nécessaire est appliquée à un ouvrage, le volume de fluide hydraulique,qui doit être mis sous pression, est beaucoup plus faible que celui des dispositifs hydrauliques utilisés jusqu'à présent, ce qui se traduit par la consommation d'une moins grande quantité d'énergie pour comprimer le fluide hydraulique. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue de face de la presse la figure 2 est une vue avec coupe partielle du côté droit de la presse la figure 3 est une vue en plan des coins montés sur un élément de base de la presse la figure 4 est une coupe de la partie avant de la presse montrant l'utilisation d'une autre forme de coin la figure 5 est une vue en regardant dans le sens de la flèche A de la figure 4, le plateau inférieur étant en arrachement partiel pour montrer les galets du coin la figure 6 est une vue en plan montrant l'utilisation de vérins hydrauliques à la place d'un sac gonflable dans le plateau inférieur ; et la figure 7 est une vue de face avec coupe partielle de la presse représentée sur la figure 6. La presse comporte un plateau supérieur 10, un plateau inférieur 12 et un mécanisme de fermeture destiné à rapprocher les plateaux supérieur et inférieur entre lesquels se trouve un ouvrage en cuir afin d'appliquer une pression voulue à ce dernier. Le mécanisme de fermeture de la presse comprend un premier dispositif destiné, à partir de la position ouverte de la presse, à soulever le plateau inférieur 12 en direction du plateau supérieur 10 jusqu'à ce qu'un ouvrage placé sur le plateau inférieur 12 soit à proximité du plateau supérieur lorsque la presse est en position ouverte, les plateaux supérieur et inférieur sont espacés d'une distance suffisante pour permettre à un opérateur d'accéder facilement entre les plateaux afin d'y manipuler un ouvrage.Le premier dispositif comprend deux coins 14, 16 qui sont en contact glissant avec un bloc 18 du plateau inférieur qui constitue un support sur lequel une table 20 du plateau inférieur est montée. Le premier dispositif comporte également un dispositif de déplacement des coins se composant de vérins 22 à double effet destinés à déplacer en synchronisme les coins en direction l'un de l'autre pour soulever le plateau inférieur 12. Le mécanisme de fermeture de la presse comporte également un second dispositif destiné, après le fonctionnement du premier dispositif, à pousser les plateaux supérieur et inférieur l'un vers l'autre pour appliquer la pression nécessaire à l'ouvrage ; le second dispositif comporte (dans l'agencement représenté sur les figures 1 à 5) un sac gonflable 24 disposé dans le plateau inférieur de façon qu'en y admettant un fluide hydraulique sous pression, la table 20 du plateau inférieur soit poussée en direction du plateau supérieur. Comme on le voit en particulier sur les figures 1 et 2, chacune des presses représentatives comprend un bâti rigide présentant des parois avant 26 et arrière 28 entre lesquelles s'étendent des plaques d'écartement 30, 32. Les parois 26, 28 -présentent des ouvertures alignées 34. Le plateau supérieur 10 est fixé à cheval sur les parois avant et arrière le long des bords supérieurs des ouvertures 34, de façon qu'il présente une surface de travail horizontale 36 tournée vers le bas. La table 20 du plateau inférieur présente une surface horizontale de travail 38 tournée vers le haut. La table 20 comporte une partie rectangulaire saillante 40 qui se loge dans une cavité peu profonde ménagée au sommet du bloc 18 par quatre bandes de support 42, de sorte que la table peut reposer sur lesdites bandes 42 et être guidée par ces dernières pour effectuer de petits déplacements verticaux. Six ressorts de compression 44 montés le long de chaque côté de la presse (figures 1, 2 et 5) sur des tiges 46, ont pour fonction d'abaisser la table 20 sur les bandes de support 42. Le sac gonflable 24 est placé dans la cavité délimitée par les bandes 42.Comme on le voit sur la figure 5, un conduit 48 traverse le bloc 18 pour aboutir au sac 24 afin d'y introduire un fluide hydraulique sous pression ; le sac est en "Nylon" tissé imprégné de caoutchouc au néoprène et est destiné à supporter en fonctionnement une pression interne maximale de 105 bars environ. Une base 50, qui est montée à cheval sur les parois avant et arrière 26, 28, comme on le voit sur les figures 2 et 5, constitue une glissière horizontale 52 pour les coins 14, 16. Chacun de ces derniers est traversé par un tunnel 54. Les deux vérins hydrauliques 22, qui sont destinés à déplacer les coins, sont montés sur des tourillons 56 permettant aux vérins d'effectuer de légers mouvements pivotants autour d'axes horizontaux. Une tige 58 du piston de chacun des vérins 22 fait saillie et se prolonge dans le tunnel 54 du coin associé pour être fixée à ce dernier par un goujon ou pivot 60. Pour assurer un mouvement synchrone des coins 14, 16, un pignon 62 (voir figures 2, 3 et 5) tourillonne sur un goujon 64 à tête dans un évidement 66 en forme de U ménagé dans la base 50. A chacun des coins 14, 16 est fixée une crémaillère 68 les deux crémaillères 68 étant destinées à glisser contre les surfaces latérales opposées de l'évidement 66, sur les côtés diamétralement opposés du pignon 62. Les dents des crémaillères sont en prise avec les dents du pignon de sorte que les deux crémaillères, et par conséquent les deux coins, sont contraints de se déplacer en synchronisme. La surface inférieure du bloc 18 est usinée de façon à présenter des glissières dans lesquelles s'engagent les coins 14, 16. De chaque côté du milieu de la presse, les glis sières du bloc comportent (voir figures 1 et 4) une surface interne 70 inclinée de 10 par rapport à l'horizontale, une surface médiane 72 inclinée de 450 par rapport à l'horizontale et une surface externe 74 inclinée de 100 par rapport à lthori- zontale. Chacun des coins 14, 16, représentés sur les figures 1 et 2,présente une surface principale de portée plane 76 inclinée de 100 par rapport à l'horizontale et une surface secondaire de portée plane 78 inclinée de 450 par rapport à l'horizontale. Dans la variante représentée sur les figures 4 et 5, chacun des coins 14, 16 comporte deux paires de galets rotatifs, une paire avant 80 et une paire arrière 82 qui occupent la place des surfaces secondaires de portée 78 inclinées de 450 ; des dégagements 84 sont formés dans les surfaces internes 70 du bloc 18 pour loger les galets 80, 82. La presse peut également comporter deux vérins hydrauliques de levage 86 à simple effet (figures 1 et 2) qui sont destinés à soulever verticalement le bloc 18 en association avec les coins 14, 16. Les cylindres de levage sont fixés par des tourillons 88 à la base 50 et une tige 90 du piston se prolonge verticalement au-dessus de chacun des vérins de levage et starticule en 92 sur le bloc 18. On va décrire maintenant un cycle de fonctionnement de la presse représentée sur les figures 1, 2 et 3. Lorsque la presse est en position ouverte, les coins 14, 16 sont dans les positions représentées en traits mixtes sur la figure 1, le bloc 18 reposant sur les coins 14, 16 et les surfaces externes 74 des glissières du bloc reposant contre les surfaces primaires de portée 76 des coins ; les surfaces médianes 72 s'appuient contre les surfaces secondaires de portée 78. Le sac 24 est dégonflé. Le plateau supérieur 10 est chauffé (par des moyens non représentés) à 930C environ. Une pièce de cuir est placée par un opérateur sur la surface de travail 38 de la table 20 du plateau inférieur 12. Un fluide hydraulique sous pression est alors admis dans les deux vérins de levage 86 et dans les vérins 22 de déplacement des coins de façon que les coins 14, 16 soient repoussés horizontalement vers l'intérieur en direction du milieu de la presse, et le plateau inférieur 12 est soulevé, Le soulèvement du bloc 18 se poursuit jusqu'à ce que l'ouvrage soit légèrement serré entre la surface de travail 38 du plateau inférieur 12 et la surface de travail 36 du plateau supérieur 10, les coins 14, 16 étant alors dans les positions représentées sur la figure 1 et poussés vers l'intérieur par les vérins 22 pour exercer une pression de serrage sur l'ouvrage. Lorsque ce dernier est serré, la pression monte dans le système hydraulique de façon à actionner un interrupteur (non représenté mais d'un type courant) qui provoque l'admission du fluide hydraulique dans le sac gonflable 24.Une pression de 94,5 bars est appliquée au sac 24 pour qu'il exerce la pression nécessaire sur l'ouvrage en cuir, la table 20 étant soulevée d'une faible distance lorsque l'ouvrage est légèrement comprimé ; le sac 24 est réalisé de façon que son épaisseur augmente d'environ 30 mm, lorsqu'il est dégonflé à environ 36 mm lorsqu'il est sous pression. Après avoir maintenu l'ouvrage sous pression pendant une durée déterminée, le sac 24 et les vérins de levage 86 sont mis à l'échappement et les vérins 22 sont actionnés en sens inverse pour déplacer les coins vers l'extérieur et abaisser le bloc 18. Les ressorts 44 facilitent le dégonflage du sac 24 et garantissent le retour de la table 20 en position d'appui sur les bandes de support 42. Avec les coins de formes différentes représentés sur les figures 4 et 5, le fonctionnement de la presse est très analogue à celui décrit ci-dessus, excepté que le bloc 18 est soulevé uniquement par les coins sans l'assistance des vérins de levage 86. Lorsque les galets 80, 82 ont atteint les surfaces internes 70 des glissières du bloc, ils passent alors dans les dégagements 84, ce qui permet aux surfaces primaires de portée 76 des coins 14, 16 de venir en contact glissant avec les surfaces internes 70 des glissières du bloc, de sorte que le plateau inférieur 12 n'est supporté que par les surfaces primaires 76 des coins-au moment où la pression de serrage est appliquée à un ouvrage et le sac 24 doit être gonflé. L'inclinaison des surfaces interne et externe 70, 74 des glissières du bloc 18 (et d'une façon correspondante des surfaces primaires de portée 76 des coins 14, 16) est telle que les coins 14, 16 se bloquent automatiquement contre le bloc 18 et qu'aucun mécanisme de blocage supplémentaire n'est nécessaire pour empêcher un mouvement des coins vers l'extérieur lorsqu'unie force maximale est exercée vers le bas sur les coins par la mise sous pression du sac 24. Les surfaces médianes 72 fortement inclinées des glissières du bloc permettent un soulèvement rapide du plateau inférieur et réduisent la distance que doivent parcourir les coins pour assurer un écartement convenable des plateaux supérieur et inférieur lorsque la presse est en position ouverte. Des vérins hydrauliques peuvent être utilisés dans le plateau inférieur 12 à la place du sac gonflable 24, comme on le voit sur les figures 6 et 7. Deux cylindres 94, 96 sont ménagés dans le plateau inférieur 12, chaque cylindre ayant une profondeur d'environ 50 mm. Les deux cylindres sont côte à côte sur le bloc 18 et couvrent une grande partie de la superficie du plateau inférieur 12, comme on le voit sur la figure 6. Des pistons 98, 100 fixés à une table 102 du plateau inférieur 12 coulissent dans les cylindres 94, 96 du bloc 18. Un joint 104 de chacun des pistons 98, 100 assure l'étanchéité au fluide entre les pistons et les parois des cylindres 94, 96. Des conduits 106 traversent le bloc 18 et aboutissent aux cylindres 94, 96 pour y admettre un fluide hydraulique sous pression ; il est possible d'appliquer une pression de 126 bars pour exercer la pression voulue sur un ouvrage. Il va de soi que la presse décrite peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Presse comportant un plateau supérieur, un plateau inférieur et un mécanisme de fermeture destiné à rapprocher les plateaux supérieur et inférieur afin d'appliquer une pression voulue à un ouvrage situé entre les plateaux, le mécanisme de fermeture de la presse ayant pour fonction, dans une première étape, à partir de la position ouverte de la presse, de rapprocher les plateaux jusqu'à ce qu'un ouvrage placé sur le plateau inférieur soit à proximité du plateau supérieur et, dans une seconde étape, de pousser les plateaux l'un vers l'autre pour appliquer la pression voulue à l'ouvrage, presse caractérisée en ce que,pour le fonctionnement de la première étape, le mécanisme de fermeture de la presse comporte deux coins (14, 16) qui supportent le plateau inférieur (12) et un mécanisme (22, 62, 68) destiné à déplacer les coins en synchronisme pour soulever le plateau inférieur et, pour le fonctionnement de la seconde étape, la presse comporte un dispositif hydraulique (24 ; 94, 96) destiné à pousser une table (20 102) d'un plateau (12) en direction de l'autre plateau (10) tandis que le plateau inférieur est supporté par les coins. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau inférieur présente des premières surfaces (72) qui sont inclinées plus fortement par rapport aux directions de déplacement des coins que des secondes surfaces (70) du plateau inférieur, de sorte que ce dernier est soulevé plus rapidement au cours d'une première partie de la première phase de fonctionnement, lorsque les coins sont déplacés à une vitesse constante. 3. Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce que les coins (14, 16) comportent des galets (80, 82) qui sont en contact avec les premières surfaces (72). 4. Presse-selon la revendication 2, caractérisée en ce que le plateau inférieur présente des troisièmes surfaces (74) par lesquelles il repose sur les coins lorsque la presse est ouverte. 5. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que pendant la seconde phase de fonctionnement du mécanisme de fermeture de la presse, le plateau inférieur (12) repose sur les coins (14, 16), ces derniers étant à l'état auto-bloqué. 6. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif hydraulique destiné à fonctionner pendant la seconde étape, comporte un sac gonflable (24) placé sur un plateau (12) et un conduit d'admission (48) destiné à introduire un fluide hydraulique sous pression dans le sac afin de pousser la table (20) du plateau (12) cité en premier lieu en direction de l'autre plateau (10). 7. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif hydraulique destiné à fonctionner au cours de la seconde étape comporte un piston (98, 100) et un cylindre (94, 96) situés dans un plateau (12), et un conduit d'admission (106) destiné à introduire un fluide hydraulique sous pression dans le'cylindre afin de repousser la table (102) du plateau (12) cité en premier lieu en direction de l'autre plateau (10).