Brevet FR2432933A1 — publié le 19800307

La présente invention a pour objet un mode d'établissement des machines-outils travaillant par rapprochement et appui de deux parties l'une par rapport à l'autre; elle s'applique notamment aux machines à plier ou découper des tôles ou analogues, mais peut également être utilisée pour la fabrication de machines à estamper, poinçonner, matricer ou similaires. Les machines-outils servant à plier ou à découper les tôles de grandes dimensions, sont généralement des matériels considérables de puissance importante; habituellement équipées de plusieurs vérins, ceux-ci agissant directement sur les outils, exigent l'emploi de pressions relativement élevées. L'un des buts que se propose la présente invention est de permettre la réalisation de machines à plier, découper, estamper, matricer, poinçonner, ou similaires de construction relativement légère, n'exigeant que l'utilisation de fluides à pression relativement faible, qui soient d'un fonctionnement simple, et qui en conséquence soient susceptibles d'être utilisées dans la petite et moyenne industrie. L'invention est caractérisée par tout ou partie des dispositions principales suivantes: - Le rapprochement et l'appui des deux parties coagissantes s'opèrent grâce à la combinaison d'approche d'un dispositif à faible pression et d'un organe particulier, de grande surface, interposé, associé à au moins l'une des deux parties coagissantes, disposé entre celle-ci et le dispositif d'approche qui lui est affecté - organe qui sera ci-après désigné "le vérin plat ledit vérin plat étant constitué par deux éléments rigides de grande surface superposés, assemblés de manière à constituer une capacité étanche susceptible d'être gonflée par un fluide à basse pression, la force d'appui ainsi développée étant fonction de la surface dudit vérin plat. - Le dispositif d'approche peut être constitué par des vérins cylindriques à basse pression. - Le vérin plat peut être constitué par deux éléments de structure rigide, garni chacun d'une feuille en une matière souple de grande surface, et assemblés à leur pourtour, le sac ainsi formé comportant des orifices d'entrée et de sortie pour le fluide sous basse pression. - L'une des parties co-agissantes peut être fixe, l'autre partie étant mobile et soumise à l'action d'un vérin plat disposé entre elle et l'ensemble des vérins cylindriques d'approche. Dans un exemple d'application concernant une machine à plier les tôles de grande longueur: - La partie fixe est un outil longitudinal en forme de Vé, la partie mobile étant une lame montée solidaire de l'élément inférieur du vérin plat, et l'élément supérieur du vérin plat étant actionné par les pistons des vérins cylindriques d'approche portés par le bâti fixe de la machine; - L'élément inférieur du vérin plat est relié à l'outil en forme de lame par une structure formant coulisseau de guidage et jouant dans des glissières solidaires du bâti de la machine; - Des dispositifs de rappel à ressorts sont combinés avec le vérin plat, pour assurer la remontée de la lame lorsque l'opération de pliage est terminée;; - En vue d'assurer une égale répartition de la pression sur toute la longueur de la lame, il peut être prévu de combiner avec l'élément inférieur du vérin plat un arbre parallèle à la lame, monté aux deux extrémités du bâti, et relié en au moins deux points par liaisons articulées, audit élément inférieur du vérin plat, afin d'éviter une descente de biais. Afin de faciliter l'intelligence des caractéristiques de l'invention, on a représenté aux dessins annexés une réalisation de cet exemple d'application aux machines-outils à plier les tôles. Dans ces dessins: - la figure 1 est une vue schématique en bout de cette machine; - la figure 2 la vue de face partielle correspondant à la figure 1; - la figure 3 une vue partiellement en plan par-dessus correspondante et en coupe horizontale suivant la ligne III-III de la figure 1, le vérin plat n'étant ainsi visible que sur une partie de sa longueur; - la figure 4 est une vue de détail en coupe à échelle agrandie de l'un des bords dudit vérin plat; - et la figure 5 est la vue schématique du montage d'un arbre de rigidification. En se reportant à ces dessins, on voit que cette machine comporte un bâti fixe constitué par une poutraison horizontale inférieure 42 sur laquelle sont fixés d'une part une poutre de grande rigidité 16 qui supporte le Vé 15, et d'autre part des montants verticaux 40 et 41 à l'extrémité supérieure desquels est fixé un cadre horizontal 1 supportant des vérins cylindriques 2 servant aux mouvements d'approche de la machine. Ces vérins sont de préférence hydrauliques et peuvent être alimentés à une pression relativement basse de 6 bars par cm2 par exemple. Dans le cas présent, ils ont été prévus au nombre de deux, un à chaque extrémité de la machine, un seul des deux étant représenté, sur la partie gauche de la figure 3; mais ces vérins n'agissant que pour le seul mouvement d'approche, on pourrait n'utiliser qu'un seul vérin. Entre les pistons 3 des vérins 2 et la lame 14 - qui doit coagir avec le Vé 15 - est interposé, suivant l'invention, un vérin plat. a Ce vérin plat est constitué par deux plaques 21, 21a complètées par des traverses de rigidification 5,45; il s'étend sur toute la longueur de la machine et règne ainsi sur toute la longueur de la lame 15. Dans la figure 3, seule la partie gauche a été représentée, et la partie droite a été supposée enlevée, afin de faire apparaitre les parties de la machine qui sont audessous de la ligne III-III de la figure 1. Les plaques 21 et 21a sont doublées de leur côté intérieur par des feuilles en une matière souple 23 telle que du caoutchouc; ces feuilles sont réunies sur leurs bords de manière étanche, formant ainsi une sorte de sac plat, comportant des orifices d'entrée et de sortie telles# que 24 (figure 4) pour l'introduction ou l'évacuation d'un fluide, tel qutun liquide sous basse pression - par exemple à 6 bars par cm2. a Il est à remarquer que si les plaques 21 et 21 sont continues, lesdites feuilles souples pourraient être réduites à un anneau souple reliant les bords desdites plaques. Etant donné la surface considérable de ce vérin plat de forme ici rectangulaire, on dispose, en utilisant une faible pression, d'une pression d'appui totale considérable par unité de longueur sur la lame 14. Les pistons 3 des vérins cylindriques 2 s'appuient de préférence par des rotules 43 sur ltélément supérieur 5 du vérinplat par l'intermédiaire d'une poutre longitudinale 4, de manière à assurer une répartition de la pression de ces vérins sur le vérin plat. Toutefois, il n'est pas nécessaire que cette poutre 4 soit absolument indéformable, des dispositions étant adoptées par ailleurs, comme on le verra ci-après, pour réaliser une parfaite répartition des pressions sur toute la longueur de la lame, même s'il n'y a qu'un seul vérin cylindrique 2. L'élément inférieur rigide 45 du vérin plat est fixé sur une poutre 6 qu'il est désirable de prendre pratiquement indéformable. Cette poutre 6 s'appuie elle-même sur un ensemble de colonnettes 12 constituant un coulisseau guidé verticalement par des glissières 11 fixées sur des poutrelles 10 solidaires du bâti. C'est sur l'ensemble constituant le coulisseau qu'est fixée la lame 15. D'autre part, sur le bâti sont articulées, au moyen d'axes tels que 35, des poutrelles 31, deux par exemple, sous lesquelles sont disposés des moyens de rappel vers le haut de l'ensemble lame-coulisseau-vérin plat. Ces dispositifs de rappel sont constitués par des colonnes 33, dont les têtes sont montées pivotantes sur des axes 32, portées par les poutrelles 31 et qui sont munies d'un ressort de press#ion prenant appui sur un support 34 fixé sur la partie inférieure du bâti. La machine comporte ici un dispositif de rigidification de la poutre 6 par laquelle la pression du vérin plat est transmise au coulisseau et par celui-ci à la lame. Ce dispositif permet, sans compromettre la bonne répartition de la pression sur la lame#,de réduire le nombre des vérins cylindriques 2 jusqu'à n'en avoir qu'un seul, tel celui placé à l'une des extrémités de la machine (figure 3). Il est constitué (figure 5) par un arbre 9 de notable diamètre susceptible de résister à tous efforts prévisibles de torsion, et dont les extrémités 9a sont portées par des paliers 7 eux-m#mes supportés par les poutrelles 10. Sur l'arbre 9 sont montés des bras 8 dont l'extrémité 48 s'articule sur l'extrémité d'une bielle de liaison 37 dont l'autre extrémité pivote sur un axe 47 porté par la poutre 6. La machine ainsi constituée fonctionne de la manière suivante: En position relevée R, qui est représentée en traits discontinus aux figures 1 et 2, la lame 14 est à une certaine distance au-dessus du Vé 15. L'espace existant au-dessous de la poutrelle 31 est libre et offre un commode passage pour insérer la tôle à plier entre les outils 15 et 14. Lorsqu'elle est en place, on donne la pression aux vérins d'approche 2 - 3. L'ensemble formé par la poutre 4, le vérin plat 5 - 45, la poutre 6, le coulisseau 12 et la lame 14 descend jusqu'à ce que la lame 14 soit au contact de la tôle, mouvement d'approche d'amplitude a (figure 1) pendant lequel le ressort de rappel 33 sw comprime.A ce moment, soit par opération manuelle, soit au moyen de tout contacteur électrique approprié, les vérins cylindriques sont bloqués dans leur position et la pression est donnée au vérin plat. Les deux éléments du vérin plat s'écartent avec puissance de la faible quantité nécessaire pour que la lame 14 effectue le pliage voulu de la tôle. A ce moment le ou les vérins cylindriques se trouvent soumis à une force importante due au travail du vérin plat. Il s'ensuit aussi une pression interne très importante. Lorsque le pli de la tôle est effectué, on supprime la pression dans les vérins cylindriques et dans le vérin plat et les ressorts, par leur action sur les poutrelles 31, relèvent l'ensemble dans la position R représentée en traits discontinus. La présente invention n'est pas limitée au cas d'une machine à plier où les outils agissant par rapprochement sous pression sont une lame et un Vé ; elle sfapplique également au cas des machines à découper, où les deux outils forment une cisaille, au cas des machines à matricer ou estamper, dans lesquelles l'outil fixe est remplacé par la pièce à travailler elle-même. Par ailleurs, le vérin plat pourrait être disposé non plus entre llou- til supérieur mobile et les vérins d'approche supérieurs, mais entre la partie inférieure du bâti formant support de l'outil fixe et celui-ci ; on pourrait d'ailleurs utiliser deux vérins plats, chacun d'eux étant combiné avec l'un des outils. Enfin, le dispositif d'approche initial constitué par des vérins usuels à basse pression dans l'exemple représenté pourrait être remplacé par tout autre dispositif d'approche accomplissant la même fonction. - REVENDICATIONS 1.- Mode d'établissement des machines-outils travaillant par rapprochement et appui de deux parties l'une par rapport à l'autre, caractérisé par le fait que le rapprochement et l'appui des deux parties co-agissantes s'opèrent grâce à la combinaison d'approche d'un dispositif à faible pression et d'un organe particulier, de grande surface interposé, associé à au moins l'une des deux parties co-agissantes, disposé entre celle-ci et le dispositif d'approche qui lui est affecté - organe qui sera ci-après désigné "le vérin plat" - ledit vérin plat étant constitué par deux éléments rigides de grande surface superposés, assemblés de manière à constituer une capacité étanche susceptible d'être gonflée par un fluide à basse pression; la force d'appui ainsi développée étant fonction de la surface dudit vérin plat. 2.- Machine-outil suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif d'approche peut être constitué par des vérins cylindriques à basse pression. 3.- Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le vérin plat est constitué par deux éléments de structure rigide, garni chacun d'une feuille en une matière souple de grande surface et assemblés à leur pourtour, le sac ainsi formé comportant des orifices d'entrée et de sortie pour le fluide sous basse pression. 4.- Machine-outil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'une des parties co-agissantes est fixe, l'autre partie étant mobile et soumise à l'action d'un vérin plat, disposé entre elle et l'ensemble des vérins cylindriques d'approche. 5.- Machine-outil à plier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la partie fixe est un outil longitudinal en forme de Vé, la partie mobile étant une lame remontée solidaire de l'élément inférieur du vérin plat, et l'élément supérieur du vérin plat étant actionné par les pistons des vérins cylindriques d'approche portés par le bâti fixe de la machine. 6.- Machine-outil à plier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'élément inférieur du vérin plat est relié à l'outil enforme de lame par une structure formant coulisseau de guidage et jouant dans des glissières solidaires du bâti de la machine. 7.- Machine-outil à plier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que des dispositifs de rappel à ressorts sont combinés avec le vérin plat, pour assurer la remontée de la lame lorsque l'opération de pliage est terminée. 8.- Machine-outil à plier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'il est prévu de combiner avec l'élément inférieur du vérin plat un arbre paralAè'e à la lame, monté aux deux extrémités du bâti, et relié en au moins deux points par liaisons articulées, audit élément inférieur du vérin plat.