Brevet FR2557818A1 — publié le 19850712

L'invention se rapporte à un appareil pour le bordage des tôles ou pliage des bords des tôles, opération pour laquelle une tête de pliage peut être déplacée parallèlement le long du bord d'une tôle, avec des outils de formage, sous l'action de forces motrices, et les outils de formage qui encadrent le bord de la tôle peuvent être pressés contre ce bord et en être écartés sous l'action d'au moins un dispositif moteur, comme il est connu, par exemple, du fait du brevet de la R.F.A. n0 856 736. Dans le brevet de la R.F.A. n0 749 721, on décrit un appareil à main, que l'on peut déplacer le long du bord d'une pièce de tôle c'est-à-dire ne travaillant pas de façon stationnaire, qui sert à effectuer des pliages faciles des bords des tôles. Le guidage de l'appareil ainsi que le pliage d'un bord de tôle plus ou moins étroit s'effectuent respectivement sous l'action de galets de guidage et de pliage qui roulent eux-mêmes sur la tôle dans la région du bord de la tôle et sur ce bord lui-même. La déformation du bord est exécutée par tirage continu de l'appareil sur le bord de la tôle, les différents galets assurant respectivement les fonctions appropriées de guidage et de pliage.Toutefois, le tirage de l'appareil le long du bord n'est possible que si la force développée dans la direction du tirage reste modérément grande, ce qui ne peut être obtenu que dans le cas de pliages faciles exécutés sur des tôles minces et dans le cas où les galets de pliage sont montés pour tourillonner avec un frottement faible. La forme de réalisation constructive de l'appareil avec ses galets de guidage et de pliage ne permet du reste de travailler que des bords des tôles présentant des zones marginales planes relativement larges et, par exemple, elle ne permet pas de produire des bords rabattus à contre-dépouille. Le brevet de la R.F.A. n0 837 868 décrit un autre appareil à main servant à border et à fabriquer des bords rabattus même en particulier d contre-dépouille, sur des profilés en tôle tels que ceux que l'on rencontre, par exemple, sur les portes et baies de portes de véhicules automobiles. Une partie marteau montée oscillante sur le carter de l'appareil est animée de mouvement oscillants de frappe par des cames agencées sur un arbre entraîné par une force motrice. Une partie enclume présentant en section la forme d'un crochet, par exemple pour la formation de bords rabattus à contre-dépouille, encadre le bord de la tôle sur l'autre côté. Sous l'effet du mouvement de frappe dans le sens du rabattement, le bord de la tôle situé entre ces deux éléments est replié en prenant la conformation des outils de formage (marteau et enclume). On fait avancer l'appareil de façon saccadée le long du bord de la tôle, par exemple à la main, pendant chacun des courts espaces de temps dans lesquels la partie marteau se trouve dans la position écartée de la tôle. Comme guide pour l'appareil, on utilise des surfaces d'appui sur le profilé de tôle. Un appareil travaillant selon le principe de fonctionnement décrit plus haut est également représenté dans le brevet de la R.F.A. n0 856 736 déjà mentionné au début. Toutefois, on utilise comme contre-appui ou bordoir, face au marteau, un galet de profil correspondant qui par ailleurs, coopère avec un autre galet pour assurer le guidage de l'appareil le long du bord de la tôle. Toutefois, il n'est possible d'utiliser des galets comme contre-appui que pour certaines formes de bords. Pour obtenir une avance uniforme, les galets pos sèdent un entrainement à force motrice qui les fait tourner d'un certain angle après chaque coup de marteau, de sorte qu'ils roulent sur le bord de la tôle par saccades.Ici, de même que dans l'appareil déjà décrit plus haut, un inconvénient consiste dans le grand bruit qui résulte de la déformation par frappe. Par ailleurs, sous l'effet des coups de marteau distincts, il se forme sur le bord de la tôle des empreintes en crête, ce qu'on appelle des ondulations. Si l'on augmente la vitesse d'avance, c'est-à-dire si les mouvements d'avance sont d'autant plus grands,ces ondulations deviennent de plus en plus visibles. Si l'on veut atteindre des surfaces exemptes d'empreintes, on doit donc limiter en conséquence la vitesse du travail. Par ailleurs, en raison du mode de fonctionnement de l'appareil, qui impose de hauts sollicitations aux paliers et aux autres éléments mécaniques, les frais d'entretien et de réparation sont élevés L'invention vise à réaliser un appareil de bordage ou pliage des bords de tôles qui soit d'une construction simple, qu i travaille pratiquement sans bruit et qui, par ailleurs, permette d'obtenir des bords de tôles travaillés dépourvus d'ondulations, même avec une vitesse élevée. Ce problème est résolu dans un appareil de type indiqué en préambule par le fait que le dispositif moteur affecté à l'actionnement des outils de formage et constitué de telle manière qu'au cours de l'opération de pliage, les outils de formage s 'immo- bilisent pendant un certain temps dans la position pressée, que la tôle ou le profilé en tôle peut être fixé, du moins dans la région du bord, sur un cadre de guidage possédant le même contour que le bord de tôle à travailler et que la tête de pliage peut se déplacer en appui sur le cadre de guidage. On obtient un pliage du bord de tôle silencieux et dépourvu d'ondulations grâce au fait qu'on s'écarte du procédé du mouvement de frappe bruyant des outils de formage. Les outils de formage ne sont appliqués contre le bord de la tôle et écartés de ce bord qu'au début et à la fin d'une opération de pliage, respectivement par l'actionnement de vérins qui travaillent de façon correspondante. Au contraire, ces outils s'immobilisent dans la position fermée, pendant que la tête de pliage est tirée ou poussée parallèlement le long du bord de la tôle. Le tirage de la tête de pliage le long du bord demande des forces élevées qui doivent prendre leur réaction sur un cadre de guidage solide. Sous l'effet des grandes forces, les tôles minces ou profilés en tôle pliée mince, se déformeraient ou se gondeleraient. En même temps, il se manifeste des forces de déformation orthogonales à la direction du tirage et qui ont tendance à éloigner la tête de pliage du cadre de guidage, de sorte que l'on doit développer des forces de guidage antagonistes correspondantes qui prennent également leur réaction sur le cadre de guidage. Etant donné que l'on peut travailler sans mouvement de frappe des outils de formage, on peut également atteindre des vitesses de travail relativement grandes sans qu'il ne se produise d'ondulations sur le bord travaillé. Pour obtenir une grande simplicité de construction du dispositif, c'est-à-dire pour atteindre le résultat, par exemple, sans dispositif de commande compliqué dans le cas de bords de tôles à courbure tridimensionnelle, la tête de pliage est monté mobile en oscillation et en translation. Grâce aux possibilités de rotation et de translation de la tête de pliage, cette tête de pliage suit spontanément le contour du cadre de guidage et on peut se suffire d'un dispositif d'entraînement d'avance linéaire simple. Un avantage consiste en ce que, même en se dispensant de mesures compliquées de protection contre le bruit, on obtient des postes de travail silencieux, humains. Il n'est donc pas nécessaire de placer ces postes de travail dans des zones spécialement insonorisées, qui doivent être installées partout où cela est possible à distance de la fabrication. Par ailleurs, les frais d'entretien sont abaissés comparativement aux appareils présentant un mode de fonctionnement par frappe, grâce au fait que l'usure résultant des mouvements de choc est supprimée. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins et décrit avec plus de détails dans la suite. La Figure 1 est une représentation en perperspective d'un appareil de bordage ou pliage de bords de tôles La Figure 2 est une coupe longitudinale de la tête de pliage et de la tête carter de l'appareil, dans un plan vertical, selon la Figure 1 La Figure 3 représente la zone encerclée par un cercle en traits mixtes sur la Figure 2, dans une représentation à plus grande échelle, qui montre la position des outils de formage par rapport au profilé de tôle, le contre-appui se trouvant dans la position abaissée verticalement ; et La Figure 4 montre le détail de la coupe longitudinale de la Figure 2 qui est déjà représenté sur la Figure 3, mais avec le coulisseau de pliage poussé horizontalement en position de travail et le bord de tôle rabattu. La Figure 1 illustre les caractéristiques essentielles de la construction de l'appareil par une représentation en perspective. Toutefois, la Figure 1 ne possède qu'un caractère schématique. La tôle ou, ici, le profilé en tôle pliée 1 est immobilisé, par exemple au moyen de presseurs, du moins dans la région de bord à travailler, sur un cadre de guidage stable 2, qui présente un contour analogue à celui du bord de la tôle, ou bien fixé sur ce cadre d'une autre façon. Des galets d'appui 3 et 4 de la tête de pliage peuvent rouler sur le cadre de guidage 2, plus précisément, sur des surfaces de guidage verticales et horizontales. Sur la tête de pliage 5 sont agencés les outils de formage - contre-appui ou bordoir 6 et coulisseau de pliage 7, qui encadrent le bord du profilé en tôle 1 dans la position de travail.Les outils de formage peuvent être déplacés en translation verticale et horizontale au moyen de vérins hydrauliques 8, 9 et 10. La tête de pliage 5, dont les détails sont décrits avec plus de précision sur la Figure 2, est montée mobile en rotation, avec ses vérins hydrauliques 8, 9 et 10, dans la tête carter 11. La possibilité de rotation est indiquée par une flèche correspondante. La tête-carter 11 est de son côté montée sur une tête d'appui 12. La tête-carter 11 est montée mobile en rotation et également en mouvement vertical par rapport à la tête d'appui 12, comme ceci est indiqué par les flèches correspondantes.Pour appliquer une force de guidage verticale avec laquelle les galets d'appui 3 de la tête de pliage 5 sont pressés contre le cadre de guidage 5, un accumulateur de force, par exemple, un ressort 13, est agencé autour d'un arbre d'articulation entre la tête-carter 11 et la tête d'appui 12. Une force de guidage horizontale est appliquée par un accumulateur de force qui attaque la tête d'appui 12, par exemple par un ressort 15 qui est monté sur une console 14. La direction de l'action de ce ressort 15 est à peu près perpendiculaire à la direction de l'avance de la tête de pliage 5. Sous l'effet de la force de guidage horizontale, les galets d'appui 4 sont pressés contre les surfaces de guidage verticales du cadre de guidage 2. A la tête d'appui 12 sont fixées des barres de guidage 16 qui sont également montées sur la console 14.En remplacement des ressorts 15 et 13, on pourrait avantageusement utiliser également des verins pneumatiques pour exercer les forces de guidage. L'avantage de cette variante réside dans le fait qu'avec des vérins pneumatiques, les forces à développer peuvent être maintenues toujours constantes alors que, en particulier dans le cas de courses longues, il peut se produire des fluctuations perceptibles de la force en raison de la caractéristique élastique linéaire des ressorts d'acier. De son côté, la console 14 est montée sur des barres de guidage horizontales 17. Ces barres ne permettent à la console 14 et aux dispositifs fixés à cette console que des déplacements dans la direction parallèle à un vérin hydraulique 18 prévu pour les mouvements d'avance rectilignes. La direction d'action du vérin hydraulique 18 est réglée de manière à s'étendre à peu près parallèlement à la direction du tirage pendant la durée de l'opération de pliage ou de bordage. Naturellement, la condition pour obtenir ce résultat est que le bord de la tôle ne présente pas de trops fortes courbures. La Figure 2 est une représentation simplifiée de la tête de pliage 5 en coupe longitudinale avec la tête-carter 11. La tête-carter il est une pièce de fonderie présentant des zones partielles de configuration tubulaire dont les axes médians sont l'axe vertical 21 et l'axe horizontal 20, qui sont tracés en traits mixtes. L'ouverture de la région tubulaire, à laquelle est associé l'axe vertical 21, sert à recevoir un arbre de liaison, non représenté, entre la tête-carter 11 et la tête d'appui 12. Sur un côté frontal dirigé vers l'arbre, se trouve un roulement à billes 19 sur lequel l'arbre est monté mobile en rotation. La région partielle tubulaire de la tête-carter 11, dont l'axe médian est formé par l'axe horizontal 20, reçoit la tete de pliage 5.La bague de roulement 24, sur laquelle tous les éléments de la tête de pliage sont appuyés mobiles en rotation par rapport à la tête de carter 11, est montée rotative sur la tête de carter par le roulement à billes 22. L'axe horizontal 20 et l'axe vertical 21 se rencontrent du reste à peu près dans l'arête de pliage du bord de tôle à travailler. Le profilé en tôle 1, avec son bord de tôle, est fixé sur le cadre de guidage 2. Une languette de butée 25 fixée au cadre de guidage 2 sert à fixer dans une position précise le profilé en tôle i qui y est travaillé. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, la tête de pliage 5 est appuyée par des galets d'appui 3 et 4 contre les surfaces de guidage du cadre de guidage 2. Les galets d'appui 3 et 4 sont fixés à une partie pont 27. Pour le roulement contre la surface de guidage horizontale du cadre de guidage 2, il est prévu deux galets d'appui 3. Trois galets d'appui 4 roulent le long de la surface de guidage horizontale. Deux des trois galets d'appui 4, qui se trouvent de part et d'autre d'un galet d'appui central et sont placés légèrement plus haut que le galet d'appui central, sont montés dans des coulisseaux 28 qui peuvent reculer à l'encontre de la force d'un ressort 29 et qui sont guidés dans des coulisses. Cette possibilité de recul horizontal des galets d'appui 4 exerce une influence avantageuse sur le guidage dans les segments courbes du cadre de guidage 2. Il est également garanti que les trois galets de guidage 4 transmettent toujours la même force d'appui.Audessus de la partie-pont 27, sont disposés le bordoir 6 et le coulisseau de pliage 7. Les outils de formage font saillie à travers des ouvertures de passage rectangulaires disposées l'une au-dessus de l'autre à la verticale, qui sont ménagées dans le coulisseau vertical 30. Pour les déplacements horizontaux du coulisseau de pliage 7, ce coulisseau est accouplé au vérin hydraulique 9 par une pièce intermédiaire 31. Le coulisseau de pliage 7 est assemblé à la pièce intermédiaire 31 dans sa région arrière par des rainures verticales engagées les unes dans les autres. De cette façon, le coulisseau de pliage 7 peut éventuellement se déplacer dans la direction verticale conjointement avec le coulisseau vertical 30.En effet, dans cette construction, il est nécessaire de faire monter le coulisseau vertical 30 pour l'exécution des mouvements verticaux du coulisseau de pliage 6. Ceci se produit sous l'effet d'un déplacement horizontal du piston du vérin hydraulique supérieur 8. Le piston est relié à un élément de liaison 33 qui est vissé latéralement sur des barrettes élévatrices 32. Les barrettes élévatrices 32 sont des plaques planes à la face interne desquelles est disposé un talon qui fait saillie obliquement du bas vers le haut. Ces barrettes sont fixées à l'élément de liaison 33 dans des dispositions symétriques. Leurs saillies obliques s'étendent dans des rainures prévues pour les recevoir sur les faces externes du coulisseau vertical 30.Un mouvement horizontal des barrettes élévatrices sous l'effet du vérin hydraulique 8 est ainsi transformé en un mouvement vertical du coulisseau vertical 30. Afin que le mouvement vertical du coulisseau vertical 30 ne soit pas gêné, le coulisseau de pliage 7 est monté mobile dans la direction verticale grâce à des rainures verticales, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, de sorte qu'il peut s'élever avec le coulisseau vertical lorsque cela est nécessaire. Pour les déplacements horizontaux du bordoir 6, ce bordoir est assemblé à la tige du vérin hydraulique 10, mobile dans la direction horizontale, par l'intermédiaire d'un levier mobile 34 qui joue le rôle de levier. Un point d'articulation central du levier 34 est fixé au coulisseau vertical 30, c'est-à-dire que le vérin hydraulique 10 se déplace verticalement avec lui.L'extrémité inférieure, en forme de boule, du levier 34, est engagée dans un évidement du bordoir. Les Figures 3 et 4 représentent les outils de formage dans différentes positions horizontales et verticales. Sur la Figure 3, le bordoir 6 est abaissé verticalement dans le profilé de tôle 1 et appuyé contre le bord de la tôle. Le coulisseau de pliage 7 se trouve dans sa position de départ. Le profilé en tôle 1 est appuyé contre le cadre de guidage par le presseur 26. La Figure 4 montre le même détail de la coupe longitudinale de la Figure 2 que celui qui est représenté sur la Figure 3. Lorsque le coulisseau de pliage 7 se trouve dans sa position de travail, le bord de la tôle est rabattu et les outils de formage sont fermés. Grâce au travail par tirage, les grands bruits d'usinage tels que ceux qui se produisent lorsqu'on travaille les tôles ou profilés de tôles par frappe sont pratiquement entièrement évités. Pour le travail en traction, les outils de formage se trouvent dans une position appliquée durablement contre le bord de la tôle. Le tirage de la tête de pliage 5 le long du bord exige de grande forces qui doivent prendre leur réaction sur un cadre de guidage 2 très solide. Sous l'effet des grandes forces, les tôles minces ou les profilés en tôle mince se déformeraient ou se gondeleraient. En même temps, il se développe des forces de déformation perpendiculaires à la direction du tirage qui ont tendance à éloigner la tête de pliage 5 du cadre de guidage 2, de sorte que l'on doit appliquer des forces de guidage antagonistes correspondantes. Au début de l'opération de bordage, l'appareil est amené à une position de départ dans laquelle le bordoir 6 est abaissé de haut en bas par l'actionnement du vérin hydraulique 8. Ensuite, le coulisseau-de pliage 7 est poussé vers l'avant, vers le bordoir 5 qui est maintenant appuyé dans la région arrière du bord de la tôle et, sous cet effet, le bord de la tôle est rabattu dans une petite zone. Ensuite, au moyen du vérin hydraulique 18, la tête de pliage est déplacée en translation le long du bord de la tôle et, dans ce mouvement, elle plie le bord jusqu'à ce qu'on ait atteint l'extrémité. Là, selon l'espace libre, dans le cas d'un bord rabattu à contre-dépouille, on extrait simplement les outils de formage par un déplacement latéral. Si cela n'est pas possible, on retire la partie inférieure en crochet du bordoir 6 de la région de la contre-dépouille, par un mouvement horizontal, au moyen du vérin hydraulique 10. Ensuite, on peut déplacer le bordoir verticalement vers le haut au moyen du vérin hydraulique 8, après avoir préalablement retiré le coulisseau de pliage 7 vers l'arrière au moyen du vérin hydraulique 9. En raison du guidage commun dans le coulisseau vertical 30, les deux outils de formage ne peuvent être soulevés qu'en même temps, ainsi qu'on l'a déjà indiqué. Par ailleurs, on peut prévoir des interrupteurs de fin de course qui déclenchent automatiquement les phases de travail appropriées. En ce qui concerne la configuration du bord avant du coulisseau de pliage qui est dirigé vers le bord de la tôle, il convient de remarquer, que, pour faciliter l'opération de pliage de manière à un rabattement progressif du bord de la tôle, ce coulisseau est muni d'une surface d'entrée arrondie. Par ailleurs, les outils de formage sont réalisés dans des matières à haute résistance, soit en totalité, soit, du moins, dans la zone d'usure. En présence d'une force d'avance qui agit constamment dans la même direction et qui est appliquée par le vérin hydraulique 18, les outils de formage doivent pouvoir être constamment orientés parallèlement au bord de la tôle. C'est pour cette raison que sont prévues les possibilités de rotation et de translation dans l1es- pace de la tête de pliage. De cette façon, les courbures du bord de la tôle sont automatiquement compensées dans le cas d'une force d'avance présentant une ligne d'action linéaire. L'axe horizontal 20 et l'axe vertical 21 doivent donc se couper aussi exactement que possible sur l'arête de pliage parce que ce n'est que pour ce point d'intersection qu'il ne se produit pas de translation d'ensemble ou en bloc avec les rotations de la tête de pliage. Avec un appareil qui travaille en traction, es vitesses de travail possibles sont plus élevées que dans le cas d'un dispositif qui travaille par frappe. vans le cas d'un travail avec tirage constant, cette itesse est sensiblement fonction des forces de trac ions développées. REVENDICATIONS 1 - Appareil pour le bordage des tôles ou pliage des bords de tôles, opération pour laquelle une tête de pliage peut être déplacée parallèlement le long du bord de la tôle, avec ses outils de formage, sous l'action de forces motrices et les outils de for- mage qui encadrent le bord de la tôle peuvent #tre pressés contre ce bord et en être écartés sous lac- tion d'au moins un dispositif moteur, caractérisé en ce que le dispositif moteur affecté à l'actionnement des outils de formage est constitué de telle manière qu 'au cours de l'opération de pliage, les outils de formage s'immobilisent pendant un certain temps dans la position pressée en ce que la tôle ou le profils de tôle (l) peut être fixé, du moins dans la région du bord, sur un cadre de guidage (2) qui possède le même contour que le bord de tôle à travailler et en ce que la tête de pliage (5) peut se déplacer en prenant appui sur le cadre de guidage (2). 2 - Appareil selon la revendication l, caractérisé en ce que le dispositif moteur affecté a l'actionnement des outils de formage est constitué par des vérins hydrauliques (8, 9, 10). 3 - Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, sur la tôte de pliage (5), sont disposEs plusieurs galets d'appui (3, 4 > dirigés vers diff#rentes surfaces de guidage du cadre de guidage (2). 4 - Appareil selon l'une quelconque des revendications l, 2 et 3, caractêrise en ce qie la tête de pliage (5) est montre mobile en rotation dans une tête carter (11), à savoir autour d'un aie, l'axe horizontal (20), au moins a peu près parallUle au plan principal du cadre de guidage (2), en oe que la la tête carter (li), avec la tête de pliage (5), est montée pour pouvoir se déplacer en translation et en rotation par rapport a une tête d'appui (12), à savoir parallèlement à un axe, l'axe vertical (21) perpendiculaire à l'axe horizontal (20) et autour de cet axe vertical (21), et en ce que la tête d'appui (12) est montée également mobile en translation parallèlement à l'axe horizontal (20), en ce que l'axe horizontal (20) et l'axe vertical (21) se coupent dans la région de l'arête du pliage du bord de t61e et en ce qu'un dispositif moteur de translation linéaire attaque au moins indirectement la tête d'appui (12) pour le mouvement d'avance. 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif moteur de trains la tion pour le mouvement d'avance est constitué par un vérin hydraulique ou pneumatique ou encore par une vis électromécanique. 6 - Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il est prévu, d'une part, entre la tête carter (ll) et la tête d'appui (l2) et parallèlement a 1 t axe vertical (21) et, d'autre part, sur la tête d'appui (22) et parallèlement à l'axe horizontal (20), des vérins pneumatiques ou d'autres accumulateurs de force linéaires destinés a développer les forces de pression de la tête de pliage (5) contre le cadre de guidage (2).