Brevet FR2580961A1 — publié le 19861031

La présente invention concerne le pliage d'éléments en feuille. La présente invention concerne en particulier, mais non exclusivement le pliage de bandes de tôles métalliques sous forme d'un cadre constituant le bandeau d'encadrement d'un carter de convecteur électrique. Un carter de convecteur électrique comportant un bandeau d'encadrement qui compose les parties horizontales supérieure et inférieure ainsi que les parties latérales du carter est par exemple décrit dans la demande de brevet Française déposée au nom de la Demanderesse le 30.11.1984 sous le n0 84 18310. On se reportera utilement à la description de cette demande de brevet FR 84 18310 pour la bonne compréhension de la présente invention. Il est généralement nécessaire, après usinage, de déposer sur les tôles métalliques travaillées, une couche protectrice et/ou de finition. Dans le cas de convecteurs électriques, la couche protectrice et de finition précitée est généralement constituée d'une laque. La Demanderesse a néanmoins constaté qu'il est, dans la pratique, très difficile de recouvrir la totalité de la surface des pièces formées par pliage de tôles métalliques, dès lors que ces pièces présentent une forme complexe, comme cela est le cas notamment pour les bandeaux d'encadrement de carter de convecteur électrique. Bien entendu, cette difficulté est rencontrée en particulier dans les installations automatiques de dépôt de revêtement-ateliers de peinture. Pour améliorer la rentabilité de fabrication, ainsi que la qualité, la fiabilité et la présentation des pièces obtenues, en particulier lors de la fabrication de bandeaux d'encadrement de carter de convecteurs électriques, la Demanderesse a posé le problème de concevoir une installation permettant de plier sans le moindre inconvénient des éléments en feuille pré-revêtus. En d'autres termes, l'installation conforme à la présente invention a pour but d'éviter le dépôt d'un revêtement protecteur et/ou de finition sur les pièces, postérieurement au pliage de celles-ci. Le dépôt d'un revêtement protecteur et/ou de finition sur un élément en feuille brut , c'est-a-dire plan est bien entendu beaucoup plus simple et peut être réalisé avec une fiabilité bien supérieure, qu'il ne l'est sur les pièces complexes pré-pliées. Le problème ainsi posé est résolu selon la présente inventions par un dispositif de pliage d'éléments en feuille, en particulier de tôles métalliques prélaquées, qui comprend - une enclume fixe définissant une première surface de travail complémentaire du pliage recherché, et - un outil mobile en regard de l'enclume et possédant un volet monté pivotant sur l'outil mobile et définissant une seconde surface de travail, de telle sorte que lors du déplacement de l'outil mobile, le volet roule sans glisser sur l'élément à plier, au niveau de la seconde surface de travail, pour presser cet élément contre la surface de travail de l'enclume. Selon un mode de réalisation de la présente invention considéré actuellement comme préférentiel, la première surface de travail, prévue sur l'enclume, et la seconde surface de travail, prévue sur le volet, sont formées chacune d'un secteur de cylindre convexe, la première surface de travail présentant de préférence une ouverture angulaire légèrement supérieure à 90 , tandis que la seconde surface de travail présente une ouverture angulaire de l'ordre de 100. Selon l'invention, le rayon de courbure de la seconde surface de travail, prévue sur le volet, est avantageusement supérieur au rayon de courbure de la première surface de travail, prévue sur l'enclume, par exemple supérieur à trois fois le rayon de courbure de cette première surface de travail. L'outil mobile est avantageusement monté pivotant sur l'enclume. Dans un tel cas, la première surface de travail, formée sur l'enclume, est de préférence centrée sur l'axe de pivotement de l'outil mobile par rapport à l'enclume, tandis que la seconde surface de travail, prévue sur l'outil mobile est centrée sur l'axe de pivotement du volet sur l'outil mobile. Le dispositif de pliage conforme à la présente invention est de préférence adapté pour être intégré dans une installation comportant des moyens de déplacement automatiques des éléments en feuille. Pour faciliter l'approvisionnement de ces éléments, l'enclume et l'outil mobile précités sont avantageusement disposés sur un équipage mobile transversalement à la direction d'arrivée des éléments. Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, l'enclume est intégré à un serre-flan disposé en regard d'un plateau d'appui. Plus précisément, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le serre-flan est sollicité en éloignement du plateau d'appui et associé à des moyens de serrage aptes à solliciter le serre-flan vers le plateau d'appui pour serrer les éléments à plier entre ceux-ci. L'enclume est avantageusement montée à pivotement sur l'embase du serre-flan, des moyens élastiques étant par ailleurs interposés entre l'enclume et l'embase du serre-flan. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de serrage associés au serre-flan comprennent un arbre qui comporte une première monture supportant à pivotement un galet apte à reposer contre le serre-flan ainsi qu'une seconde monture reliée à des moyens d'entraînement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens assurant le déplacement de l'équipage mobile, de l'outil et des moyens de serrage sont formés de vérins respectifs. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif de pliage comprend de plus des.moyens de positionnement des éléments à plier sollicitant ceux-ci transversalement à la direction d'arrivée de ces derniers. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe verticale d'un dispositif de pliage conforme à la présente invention, selon un plan perpendiculaire aux plis à former, le volet de pliage étant,sur cette figure 1, représenté en position de repos, -.- la figure 2 représente une vue en coupe verticale similaire à la figure 1, mais représente le volet en position de travail, - la figure 3 représente une autre vue en coupe verticale du dispositif de pliage conforme à la présente invention selon un plan de coupe parallèle aux plis à former, soit perpendiculaire au plan de coupe des figures 1 et 2, - la figure 4 représente une vue en coupe verticale selon un plan de coupe parallèle à la figure 3 illustrant en détail la structure des moyens de serrage coopérant avec le serre-flan, - la figure 5 représente une vue de dessus illustrant en détail la structure de moyens de positionnement des éléments en feuille à plier. La description détaillée qui va suivre sera faite en référence à la direction du pli à former. Le pli. s'étend perpendiculairement au plan de coupe des figures 1 et 2 et parallèlement au plan des figures 3 et 4. D'une façon générale, le dispositif de pliage con- forme à la présente invention comprend un bâti support 100, un équipage mobile 200 qui comporte l'outil de pliage proprement dit, et des moyens 400 assurant le positionnement correct du flan à plier. Sur les figures 1, 2, 3 et 4, le flan précité est référencé F. L'équipage mobile 200 comprend un châssis 202 qui supporte un plateau 204 servant d'appui inférieur pour le flan, un serre-flan 220, des moyens 240 de serrage du serre-flan et un outil pivotant 260 assurant le pliage du flan F. Le dispositif de pliage conforme à la présente invention est destiné à être intégré dans une installation comportant des moyens de déplacement automatiques des flans dans une direction rectiligne illustrée schématiquement par les flèches référencées D sur les figures 1 et 2. plus précisément, leoflan est.déplacé automatiquement dans une direction parallèle au plan de coupe des figures 1 et 2 et perpendiculaire au pu'anode coupe des figures 3 et 4. De préférence, l'installation précitée dans laquelle est intégrée le dispositif de pliage conforme à la présente invention, comporte en amont de ce dernier, des moyens aptes à assurer le pliage des bords longitudinaux du flan, comme cela apparaît en coupe transversale sur les figures 3 et 4. Pour faciliter le positionnement du flan F, avant pliage, l'équipage mobile 200 supportant le serre-flan 220 et l'outil mobile 260 est susceptible de déplacement sur le bâti support 100, transversalement à la direction de déplacement D du flan F. Le déplacement de l'équipage mobile 200 transversalement à la direction de déplacement D du flan F est illustré schématiquement par la flèche référencée T sur la figure 3. Le déplacement de l'équipage mobile 200 selon la direction T est commandé par des moyens d'entraînement 210. De préférence, ces moyens d'entraînement 210 sont formés d'un vérin dont le cylindre 212 est solidaire du bâti support 100 et dont la tige de piston 214 est reliée à l'équipage mobile 200. De plus, l'équipage mobile 200 est guidé à translation selon la direction D grâce à au moins une paire de galets 216, 218 montés à rotation sur l'équipage mobile 200, autour d'axes 217, 219 respectifs, parallèles à la directionD . Les galets 216, 218 sont disposésÉde part et d'autre d'une plaque 102, d'épaisseur régulière, solidaire du bâti support 100 et s'étendant dans la direction T. Le plateau 204 présente une surface supérieure horizontale 206 servant d'appui au flan F. Le plateau 204 est immobilisé sur le châssis 202 de l'équipage mobile grâce à une pluralité de boulons 208 ou moyens équivalents. Le serre-flan 200 se compose pour l'essentiel d'une embase 230 supportant une pièce 222 qui définit une première surface de travail 224 complémentaire du pliage recherché. Cette pièce 222 sera dénommée enclume dans la suite de la description. L'enclume 222 possède une surface inférieure horir zontale 226 superposée à la surface supérieure horizontale 206 du plateau 204. Lors du pliage, le flan F est serré entre la surface 226 de l'enclume 222 et la surface 206 du plateau 204. La surface horizontale inférieure 226 de l'enclume 222 se prolonge, vers l'avant, dans la direction de déplacement D, par la première surface de travail 224 précitée. Comme cela est illustré sur les figures, la-première surface de travail 224, prévue sur l'enclume 222 est formée d'un secteur de cylindre convexe centré sur un axe 228 s'étendant parallèlement à la direction T. L'ouverture angulaire de la première surface de travail 224 cylindrique est légèrement supérieure à 90a., afin d'autoriser un pliage arrondi, sensiblement à 900, du flan F tel qu'illustré sur les figures 1 et 2. L'embase 230 est montée à pivotement sur le châssis 202 autour d'un axe parallèle à.- la direction T et matérialisé par un tourillon 232. Par ailleurs, l'enclume 222 est montée à pivotement sur l'embase 230 autour d'un axe également parallèle à-la direction T et matérialisé par un tourillon 234. Des boulons 236 ou moyens équivalents limitent le déplacement relatif de l'enclume 222 et de l'embase ?30 autour du tourillon 234. De plus, des moyens élastiques 238 sont intercalés entre l'enclume 222 et l'embase 230 pour permettre une sollicitation élastique de l'enclume 222 contre le flan F, afin d'éviter toute détérioration du revêtement protecteur et/ou de finition pré#éposé sur le flan F. Les moyens élastiques 238 pourront être formés par exemple d'un empilement de rondelles BELLEVILLE ou encore d'un manchon en élastomère engagé sur les boulons 236 précités. L'embase 230 est munie sur sa surface supérieure d'une plaque d'appui 239 contre laquelle repose un galet 241 intégré auxmoyensde serrage 240. Le serre-flan 220 est sollicité vers le haut en éloignement du plateau 204 pour faciliter l'insertion du flan F entre l'enclume 222 et le plateau 204. Les moyens élastiques sollicitant vers le haut le serre-flan 220 ne sont pas représentés sur les figures pour simplifier l'illustration. Néanmoins, les moyens de serrage 240 précités permettent, après déplacement d'un flan F sur la surface 206 du plateau 204, d'abaisser le serre-flan 220 en direction de ce dernier pour immobiliser le flan F entre les surfaces 206 et 226 précitées. Les moyens de serrage 240 comprennent un arbre 242 monté à rotation sur le châssis 202 autour d'un axe parallèle à la direction T. L'arbre 242 est monté à rotation dans des roulements 243, 244. L'arbre 242 porte, à une première extrémité, une première monture 246 transversale. Cette monture 246 est serrée sur l'arbre 242 grâce à des boulons ou moyens équivalents 247. La monture 246 est de plus immobilisée à rotation sur l'arbre 242 grâce à des goupilles ou moyens équivalents engagées radialement dans l'arbre 242 et la monture 246. La monture 246 supporte le galet 241 à rotation autour d'un axe parallèle à la direction T, et matérialisé par le tourillon 249. La seconde extrémité de l'arbre 242 supporte une seconde monture transversale 250. Cette monture 250 est serrée sur l'arbre 242 par des boulons 251 ou moyens équivalents. De plus, la seconde monture 250 est immobilisée à rotation, sur l'arbre 242, grâce à des goupilles ou des moyens équivalents 252. Les goupilles 252 sont engagées radialement dans l'arbre 242 et la seconde monture 250. La seconde monture 250 possède une chape 253 qui supporte, par l'intermédiaire de rotules 254, 255, un tourillon 256 qui s'étend parallèlement à la direction T. Le tourillon 256 est relié à la tige de piston 258 d'un vérin dont le cylindre 260 est supporté par le châssis 202. La tige de piston 258 s'étend sensiblement parallèlement à la direction D. Le cylindre 260 du vérin précité est par ailleurs monté à rotation autour d'un axe parallèle à la direction T. L'actionnement du vérin 260 qui commande le déplacement de la tige de piston 258 permet de contrôler la rotation des moyens de serrage 240 autour de l'axe de l'arbre 242. Ainsi, l'actionnement du vérin 260 permet alternativement d'abaisser le galet 241 contre la plaque d'appui 239 pour presser un flan F entre les surface 206 et 226, et de relever le galet 241 afin d'autoriser le relevage du serre-flan 220 sous l'effet des moyens de sollicitation élastiques associés. L'outil de pliage 260 comprend une embase 262 montée à rotation autour de l'axe 228 précité (centre de la surface de travail cylindrique 224) grâce à un tourillon 264. Le tourillon 264 est monté à rotation sur le châssis 202 dans des roulements 265. L'outil pivotant 262 comporte une chape 266 dans laquelle est engagé un tourillon 267 s'étendant parallèlement à la direction T. La tige de piston 272 d'un vérin 270 est articulée par l'intermédiaire d'une rotule 268 sur le tourillon 267. Par ailleurs, le cylindre 274 du vérin 270 est monté à pivotement sur le châssis 202 autour de tourillons 276 s'étendant parallèlement à la direction T. L'embase 262 de l'outil de pliage 260 supporte par ailleurs à pivotement, autour d'un axe 282 matérialisé par un tourillon 284 un volet 280. Le volet 280 qui se présente sous la forme d'un bloc entourant généralement le tourillon 284 possède un prolongement radial 286 qui définit une seconde surface de travail 288. Cette seconde surface de travail est formée d'un secteur de cylindre centré sur l'axe 282 de pivotement du volet 280, sur l'embase 262 de l'outil de pliage. Le rayon de courbure de la seconde surface de travail 288 est de préférence nettement supérieur au rayon de courbure de la première surface de travail 224. De préférence, le rayon de courbure de la seconde surface de travail 288, est supérieur à trois fois le rayon de courbure de la première surface de travail 224 et de préférence, sensiblement égal à quatre fois le rayon de courbure de cette dernière.. L'ouverture angulaire de la seconde surface de travail cylindrique 288 est adaptée pour couvrir l'étendue de la première surface de travail 224 au cours du déplacement de l'embase 262 autour de l'axe 228, au cours duquel le volet 280 et plus précisément la surface de travail 288 roulent sur le flan F sans glissement. A titre d'exemple, la seconde surface de travail 288 peut présenter une ouverture angulaire de l'ordre de 100. L'utilisation d'un volet 280 possédant une surface de travail présentant un rayon de courbure important permet d'attaquer le flan F à plier à l'aide d'un outil de pliage sensiblement tangentiel, ce qui permet, en combinaison, avec la rotation sans glissement du volet 280 sur le flan F, de ne pas marquer le flan prélaqué F et donc d'obtenir un état de surface parfait. De préférence, comme cela est illustré sur la figure 3, la longueur de la seconde surface de travail 288 (considérée parallèlement à la direction T) est sensiblement égale à la longueur de la première surface de travail 224 prévue sur l'enclume 222. De plus, le volet 280 est muni de deux nervures 290 espacées axialement, dans la direction T et placées de part et d'autre de la seconde surface de travail 288. Ces nervures 290, contre lesquelles reposent les rebords longitudinaux inclinés du flan F assurent le positionnement et le maintien du flan F dans la direction T. La distance séparant les axes 228 et 282 (axes de rotation de l'outil de pliage 260 et du volet 280 respectivement) est égale à la somme des rayons de courbure des première et seconde surfaces de travail 224, 228 et de l'épaisseur du flan F à plier. L'actionnement du vérin 270 assure le déplacement de la tige de piston 272 et par conséquent le pivotement de l'outil de pliage autour de l'axe 228. Au cours de ce pivotement, comme cela a été précédemment évoqué, le volet 280, et plus précisément la seconde surface de travail 288, roule sans glisser sur le flan F. Au cours de ce pivotement, l'axe du tourillon 267 ainsi que l'axe 282 de pivotement du volet 280 se dépla cent sur des arcs centrés sur l'axe 228. Pour autoriser un tel mouvement, au cours de l'actionnement du vérin 270, le cylindre 274 de ce dernier pivote autour des tourillons 276. Le fonctionnement du dispositif de pliage conforme à la présente invention apparaîtra clairement à l'examen des figures 1 et 2 qui représentent respectivement le volet 280 en position dé repos et le même volet 280 en position de travail. De préférence, comme cela est illustré sur la gauche de la figure 3 et sur la figure 5, le dispositif de pliage conforme à la présente invention comprend en outre des moyens de positionnement 400 qui sollicitent le flan F dans une direction transversale à la direction de déplacement D de ce dernier. Les moyens de positionnement 400 comprennent un vérin 402. Le cylindre 404 de ce vérin 402 est monté à pivotement autour d'un axe parallèle à la direction D, matérialisé par un tourillon 406. La tige de piston 408 du vérin 402 est munie d'une chape 410. Les moyens de positionnement 400 comprennent par ailleurs un poussoir 420 monté à rotation autour d'un axe parallèle à la direction D matérialisé par un tourillon 422. Le tourillon 422 est supporté comme représenté sur la figure 5 par des rotules 424, 426 Le poussoir 420 est par ailleurs articulé sur la chape 410 autour-d'un axe parallèle à la direction D matérialisé par un tourillon 412. De préférence, le tourillon 412 est monté sur le poussoir 420 par l'intermédiaire d'une rotule 414. Enfin, on remarquera à l'examen des figures 3 et 5 un galet 430 monté à rotation sur le poussoir 420 autour d'un axe vertical perpendiculaire aux directions D et T précitées, grâce à un tourillon 432 engagé dans le poussoir 420. Comme cela apparaît à l'examen de la figure 3, la surface périphérique du galet 430 fait saillie à l'extérieur de l'enveloppe du poussoir 420. Ainsi, le galet 430 peut venir en appui contre un rebord longitudinal du flan F pour solliciter celui-ci dans une direction T transversale à la direction de déplacement D# du flan F (soit vers la droite de la figure 3:. Le retrait de la tige de piston -40 assure le pivotement du poussoir 420 autour des tourillons 412 et 422 dans un sens contraire aux aiguilles d'une montre selon la représentation de la figure 3 et induit le retrait du galet 430. Par contre, l'élongation de la tige de piston 408 provoque le pivotement du poussoir 420 autour du tourillon 422 dans le sens des aiguilles d'une montre et donc le rapprochement du galet 430 vers le bord longitudinal replié du flan F pour pousser ce dernier dans la direction T afin d'assurer un positionnement précis de ce dernier. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pliage d'éléments en feuille, en particulier de tôles métalliques prélaquées, caractérisé par le fait qu'il comprend - une enclume (222)- fixe définissant une première surface de travail (224) complémentaire du pliage recherché, et - un outil (260) mobile en regard de l'enclume (222) et possédant un volet (280) monté pivotant sur l'outil mobile et définissant une seconde surface de travail (288) de telle sorte que lors du déplacement de l'outil mobile (260), le volet (280) roule sans glisser sur l'élément à plier (F), au niveau de la seconde surface de travail (288), pour presser cet élément contre la surface de travail (224) de l'enclume (222). 2. Dispositif de pliage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première surface de travail (224) prévue sur l'enclume (222), est formée d'un secteur de cylindre convexe, de préférence d'une ouverture angulaire légèrement supérieure à 900. 3. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la seconde surface de travail (288), prévue sur le volet (280), est formée d'un secteur de cylindre convexe, de préférence d'une ouverture angulaire de l'ordre de 100. 4. Dispositif de pliage selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, caractérisé par le fait que le rayon de courbure de la seconde surface de travail (288), prévue sur le volet (280)*est supérieur au rayon de courbure de la première surface de travail (224) prévue sur l'enclume (222). 5. Dispositif de pliage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le rayon de courbure de la seconde surface de travail (288), prévue sur le volet (280) est supérieur à trois fois le rayon de courbure de la première surface de travail (224) prévue sur lten- clume (222). 6. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'outil mobile (260) est monté pivotant par rapport à l'enclume (222). 7. Dispositif de pliage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les première et seconde surfaces de travail (224, 288) sont formées de secteur de cylindre, la première surface de travail (224), formée sur l'enclume (222), est centrée sur l'axe de pivotement de l'outil mobile (260), tandis que la seconde surface de travail (288), prévue sur le volet (280), est centrée sur l'axe de pivotement du volet (280) par rapport à l'outil mobile (260). 8. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le déplacement de l'outil mobile (260) est commandé par un vérin (270). 9. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 1 à 8, destiné à être intégré dans une unité comportant des moyens de déplacement automatiques des- élé- ments à plier, caractérisé par le fait que l'enclume (222) et l'outil mobile (260) sont disposés sur un équipage (200) mobile transversalement à la direction (D) de déplacement des éléments. 10. Dispositif de pliage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le déplacement de l'équipage mobile est assuré par un vérin.(210). 11. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'enclume (222) est intégrée à un serre-flan (220) disposé en regard d'un plateau d'appui (204). 12. Dispositif de pliage selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le serre-flan (220) est sollicité en éloignement du plateau d'appui (204) et associé à des moyens de serrage (240) aptes à solliciter le serre-flan (220) vers le plateau d'appui (204) pour serrer les éléments à plier (F) entre ceux-ci. 13. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé par le fait que 1' enclume (222) est montée à pivotement sur une embase (230) du serre-flan. 14. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que des moyens élastiques (238) sont intercalés entre l'enclume (222) et l'embase (230) du serre-flan. 15. Dispositif de pliage selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les moyens de serrage (240) comprennent un arbre (242) qui comporte une première monture (246) supportant à pivotement un galet (241) apte à reposer contre le serre-flan (220), et une seconde monture (250) reliée à, des moyens d'entraî- nement (260). 16. Dispositif de pliage selon la revendication 15, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement des moyens de serrage (240) sont formés d'un vérin (260). 17. Dispositif de pliage selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de positionnement (400) adaptés pour assurer une sollicitation sur les éléments (F) à plier dans une direction transversale à la direction de déplacement (D) de ces éléments.