Brevet FR2583678A1 — publié le 19861226

L'invention se rapporte à une presse du type à traction. Elle s'applique plus particulièrement mais non exclusivement aux presses de mise en forme d'un matériau dans un outillage tel un moule et notamment aux presses de moulage par injection. Cet outillage est classiquement scindé en deux parties principales qui coopèrent entre elles. La presse comprend quant à elle principalement un bâti rigide et au moins deux plateaux à chacun desquels se trouve associée l'une des partie de l'outillage. Bien entendu, au moins de l'un de ces plateaux est mobile en translation par rapport à l'autre. Généralement, un seul de ces plateaux est mobile, l'autre quoiqu'il en soit, servant de référentiel étant considéré fixe. Classiquement, les parties coopérantes de l'outil sont chacune pourvues de moyens qui, lors de la fermeture de la presse, assurent leur positionnement l'une par rapport à l'autre. Généralement, ces moyens d'autopositionnement interviennent durant la phase de fermeture de la presse, sensiblement lors de l'entrée en contact des faces en vis à vis des parties coopérantes. En plus des moyens d'autopositionnement des parties de l'outillage, dans les réalisations connues à ce jour, les presses elles-mêmes portent toutes des colonnes de guidage du plateau mobile par rapport au plateau fixe. Ces colonnes sont dans la forme courante de réalisation, au nombre de quatre et sont sur les plateaux généralement disposées aux angles d'un quadrilatère rectangle. Ce montage détermine un espacement entre les colonnes qui est fixé et dépend principalement de la dimension maximale des plateaux. Cet espacement entre les colonnes limite donc au niveau des faces d'appui des plateaux la surface utilisable pour disposer l'outillage mais surtout conditionne l'encombrement maximal que peut avoir chaque partie constitutive de l'outillage qui doit passer entre les dites colonnes pour être installée sur l'un des plateaux. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu (FR-A-2.294.042) qu'au moins l'une des colonnes du dispositif de fermeture de la presse, puisse être retirée entièrement ou partiellement par dégagement axial mais, bien entendu, outre qu'il est complexe à réaliser, ce dégagement axial nécessite de disposer d'un recul suffisant et empêche donc l'emploi de l'espace environnant de la presse. Que l'une des colonnes au moins puisse être dégagée axialement ou non, du fait de son mode de guidage à colonnes qui est hyperstatique, la presse a le grave inconvénient d'engendrer des contraintes incontrolables en cas de défaut de parallélisme des colonnes et/ou des faces des outillages ce qui est fréquent pour les outillages de grandes dimensions et peut s'évaluer à environ un millimètre par mètre. En effet, lorsqu'un tel défaut de parallélisme existe, entre les faces coopérantes des parties constitutives de l'outillage, celui-ci en position de serrage, provoque globalement le gauchissement des plateaux et la sollicitation en flexion des colonnes. Bien entendu, les colonnes sont généralement suffisamment rigides pour résister à ces sollicitations mais alors l'outillage ne ferme par correctement. Dans toutes ces presses, la phase de fermeture comprend généralement deux étapes consécutives: - une étape d'approche rapide des plateaux qui, le plateau mobile ayant antérieurement été reculé pour dégager le passage de l'outillage et de la pièce, prend naissance dans une position extrême d'ouverture de cette presse, et qui se meurt sensiblement avant l'entrée en contact des parties coopérantes de l'outillage soit un déplacement généralement de l'ordre de un mètre. - une étape de serrage énergique des parties coopérantes; de l'outillage, l'une contre l'autre, ce qui, implique un déplacement généralement au plus égal à cent millimètres. Pour réaliser chacune de ces deux fonctions d'approche rapide et de serrage des plateaux, l'un sur l'autre, lesquelles fonctions sont très différentes, l'une demandant une grande course mais peu d'efforts, l'autre une petite course mais un très gros effort, la presse comprend des moyens soit mécaniques tels des cales, une genouillère, soit hydrauliques tels des vérins, auquel cas des moyens distincts assurent généralement chacune des deux fonctions. Quelque soit ces moyens, on distingue globalement deux types de presse. L'une est du type dit à pression, l'autre du type dit à traction. Sous l'appellation type à pression, on entend une presse, par laquelle les moyens produisant la force de fermeture et de serrage, sont interposés entre la face arrière du plateau mobile et un appui solidaire du bâti et situé par rapport aux plateaux du même côté que la face arrière pour que, lors de la fermeture, ce plateau soit poussé dans la direction du plateau fixe. Sous l'appellation type à traction, on entend une presse dans laquelle les moyens produisant les forces de fermeture et de serrage sont associés au plateau fixe pour au moment de la fermeture tirer le plateau mobile en direction du plateau fixe. Comme indiqué en tête de description, l'invention ne concerne que les presses du type à traction qui ont l'avantage d'être prés de deux fois moins encombrantes en longueur qu'une autre presse. Dans les réalisations connues à ce jour (FR-A-2.294.042 et 2.468.457) les moyens produisant les forces de serrage consistent en des vérins généralement intégrés aux colonnes de guidage et qui, dans tous les cas, sont associées par leur cylindre à l'un des plateaux et par leur tige de piston à l'autre plateau et travaillent dans ces conditions en traction, ce qui est défavorable car, pour compenser la surface occupée par la tige sur la face du piston qui est tournée du côté de la chambre de travail, cela nécessite, pour produire le même effort, des plus gros vérins que s'il travaillait en pression. Les moyens pour assurer la fonction d'approche agissent soit par les mêmes tiges de vérins (FR-A-2.294.042) ou sont formés par des vérins distincts {FR-A-2.468.457). Dans le cas de vérins distincts, ceux-ci sont généralement placés à la périphérie des plateaux et réduisent encore l'accès vers l'outillage. Si ces vérins d'approche peuvent par ailleurs être articulés à leurs extrémités, afin d'être isolés des déformations subies par les plateaux lors de l'action des moyens de serrage, cela reste quoiqu'il en soit sans influence sur l'hyperstaticité du guidage des plateaux par les colonnes. Par ailleurs, cela limite l'ouverture de la presse, à l'élongation maximale de ces vérins d'approche. Un résultat que l'invention vise à obtenir est une presse à traction dont les vérins développant la force de serrage travaillent dans les meilleures conditions possibles. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est une presse à traction qui, non seulement, absorbe les défauts normaux de parallélisme entre les faces coopérantes des parties constitutives de l'outillage, mais surtout qui permet d'utiliser pratiquement en totalité la surface des plateaux et qui,en position d'ouverture, dégage vers ces plateaux un très large accès pour l'outillage et les pièces mises en forme. Est également un résultat que l'invention vise à obtenir une presse dans laquelle le plateau mobile peut être échangé sans immobilisation notable de la presse. A cet effet, l'invention a pour objet une presse du type à traction telle qu'exposé ci-dessus, notamment caractérisée en ce que les moyens de serrage des plateaux sont intercalés entre l'un des plateaux et au moins un appui situé en arrière du même plateau et relié à l'autre plateau par au moins un appui d'une structure de bridage apte à saisir et à tirer ce plateau vers celui derrière lequel sont montés les moyens de serrage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ciannexé qui représente schématiquement: - figure 1: une vue de face de la presse selon l'invention, - figure 2: une vue de dessus de la presse représentée en figure 1, - figure 3: une vue de droite de la presse représentée en figure 1, - figures 4 à 6: la presse symbolisée dans trois stades différents de son cycle de fonctionnement. En se reportant au dessin, on voit qu'une presse 1 comprend principalement un bâti rigide 2 et aux moins deux plateaux 3, 4 entre lesquels se trouve disposé un outillage 5, tel un moule. Classiquement, les faces utiles 6, 7 en vis à vis des plateaux 3, 4 sont situés dans des plans sensiblement parallèles. L'outillage 5 est classiquement scindé en au moins deux parties principales 8, 9, chacune portée par l'un des plateaux 3, 4 et pourvues de leurs propres moyens 12 d'autopositionnement. Au moins l'un des plateaux 3, 4 est mobile en translation relativement à l'autre selon une direction sensiblement perpendiculaire à la face 7 de l'autre plateau. Pour la suite de la description, sans que cela soit limitatif pour l'invention, on considère d'une part, qu'un seul (3) des plateaux 3, 4 est mobile en translation par rapport au bâti et, d'autre part, que ce mouvement de translation du plateau mobile s'effectue sensiblement parallèlement au bâti 2 dans un plan globalement horizontal. Le plateau mobile 3 repose sur une surface 10 du bâti qui, dans cet exemple, est sensiblement plane et horizontale et réalise ainsi un banc de guidage relatif. Le champ ll du plateau mobile 3 qui réalise une face d'appui coopère avec le banc 10 du bâti 2 et, de ce fait, est sensiblement oerpendiculaire à sa face utile 6. Selon une caractéristique de l'invention, la presse est dépourvue de colonnes de guidage du plateau mobile 3 par rapport au plateau fixe 4, lesquels ne comprennent pour leur guidage: - d'une part, que les moyens 12 d'autopositionnement des parties 8, 9 de l'outillage 5, lesquels moyens d'autopositionnement n'interviennent qu'en fin de fermeture et, - d'autre part, que le moyen de guidage approximatif tel l'appui du champ 11 du plateau mobile contre le banc 10, lequel appui peut se poursuivre pendant toute la course de fermeture et peut être glissant ou roulant notamment dans la version presse horizontale. Cet appui n'est toutefois pas nécessaire et, par exemple, le plateau mobile peut être suspendu à un engin de levage et/ou de manutention. Grâce à ce mode original de guidage, l'accès aux faces utiles 6, 7 des plateaux est totalement libéré et le plateau mobile 3 reste entièrement indépendant du reste de la presse. Il peut alors être échangé par exemple pour un changement rapide d'outillage. Par ailleurs, lors du serrage, il est libre de se placer de manière telle que les parties de l'outillage seront toujours bien appliquées l'une sur l'autre, quels que soient les éventuels défauts de parallélisme de leurs faces d'appui entre elles et sur les plateaux. De manière connue, le mouvement de translation du plateau mobile s'effectue depuis une position extrême d'ouverture (schématisée en traits mixtes fins sur la figure 1), dans laquelle l'outillage 5 est largement ouvert, jusqu'à une position extrême de fermeture dans laquelle les parties constitutives de l'outillage coopèrent étroitement. La phase de fermeture de la presse se déroule globalement en deux étapes. Une étape d'approche des plateaux et une étape de serrage énergique. Pour conduire ces deux étapes consécutives la presse 1 fait classiquement appel à des moyens distincts 13, 14, les uns dits d'approche assurant un déplacement rapide sur une grande distance mais sans effort important, les autres dits de serrage 14 assurant un déplacement sur une faible distance mais en développant la force de serrage. Comme indiqué plus haut, les moyens d'approche 13 peuvent être extérieurs à la presse, tels un engin de levage et/ou de manutention, mais, de préférence, ils consistent en au moins un vérin 15 de faible section intercalés entre le plateau mobile 3 et un appui 50 solidaire du bàti et situé loin à l'avant de la face utile 6 du plateau mobile 3. Dans cette disposition, le vérin d'approche n'augmente pas l'encombrement en longueur de la presse, ce qui est évidemment très avantageux. 7 2583678 Dans un mode préféré, au lieu d'être disposés sur au moins deux côtés opposés de la presse, ces moyens d'approche 13 sont disposés d'un même côté et ce sur le côté qui jouxte le plan d'appui 10 du bâti 2 de manière à préserver le libre accès aux faces utiles 6, 7 des plateaux 3, 4. De préférence, notamment lorsque la presse est verticale, c'est par son cylindre 51 que le vérin 15 est associé, par exemple par un axe 52 à l'appui 50. Selon une caractéristique de l'invention, afin qu'en cas de rupture de pistons, la descente du plateau mobile ne Duisse brutalement être libérée, le plateau est relié au vérin d'approche par simple appui sur son extrm:iité et par exemple sur l'extrémité de la tige 53 oui, a cet effet, peut être conformée de manière à présenter une platine 54 permettant une éventuelle fixation sur la plateau:,obile. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les noyers de serraqe 14 des plateaux 3, 4 sont intercalés entre l'un ues plateaux 3, 4 et au moins un appui 25 situé en arrière >d.er.e plateau et relié à l'autre plateau par au moins un appui 24 d'une structure de bridage 16 apte à saisir et à tirer ce plateau vers celui derrière lequel sont montés les moyens de serrage 14. Grâce à cette disposition, lorsque les moyens de serrage 14 consistent en des vérins, ceux-ci peuvent lors de leur effort maximum travailler en compression et donc dans les meilleures conditions possibles. Ces vérins 14 peuvent de plus être à simple effet et comprendre un piston 18 qui, par sa face 27 opposée à sa face 28 de travail, est directement au contact de l'appui 25. Son cylindre 29 peut être formé par un simple trou borgne creusé dans la face arrière du plateau 4. De préférence, c'est en arrière du plateau fixe que sont situés les moyens de serrage 14. Grâce à la liaison par la structure de bridage, l'indépendance entre les plateaux est préservée et, dans ces - conditions, lors du serrage, ils restent libres de se placer de manière telle que les parties de l'outillage seront toujours bien appliquées l'une sur l'autre quels que soient les défauts 8 2583678 éventuels de parallélisme de leurs faces d'appui entre elles et sur les plateaux, les vérins pouvant dans toutes ces circonstances assurer néanmoins un équilibre des pressions. La distance "D" entre les appuis avant 24 et arrière 25 de la structure de bridage 16, est supérieure à celle "d" mesurée entre les faces arrière des plateaux, de manière à pouvoir se déplacer légèrement vers l'avant et vers l'arrière pour commander le déserrage et le serrage des plateaux. Selon une forme non limitative de réalisation de l'invention, chaque structure de bridaqe 16 consiste globalement en un cadre rigide 21 sensiblement rectangulaire et de dimensions intérieures suffisantes pour passer autour des plateaux 3, 4. Ce cadre comprend donc deux longerons 22, 23 situés chacun d'un côté de la presse et, deux poutres transversales 24, 25 situées l'une (24) derrière le plateau mobile o elle sert d'appui avant pour ce plateau et l'autre (25) derrière le nlateau fixe 4 o elle sert d'appui arrière aux moyens de serrage 14. L'un des plateaux porte au moins un support 19 dans lequel chaque structure 16 est portée et guidée en translation vers l'avant et l'arrière. Selon une forme de réalisation de l'invention, chaque support 19 est traversé par un tourilion 20 d'axe orthogonal au sens de déplacement de la structure et permettant son articulation sur le plateau 3 ou 4 qui le porte, lequel est de préférence le plateau fixe 4. Entre chaque support 19 et le plateau est intercalé un moyen de commande de l'oscillation autour de son axe du support 19 et donc de la structure 16 correspondante, de manière à faire basculer celle-ci jusqu'à dégager de l'autre plateau les appuis 24 correspondants et permettre l'ouverture de la presse. Dans un mode non limitatif de réalisation, la presse comporte deux structures de bridage 16 qui sont sensiblement parallèles entre elles et sont globalement disposées pour une répartition optimale des efforts de serrage sur l'outillage et, d'autre part, quatre moyens de serrage 14 qui sont répartis à raison de deux par structures 16 et ceci sensiblement aux angles d'un quadrilatère rectangle inscrit sur la face 14 du plateau auquel ils sont associés. De préférence, chaque appui 24 des structures de bridage 16 coopèrent avec le plateau mobile 3 au moyen de plots 26 à portée sphérique et globalement répartis selon une même disposition que les organes de serrage 14 qui sont situés derrière le plateau en vis à vis. De même dans une forme non limitative de réalisation de l'invention, les moyens de serrage 14 présentent pour coopérer avec l'appui 25 une portée sphérique 27. Les moyens 17 commandant l'oscillation des supports 19 et de leurs structures de bridage sont par exemple constitués par des vérins hydrauliques. Lorsque les moyens de serrage 14 sont constitués par des vérins à simple effet, la presse 1 comprend en outre un moyen de commande du dégagement de la structure de bridage 16 des plots 26 avant l'oscillation des structures de bridage 16 et l'ouverture de la presse. Ce moyen de commande 30 est par exemple constitué par un vérin porté par la face arrière du plateau mobile 3 qui repousse la structure de bridage 16 de manière à obliger les moyens de serrage 14 à se rétracter. Le bâti 2 pourra être constitué par de simples profilés dans lesquels bien entendu, une découpe 31 pourra si nécessaire être prévue pour dégager la place nécessaire à l'oscillation des structures de bridage 16. \ REVENDICATIONS 1. Presse du type à traction comprenant un bâti rigide (2) et au moins deux plateaux (3, 4) entre les faces utiles (6, 7) desquels est disposé un outillage (5) scindé en au moins deux parties principales (8, 9) portées chacune par l'un des plateaux (3, 4) et pourvues de leurs propres moyens (12) d'autopositionnement, dans laquelle presse: - l'un (3) au moins des plateaux (3, 4) est mobile par rapport au bâti (2) et à l'autre plateau (4) qui est considéré fixe par rapport au bâti, - le plateau mobile (3) présente sur un champ (11) un appui sur une surface d'appui (10) du bâti (2), - le mouvement de translation du plateau mobile s'effectue depuis une position extrême d'ouverture, dans laquelle l'outillage (5) est largement ouvert, jusqu'à une position extrême de fermeture dans laquelle les parties constitutives de l'outillage coopèrent étroitement, - la phase de fermeture de la presse se déroule globalement en deux étapes, une étape d'approche des plateaux et une étape de serrage énergique, - pour conduire ces deux étapes consécutives la presse (1) fait classiquement appel à des moyens distincts (13, 14), les uns dits d'approche assurant un déplacement rapide sur une grande distance mais sans effort important, les autres dits de serrage (14) assurant un déplacement sur une faible distance mais en développant la force de serrage, cette presse étant CARACTERISEE en ce que les moyens de serrage (14) des plateaux (3, 4) sont intercalés entre l'un des plateaux (3, 4) et au moins un appui (25) situé en arrière du même plateau et relié à l'autre plateau par au moins un appui( 24) d'une structure de bridage 16 apte à saisir et à tirer ce plateau vers celui derrière lequel sont montés les moyens de serrage (14). 2. Presse selon la revendication 1 caractérisée en ce que la distance (D) entre les appuis avant (24) et arrière (25) de la structure de bridage (16), est supérieure à celle (d) mesurée -il 112583678 entre les faces arrière des plateaux, de manière à pouvoir se déplacer légèrement vers l'avant et vers l'arrière pour commander le déserrage et le serrage des plateaux. 3. Presse selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que: - chaque structure de bridage (16) consiste globalement en un cadre rigide (21) sensiblement rectangulaire et de dimensions intérieures suffisantes pour passer autour des plateaux (3, 4) et, - ce cadre comprend deux longerons (22, 23) situés chacun d'un côté de la presse et, deux poutres transversales (24, 25) situées l'une (24) derrière le plateau mobile o elle sert d'appui avant pour ce plateau et l'autre (25) derrière le plateau fixe (4) o elle sert d'appui arrière aux moyens de serrage (14). 4. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que: - l'un des plateaux porte au moins un support (19) dans lequel chaque structure (16) est portée et guidée en translation vers l'avant et l'arrière, - chaque support (19) est traversé par un tourillon (20) d'axe orthogonal au sens de déplacement de la structure et permettant son articulation sur le plateau (3 ou 4) qui le porte, lequel est de préférence le plateau fixe (4), - entre chaque support (19) et le plateau est intercalé un moyen de commande de l'oscillation autour de son axe du support (19) et de la structure (16) correspondante, de manière à faire basculer celle-ci jusqu'à dégager de l'autre plateau les appuis (24) correspondants et permettre l'ouverture de la presse. 5. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un moyen de commande (30) du dégagement de la structure de bridage (16). 6. Presse selon la revendication 5 caractérisée en ce que le moyen de commande (30) est constitué par un vérin porté par la face arrière du plateau mobile (3)qui repousse la structure de bridage (16) de manière à obliger les moyens de serrage (14) à se rétracter. 7. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle est dépourvue de colonnes de guidage du plateau mobile (3) par rapport au plateau fixe (4), lesquels ne comprennent pour leur guidage: - d'une part, que les moyens (12) d'autopositionnement des parties (8, 9) de l'outillage (5), lesquels moyens d'autopositionnement n'interviennent qu'en fin de fermeture et, - d'autre part, que le moyen de guidage approximatif tel l'appui du champ (11) du plateau mobile contre le banc (10), lequel appui peut se poursuivre pendant toute la course de fermeture. 8. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dont les moyens d'approche consistent en au moins un vérin (15) de faible section intercalés entre le plateau mobile (3)et un appui (50) solidaire du bâti et situé loin à l'avant de la face utile (6) du plateau mobile (3) , cette presse étant caractérisée en ce qu'au lieu d'être disposés sur au moins deux côtés opposés de la presse, ces moyens d'approche (13) sont disposés d'un même côté et ce sur le côté qui jouxte le plan d'appui (10) du bâti (2) de manière à préserver le libre accès aux faces utiles (6, 7) des plateaux (3, 4). 9. Presse selon la revendication 8 caractérisée en ce que le plateau mobile est relié au vérin d'approche par appui sur son extrémité qui, à cet effet, présente une platine (54).