Brevet FR2577152A1 — publié le 19860814

L'invention se rapporte à un dispositif de fixation d'un élément de construction en forme de plaque courbée déformable élastiquement, comprenant un organe d'appui soutenant l'élément de construction et au moins un support de rouleauxqui, déplaçable la- téralement et réglable en hauteur par rapport à l'organe d'appui conformément à la courbure de l'élément de construction, est muni d'une unité de rouleauxcompor- tant des rouleaux presscurs parallèles à l'axe de l'organe d'appui,rea. rat entre eux 1 é lélment de construction dans une emprise et appliqué contre celui-ci. Des dispositifs connus de ce type, tels qu'ils sont utilisés,par exemple de-ns-le façonnage à froid sans enlèvement de copeaux de coqug de fuselages d'aviom selon la méthode du marteau de battage selon la demande de brevet allemand 31 11 14Bo3, pour maintenir à!'état précontralnt 1 lément de construction en forme de plaaue presentant une courbure prédéterminée pendant le façonnage, comportent généralement en plus de l'organe d'appui placé dans le plan de-frappe du marteau et agissant en tant qu'enclume, plusieurs unités de rouleaequi, disposées des deux côtés de l'organe d'appui et déplaçables conformément à la courbure de l'élément de construction, sont respecti- vement constituées par une paire de rouleaux presseurs renfermant entre es!l élëément de construction, appliqés contre celui-ci et tournant lors de l'avance de l'élément de constructiorn En pareil cas, dans l'emprise et sous lUeffe4. des efforts des rouleaux presseurs agissant de facon décalée 1 ' un par rapport 1' autre, il s'exerce sur l'élément de construction ?577152 un moment de flexion qui est plus ou moins grand selon la position relative de l'unité de rouleauxpar rapport à l'organe d'appui et sous l'action duquel il se produit une fixation défectueuse de l'élément de construction et des déviations dans le tracé de la courbure présélectionné établi par un positionnement approprié des unités de rouleaux ce qui, en liaison avec la méthode du marteau de battage mentionnée ci-dessus, se traduit par des précontraintesinadéquatesdans l'élément de construction et des défauts d'usinage permanents. L'objet de l'invention est de mettre au point un dispositif du type revendiqué de manière à garantir une fixation exacte de l'élément de construction dans unc courbure géométrique déterminée modifiable àvolonté sans ci' elle soit affectée par les efforts des rouleaux agissant dans l'emprise. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que i'unit de roulea% est montée pivotabsle sur son support et est munie d'un mécanisme de rêglage de l'aniJle de pivotement y associé qui agit enrtre ledit support et l'unité de rouleauxet rèese la position de celle-ci en fonction de la position en hauteur etu la distance latérale du support des rouleaux par rapport à l'organe d'appui, de telle sorte que la force de serrage des rouleaux-pressenrs s'exeroedans le sens de la normale à la surface de l'élément de construction dans l'emprise. Selon l'invention, grâce à lageincemenc pivotable particulier et à la commande cinématiaue Je la positionde pivotement de l'unité de rouleaux, on obtient un ajustement automatique de l'emprise à l'inclinaison locale de la surface de l'élément de construction, et on assure que les efforts exercés par les rouleaux presseurs d deux côtés de l'élément de construction se trouvant dans l'emprise restent sans influence sur le tracé de la courbure de l'lément-de construction, si bien uue l'on peut maintenir celui-ci très fortement serré des deux côtés entre les rouleaux presseurs et le fixer sans erreur possible sûrement et exactement dans un état courbé spatialement défini. Le dispositif selon l'invention est donc exceptionnellement bien adapté pour être utilisé dans une machine à marteau de battage dans lequel l'élément de construction est amené avec une précontrainte et une déformation élastique déterminées au poste de travail se trouvant au niveau de l'organe d'appui et en est évacué à l'état courbé, déformé en permanence. Pour obtenir une commande particulièrement simple de la position de pivotement des éléments de cons- truction courbés en forme d'arc de cercle, il est avantageux que l'angle de pivotement de l'unité de rouleauxsoit égal à l'angle au sommet d'un triangle isocèle dont le sommet se trouve au centre de courbure de l'élément de construction et dont la base s'étend depuis l'organe d'appui jusqu'à l'emprise. Selon une autre caractéristique de l'invention, les rouleaux presseurs de chaque unité de rouleauO sont de préférence constitués par un rouleau presseur intérieur à la courbure et par un rouleau presseur extérieur à la courbure et l'un des côtés du triangle isocèle se situe dans un plan fixe passant par l'organe d'appui, tandis que l'autre côté du triangle se situe dans le plan de raccordement défini par les axes des deux rouleaux presseurs, de sorte qu'on obtient ainsi une relation géométrique très simple entre chaque position à chaque fois considérée du support des rouleaux et l'angle de pivotement y associé de l'unité de rouleaux, et qu'on assure que l'élément de cons- truction au niveau de l'organe d'appui prend un angle d'inclinaison constant perpendiculaire au plan fixe, c'est-à-dire par exemple que dans le cas du façonnage au marteau de battage mentionné avec sens de frappe vertical du marteau, on aboutit à une amenée horizontale de l'élément de construction au poste d'usinage. Pour assurer la commande de la force de serrage des rouleaux et pour obtenir, indépendamment des efforts agissant dans l'emprise, un guidage exact et coercitif des axes des rouleaux presseurs de l'unité de rouleauxdans le sens du plan de raccordement de leurs axes, un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention est caractérisé par le fait que l'un des rouleaux est monté fixe par son axe sur l'unité de rouleauxet que l'autre est monté mobile dans le sens du plan de raccordement et peut être soumis à une pression de commande. Du fait de la force serrage des rouleaux qui est commandée et qui agit des deux côtés sur l'élément de construction, en plus de la fixation exacte de l'élément de construction, on peut aussi de façon simple provoquer au niveau de l'unité de rouleauxune avance de l'élément de construction en entraînant en rotation au moins un, mais de pré- férence tous les rouleaux presseurs. En vue d'un montage de l'unité de rouleau sur le support qui soit particulièrement propice pour la géométrie des positions de pivotement, l'unité de rouleauxest de préférence montée sur le support de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe du rouleau presseur disposé du même côté de l'élément de cons- truction que l'organe d'appui. De façon particulièrement avantageuse, le mécanisme de réglage comporte un levier de commande réalisé sous la forme d'un bras télescopique s'arti- culant, d'une part, sur un axe de rotation placé sur L577152 le support de rouleauxet, d'autre part, sur un axe de rotation fixe, ainsi qu'un raccordement mécanique agissant entre ledit levier de commande et l'unité de rouleauxet réglant la position de pivotement de l'unité de rouleauxen fonction de l'angle de rotation du levier de commande, ce qui assure de façon mécanique extrêmement simple, un réglage coercitif de l'angle de pivotement de l'unité de rouleauxqui est associé à la position à chaque fois considérée du support de rouleaux. Si, dans ce cas, les axes de rotation du levier de commande sont places de façon à former un parallélogramme en liaison avec l'axe de pivotement de l'unité de rouleauLet l'organe d'appui, on simplifie encore singulierent la construction du mécanisme de réglage, attendu que cc-'mte raccordement mécanique entre le levier de commande et l'unité de rouleauxil suffit de prévoir un train démultiplicateur doublant l'angle de rotation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la 2C dascription d'uln múode de réalisation pris comme exemples mais non limitatif, et illustré par le dessin annexe, qui. représente schématiquement figure I une vue en élévation en coupe ?artiel!e d'un dispozitif de fixation en liaison avec un marteau de battage façonnant lélélmentde construc- ticn; figure 2. le mécanisme de réglage de l'angle de pivotement du dispositif selon la figure 1 Le dispositif représenté comprend un organe d'appui cylindrique 4 qui est monté rotatif sur un montant stationnaire 2 et sur lequel l'élément de construction 6, qui est constitué par une plaque de tôle 10, garnie d'un matériau flexible9 par exemple une couche de mousse rigide 8, pour compenser ses différentes épaisseurs. repose par sa face inférieure et est déformé en permanence par un marteau de battage 12 qui, montant et descendant, provoque un allongement des zones marginales externes de la plaque de t81e, le sens de la frappe du marteau 12 se situant,selon la figure 1,dans un plan vertical fixe A-A passant par le centre de l'organe d'appui 4. L'élément de construction 6 doit franchir le point d'usinage dansle sens de l'avance R avec une précontrainte déterminée, à savoir avec un allongement 1C élastique sous traction des zones marginales externes de la plaque de tôle, de manière que le plan tangen- tiel de l:élement de construction au point d'usinage soit perpendiculaire au plan -X, donc horizontal, c'est-à-dire que l'éléement de construction 6 doit passer sous le marteau 12 dant le sens de l'avance R avec une courbure prévue plus faible côté entrée du point d'uainage, mais plus forte côté sortie pour tenir compte de la déformation permanente, lescentres de courbure respectifs K et K'.devant être situés dans le plan fixe A-A. A cet effet, de chauTe coté de l'organe d'appui 4 est prévu un agencement de rouleauxAl q;ú ont raspect rement une constructIo- identique qui n'est représent.e a la figure 1 qaue pour l'agenre:cnt de rouleaux 14 co5té entrée. Chaquc ascencement de rouieaux 14 comprend une unite de;-r. ueaux 16;.-prtant une poutre de pivotement 20 montee rC.tive autour d'un axe de pivoteament e sur un support 18 et deux rouleaux presseurs 22,24 renfermant entre eux l"élément de cons- truction 6 dans une emprise W et appliqués sur celui-ci, le rouleau pressens interne 22 étant n:onté mobile en rotation autour de 1 'axe de pivotement S de la poutre et le rouleau presseur externe 24 reposant sur la poutre de pivcotement 20 par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique 26 pour la régulation de la force de serrage des rouleaux et étant par son axe de rotation guidé cinématiquement de façon à pouvoir se déplacer linéai- rement dans un plan de raccordement V-V fixe par rapport à la poutre de pivotement 20 et passant par les deux axes des rouleaux presseurs. Pour assurer l'avance de l'élément de construction, un dispositif d'entraînement 28 pour les deux rouleaux presseurs 22 et 24 est monté sur la poutre de pivotement 20. Pour positionner l'unité de rouleaux 16 réglable latéralement et en hauteur (suivant X et Y) par rapport à l'organe d'appui 4 conformément à la courbure prévue de l'élément de construction, le support 18 est mobile verticalement et, manoeuvré par les vérins de levage , peut être déplacé le long d'un chariot de positionnement 32 (réglage de la coordonnée Y) qui est lui-même mobile horizontalement et monté sur le bâti de la machine de façon à pouvoir être déplacé par des vérins 34 (réglage de la coordonnée X). En plus de ce positionnement X et Y, on peut modifier la position de pivotement de l'unité de rouleaux 16 de telle sorte que dans n'importe quelle position du support 18, les forces de serrage1exercées par les rouleaux presseurs 22,24 sur l'élément de construction 6#agissent toujours dans le sens de la normale à la surface de l'élément de construction 6 placé dans l'emprise W, c'est-à-dire que le plan de raccordement V-V des axes de rotation des deux rouleaux presseurs 22,24 passe par le centre de courbure R à chaque fois considéré de l'élément de construction 6, en assurant ainsi une fixation exacte dudit élément de construction 6 et en empêchant tout écart par rapport à la courbure présélectionnéeo A la figure 1, il est facile de voir qu'à la position X- Y représentée de l'agencement de rouleaux 14, mais dans une autre position de pivotement que celle représentée du plan de raccordement V-V, sous l'effet des forces de serrage exercées par les rouleaux sur la face supérieure et sur la face inférieure de l'élément de construction 6 se trouvant dans l'emprise, il se produisait dans celui-ci des moments de flexion qui auraient pour résultat des défauts d'usinage de l'élément de construction 6 et, par conséquent, des écarts par rapport au tracé de la courbure prédéter- miné par la position X, Y de lunité de rouleaux. Pour le réglage automatique des positions de pivotement de l'unité de rouleaux 16 pouvant être modifiée en fonction de la position X et Y, on utilise le mécanisme de réglage d'angle de pivotement 36 représenté individuellement à la figure 2 et dont la structure et le fonctionnement sont expliqués en détail ci-après: Comme déjà mentionné, il faut que dans n'importe quelle position de l'unité de rouleaux 16 et du support 18, le plan de raccordement V-V-passe par le centre de courbure K à chaque fois considéré de l'élément de construction 6, c'est-à-dire que l'angle de pivotement de l'unité de rouleaux 16 doit être choisi de façon qu'il soit égal à l'angle au sommet P d'un triangle isocèle (figure 11 dont le sommet se situe au centre de courbure K et dont la base s'étend depuis l'axe S del'unité de rouleaux 16 jusqu'à un point de référence fixe B qui est situé sur le plan A-A et qui est formé par le centre de l'organe d'appui 4 représenté à la figure 1 et, dans le cas d'un organe d'appui de forme différente, par exemple représenté par des lignes en tirets à la figure 1, qui est défini par le fait que sa distance par rapport au point d'application de l'organe d'appui 4 sur l'élément de construction 6, est égale au rayon du rouleau presseur 22. Le mécanisme de réglage 36 prévu pour amener l'unité de rouleaux 16 à l'angle de pivotement P comprend un levier de commande 38 réalisé télescopique qui ?_577!157 e 7 7 1 5 2 s'articule, d'une part, par l'intermédiaire d'un axe de rotation fixe D1 sur le montant 2 et, d'autre part, sur le support de rouleaux 18 par l'intermédiaire d'un axe de rotation D2la position de l'axe de rotaticnD2 sur le support 18 devant être choisie de façon que les points D1, D2, B et S forment un parallélogramme, donc que la longueur du levier de commande 38 entre ces axes de rotation D et D et son angle d'inclinaison Odans n'importe quelle position du support 18, soit égale à la longueur età l'angle d'inclinaison du côté mentionné SB du triangle. Le levier de commande 38 est relié mécaniquement à l'unité de rouleaux 16 par un train démultiplicateur 36 (figure 2) qui est constitué par un secteur dents i5 40 fixe sur le levier de commande 38 et monté avec celui-ci sur le support 18 de fagon à pouvoir tourner autour de l'axe D2P par une roue intermédiaire 42 et 2ar un autre secteur denté 44 fiât coaxialement à l'axe de p.ivotement S sur la poutre 20 de l'unité de rouleaux 16. Le train démultiplicateur est établi de façon à provoquer -tn dédoublement de l'angle de pivotelent, c'est-.-dire que l'angle de rivotement pdans n'importe qpaelle position X, Y du support 18 soit deux fois plus grand que l'acngle d'ircl-'naisonc_ chaque fois considéré du lievier de coilmiande, ce qui garantit un ajustement automatiqlue combiné aux coordonnées X et Y de l'unité de rouleaux 16, du plan de raccor- dement V et par conséquent de l'emprise W perpendiculai- rement à l'inclinaison locale de la surface de l'élément de construction 6. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'un élément de construction en forme de plaque courbée déformable élastiquement, comprenant un organe d'appui soutenant l'élément de construction et au moins un support de rouleaux qui, déplagable latéralement et réglable en hauteur par rapport à l'organe d'appui conformément à la courbure de l'élément de construction, est muni d'une unité de rouleaux comportant des rouleaux presseurs parallèles à l'axe de l'organe d'appui, renfetrant entre eux l'élément de construction dans une emprise et appliqusccntre celui-ci, caractérisé par le fait vue l'unité de rouleaux 16)est montée pivotable sur le support(18)et est munie d'un mécanisme de réglage de l'angle de pivot-ement(36, 38)y associé cui aait entre ledit support et l'unité de rouleaux et règle la position de celle-ci en fonction de la position en hauteur et la distance latérale du support des rouleaux pFar rapport à l'organe d'appui(4),de telle sorte que la force de serrage des rouleaux presseurs(22, 24) s'exerce dans le sens de la normale à la surface de l'élément de construction(6)dans l'emprise (. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le faut que l'angle Je piveo -i>ent le l'unité de rouleaux(16) est égal à l'angle au soimnet Pd'un triangle isocèleCSKB>dont le sommet se trouve au centre de courbure(K)de l'éliment de construction(6) au dont la base s'étend depuis l'organe d'appui (4) jusqu'à l'emprise(W). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les rouleaux presseurs sont constituds par une paire de rouleaux, caractérise par le fait qu'un côté du triangle se situe dans un plan fixecA-A)passant par l'organe d'appui (4) et l!autre coté du triangle dans l le plan de raccordement(V-V)passant par les axes des deux rouleaux presseurs(22,24). 4. Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé par le fait que l'un des rouleaux (22) est monté fixe par son axe sur l'unité de rouleaux (16) et que l'autre rouleau (24) est monté mobile dans le sens du plan de raccordement(V-V)et peut être soumis à une pression. 5. Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins un rouleau presseur (22,24) est entraîné en rotation en vue de provoquer une avcance de l'élément de construction. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'unité de rouleaux (16) est montée sur e support (18) de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe(S)du rouleau presseur (22) disposé du même côté de l'élément de construction que l'organe d'appui (4). 7. Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé par le fait que le mécanisme de réglage (36) comporte un levier de commande (38) réalisé sous la forme d'un bras téles- copique extensible s'articulant, d'une part, sur un axe de rotation (D2) placé sur le support (18) et, d'autre part, sur un axe de rotation fixe (D1), ainsi Cqu'un raccordement mécanique agissant entre ledit levier de commande (38) et l'unité de rouleaux (16) et rglant la position de pivotement de rouleaux en fonction de l'angle de rotation oC du levier de commande. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les deux axes de rotation (D1, D2) du levier de commande (38) de même que l'axe de pivotement (S) de l'unité de rouleaux (16) et l'organe d'appui (4) sont situés au niveau des angles d'un parallélogramme et que comme raccordement mécanique entre le levier de commande (38) et l'unité de rouleaux (16) il est prévu un train démultiplicateur (40, 42, 44) transformant une variation angulaire du levier de commande en un mouvement de pivotement angulaire deux fois plus grand de l'unité de rouleaux.