Brevet FR2638987A1 — publié le 19900518

La présente invention concerne un outil de repliage, en particulier pour le repliage à plat d'une feuille de métal autour de l'arête d'une tôle fine. Sous le nom de repliage, on entend ici le fait de recourber le bord d'une pièce de tôle de 180, au contraire au fait de recourber le bord de, pratiquement, ', ce que l'on désigne sous le nom de pliage. Des dispositifs pour plier et replier semi- automatiquement ou entièrement le bord d'une pièce en tôle nécessitent des poinçons qui puissent coulisser indépendamment l'un de l'autre et dont le nombre est déterminé par la forme du bord de la pièce. Ces disposi- tifs sont particulièrement compliqués pour des pièces de forme accidentée dont le bord ne se trouve pas dans un plan mais correspond à une courbe dans l'espace. Du fait que la fabrication de tels dispositifs est très coûteuse et que les coûts d'acquisition ne peuvent s'amortir que lors de l'usinage de séries de pièces très nombreuses, on effectue habituellement le pliage et le repliage de petites séries et de pièces isolées manuellement et avec des outils simples. Ce travail manuel prend du temps, peut amener des blessures douloureuses et ne permet pas de réaliser des bords pliés et repliés avec le même res- pect des cotes et la même précision de forme que les dispositifs mentionnés. La présente invention a donc pour but de créer, en particulier pour replier une feuille de métal autour de l'arête d'une tôle fine, un outil simple qui soit simple à fabriquer et simple à manier et permette à une personne même non qualifiée de replier une feuille de métal autour d'une tôle fine avec le respect de la cote et la précision de la forme. Sous le nom de tôle fine, on désigne ici des tôles d'une épaisseur de moins de 4 mm et sous le nom de feuilles, celles qui ont une épaisseur de moins de 0,15 mm. Selon l'invention, on atteint ce but avec un outil du type mentionné au début qui se caractérisé par un élément support qui a en coupe transversale la forme d'un U entre les ailes duquel est disposé un matériau à élasticité de type caoutchouc prévu pour replier la feuille, déjà pliée de pratiquement 90', autour de l'arête d'une tôle fine. L'outil conforme à l'invention peut se fabri- quer de façon simple et peu coûteuse et permet, par simple pression de la surface frontale libre du matériau à élasticité de type caoutchouc contre une feuille pliée autour de l'arête d'une tôle fine, de replier le rebord libre de cette feuille autour de la tôle et de le pres- ser avec engagement de forme contre le bord de la tôle. L'outil permet également de replier une feuille autour du bord, ayant l'allure d'une courbe dans l'espace, d'une pièce de forme accidentée. Dans une première forme de réalisation préfé- rée de l'outil, la longueur libre des ailes de l'élément support à section en forme de U ainsi que leur distance l'une de l'autre sont au moins deux fois plus grandes que la hauteur du rebord de la feuille à replier. Dans une seconde forme de réalisation préfé- rée, la surface frontale, prévue pour le repliage, du matériau à élasticité du type caoutchouc déborde de l'élément de support, la distance entre cette surface et l'arête avant des ailes de l'élément support valant au moins un dixième de la distance libre des ailes l'une de l'autre; et les surfaces du matériau à élasticité de type caoutchouc appliquées contre les ailes présentent des zones de résistance plus élevée. On va décrire ci-dessous l'outil de repliage conforme à l'invention ainsi que son emploi à l'aide des figures. - la figure 1 est la coupe de la zone de bor- dure d'un composant présentant une tôle autour du bord duquel on replie une feuille, ainsi que la coupe d'un outil de repliage. - la figure 2 est la coupe de la zone de bor- dure d'un composant et d'un outil de repliage selon la figure 1, lorsque l'on appuie l'outil sur le bord du composant et que, de ce fait, la feuille est repliée sur la tôle; et - la figure 3 représente schématiquement un dispositif qui présente plusieurs outils de repliage conformes à l'invention. La figure 1 est une coupe d'une zone de bor- dure d'un composant 10 et d'un outil de repliage 11. Le composant est constitué d'une cuvette 12, d'un matelas de matériau thermiquement isolant 13 placé dans cette cuvette et d'une feuille 16 qui s'applique sur le bord plat 14 de la cuvette et recouvre le matelas. La feuille déborde latéralement au-delà de l'arête du bord 14 et elle est pliée autour de cette arête, pratiquement à angle droit, pour former un rebord 17. Sur la figure, est posée sur la feuille une plaque ou coque de protec- tion 18 dont la surface tournée vers la feuille est for- mée, éventuellement en forme accidentée, pour s'appliquer contre la feuille. La plaque de protection est un outil auxiliaire dont on décrira la fonction plus loin et que l'on enlève après fabrication du composant. L'outil de repliage est constitué d'un élément support en forme de U 21 entre les deux ailes 22, 23 duquel est insérée une bande 24 d'un matériau à élasti- cité de type caoutchouc. La surface frontale 26 et les parties voisines 27, 28 des deux surfaces extérieures, appliquées contre les ailes de l'élément support, de la bande débordent au-delà des arêtes avant des ailes. A la surface de base de l'élément support est fixé un barreau 29 prévu pour y placer une poignée ou pour la liaison avec un mécanisme de coulissement. Lors de l'emploi de l'outil de repliage, o0 amène tout d'abord celui-ci contre le bord 14 de la cuvette jusqu'à ce que l'arête du bord s'appuie, à peu près au milieu entre les deux ailes 22, 23, contre la surface frontale 26 de la bande de matériau à élasticité de type caoutchouc. Puis on enfile l'outil sur le bord 14 selon la direction 31 qui est pratiquement parallèle au plan du bord 14 de la cuvette, de sorte que ce bord pénètre, sous pression, en même temps que la feuille pliée autour (et, dans l'exemple conforme à la figure 2, en même temps aussi que la plaque de protection 18) dans la bande de matériau à élasticité de type caoutchouc. Dans cette opération la surface frontale de la bande se retourne vers l'intérieur et les parties libres 27, 28 des deux surfaces extérieures sont tirées vers l'axe commun. Les forces de rappel du matériau à élasticité de type caoutchouc appliquent alors fermement le rebord 17 de la feuille contre le bord plat 14 de la cuvette pour former un pli rabattu comme représenté sur la figure 2. Lors de l'usage décrit de l'outil de repliage, la plaque de protection 18 reprend pratiquement totale- ment les forces agissant dans la direction de la flèche 31 sur l'arête de jonction du bord 14. De ce fait on n'utilise que les forces agissant perpendiculairement à ces directions de la flèche et nécessaires pour replier la feuille et on interdit que la feuille et la cuvette glissent ensemble dans la direction de la flèche. Il faut comprendre que dans ce but la plaque de protection ne doit pas nécessairement être posée sur la feuille, comme représenté sur les figures 1 et 2, mais que la feuille et la cuvette peuvent aussi bien être posées sur la plaque de protection. On a utilisé une forme de réalisation ayant fait en pratique ses preuves de l'outil de repliage pour la fabrication d'un écran thermique installé sur des véhicules motorisés, entre l'installation d'échappement, et en particulier le catalyseur, et le plancher de l'habitacle du véhicule. La cuvette de cet écran ther- mique était constituée d'une feuille fine d'aluminium d'une épaisseur de 0,5 mm et on lui avait donné la forme accidentée correspondant à l'espace disponible pour le montage final. Le matelas placé dans la cuvette avait une épaisseur d'environ 5 mm et il était constitué de fibres minérales thermiquement isolantes et incombus- tibles. Comme feuille de recouvrement on a employé une feuille d'aluminium d'une épaisseur de 0,05 mm. On a effectué la coupe à longueur de la feuille de façon que cette feuille dépasse d'environ 5 mm au-delà de l'arête du bord périphérique de la cuvette. On a replié la par- tie de la feuille qui dépassait, en enfonçant la feuille dans une forme en plastique, par exemple en plastique armé de fibres de verre, mis en forme et durci, pour donner un rebord dépassant perpendiculairement. Enfin, en enfilant l'outil de repliage sur le bord, en le déca- lant plusieurs fois le long de la périphérie de la cuvette, on a replié le rebord pour obtenir un pli replié autour du bord. La résistance mécanique du pli replié, fabri- qué avec les matériaux décrits et de la façon décrite, était absolument suffisante pour l'emploi prévu. Mais il est également possible d'améliorer la durabilité du pli replié ou de la liaison entre le bord de la tôle et la feuille en appliquant un adhésif approprié sur l'une des surfaces formant le pli rabattu. Pcur réaliser le pli replié de la feuille d'aluminium mentionnée, on a employé comme matériau à élasticité de type caoutchouc une bande de matériau mousse microcellulaire constitué d'un caoutchouc naturel ou d'un caoutchouc de synthèse soufflé avec un agent soufflant, que l'on peut trouver dans le commerce sous la marque commerciale "Moosgummi/caoutchouc mousse". L'épaisseur du matériau mousse ou la distance l'une de l'autre des deux ailes de l'élément support en forme de U atteignait 25 mm. Comme l'a montré l'expérience pra- tique, on obtient des meilleurs résultats lorsque des surfaces extérieures, appliquées contre les ailes de l'élément de maintien, de la bande (et de leurs zones débordant de l'élément support) présentent une assez grande dureté, ce que l'on peut obtenir de façon simple en employant une bande présentant deux surfaces exté- rieures non poreuses, dénommées croûtes. - On comprend que pour le repliage de feuilles qui sont en un matériau plus tenace ou plus épais que dans l'exemple décrit, on peut employer des matériaux à élasticité de type caoutchouc présentant un module d'élasticité plus élevé que le caoutchouc mousse, par exemple du caoutchouc mousse fabriqué à partir de caout- chouc naturel ou synthétique sans agent soufflant ou bien du caoutchouc spongieux à cellules ouvertes fabri- qué à partir du caoutchouc en employant un agent souf- flant. On comprend également que les dimensions de la bande, et donc de la distance entre les ailes de l'élément support, peuvent être optimisées en fonction de l'épaisseur et de la ténacité de la feuille. Le choix du matériau à élasticité de type caoutchouc le mieux ap- proprié et l'optimisation de ses dimensions sont consi- dérées comme des mesures d'ordre professionnel dont on renonce expressément à la description détaillée. 7. La figure 3-représente-schématiquement un dis- positif à plusieurs outils de repliage, prévu pour fixer une feuille sur une tôle bombée à l'aide d'un pli rabattu périphérique. Le dispositif contient un cadre 41 avec des montants 42, 43 pour une coque de protection 44 prévue pour recevoir une cuvette recouverte d'une feuille et dans laquelle est inséré un matelas. Le dis- positif contient en outre une pluralité d'outils de repliage qui présentent différentes longueurs et orien- tations correspondant à la forme opposée de la coque de protection ou de la pièce située dessus. Par exemple l'outil de repliage 47 situé en face de la partie recti- ligne 46 de l'écran de protection présente une longueur relativement grande tandis qu'à la partie fortement accidentée 48 de la coque de protection correspondent plusieurs outils de repliage 42, 51, 52, 53. Des moyens constructifs appropriés pour fixer, de façon amovible, la coque de protection sur le cadre, ainsi que pour faire coulisser les outils de repliage, ainsi qu'éventuellement d'autres moyens pour faire coulisser les outils de repliage par voie pneumatique, hydraulique ou électromagnétique, sont connus de tout homme 'de l'art, ce pour quoi on renonce également à leur descrip- tion. REVENDICATIONS 1. Outil de repliage, en particulier pour exé- cuter un pli rabattu d'une feuille de métal autour de l'arête d'une tôle fine, caractérisé par un élément sup- port (21) qui a en coupe la forme d'un U entre les ailes (22, 25) duquel est disposé un matériau (24) à élasti- cité de type caoutchouc prévu pour replier la feuille (16) déjà pliée-de pratiquement 90' autour du bord (14) de la tôle fine. 2. Outil de repliage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur libre des ailes (22, 23) de l'élément support (21) ainsi que leur distance l'une de l'autre sont au moins deux fois plus grandes que la hauteur du rebord (17) de la feuille (16) à replier. 3. Outil de repliage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau (24) à élasticité du type caoutchouc déborde de l'élément support (21), la distance entre la surface frontale (26), prévue pour replier la feuille, et l'arête avant des ailes (22, 23) de l'élément support valant au moins un dixième de la distance libre des ailes l'une de l'autre; et en ce que les surfaces du matériau à élasticité de type caoutchouc appliquées contre les ailes présentent des zones de résistance plus élevée. 4. Outil de repliage selon l'une des revendi- cations 1-3, caractérisé en ce que pour replier une feuille d'aluminium d'épaisseur 0,05 mm autour d'une tôle fine d'épaisseur 0,5 mm, le matériau à élasticité de type caoutchouc est un caoutchouc mousse et en ce que la longueur libre des ailes de l'élément support ainsi que leurs distances l'une de l'autre atteint 25 mm. 5. Utilisation de l'outil de repliage selon la revendication 1, dans un dispositif de repliage qui pré- sente un bâti (41, 42, 43) pour porter un composant constitué d'au moins une tôle fine et d'une feuille de métal qui, au moins, est appliquée contre le bord d'une surface de cette tôle fine et pliée autour de son arête, ainsi qu'une pluralité d'éléments supports qui sont dis- posés autour du plan principal du bâti, peuvent coulis- ser transversalement à ce plan principal et à chacun desquels est fixé de façon amovible un outil de repliage (47, 49, 51, 52, 53).