Brevet FR2657798A1 — publié le 19910809

OUTIL AUTONOME, NOTAMMENT POUR PERCER OU DECOLLETER DES PROFILES METALLIQUES La présente invention est relative à un outil du type comportant un corps ou matrice de support pour une pièce à travailler, notamment un profilé métallique, et un poinçon mobile par rapport à la matrice, de manière à pouvoir réaliser dans cette pièce, directement ou par l'intermédiaire d'un mécanisme de renvoi, des perçages ou des décolletages, consécutivement à un déplacement relatif du poinçon vis-à-vis d'une référence fixe constituée par la matrice de support elle-même. Dans les solutions classiques de réalisation de tels outils, en particulier dans celle ayant fait l'objet du brevet français 2.576.549, au nom de la Société demanderesse, le corps et le poinçon sont respectivement fixés sur une presse au moyen de dispositifs de positionnement, permettant notamment le guidage précis d'un coulisseau portant le poinçon par rapport à une table de montage sur laquelle est immobilisé le corps, avec coopération respective de surfaces d'appui constituant des références de position assurant en toutes circonstances un calage rigoureux des diverses parties de l'outil, et en reportant en outre sur la presse les efforts exercés sur l'outil lui-même. Toutefois, avec un ensemble de ce genre, il convient de procéder, avant utilisation de l'outil, au montage du corps et du poinçon sur la presse, en particulier pour réaliser la fixation de ces deux parties, respectivement sur la table et sur le coulisseau, ce qui exige la mise en oeuvre dans le cas particulier considéré de plusieurs opérations pour, successivement, mettre le corps en position sur la table de la presse par l'intermédiaire d'un talon s'engageant dans une rainure rectifiée du corps, pour brider ensuite l'outil sur la semelle de la presse à l'aide d'au moins un tenon venant se loger dans une demi queue d'aronde prévue sur le talon, pour assurer alors la mise en place correcte du poinçon sur le coulisseau et son immobilisation au moyen de tirants se vissant sur le poinçon. Or, pour certaines utilisations où les profilés à travailler présentent des structures largement diversifiées, un système de ce genre exige de procéder à chaque fois à des montages et des démontages de l'outil adapté à chaque type de profilé, ce qui génère des pertes de temps importantes. En outre, il présente l'inconvénient que les dimensions en hauteur et en profondeur de l'outil sont conditionnées par celles de la presse qui ne peut accommoder ntimporte quel outil, le montage de celui-ci étant notamment limité par la partie en col de cygne du corps de la presse, entre la table et le support du mécanisme d'actionnement du coulisseau. La présente invention concerne un outil autonome et polyvalent qui, tout en conservant les avantages des solutions antérieures, notamment en relation avec le calage précis du corps et du poinçon, permet une utilisation de outil sans nécessiter la mise en oeuvre d'une presse mais seulement d'un vérin de commande, les efforts exercés étant directement répartis sur l'outil et le corps du vérin, ce dernier pouvant etre adapté à tout type d'outil, quelles que soient les dimensions relatives de ce dernier. Cette polyvalence de l'outil permet notamment d'adapter facilement celui-ci a tout type d'outillage ou d'instrumentation, en particulier sur toute réalisation de presse ou de vérin, en fonction des nécessités de fabrication ou d'usinage. A cet effet, l'outil autonome considéré, comportant un corps ou matrice de support fixe et un coulisseau portant ou agissant sur un poinçon monté mobile dans un passage traversant le corps, se caractérise en ce qu'il comporte une plaque de liaison intermédiaire, munie d'un logement recevant un talon solidaire du corps et d'un tenon de blocage coopérant avec une rainure ou fente du talon, des premiers moyens de bridage de la plaque intermédiaire sur le corps, des seconds moyens de centrage et de liaison de la plaque avec un vérin à double effet, de façon à positionner la tige de ce vérin dans le prolongement du poinçon mobile, et des troisièmes moyens pour solidariser la tige du vérin et le poinçon. Le vérin à double effet est de préférence disposé sous le corps de l'outil, la liaison de sa tige avec le poinçon étant aménagée à la partie inférieure de celui-ci. Selon une caractéristique particulière de l'inven tion, la plaque intermédiaire comporte deux faces parallèles dressées et rectifiées, en appui respectivement sous le corps et sur la partie supérieure du vérin. Avantageusement, les premiers moyens de bridage de la plaque intermédiaire sont constitués par des vis à tête, montées dans des logements étagés de la plaque intermédiaire et traversant celle-ci pour se visser dans des alésages taraudés prévus à la partie inférieure du corps de l'outil. Les seconds moyens sont constitués de préférence également par des vis, engagées dans des perçages de la plaque intermédiaire, distincts des logements étagés recevant les premiers movens. et vissées dans des alésages du vérin répartis notamment de façon régulière et équidistante aautour de l'axe de sa tige mobile. Selon encore une autre caractéristique, les troisièmes moyens comportent au moins un goujon de liaison, monté dans un passage prévu axialement dans la tige du vérin et dont la tête vient en butée sur une rondelle transversale immobilisée dans le passage contre un épaulement interne de celui-ci, l'extremité filetée du goujon coopérant avec le poinçon mobile. Dans une variante de réalisation de l'invention, la plaque intermédiaire de liaison est réalisée en deux parties homologues, serrées l'une contre l'autre en emprisonnant entre elles le talon du corps de l'outil dans un logement ménagé entre ces deux parties, celles-ci étant bloquées en position par des vis transversales montées dans des trous de passage en regard, ménagés dans ces deux parties. D'autres caractéristiques d'un outil autonome établi conformément à l'invention, apparattront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure 1 est une vue schématique en coupe transversale partielle d'un outil conforme au brevet antérieur 2 576 549 de la demanderesse, utilisant notamment une presse classique pour le déplacement relatif du poinçon vis-à-vis de la matrice. - La Figure la est une vue de détail de l'outil selon la Figure 1, illustrant les moyens mis en oeuvre pour immobiliser cet outil sur la semelle de la presse. - la Figure 2 est une vue schématique en élévation d'un premier mode de réalisation d'un outil selon l'invention, où la matrice est solidarisée du corps d'un vérin de commande du poinçon mobile - La Figure 3 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle de l'outil selon la Figure 2. - La Figure 4 est une vue analogue à la Figure 2, relative à une variante de réalisation. Dans l'exemple illustré sur la Figure 1, conforme au brevet antérieur de la demanderesse, l'outil représenté, désigné dans son ensemble sous la référence 1, comporte un corps ou matrice de support 2, par rapport auquel se déplace un poinçon mobile 3. L'outil 1 est immobilisé sur la semelle 4 d'une presse conventionnelle, comportant à sa partie supérieure un logement 5, dans laquelle s'engage un talon de même profil 6 prévu sur l'outil. L'immobilisation du talon dans le logement est réalisée, conformément à une disposition décrite et revendiquée dans le brevet précité, en engageant dans une fente en forme de coin 7 un tenon de blocage 8 (Figure la) dont la position peut être ajustée au moyen d'une tige filetée 9, commandée par un bouton moleté 10. Le poinçon mobile 3 est lui-même solidarisé du coulisseau 11 de la presse permettant de transmettre à ce poinçon un mouvement de déplacement vertical par rapport au corps 2, la liaison entre le poinçon et le coulisseau pouvant être réalisée à l'aide d'une tige 12 filetée à ses extrémités et dont l'une 13 est en prise avec une partie taraudée correspondante du poiçon tandis que l'autre coopère avec un bouton de blocage 14. Selon une disposition en elle-même connue et dont le détail de la réalisation importe peu, le poinçon 3 agit sur des mécanismes de renvoi de mouvement 15 et 16 permettant à deux poinçons auxiliaires, respectivement 17 et 18, de venir agir sur des profilés métalliques 19 et 20, dont la structure est telle qu'elle permet d'engager l'un ou l'autre en position convenable sur le corps 2 en l'immobilisant en regard du poinçon auxiliaire correspondant qui, par le mouvement imposé, réalise dans le profilé un perçage ou une découpe de métal appropriée. Dans la solution classique illustrée sur la Figure et brièvement décrite ci-dessus, l'outil 1 présente une rigidité convenable mais exige pour sa mise en oeuvre d'être préalablement positionné sur la semelle 4 de la presse, puis d'etre bridé sur celle-ci au moyen des tenons se logeant dans la fente en coin ou demie queue d'aronde 7 prévue à cet effet. Si, dans ces conditions, une même presse peut accommoder un nombre relativement important d'outils différents, le système exige à chaque fois un montage et un démontage de ces derniers, ce qui présente certains inconvénients ; en outre, l'adaptation de la presse ne peut pas s'étendre au-delà de certaines limites, l'espace disponible entre la semelle inférieure et le coulisseau supérieur définissant les dimensions maximales de l'outil susceptible d'être utilisé. L'invention permet d'éviter cet inconvénient au moyen d'un système différent dans lequel la presse de commande du poinçon mobile est substituée par un vérin à double effet sur lequel vient s'adapter l'outil lui-même sans limitation des dimensions propres de ce dernier. La Figure 2 illustre schématiquement une disposition de ce genre où le vérin 21, reposant sur une assise non représentée par une base d'appui 22 solidaire du corps du vérin, est lié à une plaque de liaison intermédiaire 23 bridée sur le vérin par des vis de blocage 24 réunissant le cas Idiint omette plaque a la base 22 et-.régul-ièrement réparties autour de son axe central. La plaque 23 joue le rôle de la semelle de la presse sur laquelle le corps 2 de l'outil 1 vient s'immobiliser au moyen de son talon 5 coopérant avec un logement 6 ménagé dans la plaque, l'immobilisation du corps étant réalisée par un tenon 8 commandé par un bouton moleté 10, ces dispositions étant analogues à celles déjà décrites en relation avec les Figures 1 et la. La Figure 3 illustre avec plus de détail un mode de réalisation du vérin 21 et de la plaque de liaison 23. Sur cette Figure, on retrouve le corps 2 de l'outil 1 ainsi que le poinçon mobile 3, agissant par l'intermédiaire des mécanismes de renvoi de mouvement 15-16, sur les poinçons auxiliaires 17 et 18. Dans l'exemple représenté, on peut ainsi prévoir de disposer, à l'intérieur du corps de l'outil, un balancier 25 monté oscillant autour d'un axe 26, ce balancier comportant des encoches recevant respectivement trois pions 27, 28 et 29, solidaires des poinçons 3, 17 et 18, de telle manière qu'un effort dans le sens vertical créé par le poinçon 3 se transforme, consécutivement à la rotation du balancier autour de l'axe 26, en un mouvement de déplacement horizontal des poinçons 17 et 18, vers la droite ou vers la gauche, selon que le poinçon 3 monte ou descend par rapport au corps fixe 2.La plaque intermédiaire 23 est bridée au moyen de vis 30 sous la face plane inférieure 31 convenablement dressée et rectifiée du corps 2 contre laquelle elle s'applique étroitement, les vis 30 étant montées en butée par leur tête à l'intérieur de logements étagés 30a prévus dans la plaque 23. Celle-ci s'applique par ailleurs par sa face inférieure 32 contre la surface du corps du vérin 21, ce vérin comportant un piston mobile transversal 35, délimitant deux régions 36 et 37 dans lesquelles peut être alternativement amené un fluide hydraulique ou pneumatique de commande par des canalisations respectivement 36a et 37a. De cette façon, le piston 35 peut être commandé en déplacement vers le haut ou vers le bas, l'étanchéité des chambres à volumes variables et complémentaires 36 et 37 étant assurée par un joint torique 38. Le piston 35 comporte en son centre une tige d'actionnement 39, évidée intérieurement et comportant un épaulement 40 pour le montage d'une rondelle transversale 41 formant butée d'appui pour la tête d'un goujon 42 assurant l'immobilisation vis-à-vis de la tige 39 du poinçon mobile 3 qui est ainsi commandé dans son mouvement de va et vient par le vérin 21. Les efforts transmis par le poinçon sous l'effet de la commande du vérin sont intégralement repris par le corps 2 de l'outil 1, celui-ci pouvant être immédiatement adapté et fixé sur la tige du vérin par la mise en place préalable de la plaque 23 et, une fois cette dernière solidarisée du corps du vérin par les vis 24, puis par la liaison avec la tige au moyen de la vis de blocage 42. On réalise ainsi un dispositif particulièrement simple et dont l'adaptation peut être polyvalente, quel que soit le type d'outil mis en oeuvre, le vérin jouant directement une double fonction, à la fois d'organe de transmission des efforts nécessaires au coulisseau mobile et, d'autre part, de semelle de fixation pour l'outil lui-même. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas au seul exemple de réalisation décrit ci-dessus elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi, comme illustré sur la Figure 4, on pourrait réaliser la plaque de liaison 23 en deux parties respectivement 23a et 23b, réunies entre elles par des vis 43 engagées à travers des perçages de l'une des pièces et dont l'extrémité filetée 44 coopère avec l'autre, cette disposition permettant d'assurer le serrage du talon 6 d'immobilisation de l'outil sur la pièce, l'une des parties de cette dernière comportant à cet effet une saillie 45 en forme de V, s'engageant dans une rainure de même profil du tenon. REVENDICATIONS 1 - Outil autonome, notamment pour percer ou décolleter des profilés métalliques, comportant un corps ou matrice de support fixe (2) et un poinçon (3) monté mobile dans un passage traversant le corps, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque de liaison intermédiaire (23) munie d'un logement (5) recevant un talon (6) solidaire du corps et d'un tenon (8, 45) de blocage coopérant avec une rainure ou fente (7) du talon, des premiers moyens (30) de bridage de la plaque intermédiaire sur le corps, des seconds moyens (24) de centrage et de liaison de la plaque avec un vérin (21) à double effet, de façon à positionner la tige (39) de ce vérin dans le prolongement du poinçon nobile et des troisièmes moyens (42) pour solidariser la tige du vérin et le poinçon. 2 - Outil selon la revendication 1, caractérisé ce que le vérin 21 à double effet est disposé sous le corps (2 > de l'outil, la liaison de sa tige (39) avec le poinçon (3) étant aménagée à la partie inférieure de celui-ci. 3 - Outil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque intermédiaire (23) comporte deux faces planes parallèles dressées et rectifiées, en appui respectivement sous le corps (2) et sur la partie supérieure (34) du vérin (21). 4 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premiers moyens de bridage de la plaque intermédiaire (23) sont constitués par des vis à tête (30), montées dans des logements étagés (30a) de la plaque intermédiaire et traversant celle-ci pour se visser dans des alésages taraudés prévus à la partie inférieure du corps (2) de outil. 5 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les seconds moyens sont constitués par des vis (24) engagées dans des perçages de la plaque intermédiaire, distincts des logements étagés (30a) recevant les premiers moyens (30) et vissées dans des alésages du vérin (21), répartis notamment de façon r#lière et équidistante autour de l'axe de sa tige mobile (39). 6 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les troisièmes moyens comportent au moins un goujon de liaison (42) monté dans un passage prévu axialement dans la tige (39) du vérin (21) et dont la tête vient en butée sur une rondelle transversale (41) immobilisée contre un épaulement interne (40), l'extrémité filetée du goujon coopérant avec le poinçon mobile (3). 7 - Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque intermédiaire (23) est réalisée en deux parties (23a, 23b) serrées l'une contre l'autre en emprisonnant entre elles le talon (6) du corps (2), les deux parties étant bloquées en position par des vis transversales (43).