Brevet FR2682621A1 — publié le 19930423

MACHINE DE FORMAGE UNILATERAL DE TOLE La présente invention se rapporte à une machine de formage unilatéral de tôle destinée à profiler le rebord de plaques ou bandes de tôle par entraînement longitudinal de ladite plaque ou bande et comprenant au moins une ligne de galets d'entraînement et de formage progressif du bord longitudinal de la plaque ou bande de tôle en un profilé de bord souhaité. De telles machines de formage simple sont par exemple utilisées pour former les bords latéraux de bacs de grande longueur pour des couverture en tôle de zinc. De tels bacs étaient jusque là formés à largeur constante par pliage latéral à 90" d'un bord latéral et repliage de l'autre bord latéral longitudinal dans une machine de formage simultané des deux bords latéraux longitudinaux. Un tel formage se déroulait de façon très favorable car la bande de tôle en cours de formage était en quelque sorte guidée latéralement en butée par chacun des trains de la ligne de galets de formage. I1 existe actuellement une demande industrielle pour des bacs de couverture en tôle, notamment en tôle de zinc, qui présentent une forme légèrement évasée, c'est-à-dire une largeur variable en fonction de la longueur, croissante ou décroissante selon le sens de formage où l'on se place. De tels bacs ne peuvent plus être formés par des machines à deux séries paparallèles de galets de formage et il est nécessaire de procéder au formage latéral par repli des bords côté par côté. Les essais de formage des plaques de tôle bord latéral par bord latéral ont montré que la tôle tendait en cours de formage, en général, à s'échapper des galets et que, pour éviter ce phénomène, il était nécessaire de repousser en permanence la tôle latéralement vers la butée de fond de la ligne des galets de formage. La présente invention a précisément pour but de proposer une machine de profilage des bords latéraux d'une bande de tôle qui permette de former ces bords latéraux côté par côté sans risquer de voir la tôle s'échapper latéralement, en cours de formage, de l'emprise des galets de formage dont elle ne doit sortir que dans le sens axial, après obtention du profilage souhaité pour les bords longitudinaux de la bande de tôle. A cet effet, la machine selon l'invention comporte en outre au moins un galet de rappel latéral, associé à la ligne de galets de formage, monté fou sur un arbre et susceptible de presser la plaque ou bande de tôle, au cours de son déplacement axial de formage, sur une table de support dans la zone de la tôle non soumise au formage et l'axe de rotation du galet de rappel est disposé sensiblement parallèle à ladite table de support et incliné par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle, dans le sens où le plan moyen de rotation du galet de rappel coupe la ligne moyenne d'action des galets d'entraînement et de formage à l'aval de la zone de formage par rapport au sens de déplacement de la plaque ou bande de tôle, de manière à repousser continuellement le bord longitudinal à former de la plaque ou bande de tôle sur le profil des galets d'entraînement et de formage. La machine de formage peut comporter plusieurs galets de rappel disposés en au moins une ligne de galets à proximité de la ligne de galets de formage et sensiblement parallèle à la ligne d'action desdits galets de formage. L'axe du galet de rappel est incliné d'un petit angle, généralement compris entre 5 et 15 , par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle. Selon un autre mode de réalisation de la machine selon l'invention, le galet de rappel est disposé sensiblement en face d'un galet opposé placé en service du côté de la plaque ou bande de tôle qui est opposé par rapport au galet de rappel et il vient en appui sur ledit galet opposé en l'absence de la plaque ou bande de tôle. Le galet opposé est un galet d'entraînement ou bien un galet de rappel dont l'axe de rotation est incliné sensiblement du même angle par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle que ledit premier galet de rappel. Selon un autre mode de réalisation de la machine de formage de tôle, le galet de rappel et le galet opposé sont revêtus sur leur surface de contact d'un bandage en matériau élastomère présentant un coefficient de frottement élevé sur la tôle et le galet de rappel est pressé sur le galet opposé avec une force produisant une déformation de contact du matériau élastomère du bandage du galet de rappel et du galet opposé, de manière à assurer la persistance de la force de pressage entre le galet de rappel et le galet opposé et une majoration de ladite force de pressage lorsque la tôle est introduite entre le galet de rappel et le galet opposé. Selon un autre mode de réalisation de la machine de formage de tôle, l'arbre du galet de rappel est porté par une tige de suspension sensiblement perpendiculaire à la table de support et fixée de façon réglable axialement sur une plaque ou barre de support fixe de la machine. La tige de suspension est fixée de façon réglable également en rotation afin de permettre de régler, pour le galet, l'inclinaison par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle. Le galet de rappel est monté rotatif en porte-à-faux sur un arbre solidaire d'un tronçon cylindrique de plus grand diamètre traversé transversalement à l'axe de rotation du galet par un passage pour une tige de suspension, au moins un trou fileté débouchant depuis l'extérieur dans ledit passage pour permettre le montage d'une vis de blocage dudit tronçon sur la tige de suspension. Le passage présente en général une section sensiblement circulaire et la tige de suspension, de forme générale cylindrique, se termine à une extrémité par une partie filetée de fixation et de réglage. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de divers modes de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 représente, en perspective cavalière de dessus et de façon fragmentaire, la partie de la machine de formage latéral de bandes de tôle, selon l'invention, comportant les galets de formage et les galets de rappel latéral; - la figure 2 représente, schématiquement en perspective de côté, une tôle en cours de formage engagée sur la machine selon l'invention entre les galets de formage et les galets de rappel latéral et d'entraînement; - la figure 3 représente, en élévation et à plus grande échelle, l'un des galets de rappel latéral de la machine selon l'invention et sa tige réglable de support montée sur une plaque de support; - la figure 4 représente, schématiquement en vue en plan, les lignes parallèles de galets de formage et de galets de rappel latéral, de la machine selon l'invention; - la figure 5 représente, en perspective de dessus et de façon fragmentaire, une variante de réali sation de la machine de formage latéral de bande de tôle comportant des galets de rappel situés de part et d'autre de la bande de tôle à former latéralement. En se reportant à la représentation fragmentaire de la figure 1, on peut reconnaître le bâti 1 d'une machine destinée à profiler, par exemple à plier à 90 , le bord latéral longitudinal d'une bande de tôle 2 (voir la figure 2). Le bâti 1 forme une sorte d'auge à profil en U de guidage latéral de la bande de tôle 2 et l'un des côtés verticaux la de l'auge de guidage porte une série ou ligne de galets 3 d'entraînement et de formage du bord longitudinal de la bande de tôle 2. Les galets 3 sont montés par paires de deux galets coopérants et l'on voit apparaître, sur la figure 1, uniquement la paire de sortie 3a, 3b de la ligne de galets ainsi que le galet inférieur 3d de la paire voisine et un galet inférieur 3k de prise de tôle. Les galets supérieurs 3a, 3c, 3e, 3g, 3i de la ligne de galets apparaissent par contre à la figure 2. En-dessous de l'auge de guidage de la tôle, sont montés des galets d'entraînement de la bande de tôle 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, tandis qu'un galet 5 de prise de tôle coopère avec une glissière 6 délimitant une table de support c'est-à-dire le fond plat de l'auge de guidage de la tôle, pour propulser la tôle au cours de son avance. La machine de profilage comporte, selon l'invention, des galets de rappel latéral 7: 7a, 7b, 7c, 7d montés alignés sur une plaque de support 8 fixée rigidement au bâti, à l'aide de tiges de suspension 9: 9a, 9b, 9c, 9d qui traversent chacune un trou 8a de la plaque de support 8 (voir la figure 3). La tige de suspension 9a est filetée dans la zone où elle traverse le trou 8a et est maintenue en place fermement sur la plaque de support 8 par deux écrous 10 et 11 serrés sur la plaque 8 de part et d'autre de celle-ci. L'extrémité supérieure de chaque tige de suspension 9 présente, par exemple, une tête carrée 12 qui permet, à l'aide d'une clé, de retenir en rotation la tige 9 pendant le serrage des écrous 10 et 11 ou bien de la faire tourner à force d'un petit angle d'orientation, après serrage des écrous 10 et 11 sur la plaque de support 8. La partie basse ou inférieure (selon les figures) de la tige de suspension 9 peut présenter une section circulaire lisse ou filetée et traverse un trou ou passage circulaire 13 d'un tronçon cylindrique 14 prolongé latéralement par un arbre 15 de support du galet de rappel 7. Il s'agit ici du galet 7a réalisé en un matériau présentant de bonnes qualités d'adhérence sur une tôle, par exemple en matière élastomère vulcanisée, au moins sur sa surface extérieure de contact, et qui est monté à rotation sur l'arbre 15 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 16. Le tronçon cylindrique 14 présente un trou fileté 17 qui débouche depuis l'extérieur dans le trou 13 et qui peut recevoir une vis de blocage du tron çon 14 sur la tige de suspension 9. Le tronçon 14 peut bien entendu présenter une forme non cylindrique, par exemple à section carrée, et le trou 13 peut correspondre à la section basse de la tige de suspension 9 qui peut par exemple être carrée, bien que la forme cylindrique soit la plus facile à réaliser par usinage. Comme on le voit mieux à la figure 4, les axes de rotation 18 des galets de rappel 7 sont disposés sensiblement parallèles à la surface plane de la table de support (voir la glissière 6) de la tôle 2 et donc sensiblement parallèles à la partie principale plane de la tôle 2, mais ils sont inclinés d'un petit angle a (compris par exemple entre 5 et 15 ) par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle 2. Cette perpendiculaire est matérialisée sur la figure 4 par les axes 19 des galets supérieurs d'entraînement et de formage 3a, 3c, 3e, 3g. L'inclinaison de l'axe 18 des galets 7, que l'on peut par exemple régler galet par galet en agissant sur la tête carrée 12, mais qui est de préférence identique pour tous les galets, est orientée de telle façon que le plan moyen 20 de rotation de chaque galet coupe la ligne moyenne d'action 21 des galets d'entraînement et de formage 3a à 3j loin à l'aval de la zone de formage par rapport au sens d'avancement de la tôle 2. Le bord longitudinal à former 2a de la bande de tôle 2 est ainsi repoussé continuellement en direction des galets de formage 3a à 3j, en butée latéral sur le profil de ces galets. De façon à exercer une action énergique même sur les tôles minces, chaque galet de rappel 7 est disposé en face d'un galet d'entraînement 4 sur lequel il s'appuie en l'absence de la tôle 2 qui s'introduit normalement entre les galets 7 et 4 d'un couple de galets tels que le couple d'entrée 7d, 4d. Les galets de rappel latéral 7 sont ici montés fous sur un axe mais il est évident que pour entraîner des tôles de grande rigidité, il pourrait être nécessaire de relier les galets 7 à une chaîne cinématique d'entraînement en synchronisme de tous les galets 7 simultanément. On va maintenant décrire le fonctionnement de la machine de profilage de tôle selon l'invention. La bande de tôle à profiler 2 sur laquelle il est par exemple nécessaire de former un pli vertical de bord est disposée à l'extrémité d'entrée de la machine sur les premiers galets d'entraînement 3k et 4e et vient s'engager entre les galets de formage 3i, 3j du premier couple de formage et d'entraînement. La tôle continue ensuite son avance en étant par exemple encore guidée manuellement et elle vient s'engager entre le galet de rappel 7d et le galet d'entraînement 4d en étant pressée entre ces deux galets car le galet 4d constitue un galet opposé au galet de rappel 7d et qui s' oppose fermement à la pression vers le bas de ce galet 7d. Continuant à avancer, la tôle passe ensuite entre les galets de formage 3g, 3h qui continuent le formage de la tôle vers le pli vertical final et entre les galets de rappel 7c et d'entraînement 4c. L'action des deux galets de rappel engagés 7d et 7c commence à repousser latéralement la tôle en direction des galets de formage. La tôle continue ensuite à avancer au contact des couples de galets de formage 3e, 3f puis des galets 7b, 4b, des couples de galets de formage 3c, 3d et des galets 7a, 4a pour sortir de la zone de formage entre le couple final de galets 3a, 3b avec un pli latéral 22 complètement formé. La bande de tôle de grande longueur 2 (certains bacs formés avec des bords repliés s'étendent sur une longueur supérieure à 10 m) continue à avancer en étant engagée entre tous les galets de la machine, les galets de rappel 7 désaxés de l'angle a repoussant le bord latéral 2a de la tôle au contact du fond du profil des galets de formage 3a à 3j. Lorsque le bord latéral 2a de la bande de tôle est formé complètement au profil, la bande de tôle sort de la machine par avance au-delà du dernier couple 3a, 3b des rouleaux de formage puis on retourne la bande de tôle pour la former sur l'autre bord latéral 2b, de la même façon que précédemment. La machine selon le mode de réalisation représenté à la figure 5 comporte certains des éléments de celle qui vient d'être décrite et qui est représentée à la figure 1. Ces éléments sont affectés des mêmes repères de référence que ceux de la figure 1. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 5, chacun des galets de rappel respectifs 7a à 7d est disposé sensiblement en face d'un galet opposé constituant un autre galet de rappel respectif 7'a, 7'b, 7'c et 7'd monté par en-dessous à l'extrémité supérieure d'une tige de support et de réglage correspondante 9'a, 9'b, 9'c, 9'd analogue à la tige de suspension 9 mais qui est fixée sur une traverse longitudinale basse 22 du bâti de la machine et qui porte, à sa partie supérieure, le tronçon 14 de l'arbre 15 de galet tandis que sa partie inférieure coopère avec des écrous 10' et 11' de réglage et de fixation de la tige 9'. Les galets de rappel 7 et 7' utilisés dans la machine selon l'invention comportent une partie cylindrique centrale 23 relativement rigide (par exemple en acier mais, le cas échéant, en matière plastique dure) et qui s'appuie sur un roulement à billes ou autres (aiguilles) tel que le roulement à billes 16 représenté à la figure 3. Sur la périphérie de la partie centrale 23, est monté un bandage 24 en matériau élastomère relativement souple et qui présente un coefficient de frottement élevé au contact de la tôle 2. Le galet de rappel supérieur, 7a par exemple, est pressé sur le galet de rappel inférieur, 7'a par exemple, par vissage des écrous intérieurs respectifs 11 et 11' qui s'appuient respectivement sur la plaque de support 8 et sur la traverse 22, de façon à produire dans la zone de contact 25 des deux galets opposés une déformation de contact du matériau élastomère du bandage 24 des deux galets opposés 7a et 7'a. Cette déformation de contact met en quelque sorte "en réserve élastique" la force de contact obtenue par action sur les écrous 11 et/ou 11'. La force d'écrasement F (représentée agissant sur le galet de rappel inférieur 7'b) ou de pressage entre les galets opposés est ainsi obtenue par écrasement d'élastomères, ce qui assure sa persistance même en cas d'un léger recul respectif de la plaque de support 8 et/ou de la traverse 22 et/ou des tiges de suspension 9 et 9'. En outre, le passage de la tôle 2 entre les galets opposés, tels que 7a et 7'a, tend à augmenter la force de pressage, ce qui est favorable au rappel de la tôle 2 en direction des galets de formage 3a à 3j. Les galets opposés de rappel 7'a à 7'd sont montés également fous sur leur arbre 15 mais pourraient également, en cas de besoin, être motorisés. L'inclinaison a de l'axe de rotation 18 des galets 7' est en principe la même que celle des galets de rappel supérieurs 7a à 7d mais pourrait être différente dans certaines applications. Le fonctionnement de la machine de formage représentée à la figure 5 est très voisin de celui de la machine représentée à la figure 1 et décrit précédemment. Les différences résident dans le fait que l'entraînement de la bande de tôle 2 s'effectue principalement à partir des galets de formage 3a à 3i, ce qui tend encore plus à repousser la tôle 2 hors des galets de formage. Par contre, la bande de tôle 2 est soumise sur ses deux faces planes à l'action des galets de rappel 7 et 7' qui la repoussent vers les galets de formage 3. La pression de chaque galet de rappel qui est relativement difficile à obtenir et à régler est ainsi appliquée deux fois sur la tôle à la manière du serrage d'un disque de frein par un étrier. Dans des machines plus sophistiquées, lteffort de pressage des galets de rappel 7 pourrait être établi par une pression hydraulique et de façon rapidement réglable en fonction des tôles à former et du profilage à obtenir sur ces tôles. On doit comprendre également que la machine de formage selon l'invention présente une auge de guidage dont la largeur libre hors des galets de formage 3 est supérieure à la plus grande largeur de la bande de tôle à former 2, de telle façon que l'on puisse former un seul bord latéral de la bande de tôle à la fois. Chaque face latérale de l'auge de guidage peut comporter une ligne de galets de formage distincte et destinée à former un profil différent sur le bord latéral de la bande de tôle. Les bacs de couverture les plus courants formés sur la machine selon l'invention présentent en général un côté à pliage simple et un autre côté à profil plus complexe de pliage avec repli et qui est destiné à venir s'assembler avec recouvrement sur le pliage simple du bac contigu. Pour former de tels bacs, on réalise un premier passage à travers les galets montés sur une face de l'auge suivi d'un deuxième passage dans la même direction d'avance à travers les galets montés sur l'autre face de l'auge. Bien entendu, sur une telle machine, sont prévus deux jeux de galets de rappel alignés au voisinage de chacune des deux lignes de galets de formage. Les inclinaisons des deux jeux de galets de rappel par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement sont inverses pour satisfaire à la condition selon laquelle le plan moyen de rotation de chacun des galets coupe la ligne moyenne d'action des galets de formage à l'aval de la zone de formage par rapport au sens de déplacement de la tôle à former. La bande de tôle est ainsi repoussée chaque fois vers les galets de formage à travers laquelle elle est engagée. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS I.- Machine de formage unilatéral de tôle destinée à profiler le rebord de plaques ou bandes de tôle par entraînement longitudinal de ladite plaque et comprenant au moins une ligne de galets d'entraînement et de formage progressif du bord longitudinal de la plaque ou bande en un profilé de bord souhaité, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un galet de rappel latéral (7a à 7d; 7'a à 7'd), associé à la ligne de galets de formage (3a à 3j), monté fou sur un arbre (15) et susceptible de presser la plaque ou bande de tôle (2), au cours de son déplacement axial de formage, sur une table de support dans la zone de la tôle (2) non soumise au formage et en ce que l'axe de rotation (18) du galet de rappel (7a à 7d, 7'a à 7'd) est disposé sensiblement parallèle à ladite table de support et incliné par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle (2), dans le sens où le plan moyen (20) de rotation du galet de rappel coupe la ligne moyenne d'action (21) des galets d'entraînement et de formage (3a à 3j) à l'aval de la zone de formage par rapport au sens de déplacement de la plaque ou bande de tôle (2), de manière à repousser continuellement le bord longitudinal à former (2a) de la plaque ou bande de tôle sur le profil des galets d'entraînement et de formage. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs galets de rappel (7a à 7d; 7'a à 7'd) disposés en au moins une ligne de galets à proximité de la ligne de galets de formage et sensiblement parallèle à la ligne d'action (21) desdits galets de formage (3a à 3i). 3.- Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'axe du galet de rappel est incliné d'un petit angle (a) compris entre 5 et 15 par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle (2). 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le galet de rappel (7a à 7d) est disposé sensiblement en face d'un galet opposé (4a à 4d; 7'a à 7'd) placé en service du côté de la plaque ou bande de tôle qui est opposé par rapport au galet de rappel et vient en appui sur ledit galet opposé en l'absence de la plaque ou bande de tôle (2). 5.- Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit galet opposé est un galet d'entraînement (4a à 4d). 6.- Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit galet opposé est un galet de rappel (7'a à 7'd) dont l'axe de rotation (18) est incliné sensiblement du même angle (a) par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle (2) que ledit premier galet de rappel (7a à 7d). 7.- Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le galet de rappel (7a à 7d) et le galet opposé (4a à 4d; 7'a à 7'd) sont revêtus sur leur surface de contact d'un bandage (24) en matériau élastomère présentant un coefficient de frottement élevé sur la tôle (2) et le galet de rappel (7a à 7d) est pressé sur le galet opposé avec une force produisant une déformation de contact du matériau élastomère du bandage (24) du galet de rappel et du galet opposé, de manière à assurer la persistance de la force de pressage entre le galet de rappel et le galet opposé et une majoration de ladite force de pressage lorsque la tôle (2) est introduite entre le galet de rappel et le galet opposé. 8.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'arbre (15) du galet de rappel (7, 7') est porté par une tige de suspension (9) sensiblement perpendiculaire à la table de support et fixée de façon réglable axialement sur une plaque (8) ou barre (22) de support fixe de la machine. 9.- Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que la tige de suspension (9, 9') est fixée de façon réglable également en rotation afin de permettre de régler, pour le galet, l'inclinaison (a) par rapport à la perpendiculaire à la direction d'avancement de la tôle (2). 10.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le galet de rappel (7a à 7d; 7'a à 7'd) est monté rotatif en porte-à-faux sur un arbre (15) solidaire d'un tronçon cylindrique (14) de plus grand diamètre traversé transversalement à l'axe de rotation (18) du galet par un passage (13) pour une tige de suspension (9), au moins un trou fileté (17) débouchant depuis l'extérieur dans ledit passage (13) pour permettre le montage d'une vis de blocage dudit tronçon sur la tige de suspension. 11.- Machine selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit passage (13) présente une section sensiblement circulaire et la tige de suspension (9,9'), de forme générale cylindrique, se termine à une extrémité par une partie filetée de fixation et de réglage.