Brevet FR2691213A1 — publié le 19931119

"Procédé et dispositif pour lier bord à bord des côtés de caissons métalliques" . L'invention est relative à la fabrication de caissons métalliques, en forme de boîte ouverte, ayant une section transversale et/ou une section longitudinale de forme rectangulaire, ou trapézoïdale dont la petite base coïncide avec le fond du caisson. Elle concerne plus particulièrement les caissons réalisés à partir d'un flan métallique découpé et présentant, vu par dessus, une forme cruciforme, c'est à dire composé d'une partie centrale, correspondant au fond, et de quatre branches correspondant aux côtés et pouvant chacune être pliée par rapport à la partie centrale. Pour assurer la rigidification du caisson obtenu après pliage des branches de la croix du flan, il est connu de lier les bords voisins de ses côtés soit par rivetage, soit par soudage, soit par des vis, soit enfin par pinçage au moyen de clips en matière synthétique. Tous ces moyens ajoutent des frais au coût de fabrication et nécessitent des reprises de fabrication entraînant des stocks intermédiaires, donc des frais de gestion et des immobilisations financières. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé de fabrication n'exigeant aucune pièce de liaison, supprimant les reprises de fabrication et procurant une liaison efficace des côtés du caisson. Ce procédé consiste: - d'une part, et lors du découpage du flan, à former sur chacun des bords latéraux des parties du flan, correspondant aux côtés du caisson, une succession de crans en saillie, respectivement, longs et courts, les crans longs d'un bord étant décalés pour coïncider avec les crans courts du bord contigu, - d'autre part, et lors de la formation du caisson par pliage de ses côtés jusqu'à ce que se touchent les bords délimitant un angle, à plier les crans longs et courts de chaque bord, de manière qu'ils aient une direction sensiblement parallèle à la médiatrice de l'angle correspondant du caisson, et que les crans longs coiffent les crans courts par un coude, - et, de plus, et dans une phase suivante d'agrafage, à rabattre les crans longs sur les crans courts de chaque angle, en positionnant tout ou partie de cet angle entre une enclume interne et une contre enclume externe. Ainsi, dès la formation du caisson, les crans d'agrafage s'interpénètrent et préparent la phase suivante au cours de laquelle les crans longs sont retournés sur les crans courts pour former une liaison mécanique rigide, sans aucun apport extérieur. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend: - une enclume fixe possédant au moins un dièdre ayant la forme d'un angle du caisson, - une contre enclume qui, possédant une mâchoire en "V" dont le plan médian est confondu avec le plan médiateur du dièdre, est articulé sur une platine fixe autour d'un axe orthogonal à ce plan, - une lame de sertissage qui, disposée parallèlement au plan médian médiateur précité, et dans une lumière centrale de la contre enclume, comporte, d'une part, une partie active apte, en position de travail, à venir en appui contre les bords du caisson, alors pincés entre l'enclume et la contre enclume, d'autre part, dans cette partie active, une gorge dont le fond constitue moyens de rabattement des crans longs sur les crans courts, et, de plus, une queue articulée sur un axe parallèle à celui de la contre enclume, - des moyens aptes à faire pivoter successivement la contre enclume et la lame de sertissage entre une position de repos, dans laquelle elles dégagent l'accès à l'enclume, et la position de travail précitée, - et des moyens rappelant la contre enclume et la lame de sertissage en position de repos. Avec ce dispositif, lorsque le coin du caisson est posé sur l'enclume, la contre enclume vient d'abord le pincer sur cette enclume, puis la lame de sertissage vient en contact avec les extrémités des crans longs et les retournent sur les crans courts leur faisant former un"U". En fin de cycle, la contre enclume et la lame reviennent en position de repos et libèrent le caisson, qui peut alors être retiré et être pivoté pour mise en place d'un autre de ces angles sur le dispositif de sertissage. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif dans le cas de son application à l'agrafage des côtés de caissons métalliques. Les figures 1 et 2 sont des vues partielles en perspective représentant l'un des angles d'un caisson, respectivement, après formation de cet angle par pliage d'un flan, et après agrafage, Figure 3 est une vue en perspective montrant, à échelle réduite, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, lorsqu'il est mis en place sur le tablier inférieur d'une presse plieuse, Figure 4 est une vue en perspective éclatée montrant, plus en détails, les éléments essentiels du dispositif, Figures 5 à 7 sont des vues de côté en coupe transversale passant par le plan médian du dispositif, lorsque celui-ci est, respectivement, en position de repos, juste avant agrafage et en fin d'agrafage, Figure 8 est une vue en coupe de l'un des angles du caisson montrant, à échelle agrandie, la forme des crans après rabattement de ses côtés, Figure 9 est une vue partielle en coupe suivant, sensiblement IX-IX de figure 7. Aux figures 1 et 2, la référence 2 désigne, de manière générale, un caisson en forme de boite ouverte dont les sections, respectivement, longitudinale et transversale, ont la forme d'un trapèze dont la petite base est confondue avec le fond 3 de ce caisson. Ce caisson est formé par pliage d'un flan cruciforme dont les quatre branches constituent les côtés transversaux 4 et les côtés longitudinaux 5 du caisson. Dans la forme d'exécution représentée, et de façon connue, les côtés 4 et 5 du caisson sont bordés par un retour coudé 6, plié en même temps qu'eux. Selon l'invention, chacun des bords 7a-7b formant l'une des arêtes d'angle du caisson est muni, au moins sur sa partie la plus éloignée du fond 3, d'une succession de crans longs 8a-8b et de crans courts 9a-9b, de même longueur ou plus longs que les crans longs. Comme le montre la figure 1, les crans 8a-9a, saillants de l'arête 7a, sont décalés des crans 8b-9b, saillants de l'arête 7b, d'une valeur au moins égale à la largeur 1 d'un cran long, de manière que les crans longs 8a soient en vis à vis des crans courts 9b et réciproquement, pour les crans 9a-8b. A la figure 1, les bords 7a-7b sont exagérément écartés pour bien montrer les crans, mais en pratique, après pliage des côtés 4 et 5, et comme le montre la figure 8, ils se touchent pour former une arête continue. Cette figure 8 montre également que, lors du pliage des côtés 4 et 5 pour former un angle, les crans courts et la base des crans longs sont pliés pour être sensiblement parallèles au plan médiateur de l'angle obtenu et que les crans longs sont coudés sur chaque cran court pour préparer l'agrafage ultérieure. L'agrafage est réalisé au moyen d'un dispositif qui, désigné de façon générale par 10 à la figure 3, est porté par une platine 12 fixée sur le tablier inférieur 13 d'une presse plieuse. Ce dispositif peut être utilisé seul ou en complément avec un dispositif similaire non représenté, disposé à proximité de l'autre extrémité d'une enclume 14, elle aussi fixée sur le tablier 13. Au moins la partie active de cette enclume correspond, dans ses formes et dimensions, à celles intérieures de l'angle du caisson 2 dont il faut assurer l'agrafage des côtés. Comme montré plus en détails à la figure 4, le dispositif d'agrafage est essentiellement constitué par une contre enclume 15 et par une lame de sertissage 16. La contre enclume 15 comporte une queue 17 qui est articulée, par un axe horizontal 18, sur une chape 19, figure 5, saillant verticalement de la platine 12. Cet axe 17 est orthogonal au plan médiateur P de l'angle du caisson devant être agrafé, et, en conséquence, au plan médiateur du dièdre de l'enclume 14 faisant vis à vis à ce dispositif. La queue 17 est solidaire d'une mâchoire comportant, en vis à vis du dièdre de l'enclume, une portée 21 formant un "V" dont le plan médian est confondu avec le plan médiateur P précité. Une lumière 20 est ménagée verticalement dans la pointe de la portée en "V" 21. Elle s'étend de part et d'autre du plan médiateur P contenant également son propre plan médian. Cette lumière est destinée à recevoir la partie active 22 de la lame de sertissage 16, partie ménagée à l'extrémité de la petite branche d'un levier en "L" 23 dont la grande branche verticale est disposée dans une lumière 31 et est articulée, en 25, sur la platine 12. En pratique, la lame de sertissage est articulée sur le même axe 18 que la contre enclume 15, mais elle peut également être articulée sur un axe parallèle à cet axe 18. La partie active 22 de la lame de sertissage 16 est destinée à coulisser librement dans la lumière 20 de la contre enclume 15, comme le montrent bien les figures 5 à 7. Sa petite branche est solidaire d'une excroissance 26 présentant une face inférieure 27 pour l'appui d'un ressort de compression 28. Ce dernier prend appui, par son autre extrémité, contre le fond d'un logement 29 ménagé dans la contre enclume 15, logement dans lequel il est disposé au moins en partie. Enfin, la lame de sertissage est munie d'une butée 30, apte à venir en contact avec une butée 32 saillant, vers le haut et de l'arrière, de la contre enclume 15 pour limiter le pivotement vers l'arrière de la lame de sertissage 16. Les figures 4 et 8 montrent que la partie active 22 de la lame de sertissage 16 porte, en vis à vis de l'enclume 14, une gorge 33 dont le fond constitue face de sertissage et dont les ailes sont chanfreinées (en 34, figure 9). Pour le sertissage des crans ménagés sur les retours 6 des côtés du caisson, la gorge 33 se prolonge, en 33a, dans l'extrémité inférieure de la lame de sertissage. Comme le montre la figure 3, la contre enclume 15 est associée à des moyens de rappel constitués, dans cette forme d'exécution, par deux ressorts de traction 35, dont l'une des extrémités est accrochée en 36 sur un prolongement de la platine 12, alors que l'autre extrémité est accrochée sur un doigt 37 saillant de chaque côté de cette contre enclume. Lorsque le dispositif est en position de repos, comme montré à la figure 5, la contre enclume 15, rappelée par ses ressorts 35, est redressée vers le haut en appui sur des moyens de butée, non représentés, et de manière que sa mâchoire 18 dégage totalement l'enclume 14. I1 en est de même pour la lame de sertissage 16 qui est alors dressée vers le haut, comme le montre la figure 5, et très éloignée de l'enclume 14. Lorsque le caisson de la figure 1 est mis en place sur l'enclume 14, de telle manière qu'au moins l'un de ses angles coïncide avec l'un de ceux de l'enclume, la presse plieuse est mise en fonctionnement, de manière à provoquer le rapprochement de ses tabliers, respectivement inférieur 13 et supérieur 11. Durant ce rapprochement, la partie coudée 16a de la lame de sertissage 16 vient, la première, en contact avec le tablier supérieur 1 1 de la presse, ce qui a tendance à le faire pivoter cette lame, dans le sens de la flèche 40 de figure 5, tout en communiquant ce mouvement, par le ressort 28, à la contre enclume 15. I1 en résulte que, comme le montre la figure 6, la portée en "V" 21 de cette contre enclume vient d'abord plaquer les côtés 4 et 5 du caisson 2 sur l'enclume 14 pour bien positionner ce caisson, avant que le fond de la gorge 33 du levier de sertissage 16, poursuivant son pivotement, vienne en contact avec les crans 8a-9a, 8b-9b, pour assurer le sertissage. Lors du sertissage, les crans longs sont retournés sur les crans courts pour former, comme le montre la figure 8, en assurant une liaison mécanique positive entre ces crans et, en conséquence, entre les côtés 4 et 5 du caisson métallique. A ce stade, les tabliers supérieurs 1 1 et inférieurs 13 de la presse plieuse sont actionnés dans le sens de leur écartement, ce qui entraîne immédiatement, et sous l'action du ressort 28, le redressement de la lame de sertissage 16 et, ensuite, le redressement de la contre enclume 15 qui, sous l'action de ses ressorts 35, revient à sa position de repos. Ce dispositif simple et fiable nécessite des efforts réduits et permet d'obtenir un agrafage mécanique et fiable des deux côtés d'un caisson. Dans la forme d'exécution représentée ci-dessus, il fonctionne sans apport d'énergie et de manière automatique, tout en assurant, comme montré à la figure 2, l'agrafage simultané des crans des côtés 4 et 5 et des crans des retours 6. Dans une variante de réalisation, le dispositif coopère avec un poussoir mobile verticalement, appuyant sur la lame de sertissage 16 en remplacement du tablier supérieur 11 de la presse plieuse. Il peut aussi être associé à un vérin double effet, hydraulique, pneumatique ou électrique, attelé d'un côté à la lame 16 et de l'autre côté à un point d'appui. Enfin, ce dispositif peut être utilisé seul ou en combinaison avec un ou plusieurs autres dispositifs pour assurer l'agrafage de deux des arêtes ou des quatre arêtes d'un même caisson. REVENDICATIONS 1. Procédé pour lier les bords des côtés de caissons métalliques réalisés à partir d'un flan cruciforme, caractérisé en ce qu'il consiste: - d'une part, et lors du découpage du flan, à former, sur chacun des bords latéraux (7a-7b) des parties du flan correspondant aux côtés du caisson, une succession de crans en saillie, respectivement, longs (8a-8b) et courts (9a9b), les crans longs d'un bord étant décalés pour coïncider avec les crans courts du bord contigu, - d'autre part, et lors de la formation du caisson, par pliage de ses côtés (4-5) jusqu'à ce que se touchent les bords (7a-7b) délimitant un angle, à plier les crans longs (8a-8b) et courts (9a-9b) de chaque bord, de manière qu'ils aient une direction sensiblement parallèle à la médiatrice de l'angle correspondant du caisson, et que les crans longs (8a-8b) coiffent les crans courts (9a-9b) par un coude, - et, de plus, et dans une phase suivante d'agrafage, à rabattre les crans longs (8a-8b) sur les crans courts (9a-9b) de chaque angle, en positionnant tout ou partie de cet angle entre une enclume interne (14) et une contre enclume externe (15). 2. Dispositifpour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - une enclume fixe (14) possédant au moins un dièdre ayant la forme de l'angle du caisson, - une contre enclume (15) qui, possédant une mâchoire en "V" (21) dont le plan médian est confondu avec le plan médiateur du dièdre, est articulé sur une platine fixe (12) autour d'un axe (18), orthogonal à ce plan, - une lame de sertissage (16) qui, disposée parallèlement au plan médiateur précité et dans une lumière centrale (20) de la contre enclume (15), comporte, d'une part, une partie active (22) apte, en position de travail, à venir en appui contre les côtés du caisson, alors pincés entre l'enclume (14) et la contre enclume (15), d'autre part, dans cette partie active (22), une gorge (33) dont le fond constitue moyen de rabattement des crans longs (8a-8b) sur les crans courts (9a-9b), et, de plus, une queue (17), articulée sur un axe parallèle à celui (18) de la contre enclume (15), - des moyens (11-13) aptes à faire pivoter successivement la contre enclume (15) et la lame de sertissage (16) entre une position de repos, dans laquelle elles dégagent l'accès à l'enclume (14), et la position de travail précitée, - et des moyens (28-35), rappelant la contre enclume (15) et la lame de sertissage (16) en position de repos. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens aptes à faire pivoter la contre enclume (15) et la lame de sertissage (16) sont constitués par un vérin indépendant, à double effet, dont l'une des extrémités est attelée à un point fixe, et dont l'autre extrémité est attelée à la lame de sertissage (I 6). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la contre enclume (15) est solidaire d'une butée de fin de course, apte à venir, dans sa position de repos, en appui sur la platine (12), sous l'action d'au moins un ressort de rappel (35), tandis que la lame de sertissage (16) est munie d'une butée (30) de fin de course apte à venir, en position de repos, en appui sur une face de butée (32) de la contre enclume (15) et est rappelée, dans cette position de repos par au moins un ressort de compression (28), interposé entre elle et la contre enclume. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la lame de sertissage (16) fait saillie de la contre enclume (15), lorsqu'elle est en position de repos et est disposée dans la trajectoire verticale d'un poussoir (11) apte à la faire pivoter en direction de sa position de travail. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poussoir est constitué par le tablier supérieur (11) d'une presse plieuse sur le tablier inférieur (13) de laquelle sont fixés l'enclume (14) et la platine (12) portant la contre enclume (15) et la lame (16).