Brevet FR2696965A1 — publié le 19940422

PORTE-OUTIL A PLATEAUX MOBILES Certaines opérations de fabrication, telles que des opérations de découpage, de moussage ou de thermoformage, s'effectuent aux moyens d'outils ou de moules fixés sur des plateaux horizontaux opposés, transmettant ou recevant les efforts engendrés lors de cette opération. En général, au moins l'un des plateaux est mobile, soit pour réaliser le mouvement de travail, soit pour faciliter l'introduction de la pièce ou de ses composants entre les deux plateaux, soit enfin pour permettre le changement de l'outillage. L'invention concerne plus particulièrement les plateaux faisant partie de porte-outils moins complexes et moins onéreux que les presses. Actuellement dans les porte-outils de ce type, au moins l'un des plateaux est porté par des bras, articulés en ciseaux et formant une genouillère, assurant ses déplacements. En raison des jeux fonctionnels dans les articulations et des variations d'orientation des efforts de réaction, le plateau mobile n'occupe pas toujours une position rigoureusement parallèle à l'autre plateau, ce qui perturbe la précision de l'opération en cours. Un autre inconvénient des porte-outils de ce type est que, non seulement, ils ne favorisent pas l'accessibilité du personnel devant procéder au changement d'outillage, mais aussi qu'ils n'assurent pas à l'arrêt le calage rigoureux des plateaux dans la position qui leur est donnée et mettent en donc en danger le personnel intervenant entre eux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un porte-outil à au moins un plateau mobile, compact, rigide et simple, assurant un parfait guidage et l'équilibrage des plateaux dans leur déplacement, et procurant un verrouillage mécanique dans la position qui leur est assignée. Selon l'invention, ce porte-outil à au moins un plateau mobile comporte - un bâti à quatre colonnes verticales munies chacune d'une crémaillère, - au moins un plateau mobile portant, montés libres en rotation sur lui, d'une part, deux arbres latéraux et horizontaux, solidaires chacun de deux pignons extrêmes, engrenant chacun avec l'une des crémaillères des colonnes, et d'autre part, un arbre horizontal d'équilibrage disposé perpendiculairement et entre les deux arbres latéraux et portant, à ses extrémités, des pignons coniques extrêmes engrenant avec des pignons coniques calés sur les deux arbres précités, - des moyens moteurs aptes à déplacer le plateau précité en translation verticale et dans les deux sens, - et au moins un corps de positionnement du plateau, ce corps, calable en translation sur l'une des colonnes mais avec possibilité de réglage de sa position verticale, portant un doigt transversal relié à des moyens moteurs aptes à le faire saillir en position de verrouillage, position dans laquelle il cale le plateau en pénétrant dans un alésage ménagé dans une barre verticale d'attelage, solidaire de ce plateau. Grâce à cet agencement, les déplacements du plateau sont parfaitement guidés par les colonnes et sa position reste toujours parallèle à sa position de départ et à l'autre plateau du porte-outil. Par ailleurs, lorsque la barre d'attelage coopère avec le doigt de verrouillage du corps de positionnement, le plateau mobile occupe une position verticale rigoureuse améliorant la précision de la fabrication. Ce calage permet également au plateau mobile de supporter des efforts de poussée importants sans risque de se déplacer sur les colonnes et assure la sécurité du personnel, lorsqu'il faut intervenir entre les deux plateaux du porte-outil. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution du porte-outil selon l'invention. Figure 1 est une vue, en perspective, partielle avec coupe montrant une première forme d'exécution de ce porte-outil, Figure 2 est une vue partielle en perspective montrant, à échelle agrandie, et avec coupe partielle, une forme d'exécution du corps de positionnement, Figure 3 est une vue de côté en élévation montrant une autre forme d'exécution du porte-outil. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, le porte-outil est composé d'un bâti désigné, par la référence 2 et pouvant, ou non, supporter un plateau horizontal fixe faisant vis à vis au plateau mobile 3. Ce bâti 2 porte quatre colonnes verticales 4 comportant chacune une crémaillère verticale 5. Chacune des crémaillères fait vis à vis à l'une des crémaillères taillées dans l'une des colonnes voisines. Dans le plateau mobile 3, sont montés libres en rotation deux arbres horizontaux et latéraux 6. Chaque arbre est solidaire de deux pignons extrêmes 7 engrenant avec les crémaillères 5 correspondantes. Le châssis 3 porte également un arbre d'équilibrage 8, qui est également horizontal, mais est disposé perpendiculairement aux deux arbres 6. A chacune de ses extrémités, l'arbre 8 est muni d'un pignon conique 9 engrenant avec un pignon conique complémentaire 10, porté par l'arbre 6 correspondant. Dans la forme d'exécution représentée, l'arbre d'équilibrage 8 est disposé dans le plan médian longitudinal du châssis 3, mais il est évident qu'il peut aussi être disposé latéralement. Le châssis 3 coulisse sur les colonnes 4 par l'intermédiaire de paliers de guidage 12, dont au moins l'un, et par exemple celui 12a aux figures 1 et 2, porte une barre d'attelage 13. Comme le montre plus en détails la figure 2, cette barre 13 fait saillie verticalement du palier 1 2a, par exemple vers le bas à la figure 2, et comporte à son extrémité libre un alésage 14 destiné à coopérer avec un doigt de verrouillage 15, monté coulissant horizontalement dans un corps de positionnement 16. En pratique, ce corps est composé de deux éléments 1 6a-1 6b en forme de collier et dont le plan de joint passe par le plan médian de la crémaillère de la colonne sur laquelle il se fixe. Chaque élément est traversé longitudinalement par un alésage semi-cylindrique 17, apte à coiffer la colonne 4 et comportant, en saillie dans cet alésage, une denture 18 apte à s'engager dans la denture de la crémaillère 5. Sur le corps 16a sont fixés les moyens moteurs commandant les déplacements du doigt 15, et par exemple, le corps 19 d'un vérin pneumatique ou hydraulique.Les deux éléments 16a-16b sont assemblés l'un à l'autre par des boulons transversaux 20. Enfin, le châssis 3 est associé à des moyens moteurs aptes à le déplacer verticalement dans les deux sens, moyens qui, dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, sont constitués par un moteur électrique 22 entraînant en rotation l'arbre 8. On conçoit aisément que, lorsque le châssis 2 est déplacé verticalement, il est parfaitement guidé par les quatre colonnes verticales 4 et que, grâce aux arbres latéraux 6 et aux pignons 7 coopérant avec les crémaillères 5, il se déplace parallèlement à lui-même, quelle que soit la course qu'il ait à effectuer. La précision de sa position d'arrêt est assurée par butée sur le corps de positionnement 16, parfaitement calée sur l'une des colonnes par sa denture 18 et son calage est assuré par engagement du doigt de verrouillage 15, dans l'alésage 14 de sa barre d'attelage 13. Grâce à cet agencement, le plateau peut être très facilement soulevé verticalement pour permettre l'introduction d'une pièce audessous de lui et être ramené, dans sa position de travail, en conservant sa position parallèle par rapport au plateau inférieur ou par rapport à l'ébauche qui a été introduit sous lui. Lorsque cette position est verrouillée par le doigt 15 et grâce au parfait accrochage assuré par le corps de positionnement 16, le plateau mobile 3 peut supporter des efforts de réaction verticaux vers le haut très importants et sans que cela affecte son positionnement. La forme d'exécution représentée à la figure 3 diffère de la précédente par la forme des moyens moteurs assurant les déplacements du plateau mobile 3. En effet, ces moyens sont constitués par, au moins un vérin hydraulique 25, dont le corps est articulé en 26 sur une console du bâti 2 et dont la tige est articulée en 27 sur une patte 28 solidaire du plateau mobile 3. La localisation sur un seul côté du plateau de l'effort moteur provoquant ses déplacements ne gêne en rien le maintien de son parallélisme, puisque celui-ci est assuré par les arbres 8-6 et les pignons 7 engrenant avec les crémaillères 5 des colonnes. Cette figure montre également que, pour immobiliser le plateau mobile 3 en position haute, représentée en traits mixtes à la figure 3 et correspondant, par exemple, à une position d'effacement permettant de faciliter le changement d'outillage, ce plateau mobile comporte, en saillie de sa face supérieure, un anneau d'accrochage 29 apte à coopérer avec un crochet 30, articulé en 32 sur le sommier 33 du porte-outil. Le crochet 30 est associé à des moyens permettant de l'effacer pour permettre la redescente du châssis mobile 3, moyens qui, dans la forme d'exécution représentée, sont constitués par un vérin 34, pneumatique ou hydraulique. Il est évident que le plateau mobile 3 qui, dans les formes d'exécution décrites, coopèrent avec un chariot porte-ébauche 35, peut aussi coopérer avec un plateau inférieur fixe ou avec un autre plateau mobile, structuré comme lui et comportant comme lui au moins un corps de positionnement 16. Dans le cas de deux plateaux mobiles, les corps de positionnement 16 associés à chacun des plateaux sont disposés de part et d'autre de la zone de travail. Avec cet agencement, le porte-outil comporte un seul plateau mobile ou deux plateaux mobiles, le réglage précis de la hauteur de travail H à la figure 3 s'effectue rapidement par le seul déplacement du ou des corps de positionnement 16 sur les colonnes 4. Enfin, le corps de positionnement 16 qui est ici représenté audessous du plateau mobile 3 peut aussi être disposé au-dessus pour coopérer avec une barre d'attelage saillant vers le haut. Lorsque cette forme d'exécution est mise en oeuvre avec un plateau, mobile dont le mouvement vertical participe à l'opération en cours d'exécution, le corps de positionnement assure le calage de ce plateau mobile supérieur en remplacement du crochet 30, c'est à dire assure la retenue de sécurité du plateau, lorsqu'il est en position d'effacement vertical, par exemple, pour le changement d'outillage. Il ressort de ce qui précède que le porte-outil selon l'invention, permet d'obtenir des déplacements parallèles et précis, du ou des plateaux mobiles, et améliore considérablement la précision du travail. Par ces moyens de positionnement et de verrouillage du plateau dans certaines positions, il permet aussi d'améliorer la sécurité du personnel devant intervenir entre les plateau du porte-outil. REVENDICATIONS 1. Porte-outil à au moins un plateau mobile caractérisé en ce qu'il comporte - un bâti (2) à quatre colonnes verticales (4) munies chacune d'une crémaillère (5), - au moins un plateau mobile (3) portant, monté libre en rotation sur lui, d'une part, deux arbres latéraux et horizontaux (6), solidaires chacun de deux pignons extrêmes (7), engrenant chacun avec l'une des crémaillères (5) des colonnes (4), et d'autre part, un arbre horizontal d'équilibrage (8) disposé perpendiculairement et entre les deux arbres latéraux (6) et portant, à ses extrémités, des pignons coniques extrêmes (9) engrenant avec des pignons coniques (10) calés sur les deux arbres précités, - des moyens moteurs (22-25) aptes à déplacer le plateau précité en translation verticale et dans les deux sens, - et au moins un corps (16) de positionnement du plateau (3), ce corps, calable en translation sur l'une des colonnes (4) mais avec possibilité de réglage de sa position verticale, portant un doigt transversal (15) relié à des moyens moteurs (19) aptes à le faire saillir en position de verrouillage, position dans laquelle il cale le plateau en pénétrant dans un alésage (14) ménagé dans une barre verticale d'attelage (13) solidaire de ce plateau. 2. Porte-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'équilibrage (8) est disposé sensiblement au milieu du châssis du chariot (3). 3. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont constitués par un moteur électrique (22) entraînant en rotation l'arbre d'équilibrage (8). 4. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2. caractérisé en ce que les moyens moteurs sont constitués par au moins un vérin hydraulique (25) interposé entre le plateau mobile (3) et le bâti (2). 5. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps de positionnement (16) est composé de deux éléments (1 6a-1 6b) en forme de collier dont le plan de joint passe par le plan diamétral de la colonne (4) formant également plan longitudinal médian de la crémaillère correspondante (5) et dont la liaison est assurée par des boulons transversaux (20), chaque élément comportant, en saillie de son alésage semi-cylindrique (17) pour la colonne (5), une denture de calage (18) apte à s'engager dans la denture de la crémaillère (5). 6. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le doigt de verrouillage (15) de la barre d'attelage (13) est ménagé à l'extrémité de la tige d'un vérin dont le corps (19) est calé sur l'un des éléments (16a) du corps de positionnement (16). 7. Porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le plateau mobile (3) comporte, en saillie de sa face supérieure, un anneau (29) apte à coopérer, en position d'effacement du plateau, avec un crochet (30) articulé sur le sommier (32) du bâti et relié à des moyens (34) aptes à l'amener en position d'effacement hors de l'anneau.