Brevet FR2900919A1 — publié le 20071116

Banc en plaque pour guidage de machine lourde L'invention concerne les dispositifs de guidage linéaire d'éléments mobiles lourds de machines, par exemple des machines à double guidage, en pont, à portique, à traverse large, à doubles bancs parallèles. La fonction de guidage est assurée par des supports appelés bancs sur lesquels sont fixés des rails. Le banc permet de réaliser la liaison précise et rigide entre les rails de guidage d'un axe de machine et un socle assurant la rigidité de l'ensemble qui peut être un massif de béton ou une structure métallique rigide. Le banc assure aussi la fixation des éléments indispensables aux fonctions annexes telles que protecteurs, moteur de déplacement, règle de mesure. Traditionnellement, un banc de machine est une pièce mécanique dont le brut est obtenu par mécanosoudure de plaques prédécoupées ou par fonderie ; ensuite, elle est usinée afin d'obtenir des surfaces d'assemblage géométriquement correctes. La réalisation habituelle consiste en une poutre dont la section est un rectangle presque aussi haut que large, entrecoupé de raidisseurs. Dans un exemple typique de réalisation, on peut avoir une poutre creuse d'environ 800mm de large sur 420mm de haut, réalisée dans des plaques d'environ 20 à 25 mm d'épaisseur. La réalisation traditionnelle présente des inconvénients. La gamme d'obtention est longue et onéreuse, avec 30 les étapes suivantes : -dessins de détail de la pièce pour soudure ou fonderie avec des cloisons et des cavités. -réalisation de la pièce brute par un spécialiste de soudure ou de fonderie. 35 -stabilisation thermique avec transport. -préparation des surfaces et peinture d'apprêt. - traçage avec difficultés d'intégrer les écarts des bruts. - usinage d'ébauche avec d'importantes déformations 5 de la pièce. -usinage complémentaire pour corriger les déformations. - usinage en finition. -nettoyage et peinture finale. 10 La gamme de réglage est également complexe, notamment pour les raisons suivantes : -les points de fixation des rails sont éloignés des fixations au béton. -les réglages en lacet, tangage et roulis sont 15 interdépendants. Le but de l'invention est de proposer une nouvelle conception de banc de machine qui ne présente pas ces inconvénients ou du moins qui les réduise considérablement. 20 L'invention atteint son but grâce à un banc de guidage :Linéaire de machine lourde pour servir d'interface entre une structure assurant la rigidité de l'ensemble, telle qu'un massif de béton ou une structure métallique rigide, et au moins un rail de guidage de la 25 machine, caractérisé en ce que le banc est composé par une bande épaisse en métal massif, et non plus par un assemblage mécano-soudé. La bande est obtenue soit par découpe dans une plaque ayant une épaisseur adéquate, soit par mise à 30 longueur dans un profilé sortant des laminoirs. Les avantages obtenus selon cette conception sont les suivants . La gamme d'obtention est réduite : -pas de dessins de pièce brute,, simplement un débit 35 de matière brute. -pas d'intervention d'un spécialiste de soudure ou de fonderie. - pas de stabilisation thermique. - pas de préparation des surface ni peinture. -pas de traçage. -usinage de l'ébauche sur un brut maîtrisé. -usinage complémentaire partiel pour corriger les déformations. - usinage de finition. La gamme de réglage est simplifiée : - les points de fixation des rails sont très proches des fixations au béton. - les réglages en lacet, tangage et roulis sont sans interaction. Les dimensions de la bande dépendent des applications visées. Dans des exemples d'application typiques, la section brute de la bande épaisse avant usinage peut-être de l'ordre de 60 à 100 mm d'épaisseur, par exemple environ 80 mm d'épaisseur. Sa largeur peut être de l'ordre de 400 à 700 mm, par exemple de l'ordre de 500 mm,. Ce profil est constant sur toute la longueur du banc, c[ui peut faire par exemple entre 3 et 15 mètres de long. Avantageusement, la bande est disposée à plat sur une face principale du socle. Cette face, et donc la bande, peut être horizontale, mais peut aussi être verticale ou oblique selon les cas. Avantageusement, la bande est supportée sur le socle par des vérins de nivellement prévus à intervalles réguliers, par exemple le long des deux bords longitudinaux de la bande. Il est prévu des vérins de nivellement agissant sur la hauteur de la bande et des vérins d'alignement agissant sur l'alignement par rapport à une bride latérale. Les vérins de nivellement sont prévus avantageusement en alternant vérins de poussée et vérins de traction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, en référence aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un banc conforme à l'invention pour une machine dont n'est représentée qu'une partie. -la figure 2 est une vue en coupe transversale du 10 banc de la figure 1. -la figure 3 est une vue de détail d'un mode de réalisation plus précis du banc des figures 1 et 2. Les figures montrent la moitié d'une installation de guidage d'un portique de machine ou traverse mobile 15 10 qui doit se déplacer longitudinalement sur deux rails 11 (un seul rail 11 est représenté, un rail analogue est prévu à l'autre extrémité non représentée de la traverse mobile, symétrique de celle qui est représentée). Chaque rail 11 est supporté sur un banc de guidage constitué 20 d'une bande épaisse horizontale 12 portée par un massif longitudinal 13 en béton armé présentant une face horizontale, permettant de placer le dispositif de guidage à un certain niveau au-dessus du sol de béton 14 et de lui, apporter toute la rigidité nécessaire. Les 25 installations concernées par l'invention sont en effet les installations lourdes où on utilise un socle, en béton ou métallique, pour assurer la rigidité de l'ensemble, et non les installations autoporteuses plus petites. 30 Pour régler parfaitement la bande, il est prévu de place en place, le long des deux bords de la plaque 12 des vérins de nivellement, alternant en vérins de poussée 15 aptes à pousser la plaque 12 vers le haut et en vérins de traction 16 aptes à tirer vers le bas la 35 plaque 12. La figure 1 montre les lamages 20 correspondant à l'emplacement des vérins de nivellement. Naturellement, on pourrait utiliser des vérins de nivellement qui possèdent un bridage ou des vérin de traction concentriques aux vérins de poussée, ou toute autre disposition équivalente. Le long d'un bord de la bande horizontale 12 est disposée une bride longitudinale 17 servant de référence pour des vérins d'alignement latéral 18. La combinaison d'action de ces trois sortes de vérins permet de régler le lacet, le tangage et le roulis de la bande 12, sans interaction entre ces différentes grandeurs. L'absence d'interaction est rendue possible par l'utilisation d'une bande 12 alors qu'au contraire, l'utilisation classique d'un caisson entraînait une interaction entre ces facteurs. La machine 10 est guidée sur le rail 11 par l'intermédiaire de patins de guidage 21 (associés à des cales de réglage de hauteur 21') présentant des jeux d'organe de roulement non représentés coopérant avec une ou généralement plusieurs faces du rail 11. Le ou les rails 11 peuvent être placés sur la face supérieure de la bande 12, voire sur la tranche. Sur le bord externe de la bande 12, on peut prévoir une règle de mesure 22 qui peut être lue par des capteurs embarqués sur la traverse 10. Enfin la figure 3 montre le moteur linéaire 23 qui sert à mouvoir le portique 10. Les différents usinages sur les trois faces de la bande 12 permettent d'assembler tous les éléments 30 nécéssaires : -vis de calage et de blocage sur le béton (les vérins 15, 16, 18) - rails de guidage et de précision il - règle de mesure 22 35 -butoir de sécurité 6 2900919 - protecteur mobile - tôlerie de protection ou d'embellissement -éléments de moteur 23 ou de crémaillères. La réduction important des étapes de fabrication, 5 la simplification de la gamme de réglage et la diminution de la masse de matière permet : - de réaliser une diminution importante des coûts de réalisation et de transport ; - de diminuer la durée de fabrication avec un délai 10 fiable ; d'avoir un brut matière fiable ; tout en assurant la fonction principale de tenue des rails de guidage avec le même comportement statique et dynamique que les solutions traditionnelles. 15 REVENDICATIONS 1) Banc de guidage linéaire de machine lourde (10) pour servir d'interface entre un socle (13) assurant la rigidité de l'ensemble et au moins un rail (11) de guidage de la machine, caractérisé en ce que le banc est composé par une bande épaisse (12) en métal massif. 2) Banc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande (12) est: obtenue par découpe dans une plaque ayant une épaisseur adéquate, ou par mise à longueur dans un profilé sortant des laminoirs. 3) Banc selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la bande (12) est supportée sur le socle (13) par des vérins de nivellement (15, 16) agissant sur la hauteur de la bande (12). 4) Banc selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits vérins de nivellement (15, 16) sont prévus à intervalles réguliers le long des deux bords longitudinaux de la bande (12). 5) Banc selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les vérins de nivellement (15, 16) sont: prévus en alternant vérins de poussée (15) et vérins de traction (16).35 6) Banc selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par des vérins d'alignement (18) agissant sur l'alignement par rapport à une bride latérale (17). 7) Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section brute de la bande épaisse avant usinage est de l'ordre de 60 à 100 mm d'épaisseur et de 400 à 700 mm de largeur. 8) Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la longueur de la :bande (12) est comprise entre 3 et 15 mètres. 9) :Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le socle (13) est un massif en béton. 20 10) Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la bande (12) est disposée à plat sur une face du socle (13). 25 11) Banc selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la bande (12) est disposée horizontalement. 10 15