Brevet FR2949712A1 — publié le 20110311

PRESSE COMPORTANT UN DISPOSITIF DE CENTRAGE DES OUTILS [0001] Le domaine technique de l'invention concerne les presses destinées à réaliser, au moyen d'outils, diverses opérations sur des objets à former. Classiquement, une presse est constituée d'un plateau inférieur et d'un plateau supérieur destinés à recevoir des outils, ainsi que d'une motorisation prévue pour rapprocher ces deux plateaux, afin d'imprimer une forme particulière à l'objet situé entre les outils. Le positionnement des outils sur les plateaux tient une place primordiale dans la réussite de l'opération de formage de l'objet. Plus spécifiquement, les presses selon l'invention ont donc la particularité de faire intervenir des plateaux permettant un bon positionnement des outils. Le terme � formage � est à interpréter de façon générale, et peut recouvrir, par exemple, l'emboutissage ou l'estampage. [0002] Pour bien comprendre l'invention, il faut signaler que les notions de �pré-positionnement � et de � pré-centrage � sont équivalentes. De même, il faut distinguer les pions � de pré-positionnement ou de pré-centrage � et les pions de centrage, qui interviennent à des étapes différentes du processus de fixation de l'outil sur le plateau de presse. [0003] Les presses dotées d'un dispositif de pré-positionnement d'un outil sur un plateau existent et ont déjà fait l'objet de brevets. On peut, par exemple, citer le brevet EP0308370B1, qui se rapporte à un dispositif pour fixer, en position bien définie, une pièce sur un logement de pièce ou un outil sur un logement d'outil, ledit dispositif mettant en oeuvre la coopération de broches de centrage en saillie appartenant au logement de pièce ou d'outil, avec des orifices de centrage situés sur un porte-pièce ou un porte-outil. Le principe de ce dispositif, est qu'un élément du porte-pièce ou du porte-outil, comportant un orifice de centrage, est monté avec possibilité de déplacement élastique, par rapport à un orifice de centrage fixe, dudit porte-pièce ou dudit porte-outil. [0004] Les presses selon l'invention, sont dotées d'un dispositif de pré-positionnement d'un outil sur un plateau, impliquant notamment l'interaction d'au moins un pion avec au moins une rainure, ledit pion et ladite rainure appartenant indifféremment à l'outil ou au plateau, et possédant un moyen de verrouillage permettant de capturer le pion dans la rainure à un endroit bien prédéterminé, afin de figer l'outil dans la position appropriée sur le plateau, sans risque de déviation intempestive, susceptible de nuire à la qualité de l'opération de formage sur l'objet. Cette phase de pré-positionnement ou de pré-centrage intervient avant la phase de centrage proprement dite, et est rendue nécessaire en raison, d'une part, de la masse et du volume importants des outils à centrer, rendant leur manipulation hasardeuse, et, d'autre part, de la précision recherchée pour l'emplacement de l'outil sur le plateau. Ce dispositif de pré-positionnement est donc précis, fiable, et reproductible, et sa rapidité de mise en oeuvre octroie un gain de temps appréciable, dans la mise en place des outils sur les plateaux de presses. [0005] La présente invention a pour objet une presse destinée à former un objet, comprenant un plateau inférieur et un plateau supérieur destinés à recevoir des outils, ainsi qu'une motorisation prévue pour rapprocher les plateaux afin de faire interagir les outils, entre lesquels est placé l'objet à traiter, ladite presse possédant un dispositif de pré- positionnement et un dispositif de centrage d'au moins un outil sur au moins un plateau. La principale caractéristique technique d'une presse selon l'invention, est que le dispositif de pré-positionnement implique au moins un pion solidaire de l'outil et au moins une rainure solidaire du plateau, ledit pion venant s'insérer dans ladite rainure pour permettre un guidage puis un pré-positionnement de l'outil sur le plateau, la rainure possédant des moyens de verrouillage permettant de figer le pion dans une position prédéterminée. Généralement, les outils servant à une presse sont lourds et volumineux, rendant leur manipulation difficile et hasardeuse, notamment lorsqu'il s'agit de les solidariser aux plateaux de ladite presse, dans la position convenue. Souvent, ces outils sont acheminés de façon approximative, au dessus des plateaux, par l'intermédiaire d'un pont roulant, et il est donc fondamental de faciliter leur pré-positionnement manuel sur lesdits plateaux, au moyen de dispositifs de centrage simples, ne nécessitant ni manoeuvres compliquées, ni efforts physiques trop intenses. Une fois les outils placés dans leur position définitive de travail sur les plateaux, il devient tout aussi essentiel, de les figer temporairement dans ces positions avant de les centrer définitivement, de manière à éviter toute déviation intempestive, aussi minime soit-elle, qui nécessiterait une nouvelle mise en position lourde et pénible, ou qui générerait une fixation finale approximative des outils sur les plateaux, avec des conséquences éventuelles sur la qualité de l'opération de formage à réaliser sur l'objet. Le dispositif de centrage peut être assuré, par exemple, par d'autres pions prévus et dimensionnés à cet effet, interagissant avec des orifices bien spécifiques des plateaux. Les pions de centrage et les orifices interagissant dans le cadre du dispositif de centrage de l'outil sur le plateau; peuvent indifféremment appartenir au plateau ou à l'outil. [0006] Avantageusement, la rainure possède une extrémité évasée, pour faciliter l'insertion du pion de pré-centrage avec une certaine tolérance. En effet, les objets se retrouvent généralement suspendus à un pont roulant, qui les achemine, de façon approximative, au dessus des plateaux, et ont tendance à légèrement se balancer. Il est donc important de simplifier leur pré-positionnement manuel, en favorisant l'entrée des pions de pré-centrage dans les rainures appropriées, au niveau d'une rampe de guidage. De cette manière, les pions peuvent venir se positionner facilement et rapidement dans les rainures, évitant à l'opérateur d'exécuter une phase d'approche trop précise, toujours difficile à réussir avec des outils lourds et encombrants [0007] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite extrémité des rainures est de forme sensiblement triangulaire. Pour cette configuration, la partie la plus évasée matérialise l'ouverture de la rainure, et la partie la plus étroite est prolongée par ladite rainure. Cette forme est privilégiée, car elle peut être réalisée au moyen d'un usinage usuel et bien maitrisé. [0008] De façon préférentielle, l'axe longitudinal du pion est sensiblement vertical, ledit pion étant solidarisé à la partie inférieure de l'outil, et la rainure s'étend selon une direction sensiblement horizontale, à la surface du plateau inférieur. De cette manière, le pré-centrage ou pré-positionnement de l'outil s'effectue dans un plan sensiblement horizontal du plateau. [0009] Préférentiellement, les moyens de verrouillage impliquent un promontoire en fond de rainure, s'étendant selon une direction sensiblement verticale, et contre lequel vient s'appuyer, au moyen d'un organe précontraint, une butée mobile. Sous l'effet d'une pression, la butée peut être repoussée momentanément du promontoire, et, lorsque cette pression est supprimée, la butée a tendance à revenir en appui contre le promontoire sous l'effet de l'organe précontraint. Autrement dit, les moyens de verrouillage, comprennent la rainure, le promontoire et la butée mobile. Le fond des rainures matérialise la partie la plus basse des rainures, et le promontoire est assimilable à une protubérance, qui émerge vers le haut. [0010] De façon avantageuse, la butée est placée dans la rainure derrière le promontoire par rapport à l'entrée de ladite rainure, et est mobile selon une direction parallèle à l'axe de la rainure, le pion étant destiné à repousser la butée du promontoire, lors de la phase de pré-positionnement de l'outil sur le plateau, afin de venir se coincer entre ledit promontoire et ladite butée. Autrement dit, le pion de pré-centrage pénètre dans la rainure par l'une de ses extrémités. L'outil est ensuite déplacé horizontalement, de manière à faire progresser le pion dans la rainure, jusqu'à ce qu'il dépasse le promontoire en repoussant la butée mobile. Une fois la butée suffisamment éloignée du promontoire, l'outil est descendu pour que le pion vienne se coincer entre le promontoire et la butée mobile. De cette manière, l'outil est figé suivant la direction de la rainure. [0011] Avantageusement, les pions sont montés à demeure dans l'outil, lesdits pions étant escamotables dans ledit outil, lorsque celui-ci est posé sur une surface plane. [0012] De façon préférentielle, pour le pré-positionnement d'un outil, le plateau possède deux rainures parallèles. Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, les rainures sont situées à la même abscisse par rapport à l'axe de déplacement horizontal de l'outil, lorsque les pions progressent dans les rainures. Autrement dit, les rainures sont alignées suivant un axe perpendiculaire, par rapport à leur axe longitudinal. Selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, les rainures sont alignées, de sorte que leurs axes longitudinaux soient alignés l'un sur l'autre. De cette manière, par rapport au sens de propagation des pions dans les rainures, celles-ci sont positionnées l'une derrière l'autre. [0013] L'invention se rapporte également à un procédé de pré-positionnement et de centrage d'un outil sur un plateau de presse, l'outil possédant au moins un deux pion sensiblement vertical, et ledit plateau possédant au moins une rainure sensiblement horizontale, possédant une extrémité évasée, un promontoire implanté sur son fond et s'étendant selon une direction sensiblement verticale, et une butée mobile selon une direction horizontale et parallèle à l'axe de ladite rainure, ladite butée venant en appui contre le promontoire au moyen d'un organe précontraint, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - L'outil est acheminé de façon approximative au dessus du plateau sur lequel il doit être fixé, - L'outil est déplacé manuellement selon une direction horizontale, et parallèle à l'axe longitudinal de la rainure, - L'outil est descendu, pour qu'une partie du pion se présente devant l'entrée évasée, - L'outil est déplacée horizontalement de manière à ce que le pion s'engage dans l'entrée évasée et se déplace dans la rainure, jusqu'à dépasser le promontoire, et venir exercer une pression sur la butée mobile, - La butée est repoussée du promontoire, et, lorsque le pion a totalement dépassé le promontoire, il vient se coincer entre ledit promontoire et ladite butée. - L'outil est à nouveau descendu pour venir au contact du plateau, afin que les pions de centrages s'engagent dans les logements prévus à cet effet. [0014] Avantageusement, le centrage définitif de l'outil est réalisée aux moyens de pions de centrage solidaires du plateau et venant s'insérer dans des orifices spécifiques de l'outil. [0015] L'invention n'est limitée, ni à une seule sorte d'outil, ni à un seul outil. Elle n'est pas plus limitée par le nombre de pions et de rainures. Deux outils différents ou identiques peuvent, par exemple, être pré-positionnés et fixés sur un même plateau, à partir d'un procédé selon l'invention. [0016] Les presses selon l'invention, présentent l'avantage d'être préparées rapidement et avec fiabilité, grâce à un procédé simple et rapide à mettre en oeuvre, de pré-centrage et de centrage d'un outil sur un plateau. Elles ont donc l'avantage de présenter un certain caractère de modularité, en pouvant s'adapter, au niveau de leurs outils facilement interchangeables, à différents objets à traiter. Enfin, cette opération consistant à implanter un outil sur un plateau de presse, à partir d'un procédé de pré-positionnement et de centrage selon l'invention, peut être réalisée par un seul opérateur. [0017] On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'une presse selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 4c. - La figure 1 est une vue partielle d'une presse selon l'invention, montrant un outil destiné à être fixé sur un plateau. - La figure 2 est une vue zoomée de la figure 1, montrant en perspective, un dispositif de pré-positionnement et de verrouillage d'un outil sur un plateau. - La figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de pré-positionnement et de 15 verrouillage d'un outil sur un plateau. - La figure 4a est une vue en coupe d'un outil et d'un plateau, et illustre une première étape d'un procédé de pré-positionnement et de centrage selon l'invention, - La figure 4b est une vue en coupe d'un outil et d'un plateau, et illustre une 20 étape intermédiaire d'un procédé de pré-positionnement et de centrage selon l'invention, - La figure 4c est une vue en coupe d'un outil et d'un plateau, et illustre une étape finale d'un procédé de pré-positionnement et de centrage selon l'invention, 25 [0018] En se référant à la figure 1, une presse 1 selon l'invention, comprend un plateau inférieur 2 horizontal et un outil 3 destiné à venir se fixer sur ledit plateau 2, dans une position prédéterminée. Cette presse comprend également, non visibles sur cette figure, un plateau supérieur sur lequel est arrimé un outil, et une motorisation destinée à rapprocher les deux plateaux 2, de façon à faire coopérer les deux outils 3, dans le but d'imprimer une 30 forme particulière à un objet, initialement apposé sur l'outil 3 du plateau inférieur 2. L'outil 3 destiné à être solidarisé au plateau inférieur 2 se présente sous la forme générale d'un parallélépipède rectangle, se retrouvant également en position sensiblement horizontale. Cet outil 3 est prolongé horizontalement, au niveau de sa partie inférieure, par deux protubérances 4 traversées chacune par un pion 5 de pré-centrage ou de pré- positionnement, vertical, ces protubérances 4 possédant chacune une face supérieure horizontale 7 et une face inférieure horizontale. Ces pions 5 sont cylindriques et parallèles entre eux, et possèdent chacun une tête plate élargie 6, lesdits pions 5 étant positionnés sur chacune des deux protubérances 4, de sorte que leur tête élargie 6 émerge de la face supérieure 7 de chacune desdites protubérances 4 en étant au contact de ladite face 7, et de sorte que le pion 5 émerge majoritairement de la face inférieure de ces protubérances 4. Ces pions de pré-centrage 5 sont posés à demeure dans les protubérances 4, et peuvent être escamotés dans l'outil 3, lorsque celui-ci est posé à même le sol. Le coté 8 de l'outil 3, duquel saillent les deux protubérances 4, comporte une encoche centrale 9, réalisée dans une avancée s'étendant parallèlement aux deux protubérances 4, cette encoche 9 ayant un profil en U. La face supérieure 10 du plateau inférieur 2 comprend une multiplicité de pions de centrage 11 alignés le long de l'un de ses axes de symétrie, chaque pion 11 de centrage 11 étant destiné à coopérer avec chaque encoche 9 de l'outil 3. Cette surface supérieure 10 comprend également deux rainures 12 parallèles, dotées chacune d'une extrémité évasée 13, et destinées à interagir avec les pions de pré-centrage 5 de l'outil 3, ces deux rainures 12 étant disposées de part et d'autre de l'axe de symétrie, le long duquel sont alignés les pions de centrage 11, l'axe longitudinal de chacune desdites rainures 12 étant parallèles à cet axe de symétrie. [0019] En se référant à la figure 2, chaque rainure 12 comprend une extrémité évasée 13, amenée à servir d'entrée au pion de pré-centrage 5 correspondant de l'outil 2, cette extrémité 13 ayant préférentiellement une forme sensiblement triangulaire. L'ouverture de la rainure 12 est matérialisée par la partie la plus évasée de l'extrémité en V, la partie la plus étroite de cette extrémité 13, étant prolongée par une partie rectiligne 14 de section constante, et de longueur limitée. L'entrée de la rainure 12, qui est située au niveau de la partie évasée 13, présente au niveau de son fond, un promontoire 15, s'étendant verticalement de façon à surélever ledit fond, la partie rectiligne 14 de la rainure 12 étant occupée par une butée mobile 23 et une butée fixe 16, ladite butée fixe 16 prenant appui contre la paroi de la rainure 12, matérialisant l'autre extrémité de la rainure 12, c'est-à-dire celle qui est opposée à l'extrémité évasée 13. Un pion de pré-positionnement 5 est représenté dans la bonne position, sans l'outil 3 qui le soutient. La flèche 17 représente le sens de déplacement de l'outil 3 lors de la phase de pré-positionnement, et montre les prémices de l'interaction entre le pion de pré-positionnement 5 et la rainure 12 correspondante. [0020] En se référant à la figure 3, le promontoire 15 de la rainure 12, présente une face inclinée 18 en entrée de rainure 12, se prolongeant par une face plane 19 horizontale, délimitant la partie la plus haute dudit promontoire 15, ladite face plane 19 se prolongeant par une cassure, matérialisée par une face verticale 20, située à l'opposé de la face inclinée 18, au niveau de la partie rectiligne 14 de la rainure 12. Ce profil particulier du promontoire 15, est destiné à favoriser l'entrée du pion de pré-centrage 5 dans la rainure 12, puis sa progression dans ladite rainure 12, et enfin son blocage derrière ledit promontoire 15, sans possibilité de retour selon une direction horizontale. La partie rectiligne 14 de la rainure 12, comprend une butée mobile 23 et une butée fixe 16, en appui à la fois contre le fond de la rainure 12 et contre un couvercle supérieur 22 fixé à l'extrémité de la partie 14 rectiligne, opposée à l'extrémité évasée 13 de la rainure 12. Les deux butées 16,23 sont mutuellement repoussées l'une de l'autre, par un ressort 24 précontraint, entourant un axe 25 parallèle à l'axe longitudinal de la partie rectiligne 14 de la rainure 12, et joignant lesdites butées 16,23. La distance maximale séparant lesdites butées 16,23, en l'absence de toute contrainte externe, est réglée par un évidement 26 située en face inférieure de couvercle 22, chaque butée 16,23 venant alors en appui contre deux bords opposés de cet évidement 26. En phase de pré-positionnement ou de centrage, l'outil 3 à fixer sur le plateau 2 correspondant, est déplacé pour que le pion 5 de pré- centrage puisse éventuellement venir racler le promontoire 15 par l'entrée 13 évasée de la rainure 12, puis progresser dans la partie rectiligne 14 de la rainure 12 en suivant la face supérieure horizontale 19 du promontoire 15, pour enfin repousser la butée mobile 23, afin de venir se bloquer entre la paroi verticale 20 du promontoire 15 et la butée mobile 23. [0021] En se référant aux figures 4a, 4b et 4c, un procédé de centrage et de fixation d'un 30 outil 3 sur un plateau 2 de presse 1 selon l'invention, suit les étapes suivantes. L'outil 3 est acheminé, en général par un pont roulant au dessus du plateau 2 sur lequel il doit être centré puis fixé. Cet acheminement aboutit souvent à un positionnement assez approximatif de l'outil 3 par rapport à son emplacement précis de fixation sur ledit plateau 2. Une mise en position plus précise de l'outil 3, par petites touches, est ensuite réalisée manuellement par un seul opérateur, pour aligner chaque pion 5 de pré-centrage sur l'axe longitudinal de la rainure 12 du plateau 2, qui lui correspond, les rainures 12 dudit plateau 2 étant parallèles entre elles. Une fois cet alignement effectif, l'outil 3 est descendu, comme le montre la flèche 28 de la figure 4a, de manière à présenter l'extrémité 27 émergeante de chaque pion de pré-centrage 5 devant la rainure 12 lui correspondant. Comme cela est illustré par la flèche 29 à la figure 4b, l'outil 3 est ensuite déplacé manuellement selon une direction parallèle à l'axe longitudinal des rainures 12, afin d'engager dans les parties évasées 13 des rainures 12 puis venir bloquer chaque pion de centrage 5, entre le promontoire 15 et la butée mobile 23 de la rainure 12. En se référant à la figure 4c, une fois ce pré-positionnement réalisé et verrouillé, l'outil 3 est à nouveau descendu, comme cela est indiqué par la flèche 30, pour venir au contact du plateau 2, et insérer les pions de fixation centrage 11 dans les logements 9 de l'outil 2 prévus à cet effet , cette mise au contact entrainant le retrait partiel des pions de centrage 5 des protubérances 4 de l'outil, qui les soutiennent, comme cela est illustré par la flèche 31. Il faut noter, que les rainures 12 sont parallèles entre elles sur le plateau 2, et qu'elles peuvent être, soit alignées suivant le même axe, l'une derrière l'autre par rapport au sens de déplacement de l'outil 2 pour venir insérer les pions de centrage 5 dans lesdites rainures 12, soit être situées à la même abscisse par rapport à cet axe de déplacement. REVENDICATIONS1. Presse (1) destinée à former un objet, comprenant un plateau inférieur (2) et un plateau supérieur destinés à recevoir des outils (3), ainsi qu'une motorisation prévue pour rapprocher les plateaux (2) afin de faire interagir les outils (3), entre lesquels est placé l'objet à traiter, ladite presse (1) possédant un dispositif de pré-positionnement (5,12) et un dispositif de centrage (9,11) d'au moins un outil (3) sur au moins un plateau (2), caractérisée en ce que le dispositif de pré- positionnement implique au moins un pion de pré-centrage (5) solidaire de l'outil (3) et au moins une rainure (12) solidaire du plateau (2), ledit pion (5) venant s'insérer dans ladite rainure (12) pour permettre un guidage puis un pré-positionnement de l'outil (3) sur le plateau (2), et en ce que la rainure (12) possède des moyens de verrouillage (15,23) permettant de figer le pion (5) dans une position prédéterminée. 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rainure (12) possède une extrémité évasée (13), pour faciliter l'insertion du pion (5) avec une certaine tolérance. 3. Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite extrémité (13) est de forme sensiblement triangulaire. 4. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'axe longitudinal du pion (5) est sensiblement vertical, ledit pion (5) étant solidarisé à la partie inférieure (4) de l'outil, et en ce que la rainure (12) s'étend selon une direction sensiblement horizontale à la surface (10) du plateau inférieur (2). 5. Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage impliquent un promontoire (15) en fond de rainure (12), s'étendant selon unedirection sensiblement verticale, et contre lequel vient s'appuyer, au moyen d'un organe précontraint (24), une butée mobile (23). 6. Presse selon la revendication 5, caractérisée en ce que la butée (23) est placée dans la rainure (12), derrière le promontoire par rapport à l'entrée de ladite rainure (12), et est mobile selon une direction parallèle à l'axe de la rainure (12), et en ce que le pion (5) est destiné à repousser la butée (23) du promontoire (15), lors de la phase de pré-positionnement de l'outil (3) sur le plateau (2), afin de venir se coincer entre ledit promontoire (15) et ladite butée (23). 7. Presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les pions (5) sont montés à demeure dans l'outil (3), lesdits pions (5) étant escamotables à l'intérieur dudit outil (3), lorsque celui-ci est posé sur une surface plane. 8. Presse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que pour le pré-positionnement d'un outil (3), le plateau (2) possède deux rainures (12) parallèles. 9. Procédé de pré-positionnement et de fixation d'un outil (3) sur un plateau (2) de presse (1), l'outil (3) possédant au moins un pion (5) de pré-positionnement sensiblement vertical, et ledit plateau (2) possédant au moins une rainure (12) sensiblement horizontale, possédant une extrémité évasée (13), un promontoire (15) implanté sur son fond et s'étendant selon une direction sensiblement verticale, et une butée mobile (23) selon une direction horizontale et parallèle à l'axe de ladite rainure (12), ladite butée (23) venant en appui contre le promontoire (15) au moyen d'un organe précontraint (24), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - L'outil (3) est acheminé, de façon approximative, au dessus du plateau (2) sur lequel il doit être fixé, L'outil (3) est déplacé manuellement selon une direction horizontale et parallèle à l'axe longitudinal de la rainure (12),- L'outil (3) est descendu, pour qu'une partie (27) du pion (5) se présente devant l'entrée évasée (13), - L'outil (3) est déplacée horizontalement de manière à ce que le pion (5) se déplace dans la rainure (12), jusqu'à dépasser le promontoire (15) et venir 5 exercer une pression sur la butée mobile (23), - La butée (23) est repoussée du promontoire (15), et, lorsque le pion (5) a totalement dépassé le promontoire (15), il vient se coincer entre ledit promontoire (15) et ladite butée (23). - L'outil est à nouveau descendu pour venir au contact du plateau, afin que les 10 pions de centrages s'engagent dans les logements prévus à cet effet. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que centrage définitif de l'outil (3) est réalisé au moyen de pions de centrage (11) solidaires du plateau (2), et venant s'insérer dans des orifices (9) spécifiques de l'outil (3). 15