Brevet FR2951990A1 — publié le 20110506

i La présente invention concerne le domaine des porte-outils et notamment des ensembles porte-outils comportant des outils actionnés par une presse. Plus spécifiquement l'invention est relative à un ensemble porte-outil incluant une presse qui, de manière classique, comprend un axe actionné par au moins un piston mobile dans le corps de la presse et deux plateaux parallèles entre eux, perpendiculaires à l'axe de la presse, l'un fixe, solidaire du corps de la presse et le second, solidaire de l'axe, étant mobile en déplacement par rapport au premier plateau. Des outils et contre-outils, tes que des outils de découpe, de grugeage, de poinçonnage, de pliage, sont habituellement montés sur les plateaux en vue du travail de matériaux, notamment sous forme de feuilles ou de profilés, entre lesdits plateaux. De tels ensembles porte-outils comportent traditionnellement, dans le but d'assurer le positionnement des plateaux l'un par rapport à l'autre et donc le positionnement relatif précis des poinçons et matrices, ou plus généralement des outils et contre outils montés sur lesdits plateaux, des colonnes de guidage du déplacement du plateau mobile par rapport au plateau fixe de la presse. Ces colonnes de guidage, qui sont généralement présentes aux quatre coins des plateaux quadrangulaires, ont également pour fonction de conserver le parallélisme des deux plateaux de la presse sous charge. La présence de ces colonnes, ainsi que leur nombre, qui varie selon l'importance et la dimension des plateaux est particulièrement gênante lors des opérations de déplacement et/ou de positionnement des objets, feuilles, tôles ou profilés entre les divers outils montés sur lesdits plateaux. Ces colonnes sont donc des obstacles que l'opérateur doit contourner en permanence lors du travail des matériaux précités. Notamment à cet effet, les outils sont généralement montés sur les bords extérieurs des plateaux afin que leur utilisation soit la plus éloignée possible des colonnes de guidage. En outre, un tel positionnement des outils permet l'évacuation partielle des chutes de découpe et/ou de poinçonnage des matériaux travaillés, vers l'extérieur de l'ensemble porte-outil, ou du moins d'éviter d'introduire des chutes de matériau dans la zone centrale inter-plateaux. Il est difficile, dans cette configuration, de réaliser des ensembles porte-outils peu encombrants. Un premier but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en proposant un ensemble porte-outil plus compact que ceux de l'art antérieur, qui soit facilement transportable et/ou utilisable sur un établi par exemple. Un second but de l'invention, est de limiter le nombre, voire supprimer la présence, des colonnes de guidage entre le plateau fixe et le plateau mobile de la presse, tout en conservant le positionnement relatif précis et le maintien du parallélisme des dits plateaux sous charge. A cet effet, l'ensemble porte-outil selon la présente invention, du type comportant un support sur lequel est monté une presse comprenant un axe actionné par au moins un piston mobile dans le corps de la presse et deux plateaux, le premier plateau, fixe, étant solidaire du corps de la presse et le second plateau solidaire de l'axe étant mobile en déplacement par rapport au premier plateau, des outils et contre-outils pouvant être montés sur les deux plateaux en vue du travail de matériaux, notamment sous forme de feuilles ou de profilés, entre lesdits plateaux, et est caractérisé en ce que le second plateau, mobile, est porté essentiellement par l'axe de la presse, le guidage de l'axe de la presse étant assuré par au moins un palier disposé en dehors du corps de la presse, de préférence disposé entre les deux plateaux. Par essentiellement on comprend que les deux plateaux ne comportent entre eux aucune colonne de guidage. Ainsi l'espace entre les deux plateaux est dégagé, permettant une manipulation, un déplacement et un travail aisé des objets à proximité et entre les outils. De manière classique les paliers de guidage de l'axe de la presse sont ménagés dans le corps de la presse (par exemple de part et d'autre de la course du piston). Dans la présente invention, pour compenser l'absence des colonnes de l'art antérieur, l'axe de la presse est certes dimensionné pour supporter tout ou partie de la flexion induite par le déport des postes de travail de l'outil par rapport à l'axe, mais surtout ledit axe est maintenu par des paliers disposés en dehors du corps de la presse, par exemple au niveau ou entre lesdits plateaux. Ainsi, de manière avantageuse, divers outils sont montés sur les bords périphériques des plateaux ou entre leurs dits bords et l'axe central de la presse, de manière à permettre le travail du matériau sous forme de feuille à proximité de l'axe central de la presse, voire jusqu'à proximité immédiate dudit axe. Il est donc possible d'utiliser tout l'espace entre l'axe central et les bords des plateaux pour le travail des matériaux. Une feuille ou une tôle peut ainsi être positionnée suffisamment à "l'intérieur" du porte- outil, c'est-à-dire dans la zone centrale située dans l'espace entre les deux plateaux, pour permettre son poinçonnage à une certaine distance de son bord d'extrémité, ce qui était plus difficile, voire impossible, à réaliser avec les ensemble porte-outils de l'art antérieur. De préférence, la presse repose sur un support et le corps de la presse est disposé au- dessous des plateaux sur lesquels sont montés les outils, le plateau inférieur correspondant au premier plateau fixe de la presse, et le plateau supérieur correspondant au second plateau, mobile. Le corps de la presse occupe donc la partie inférieure de l'ensemble porte-outil. Lorsque les outils sont choisis parmi au moins des outils de découpe et/ou de poinçonnage, il est avantageux que le plateau inférieur soit évidé, de manière à permettre l'évacuation des chutes de découpe et/ou de poinçonnage du matériau travaillé. L'évidement peut correspondre à une zone du plateau inférieur disposée à proximité immédiate de la matrice placée en vis à vis du poinçon ou de l'organe de découpe. Cet évidemment peut être sous la forme d'un orifice traversant (telle une large fente) ménagé dans l'épaisseur du plateau inférieur, ou correspondre à une découpe ou échancrure du bord dudit plateau en direction de l'axe central de la presse. L'ensemble porte-outil selon l'invention est très compact, les dimensions des plateaux étant avantageusement voisines de celles du diamètre du corps de la presse. Notamment, dans ce cas, la partie supérieure du corps de la presse, ou une entretoise disposée entre ledit corps de presse et le plateau inférieur, présente une surface inclinée, en vue de participer à l'évacuation des chutes de découpe, et/ou de grugeage et/ou de poinçonnage du matériau. De manière préférée, la presse est montée à rotation sur son support, de manière à permettre à l'opérateur de placer en face de lui l'outil sélectionné en fonction du travail à réaliser. Ces outils peuvent être choisis, comme indiqué ci-dessus, des outils de découpe, de poinçonnage, de grugeage, ou encore l'un des outils fixé sur le plateau de la presse peut être par exemple un outil de pliage de tôle, ou de cintrage de tube. Dans l'ensemble porte-outil, selon la présente invention, la presse est une presse à actionnement pneumatique. Une telle presse pneumatique, présente, par rapport aux presses hydrauliques un bon compromis puissance/prix, ainsi qu'une grande facilité d'utilisation grâce aux compresseurs très souvent disponibles dans les ateliers. La présente invention concerne également l'utilisation de l'ensemble porte-outil décrit ci-dessus, pour le travail, notamment par découpe, grugeage, poinçonnage et/ou pliage, de tôles ou de tubes métalliques, de plaques ou feuilles en matériau polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, en cuir, en bois ou en composite. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, se référant aux schémas annexés dans lesquels : La figure 1 présente une vue schématique en coupe de l'ensemble porte-outil selon la présente invention ; La figure 2 est une vue en perspective de dessus d'un ensemble porte-outil conforme à la présente invention montrant un flan de tôle en cours de poinçonnage ; La figure 3 est une coupe verticale médiane de l'ensemble représenté sur la figure 2 ; La figure 4 est une vue en perspective de côté de l'ensemble représenté sur la figure 2; La figure 5 est une vue en perspective de dessous montrant une autre face de l'ensemble porte-outil conforme à la présente invention représenté sur la figure 2. En se référant à la figure 1 qui présente le principe de fonctionnement de l'ensemble porte-outil conforme à l'invention, ledit ensemble est constitué dans sa partie inférieure d'une presse 1. Ladite presse 1 se compose d'un corps de presse 2 dans lequel est mobile un piston 4 actionné par l'air arrivant par une alimentation 13 ; ledit piston 4 entraîne l'axe 3 selon un déplacement vertical, qui entraîne lui-même un plateau 6 solidaire dudit axe. Un plateau 5 solidaire du corps de la presse 2 est disposé parallèlement au plateau 6 supérieur. Comme visible sur les différentes figures 1 à 5, entre les plateaux 5 et 6 sont disposés des outils permettant le travail, par exemple, de feuilles ou tôles métalliques 14. Ces outils sont fixés au plateau 6 supérieur, les contre-outils c'est-à-dire l'élément en correspondance destiné à coopérer avec l'outil pour réaliser les opérations souhaitées, étant fixé au plateau 5 inférieur. Par exemple, il est possible de fixer au plateau 6 supérieur un outil de découpe 19, ou encore de disposer une série de poinçons 16 sur le bord périphérique du plateau 6, ou encore un outil de découpe 9 positionné sur le bord périphérique du plateau 6 coopérant avec une matrice 10 (contre-outil) disposée sur le plateau 5 inférieur. L'axe 3 de la presse actionné par le piston 4 est guidé dans son déplacement, d'une part au moyen d'un palier inférieur 7 disposé dans le corps 2 de la presse et, d'autre part au moins d'un palier 8, sous forme d'une bague, disposé entre les deux plateaux 5 et 6 de manière à compenser l'effort de flexion auquel est soumis le plateau supérieur 6 lors du travail de l'un des outils. Ainsi, l'ensemble porte-outil ne comporte aucune autre colonne de guidage du déplacement du plateau 6 supérieur en direction du plateau 5 inférieur, colonnes qui sont traditionnellement présentes dans les ensembles porte-outils de l'art antérieur. Ainsi, l'opérateur n'est nullement gêné dans son travail pour déplacer la plaque 14, par exemple, entre les différents postes de découpe, de poinçonnage, etc... Ladite plaque de tôle comme représentée, par exemple sur la figure 2 ou la figure 4, peut être introduite entre les deux plateaux jusqu'à l'axe 3. Il est ainsi possible d'effectuer un poinçonnage, comme visible sur la figure 2, non plus uniquement sur le bord de la plaque 14 mais également jusqu'à une distance égale à la distance entre l'axe et le bord du plateau. Dans ces conditions se pose le problème de l'évacuation des parties découpées (chutes de découpe et/ou de poinçonnage). A cet effet, selon l'invention, sont prévus à proximité du contre-outil des outils de découpe, de grugeage et/ou de poinçonnage, des évidements respectivement notés 15A, 15C et 15B sur les figures 2 à 5. Par exemple, l'évidement 15A est une ouverture traversante permettant à la partie découpée par l'outil 19 de basculer vers le bas pour permettre son évacuation. L'évidement 15B peut être sous la forme soit d'une fente ménagée en vis-à-vis des différents poinçons 16 dans le plateau inférieur 5, soit d'orifices traversants correspondants au diamètre desdits poinçons. Quant à l'évidement 15C il correspond à une échancrure réalisée dans le plateau 5 inférieur débouchant sur le bord périphérique dudit plateau pour permettre l'évacuation des parties de tôle grugées. Pour permettre l'évacuation complète de ces chutes de découpe et/ou de poinçonnage et/ou de grugeage, il a été prévu de conférer au corps 2 de la presse une partie supérieure 12 dont la surface est inclinée vers le bas. Cette surface inclinée peut être obtenue par une forme conique du corps de presse ou encore si le corps 2 de presse est entièrement cylindrique de prévoir une entretoise (non représentée), disposée entre le corps de la presse et le plateau inférieur, présentant une surface inclinée, ou comportant un déflecteur incliné. L'ensemble porte-outil peut également comporter, comme visible sur la figure 5, un outil de pliage 17 associé à un contre-outil ou matrice 18 dont la partie supérieure comporte une rainure en forme de V. Ainsi, grâce à l'ensemble porte-outil selon l'invention tel que présenté dans l'exemple illustré aux figures, quatre types d'outils peuvent être positionnés sur les plateaux de la presse 1 permettant à l'opérateur de réaliser quatre types différents de travaux sur la feuille de tôle, par exemple. Avec des formes de plateaux différentes (par exemple hexagonale), un nombre supérieur d'outils peut être prévu. Par ailleurs, la lame de découpe 19 peut comporter une extrémité formant talon qui pénètre dans un orifice ménagé dans le plateau 5 inférieur, ou dans une plaque rapportée sur ledit plateau, comme visible sur la figure 2 à l'arrière des vis 20 de maintien de ladite plaque, de manière à créer un système anti-rotation servant à bloquer en rotation le plateau 6 supérieur par rapport audit plateau 5 inférieur fixe. Il est à noter que la presse est fixée, dans sa partie inférieure, sur un support 11 qui lui-même peut être soit placé sur un établi soit sur un bâti. Cependant, un tel ensemble est compact et facilement transportable. Il permet notamment de délivrer des puissances inférieures à 10 tonnes. Dans l'exemple d'ensemble porte-outil décrit ci-dessus, dans lequel les plateaux ont une dimension maximale de 300 mm, il est possible, avec une puissance inférieure à 3 tonnes, de travailler des tôles d'acier jusqu'à 2 mm d'épaisseur. En outre, il peut être prévu, comme visible sur les figures, et plus particulièrement sur la figure 5 qui montre une vue en perspective de dessous de l'ensemble porte-outil de l'invention, que la presse soit mobile en rotation par rapport à son support 11. Ainsi l'opérateur peut placer en face de lui l'outil qu'il sélectionne en fonction du travail qu'il souhaite réaliser, sur le profilé ou la plaque 14. 3o Il est évident que l'ensemble porte-outil selon l'invention peut être utilisé pour le travail de très nombreux matériaux par découpe, poinçonnage, cintrage et/ou pliage de tôles métalliques, de plaques, feuilles ou profilés en matériau polymère thermoplastique ou thermodurcissable, de cuir, de plaques de bois ou en composite.5 REVENDICATIONS1. Ensemble porte-outil du type comportant un support (11) sur lequel est monté une presse (1) comprenant un axe (3) actionné par au moins un piston (4) mobile dans le corps de la presse et deux plateaux, le premier plateau (5), fixe, étant solidaire du corps (2) de la presse et le second plateau (6) solidaire de l'axe (3) étant mobile en déplacement par rapport au premier plateau (5), des outils et contre-outils pouvant être montés sur les deux plateaux en vue du travail de matériaux, notamment sous forme de feuilles ou de profilés, entre lesdits plateaux, caractérisé en ce que le second plateau (6), mobile, est porté essentiellement par lo l'axe (3) de la presse, le guidage de l'axe de la presse étant assuré par au moins un palier (8) disposé en dehors du corps (2) de la presse, de préférence disposé entre les deux plateaux (5, 6). 2. Ensemble porte-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que divers outils sont montés sur les bords périphériques des plateaux (5, 6) ou entre leurs dits bords 15 et l'axe central de la presse, de manière à permettre le travail du matériau sous forme de feuille à proximité de l'axe (3) central de la presse. 3. Ensemble porte-outil selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (2) de la presse est disposé au-dessous des plateaux sur lesquels sont montés les outils, le plateau inférieur correspondant au premier plateau (5) fixe de la presse, 20 et le plateau supérieur correspondant au second plateau (6) mobile. 4. Ensemble porte-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les outils sont choisis parmi au moins des outils de découpe (19), de grugeage (9) ou de poinçonnage (16). 5. Ensemble porte-outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plateau (5) 25 inférieur est évidé, de manière à permettre l'évacuation des chutes de découpe, et/ou de grugeage et/ou de poinçonnage du matériau. 6. Ensemble porte-outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie supérieure (12) du corps (2) de la presse, ou une entretoise disposée entre le corps de presse et le plateau (5) inférieur, présente une surface inclinée, en vue de participer à 30 l'évacuation des chutes de découpe et/ou de grugeage et/ou de poinçonnage du 8matériau. 7. Ensemble porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la presse (1) est montée à rotation sur le support (11), de manière à permettre à l'opérateur de placer en face de lui l'outil sélectionné en fonction du travail à réaliser. 8. Ensemble porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des outils fixé sur le plateau de la presse est un outil de pliage (17) de tôle. 9. Ensemble porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que la presse (1) est une presse à actionnement pneumatique. 10. Utilisation de l'ensemble porte-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour le travail, notamment par découpe, grugeage, poinçonnage, pliage, et/ou cintrage, de tôles ou tubes métalliques, de plaques ou feuilles en matériau polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, en cuir, en bois ou en composite. 9 15