Rouleuse à rouleaux crénelés automatisable

Abstract

 L'invention apour objet une machine à cintrer les toles, dites rouleuse.
Dans une rouleuse de l'invention, les rouleaux crénelés 13, 14 sont soumis à la pression d'un train de trois rouleaux presseurs 13,16,17 d'axes parallèles aux axes des rouleaux crénelés, à savoir un rouleau presseur médian 16 faisant pression à la fois sur chacun des rouleaux crénelés 13, 14, et des rouleaux dits latéraux 15, 17 la ligne de contact entre ces derniers 13, 14, 15, 17 étant situé au-dessus du plan 20 défini par les axes des rouleaux crénelés, les axes des rouleaux de l'ensemble, dit mobile, des rouleaux presseurs et crénelés étant substanciellement fixes les uns par rapport aux autres.

Description

[0001] La présente invention est du domaine du travail des matériaux par déformation et elle a plus particulièrement pour objet des perfectionnements aux machines de cintrage des tôles plates pour les conformer en cylindre ou en cône ; ces machines sont communément appellées rouleuses.

[0002] On rappelle que l'on connait des rouleuses dans lesquelles le cintrage de la tôle résulte du passage de cette dernière entre un rouleau dit d'appui et un train de rouleaux crénelés d'axes parallèles à l'axe du précédent et généralement situé au-dessus de lui ; les surfaces cylindriques des rouleaux crénélés s'interpénêtrent et le rayon de cintrage est défini par la position plus ou moins rapprochée du rouleau d'appui de l'ensemble des rouleaux crénelés.

[0003] Le principal problème posé par les rouleuses est celui de la flexion des rouleaux, et particulièrement du rouleau d'appui dont le comportement s'analyse comme celui d'une poutre nécessairement assez longue et mince ; une solution de ce problème a consisté à imposer une flexion correspondante aux rouleaux antagoni­stes, dans le cas présent les rouleaux crénelés. On a donc proposé comme moyen de cette solution, mais aussi pour d'autres raisons, l'emploi d'un rouleau presseur d'un diamètre comparable à celui du rouleau d'appui et de galets exerçant une pression différenciée sur le rouleau presseur peut être infléchi et grâce à quoi encore les rouleaux crénelés ne font que transmettre la pression du rouleau presseur sans que leurs paliers subissent un effort considé­rable.

[0004] Cet art antérieur est bien décrit dans des publications FR-A 2 411 647 et FR-A 2 528 335, toutes deux au nom de la présente demanderesse. La rouleuse, comportant les perfectionnements de la dernière publication, a donné d'excéllents résultats quant à la précision du rayon de centrage obtenu ; cependant par le fait du déplacement bi-axial des trains de rouleaux crénelés la machine se prêtait mal à un travail à grande productivité. En outre et en raison de la forme d'un organe, dit harpon, le positionnement, après roulage, des bords rectilignes des tôles, n'était pas suffisamment précis.

[0005] Or, l'un des buts visés par la présente invention est de proposer une rouleuse à fonc­tionnement automatique, pouvant être associée à une soudeuse travaillant derrière elle et travaillant aussi de façon automatique ; un autre but de l'invention est de proposer des moyens de réglage plus précis de la flexion imposée aux rouleaux crénelés pour compenser la flexion du rouleau d'appui ; un autre but est de répartir la charge imposée aux rouleaux crénelés tout en les guidant en rotation afin de diminuer encore la charge de leurs paliers.

[0006] Selon la présente invention une machine destinée à conformer en cône ou en cylindre une tôle plate, machine dite "rouleuse" ou "cintreuse", du genre de machine dans lequel le cintrage de la tôle résulte du passage de cette dernière entre un rouleau dit d'appui et un train de rouleaux crénelés d'axes parallèles, est principalement caractérisée en ce que les rouleaux crénelés sont soumis à la pression d'un train de trois rouleaux presseurs d'axes parallèles aux axes des rouleaux crénelés, à savoir un rouleau presseur médian faisant pres­sion à la fois sur chacun des rouleaux crénelés, et des rouleaux dits latéraux, la ligne de contact entre ces der­niers et les rouleaux crénelés étant située au-dessus du plan défini par les axes des rouleaux crénelés, les axes des rouleaux de l'ensemble, dit mobile, des rouleaux pres­seurs et crénelés étant substanciellement fixes les uns par rapport aux autres ; de préférence la ligne de contact des rouleaux presseurs avec les rouleaux crénelés est située à environ 45° au-dessus du plan défini par les axes des rouleaux crénelés.

[0007] Avantageusement et suivant une autre caractéristique principale de l'invention les rouleaux d'appui et les rouleaux crénelés sont conformés en une pluralité de trains coaxiaux, les extrémités des rouleaux de chaque train étant engagées dans des paliers de plaques-support intermédiaires et d'extrémités, les dites plaques-support étant solidaires d'une poutre mobile dans le seul sens vertical.

[0008] Il résulte des caractéristiques sus-énumérées, et notamment de la première, une répartition plus judicieuse de l'effort et une décharge importante des paliers des rouleaux crénelés.

[0009] Selon une autre caractéristique de l'invention le réglage du rayon de roulage résulte d'un déplacement vertical précis dudit ensemble de rouleaux perpendiculairement à leurs axes, ce déplacement étant induit par un déplacement parallèle aux axes des rouleaux d'une première rampe (au moins) prenant appui d'une part sur un bâti de la machine et d'autre part sur une seconde rampe (au moins) solidaire des paliers d'axes des rouleaux de l'ensemble mobile. Il résulte de cette caractéristique une meilleure reproductibilité du positionnement de la tôle roulée en fin d'opération, ce qui en définitive favorise l'automatisation des opérations.

[0010] Avantageusement encore une pluralité de premières rampes est ménagée dans le bord d'une barre, dite de rampes, tandis qu'une pluralité identi­que de secondes rampes est contituée par des calles dites "pentées" solidaires de la dite poutre mobile ; une bonne valeur de l'angle formé par le plan de chaque rampe et les axes de rouleau est d'environ 6° (pente d'environ 10%) ; chaque cale pentée comporte des moyens indépendants de positionnement dans une direction parallèle à celle des axes des rouleaux. Suivant une forme particulière de reali­sation, les moyens de posisionnement d'une cale pentée sont constitués par une glissière de plan parallèle au plan des axes des rouleaux crénelés, et orientée à 45° environ par rapport à la direction de ces axes.

[0011] Il résulte de ces dernières dispositions une possibilité de réglage précis et pratique du rayon de cintrage d'une part et de la compensation de flexion du rouleau d'appui, d'autrepart.

[0012] Avantageusement le déplacement,de la barre de rampes dans le sens de l'axe des rouleaux est provoqué par un verin solidaire du bâti, verin dont la tige est reliée à la dite barre par des couples de tirants et traverses, la position "sortie" de la tige correspondant à la position "abaissée" de l'ensemble de rouleaux tandis qu'une butée limitant la sortie de la tige est montée en bout d'un arbre fileté engrenant dans un écrou d'un portique solidaire du bâti, l'arbre fileté comportant une manivelle indéxable.

[0013] D'autres dispositions caractéris­tiques s'appliquent à la disposition connue dans son principe d'un peigne mobile en rotation dont les dents sont tangentes au rouleau d'appui, et peuvent par rotation du peigne autour de l'axe du rouleau d'appui, pénêtrer entre les rouleaux crénelés pour séparer les bords rectilignes des tôles roulées. Suivant ces dispositions caractéristiques le peigne sert de surface de guidage aux tôles plates avant leur passage entre les rouleaux; un cran d'une largeur au moins égale à celle dudit voile-support de palier est disposé à l'extrémité de chaque dent du côté opposé à la dite surface de guidage; l'extrémité de chaque harpon com­porte à sa partie supérieure un petit rebord en saillie; enfin le peigne est supporté par un cadre articulé à chacune de ses extrémités autour du rouleau d'appui.

[0014] La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaitront à la description qui va être faite d'une rouleuse de l'inven­tion, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles :

- la fig.1 est une représentation schématique en coupe de la disposition des rouleaux dans une rouleuse de l'art antérieur,

- la fig.2 est une élévation d'un rouleau conforme à l'invention,

- la fig.3 illustre comparative­ ment à la fig.1 la disposition des rouleaux conformes à l'invention,

- la fig.4 est une perspective illustrant le rouleau d'appui de la rouleuse de fig.2 associé à des organes d'éjection des tôles roulées,

- la fig.5(5a) est une vue schématique en bout, comparable à la fig.3 et illustrant (5a) le détail de certains organes de la fig.4,

- la fig.6 illustre en plan l'un des moyens de réglage de la compensation de flexion du rouleau d'appui de la rouleuse de la fig.1,

- la fig.7 est une élévation correspondante des moyens de réglage de la fig.6,

- la fig.8 (a,b,c,d) illustre schématiquement le fonctionnement de la rouleuse de l'inven­tion, à différentes étapes.

[0015] Sur la fig.1 une rouleuse de l'art antérieur, telle que celle décrite dans la publication FR-A-2.528.335 comporte un rouleau d'appui 1, deux rouleaux crénelés 2 et 3 et un rouleau presseur 4 unique, à la dif­férence ,apparaissant bien par rapprochement de la fig.3, de la rouleuse de la présente invention.

[0016] Sur la fig.2 une rouleuse de l'invention est constituée d'un bâti fixe comprenant princi­palement un voile-poutre supérieur-5, deux portiques, avant-6 et arrière 7, un voile-support-8 de palier-9, un couple de rails de guidage 10. Elle est constituée aussi de parties mobiles comprenant un rouleau d'appui 11, uniquement mobile en rotation, et un ensemble mobile 12 incluant une poutre 21 et les rouleaux crénelés(13,14) et d'appui(15,16,17).

[0017] Il apparaît bien sur la fig.2 que les rouleaux presseurs et les rouleaux crénelés sont conformés en une pluralité de trains coaxiaux engagés dans des paliers de plaques-support intermédiaires 18 et d'extré­mités 19 ; Il apparaît aussi sur la fig.3 (voir aussi fig.5) que la ligne de contact des rouleaux presseurs-15,17 avec les rouleaux crénelés-13,14 est située à 45° environ au-des­ sus du plan 20 défini par les axes des rouleaux crénelés.

[0018] Toujours sur la fig.2, il appa­raît que la poutre 21 est suspendue au voile-poutre 5 par des suspensions à ressorts 23 et tiges 24; des cales, dites "pentées" 25 sont fixées à l'aile supérieure de la poutre, qui est avantageusement une poutre en H, en regard de rampes 26 taillées dans le bord d'une barre 27, dite de rampes, et sont en permanence sollicitées en appui contre ces dernières par les ressorts 23; la barre de rampes 27 peut coulisser dans des coulisses 28 parallèlement aux axes des rouleaux (soit horizontalement dans le cas de la machine des figures), le coulissement de la barre indui­sant un glissement des rampes contre les cales et un mouve­ment vertical de ces dernières et de l'ensemble mobile 12 dont elles sont solidaires; on remarquera des glissières 29 de guidage vertical de l'ensemble 12.

[0019] Sur la partie droite de la fig.2 on a représenté d'une part un groupe moto-réducteur 30 d'entrainement du rouleau d'appui 11, et d'autre part un ensemble 31 de moyens destinés au réglage du rayon de cin­trage des tôles; ces moyens 31 comprennent un vérin 32 dont le corps est solidaire du portique 7 et dont la tige 33 est reliée à une première traverse 34 elle-même reliée par un couple de tirants 38 à une seconde traverse 39 elle­-même solidaire de la barre de rampes 27. Un arbre fileté 40 coaxial à la tige 33 est supporté par un bâti secondaire 41 solidaire du bâti principal(5,7); une première extrémité de l'arbre supporte, ou forme, une butée 42 pour limiter la sortie de la tige 33, tandis que son autre extrémité supporte une manivelle 43 indexable et munie d'un indicateur de position.

[0020] Sur la partie gauche de la fig.2 on a symbolisé, en tirets, une autre machine, telle qu'une soudeuse, pouvant travailler à la suite et en synchronisme, avec la rouleuse de la figure.

[0021] Suivant le mode avantageux de réalisation des cales illustré sur les fig.5 et 6, chaque cale est constituée par un bloc 50 prismatique, de métal antifriction par exemple, conformé à sa base, en queue d'aronde par exemple, pour pouvoir être guidé en coulissement dans une glissière 51 de forme correspondante, ménagée dans un socle 52 fixé sur la poutre 21; la glissière, comme cela est bien visible sur la fig.6 est orientée à environ 45° par rapport à la direction des axes des rouleaux, ou encore par rapport à la direction de coulissement de la barre de rampes; le réglage de la position de la cale le long de sa glissière est opéré au moyen de deux vis 53 coaxiales et antagonistes, vissées dans des écrous 54 soli­daire de socle, et dont les extrémités prennent appui sur des méplats 55 du bloc; la face supérieure du bloc forme un plan incliné 56 parallèle à la face des rampes; pour des raisons de commodité et de simplification de l'usinage les plans des faces des rampe sont perpendiculaires au plan longitudinal médian de la barre de rampe et, nécéssai­rement parallèle entre eux; il découle de cette disposition qu'un coulissement sur une distance d du bloc dans la glis­sière est équivalent à un coulissement de valeur 0,7d effec­tué dans le plan de la barre de rampes; il en résulte en défintive une petite démultiplication favorable à la préci­sion du réglage, et une meilleure accéssibilité des moyens de réglage. L'inclinaison du plan des rampes et des cales est d'environ 6° par rapport à la direction des axes des rouleaux (soit encore une pente d'environ 10% par rapport à la direction de coulissement de la barre de rampes); il résulte de cette valeur de pente, que le déplacement vertical de l'ensemble mobile 12 est dix fois plus petit que le mouvement de la barre de rampes 21 qui le provoque. A titre d'exemple, un quart de tour de la manivelle 43 aura pour effet de modifier la course de la barre d'un millimetre et la course de l'ensemble mobile d'un dixième de millimetre; cette précision n'est pas excéssive puis­qu'elle conditionne l'obtension du rayon de cintrage désiré, et de ce fait le bon fonctionnement des automatismes ulté­rieurs.

[0022] Sur les fig.4 et 5, des moyens perfectionnés participant au chargement (introduction de la tole entre les rouleaux) et au déchargement comprennent un ensemble, dit peigne 60, de dents 61, dites aussi harpons en raison de leur forme et de leur fonction, supporté par un châssis en U 62 dont les bras 63 sont articulés sur, et aux extrémités, du rouleau d'appui 11; des vérins 64 sont en prise sur des prolongements 65 des bras 63 pour leur communiquer un mouvement de pivotement autour de l'axe du rouleau 11 (flêches 70). Chaque dent, ou harpon 61, comporte au dessous et au vosinage de son extrémité un cran 66 et, à la partie supérieure de son son extrémité, un rebord en saillie 67. La largeur 1′ des crans 66 est égale ou légèrement supérieure à l'épaisseur 1˝ du voile-sup­port 8 du palier 9. On remarquera, sur la fig.5, que le plan 68 constitué par la face suppérieure des harpons est sensiblement tangent au rouleau 11 et que la ligne de tan­gence est très voisine de la ligne de contact des rouleaux crénelés 14 lorsque le châssis 62 est en position basse, tandis que les crans, tangents aussi au rouleau 11, sont alignés avec le voile-support 8 lorsque le châssis est en position relevée.

[0023] Ainsi, en position basse et en début de cycle (fig.8a), le peigne sert de table guidage des tôles T en direction des rouleaux; ainsi encore, en posi­tion haute et en fin de cycle (fig.8c et 8d) les crans maintiennent séparés le bords rectilignes des tôles roulées et alignent ces bords de chaque côté du voile-support. Le pivotement du châssis, limité par des butées réglab­les 71,72(fig.4), est très précis et cette précision autorise l'extraction automatique de la tôle après roulage. Cette extraction est opérée par un pousoir 75 frôlant la face inférieure du rouleau d'appui 11; le poussoir est supporté par un chariot 76 entrainé en aller-retour par un couple de chaines 77 dans les rails 10; la position d'attente de l'extracteur est celle représentée en fig.1.

[0024] Ainsi grâce aux dispositions de l'invention on peut régler le rayon de cintrage des tôles par la manoeuvre d'un seul organe (la barre de rampes) ce qui supprime la nécessité d'un savoir-faire très empiri­que.

[0025] En outre la rouleuse de l'inven­tion opère le cintrage en une seule passe, et l'éjection automatique consécutive, grâce au positionnement précis des harpons, conduit à une durée du cycle d'une opération, considérablement réduite ; la précision du rayon de cintrage et celle du parallèlisme des bords rectilignes en regards (rives) permet d'accoupler directement à la machine (c'est-à-­dire sans manutention intermédiaire) n'importe quelle soudeuse automatique de virolles.

[0026] On notera que les moyens de l'invention 31 (fig.2) destinés au réglage du rayon de cintrage pourraient être des moyens automatiques indexés à la position angulaire en rotation du rouleau d'appui 11qui est aussi un rouleau moteur, grâce à quoi le rayon de cintrage pourra varier au cours d'un cycle pour permettre l'obtention d'un cylindre plus ou moins éliptique ou ouvale. Ces moyens peuvent être, par exemple, du type à verin alimen­té à travers des servo-valves, ou encore à vis à billes pour la manoeuvre de la barre de rampes et moteur à courant continu ; la commande des moyens de réglage sera alors, de préférence, de type numérique. Bien évidemment la commande pourrait être aussi de type analogique par une transmission mécanique du mouvement du rouleau d'appui à la barre de rampe.

[0027] Bien que l'on ait décrit et représenté une forme particulière et préférée de réalisation d'une rouleuse conforme à l'invention, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à cette forme mais qu'elle s'étend à toute machine de travail des métaux ou autres matières déformables, comportant séparément ou en combinaison les caractéristiques générales sus-énon­cées.

Revendications

1.- Machine destinée à conformer en cône ou en cylindre une tôle plate, machine dite "rouleuse" ou "cintreuse", du genre de machine dans lequel le cintrage de la tôle résulte du passage de cette dernière entre un rouleau dit d' appui et un train de rouleaux crénelés d'axes parallèles, caractérisée :
en ce que les rouleaux crénelés (13,14) sont soumis à la pression d'un train de trois rouleaux presseurs d'axes parallèles aux axes des rouleaux crénelés, à savoir un rouleau presseur médian (16) faisant pression à la fois sur chacun des rouleaux crénelés (13,14), et des rouleaux dits latéraux (15,17) la ligne de contact entre ces derniers (13,14,15,17) étant situé au-dessus du plan (20) défini par les axes des rouleaux crénelés, les axes des rouleaux de l'ensemble, dit mobile, des rouleaux presseurs et crénelés étant substanciellement fixes les uns par rapport aux autres ;

2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée :
en ce que la ligne de contact est située à environ 45° au-dessus dudit plan ;

3.- Machine selon la revendication 1, caractérisée :
en ce que les rouleaux presseurs (15,16) et les rouleaux crénelés sont conformés en une pluralité de trains coaxiaux, les extrémités des rouleaux de chaque train étant engagés dans des paliers de plaques support intermédiaires et d'exrémités, solidaires d'une poutre mobile verticalement ;

4.- Machine selon la revencication 1, caractérisé :
en ce que le réglage du rayon de roulage résulte d'un déplacement précis dudit ensem­ble de rouleaux perpendiculairement à leurs axes, ce déplacement étant induit par un déplacement parallèle aux axes des rouleaux d'une première rampe (26,27) (au moins) prenant appui d'un part sur un bâti (5,6,7) de la machine et d'autre part sur une seconde rampe (5,6) (au moins) solidaire des paliers (18) d'axes des rouleaux (13 à 17) de l'ensemble mobile ;

5.- Machine selon les revendications 3 et 4, caractérisée :
en ce qu'une pluralité de premiè­res rampes (26) est ménagée dans le bord d'une barre (27) dite de rampes, tandis
qu'une pluratité identique de secondes rampes (56) est constituée par des calles (50) dites "pentées" solidaire de la dite partie mobile

6.- Machine selon la revendication 5, caractérisée :
en ce que l'angle formé par le plan de chaque rampe et les axes de rouleau est d'envi­ron 6° (pente d'environ 10%) ;

7.- Machine selon la revendication 5, caractérisée :
en ce que chaque cale pentée (50) comporte un moyen indépendant de positionnement dans une direction parallèle à celle des axes des rouleaux ;

8.- Machine selon la revendication 7, caractérisée :
en ce que ledit moyen de position­nement d'une cale pentée est constitué par une glissière (51) de plan parallèle au plan des axes des rouleaux crénelés et orientée à 45° environ par rapport à la direction de ces axe ;

9.- Machine selon la revendication 1, la dite machine com­portant un peigne mobile en rotation dont les dents sont tangentes au rouleau d'appui, et pouvant par rota­tion du peigne autour de l'axe du rouleau d'appui, pénêtrer entre les rouleaux crénelés pour séparer les bords rectilignes des tôles roulées, caractérisée :
en ce que ledit peigne (60) sert de surface de guidage des tôles plates avant leur passage entre les rouleaux,
en ce qu'un cran (66) d'une largeur (1′) au moins égale à celle (1˝) dudit voile-support (8) est disposé à l'extrémité de chaque dent (6′) du côté opposé à la dite surface de guidage,
en ce que l'extrémité de chaque dent comporte à sa partie supérieure un petit rebord en saillie (67), et
en ce que le dit peigne est supporté par un cadre articulé (62) à chacune de ses extrémités autour du rouleau d'appui ;

10.- Machine selon la revendication 1, caractérisée :
en ce que des moyens (31) de réglage du rayon de cintrage des tôles sont des moyens automatiques indexés à la position angulaire du rouleau d'appui (11) qui est aussi un rouleau moteur.

Dessins