Procédé d'asservissement du parallélisme des deux sommiers d'une presse

Description

[0001] La présente invention concerne une presse à découper, en particulier celle utilisée pour le découpage de matières en feuille ou bande en vue de la production d'emballages, et telle que définie dans le préambule de la revendication 1.

[0002] Pour l'opération de découpage, le mouvement, de bas en haut et de haut en bas, du sommier inférieur d'une telle presse peut être réalisé à l'aide d'un système à quatre bielles- manivelles, ou à quatre genouillères-cames. Le point mort haut du système d'entraînement correspond à la position de travail, par exemple de découpage, de la presse, position dans laquelle le contre-outil fixé sur le sommier mobile inférieur est pressé contre l'outil porté par le sommier supérieur.

[0003] Pour augmenter la production, de telles presses sont ainsi conçues que, lors de la même opération de travail, plusieurs découpes ou ébauches de même forme et dimensions puissent être obtenues simultanément à partir d'une seule feuille dont la superficie totale est au moins égale à celle de l'addition de toutes les découpes. Il en résulte que l'outil et le contre-outil se présentent chacun sous la forme d'une plaque, en principe rectangulaire, de grande dimension, portant sur une face les organes de travail, l'autre face venant se plaquer contre une face du sommier correspondant, face dont la superficie sera au moins égale, sinon supérieure, à celle de l'outil ou contre-outil.

[0004] Or, étant donné que la condition nécessaire à l'obtention d'un parfait découpage sur toute la superficie de la feuille en carton à découper réside dans un parfait parallélisme entre outil et contre-outil, cette condition ne peut être remplie que pour autant que les deux surfaces des sommiers, porteuses d'outil et contre-outil, c'est-à-dire surfaces actives, soient aussi parfaitement parallèles entre elles, ceci au moins à l'instant précis du découpage, c'est-à-dire au point mort haut du système d'entraînement.

[0005] Un procédé de réglage du parallélisme de deux sommiers d'une presse de découpage dans laquelle, pour chaque cycle de travail, au moins un sommier est mobile par rapport à l'autre entre une première position où ils sont espacés entre-eux et une seconde position dans laquelle ils sont en contact de pression est connu de la publication 215 V.D.I.-Zeitschrift 128 (1986) Apr., n° 7, Düsseldorf, Deutschland. Ce document montre également qu'il est prévu d'utiliser des moyens pour régler le parallélisme des sommiers entre-eux à la suite d'une mesure d'une erreur de parallélisme effectuée lorsque les sommiers se trouvent en position de pression et que le réglage du parallélisme s'effectue dans un sens qui corrige ladite erreur mesurée.

[0006] Toujours en vue d'obtenir le parallélisme des deux sommiers d'une presse, il a été proposé dans le brevet CH-A-575814 d'agir au niveau des quatre paliers qui fixent le système bielles-manivelles sur la traverse inférieure du bâti de la presse. Les paliers sont montés déplaçables verticalement à l'aide d'un jeu de clavettes trapézoïdales placées par paires entre chaque paliers et le fond d'une glissière prévue dans la traverse inférieure. En déplaçant les clavettes, il est possible de varier la position en hauteur des paliers et ainsi du sommier mobile inférieur. Par un choix judicieux du réglage en hauteur des quatre paliers, on obtient donc un premier parallélisme, qui doit être ensuite achevé par l'opération dite "de mise" qui consiste à placer de courts morceaux d'une étroite bande de papier adhésif sur la face arrière de l'outil, en regard des filets coupeurs ou autres organes de travail, de manière à compenser le manque résiduel de parallélisme et aussi l'erreur engendrée par les filets coupeurs eux-mêmes. Or, la "mise" a l'inconvénient d'exiger beaucoup de temps et un personnel qualifié.

[0007] Le brevet CH-A-652967 décrit une presse à découper dans laquelle le système d'entraînement du sommier mobile inférieur est réalisé à l'aide d'un système à quatre genouillères-cames. Le parallélisme entre les deux sommiers est obtenu à l'aide d'une seule clavette glissée entre le palier de chaque genouillère et la traverse inférieure du bâti. Dans ce cas, l'opération de "mise" est aussi nécessaire.

[0008] De plus, étant donné qu'une presse à découper est aussi conçue de manière à ce que le même outil puisse être utilisé pour des feuilles de diverses dimensions, la feuille n'occupe généralement qu'une partie de la superficie totale de l'outil. Or, du fait que la feuille est généralement placée, durant son découpage, du côté du bord aval (en référence à la direction de défilement de la feuille) de l'outil, cette occupation uniquement partielle de la surface active de l'outil provoque un déséquilibrage dans la répartition de la pression de découpage, déséquilibrage qui va se propager sur les montants latéraux du bâti en y provoquant des allongements différents pour chacun d'eux, et par là même un manque de parallélisme entre les deux sommiers.

[0009] Ce déséquilibrage de la répartition des forces a le grave inconvénient d'entraîner une usure prématurée des filets coupeurs.

[0010] Pour compenser ce déséquilibrage, il est généralement fait recours à la "mise" décrite ci-dessus, et aussi à au moins une forme de compensation munie de quelques filets coupeurs ou autres organes de travail, et montée du côté du bord amont de l'outil, de manière à obtenir le parallélisme des outils. Toutefois, même dans ce cas, l'opération de "mise" est trop importante.

[0011] Ainsi donc, comme il est fréquent qu'une presse à découper travaille des feuilles de format réduit, il est évident que si la "mise" pouvait être éliminée, ou au moins réduite le plus possible, un temps très appréciable serait gagné dans la préparation de l'outil.

[0012] En conséquence, la présente invention a essentiellement pour but de réaliser un réglage du parallélisme des deux sommiers d'une presse à découper qui permet d'obtenir un parallélisme parfait entre les deux sommiers sous pression et de raccourcir ainsi le temps de préparation de l'outil en éliminant presque complètement la "mise" et l'usage de formes de compensation.

[0013] Ce but est atteint grâce à un procédé selon la revendication 1 et une presse à découper selon la revendication 2.

[0014] Un exemple de réalisation de l'invention est maintenant décrit en référence au dessin annexé dans lequel :

• la figure 1 représente une vue de côté, en coupe partielle, d'une presse à découper;
• la figure 2 représente, schématiquement, le déplacement relatif entre les deux sommiers d'une presse à découper lors d'essais sous pression;
• la figure 3 représente une vue de dessus, en coupe selon III - III de la figure 1;
• la figure 4 représente une vue de côté, en coupe partielle selon IV - IV de la figure 1; et
• la figure 5 représente un schéma fonctionnel de commande de deux moteurs destinés au réglage du parallélisme des sommiers.

[0015] La figure 1 représente une presse à découper comprenant un bâti constitué d'une traverse supérieure 3, d'une traverse inférieure 1 et de montants latéraux 2 reliés aux traverses 1, 3, à l'aide de vis 26 et de rails 25 en prise avec des rainures correspondantes réalisées dans les traverses 1, 3. Un sommier supérieur 5 est fixé sur la traverse supérieure 3. Sur la surface inférieure du sommier 5 est monté un outil 4. Un sommier mobile inférieur 6, déplaçable à l'aide d'un système d'entraînement à quatre genouillères 20a, 20b, et cames 24. Les genouillères 20a, 20b prennent appui, à l'aide de paliers 33a, 33b, sur la traverse inférieure 1. Les quatre genouillères sont réparties en deux paires dont l'une 20a est située du côté d'introduction de la feuille 7 dans la machine, c'est-à-dire côté amont, et l'autre paire 20b du côté sortie, soit aval.

[0016] Dans la suite, il sera ajouté, quand cela sera nécessaire pour la compréhension de l'invention, l'indice a aux signes de référence qui ont trait aux éléments situés à l'amont, et l'indice b aux éléments situés à l'aval. De plus, le sens amont-aval sera nommé sens longitudinal de la machine, et celui qui lui est perpendiculaire sens transversal.

[0017] A l'instant du point mort haut du système d'entraînement, point correspondant, comme déjà mentionné plus haut, à l'instant du découpage proprement dit, la feuille 7, amenée antérieurement au moyen d'une barre à pinces 8 déplacée à l'aide d'un train de chaînes latéral 10, sur un contre-outil 9 situé sur le sommier mobile inférieur 6, est pressée contre l'outil 4. Dans une telle presse, la feuille 7 est obligatoirement placée du côté du bord aval de l'outil 4 pour que la barre à pinces 8 soit située, à l'instant du découpage, hors de l'espace compris entre les deux sommiers 5, 6.

[0018] Le palier 33a, 33b de chaque genouillère 20a, 20b est monté déplaçable verticalement dans une gorge ou rainure 35a, 35b formant glissière et prévue dans la traverse inférieure 1. Entre chaque palier 33a, 33b et le fond de la glissière 35a, 35b est intercalée une clavette 18a, 18b de forme trapézoïdale et disposée de manière que son déplacement transversal permette un réglage en hauteur du palier correspondant 33a, 33b, et ainsi un réglage de la pression de travail, de même qu'un réglage du parallélisme des deux sommiers 5, 6 entre eux, comme déjà décrit plus haut.

[0019] Il est ici utile de rappeler que, jusqu'à ce jour, le réglage du parallélisme consistait à régler, au point mort haut du système à genouillères 20a, 20b, la position en hauteur des paliers 33a, 33b à l'aide des clavettes 18a, 18b déplacées individuellement ou par paires amont et aval. Autrement dit, au point mort bas, le sommier mobile inférieur 6 était positionné exactement parallèle au sommier supérieur 5. Ensuite, par déplacement des quatre clavettes 18a, 18b dans le même sens et selon une même amplitude, était obtenu le réglage de la pression souhaitée pour le travail.

[0020] Si, jusqu'à ce jour, le réglage de la pression à l'aide des clavettes 18a,18b a pu être obtenu de manière satisfaisante, cela n'a pas toujours été le cas en ce qui concerne le réglage du parallélisme entre les deux sommiers 5, 6. En effet, même après un réglage du parallélisme aussi précis que possible, il s'est avéré que l'épaisseur de "mise" en certains endroits de l'outil 4 restait toujours trop importante. Cela signifiait donc que, même si les deux sommiers 5, 6 étaient parfaitement parallèles à l'instant du départ de la course du sommier inférieur 6 vers le haut, ce parallélisme disparaissait à l'instant du point mort haut du système d'entraînement 20a, 20b, c'est-à-dire à l'instant précis où la pression de découpage agissait sur l'ensemble des éléments du bâti de la presse.

[0021] C'est en recherchant les causes de cette modification du parallélisme entre sommiers 5, 6 qu'il est apparu que la dimension ou le format de la feuille à travailler joue un rôle beaucoup plus important que l'on avait jusque là imaginé. En effet, comme déjà mentionné plus haut, la feuille 7, de dimension inférieure à celle de l'outil 4, est placée à proximité du bord aval de l'outil 4 et centrée transversalement par rapport à ce dernier.

[0022] Des essais ont été effectués pour étudier les variations du parallélisme des deux sommiers 5, 6 d'une presse à découper en fonction du format d'une feuille à découper. Dans la figure 2, sont représentés les résultats d'un de ces essais. Dans le plan horizontal, est représenté schématiquement l'outil 4 de longueur AB (ou A'B') dans le sens longitudinal et de largeur AA' (ou BB'), de même que la feuille de longueur AC (ou A'C') et de largeur AA' (ou BB'). La longueur de l'outil 4 est de 100 cm, celle de la feuille de 50 cm, tandis que leur largeur est identique et égale à 140 cm. La feuille 7 est donc de demi-format par rapport à l'outil 4.

[0023] L'essai a consisté à établir d'abord, à l'aide de vérins disposés entre les deux sommiers 5, 6, une pression de 3 Mn uniformément répartie sur toute la superficie des deux surfaces de travail des deux sommiers 5, 6, la feuille 7, de demi-format, étant disposée dans la partie aval de l'outil, et à mesurer ensuite, en différents points des surfaces de travail, le déplacement relatif d'un sommier par rapport à l'autre. Dans la figure 2, ce déplacement relatif est verticalement représenté. L'essai a bien sûr été effectué à l'instant du point mort haut des genouillères 20a, 20b, de manière à simuler au mieux les conditions réelles de travail de la presse. De la figure 2, il ressort clairement un très fort basculement de la face inférieure du sommier supérieur 5 relativement à la face supérieure du sommier inférieur 6, ce basculement ayant lieu à peu près uniquement dans le sens longitudinal, et non transversal. Les mesures ont révélé que la différence Δ1 entre la valeur du déplacement au niveau du bord aval AA' de la feuille 7 et celle du bord amont CC' était de l'ordre de 360µ . Or, cette valeur est précisément celle qui donne un ordre de grandeur de la "mise" à effectuer pour compenser le manque de parallélisme. Pour le spécialiste, il est évident que "miser" une différence de hauteur aussi importante et sur une grande partie de la superficie du format est une opération délicate qui exige beaucoup de temps.

[0024] Des essais ont aussi été effectués avec des formats de feuilles transversalement réduits. Or, il s'est avéré que, dans ce cas, le basculement transversal d'un sommier par rapport à l'autre est si minime, en comparaison avec le basculement longitudinal qu'il peut généralement être négligé. En d'autres termes, c'est essentiellement le fait de travailler des cartons à format réduit qui provoque la nécessité d'avoir recours à une "mise" importante pour compenser le manque de parallélisme des deux sommiers d'une presse à découper.

[0025] En conséquence, les essais décrits ci-dessus ont aussi montré que le procédé de réglage, en cours jusqu'à ce jour, qui consistait à agir sur la position en hauteur des paliers 33a, 33b du système d'entraînement 20a, 20b, de manière à ce que le sommier mobile inférieur 6 soit parfaitement parallèle au sommier supérieur 5 à l'instant du point mort bas, n'était pas adapté au travail à format réduit, puisque, de toute façon ce même format réduit détruisait presque entièrement ce parallélisme à l'instant du point mort haut.

[0026] L'idée de base de l'invention qui a conduit à la solution du problème posé ci-dessus, consiste à faire exécuter au sommier mobile inférieur 6, lors de son mouvement vers le haut, un basculement en quelque sorte opposé à celui qu'il effectuait jusqu'ici, c'est-à-dire de placer le sommier inférieur 6, lorsqu'il se trouve au point mort bas, incliné relativement au sommier supérieur 5 de manière qu'à son arrivée au point mort haut, sous l'effet des forces de pression de travail en jeu, ces mêmes sommiers 5, 6 deviennent parallèles entre eux.

[0027] Il restait toutefois à déterminer selon quels critères et avec quelle amplitude le sommier inférieur 6, au point mort bas, devait être basculé par rapport au sommier supérieur 5. Pour rester le plus près possible des conditions réelles de travail de la presse, il a été décidé de mesurer directement, en différents points, la distance entre les deux surfaces de travail des sommiers 5, 6 à l'instant précis où la force de découpage est maximale, c'est-à-dire au point mort haut, de comparer ensuite ces mesures entres elles pour déterminer le sens et l'amplitude du basculement, et de placer enfin, c'est-à-dire avant l'opération de découpage proprement dite, le sommier inférieur 6 selon un basculement exactement opposé et d'amplitude identique ou, en tout cas, proportionnelle à celui mesuré.

[0028] Des considérations ci-dessus au sujet du basculement en question, il apparaît de suite que, dans le cas qui nous occupe essentiellement, à savoir celui du découpage d'une feuille à format réduit et transversalement centrée sur l'outil, il suffit, en fait, de mesurer la distance en question en deux endroits dont l'un est situé entre les bords amont, et l'autre entre les bords aval des deux autres sommiers 5, 6. Dans ce but, le sommier supérieur 5 est équipé de deux capteurs de proximité P₁,P₂, fixés à l'aide d'équerres 17a, 17b au bas des faces transversales verticales amont et respectivement aval de ce même sommier 5, ceci en face d'un endroit du sommier inférieur 6 qui n'est recouvert ni par la barre à pinces 8, ni par la feuille 7 et ni par le contre-outil 9. Quand donc le sommier mobile inférieur 6 sera mis en pression à l'encontre du sommier supérieur 5, les deux capteurs P₁, P₂ indiqueront exactement la distance séparant les bords amont, respectivement aval, des deux sommiers 5, 6. Une comparaison des deux valeurs fournies par les deux capteurs P₁, P₂ permettra de définir le basculement en question.

[0029] Il est ici intéressant de rappeler que les mesures de parallélisme sont effectuées à l'emplacement même de production et à l'instant où les premières feuilles d'une nouvelle série à découper sont introduites par les barres à pinces 8 entre les deux sommiers 5, 6 de la presse. L'homme du métier appréciera déjà ici la simplicité de la mise en place de la mesure. Bien sûr, étant donné les valeurs infinitésimales en jeu, de l'ordre de quelques centaines de microns, les valeurs mesurées seront en principe affichées sur un écran (non représenté).

[0030] Reste maintenant à modifier la hauteur des quatre paliers 33a,33b des genouillères 20a, 20b de manière à obtenir un basculement du sommier inférieur 6 - en principe à partir d'une position parallèle au sommier supérieur 5 - qui soit opposé et proportionel à celui mesuré par les capteurs P₁, P₂. Plusieurs possibilités s'offrent ici.

[0031] Il est à remarquer d'abord qu'une des premières solutions qui pourrait venir à l'esprit consisterait à introduire dans un comparateur les deux valeurs émises par les capteurs P₁, P₂, d'afficher leur différence et de déplacer verticalement les paliers 33a, 33b jusqu'à ce que la différence affichée devienne nulle. Cette solution est toutefois irréalisable; en effet, étant donné qu'un tel réglage doit être effectué au point mort haut, c'est-à-dire sous pleine pression de travail, il est impossible d'agir à cet instant-là avec une force suffisante au niveau des paliers 33a, 33b, à l'aide de clavettes ou autres moyens, pour provoquer une montée ou descente de chacune des genouillères 20a, 20b. Le réglage ne peut donc s'effectuer qu'aux environs du point mort bas, comme cela a d'ailleurs toujours été le cas jusqu'à ce jour.

[0032] De plus, à partir des considérations ci-dessus selon lesquelles le basculement longitudinal, c'est-à-dire d'amont en aval, doit être pris essentiellement en considération, il est possible de déduire que les deux paliers de chaque paire amont 33a et aval 33b situés chacun sous les deux genouillères amont 20a, respectivement aval 20b, doivent être en principe réglés en hauteur simultanément et de façon identique. Pour obtenir le déplacement simultané soit de la paire de clavettes amont 18a, soit de la paire aval 18b, une solution avantageuse consiste à monter chaque paire 18a, 18b sur une barre carrée 34a, respectivement 34b, déplaçable le long de la glissière 35a, respectivement 35b, comme cela est décrit dans le brevet CH-A-575814. Par un déplacement de chacune des barres 34a, 34b est aussi obtenu un déplacement simultané des deux clavettes amont 18a, respectivement aval 18b.

[0033] Pour réaliser et mesurer le déplacement de la barre 34a, il est prévu un moteur M₁ et un capteur de position linéaire C₁, comme cela est représenté sur les figures 3 et 4 dans lesquelles sont aussi représentées schématiquement (en traits interrompus) les deux clavettes amont 18a fixées de façon connue sur la barre 34a, ainsi que les deux paliers 33a. Dans la figure 1, le moteur M₂ et le capteur de position linéaire C₂, relatifs à la barre 34b, ne sont pas représentés, mais remplacés par une coupe selon L - L de la figure 4. La barre 34a est munie à son extrémité (située en principe du côté de l'opérateur) d'une partie filetée 50 en prise avec un filetage intérieur correspondant d'un axe creux 51 monté rotatif, à l'aide d'un palier lisse 52, à l'intérieur d'un palier 53 fixé, au moyen de vis 54, à la traverse inférieure 1 du bâti. L'axe creux 51 est muni d'une flasque 51c. Une première roue dentée 55, munie d'un moyeu 56, est bloquée en rotation avec l'axe creux 51 au moyen de vis 70 qui traversent le moyeu 56 et la flasque 51c. Le moteur hydraulique M₁ est fixé sur un support principal 58 à l'aide de vis 69, le support 58 étant lui-même fixé à la traverse inférieure 1 au moyen de vis 59. Sur l'arbre de sortie 57 du moteur M₁ est montée clavetée une deuxième roue dentée 60 en prise avec un engrenage situé à l'intérieur d'un manchon creux 61 libre. Un arbre auxiliaire 63 est monté rotatif dans un alésage correspondant du support 58 et dans le prolongement de l'arbre de sortie 57 du moteur M₁. Sur une première extrémité de l'arbre auxiliaire 63 est montée clavetée une roue dentée 62 en prise avec l'engrenage intérieur du manchon creux 61, tandis que sur l'autre extrémité est montée clavetée un premier pignon denté 64 en prise avec la première roue dentée 55. De la figure 3 il est possible de voir que, par rotation du pignon 64 au moyen du moteur M₁, dans un sens ou dans l'autre, il est provoqué un déplacement correspondant de la barre 34a et donc des clavettes amont 18a.

[0034] En vue de pouvoir réaliser un entraînement manuel du pignon de sortie 64, il est aussi prévu un pignon auxiliaire 65, en prise avec le pignon de sortie 64 et monté claveté sur un axe 66 monté rotatif à l'intérieur d'un alésage correspondant du support 58. L'axe 66 émerge par une partie hexagonale 67 hors du support 58 pour permettre un entraînement en rotation manuel à l'aide d'une clé.

[0035] En vue de mesurer le déplacement et la position de la barre 34a, celle-ci est prolongée (en principe aussi du côté de l'opérateur, c'est-à-dire du côté de sa partie filetée 50) par une tige 80 passant librement au travers d'un alésage correspondant exécuté dans le moyeu 56 de la roue dentée 55. A l'extrémité libre de la tige 80 est fixée une plaquette 81. L'extrémité de la tige de sortie 82 du capteur de position linéaire C₁ est fixée de façon réglable à la plaquette 81. Le capteur linéaire C1 est monté en position réglable sur un support auxiliaire 85 fixé au support principal 58. Sur le support auxiliaire 85 sont aussi montées de façon réglable deux butées de fin de course 83, 84 qui ont pour fonction de provoquer la coupure de l'alimentation électrique du système au cas où la barre 34a devait se déplacer en dehors de la course définie par ces deux butées 83, 84. Une règle graduée 87, fixée sur le support auxiliaire 85 à proximité de la plaquette 81, donne à l'opérateur une première approximation visuelle du déplacement et de la position de la barre 34a.

[0036] Pour réaliser et mesurer le déplacement de la barre aval 34b, une construction identique à celle décrite ci-dessus pour la barre amont 34a est utilisée, avec cette différence toutefois, que le moteur hydraulique est indiqué par la référence M₂, et le capteur de position linéaire C₂.

[0037] La figure 5 représente le schéma fonctionnel de la commande des deux moteurs hydrauliques M₁, M₂ selon un mode de réalisation dans lequel il est donc prévu que :

• le moteur M₁ déplace les clavettes amont 18a, c'est-à-dire la barre amont 34a;
• le moteur M₂ déplace les clavettes aval 18b, c'est-à-dire la barre aval 34b;
• le réglage de la pression de travail, effectué au point mort bas, est initialisé par l'introduction d'une consigne de position x correspondant à la pression de travail désirée, consigne identique pour les deux capteurs de position linéaire C₁, C₂, cette valeur ayant été déterminée à priori par l'opérateur, en fonction essentiellement du travail à effectuer, de la dureté, de l'épaisseur et de la matière de la feuille à travailler et également de l'expérience antérieure de l'opérateur; et
• le réglage du parallélisme des sommiers 5, 6 est obtenu en agissant uniquement sur les deux clavettes amont 18a, de manière à obtenir un basculement du sommier inférieur 6 dans le sens amont-aval (ou longitudinal).

[0038] Pour réaliser le réglage du positionnement de la barre aval 34b, la consigne x passe d'abord au travers d'un limiteur de valeur V travaillant en saturation, puis un convertisseur digital-analogique D₂, un comparateur E₂ dans lequel la consigne x est comparée à la position réelle c₂ donnée par le capteur de position linéaire C₂. Leur différence c₂ est introduite successivement dans un régulateur analogique G₂ et un système de commande S₂ du moteur hydraulique M₂. Quand le moteur M₂ est mis en route, il agit sur le réducteur R₂ constitué dans le cas présent par le pignon 64 et la roue dentée 55. Lorsque la roue dentée 55 est entraînée en rotation, la barre 34b est déplacée d'une distance x₂, de même que la tige de sortie 82a du capteur linéaire C₂ qui, à cet instant, va émettre une nouvelle valeur c₂ de sa position, valeur qui sera introduite dans le comparateur E₂ pour obtenir une commande à boucle fermée du réglage du positionnement de la barre 34b. Dans le schéma, l'influence de la sortie x₂ du réducteur R₂ est représentée par l'élément T₂ symbolisant la dynamique du système mécanique à retardement intervenant entre la sortie du réducteur R₂ et le capteur de proximité P₂. Quand la différence

est nulle, le réglage du positionnement de la barre aval 34b pour obtenir la pression de travail souhaitée est en principe achevé.

[0039] Le circuit de commande du moteur M₁ est identique et parallèle (voir schéma dans lequel les éléments relatifs au côté amont ont l'indice 1), avec toutefois cette différence que la valeur de consigne de position x, avant de passer par le convertisseur digital-analogique D₁, est introduite dans un comparateur intermédiaire E entrant en jeu lors du réglage du parallélisme des deux sommiers 5, 6.

[0040] En ce qui concerne le réglage de la pression, il est encore possible de préciser que, lorsque la valeur de consigne de position x a été introduite et que le réglage du positionnement des clavettes 18, 18b est terminé, l'opérateur peut effectuer un premier cycle d'essai de découpage d'une feuille de la nouvelle série afin de contrôler si, au point mort haut, la pression de travail souhaitée est réellement obtenue. La force de découpage (en MN) est mesurée à l'aide, par exemple, d'au moins un capteur inductif de déplacement 12 mesurant le déplacement relatif entre un point haut H et un point bas B du bâti. Le capteur 12 est situé à l'endroit du point haut H, une tige 13, interposée entre les deux points H, B étant fixée uniquement par une extrémité au point bas B, l'autre extrémité, libre, agissant sur le capteur 12. Un tel dispositif de mesure est suffisamment connu pour ne pas devoir être décrit ici plus en détail. Si la pression mesurée au point mort haut n'est pas celle souhaitée, l'opérateur introduit une nouvelle consigne de position x. Cet essai peut être répété plusieurs fois jusqu'à l'obtention de la pression désirée. Il est ici intéressant de noter avec quelle rapidité et facilité le réglage de la pression est effectuée puisque tout est automatisé et qu'en principe aucune intervention manuelle n'est nécessaire.

[0041] Simultanément au réglage de la pression de travail, le réglage du parallélisme des sommiers 5, 6 est exécuté. Pour cela, à l'instant du point mort du système d'entraînement 20a, 20b, les détecteurs de proximité P₁, P₂ indiquent les distances e₁ et e₂ séparant les deux sommiers 5, 6 du côté amont, respectivement aval. Ces distances e₁_, e₂, après passage au travers d'un convertisseur analogique-digital A₁, respectivement A₂, sont introduites dans un comparateur de distance E_p. La différence des deux distances e₁ et e₂ donne la valeur et le sens de l'erreur du parallélisme e qui sera introduite, après passage au travers d'un filtre correcteur F réalisé d'une manière numérique sur un micro-contrôleur et destiné à éliminer les erreurs aléatoires, dans le comparateur de parallélisme E. Une valeur de consigne de parallélisme x_p est introduite, après passage au travers d'un limiteur de valeur V₁, dans le comparateur de parallélisme E. Ainsi, l'erreur de parallélisme e est comparée à la valeur de consigne de parallélisme x_p et leur différence e_p est introduite dans le convertisseur digital-analogique D₁, puis dans le circuit de commande à boucle fermée du moteur M₁ réglant le positionnement de la barre amont 34a et donc des clavettes amont 18a.

[0042] La valeur de consigne de parallélisme x_p est une valeur infinitésimale, sensible aux plus légères variations de conditions de fonctionnement de la presse, au genre de travail à effectuer et autres facteurs tels que ceux déjà mentionnés ci-dessus à propos du réglage de la pression de travail. Il suffit ici toutefois de rappeler le principe de base déjà mentionné plus haut, à savoir que la consigne de parallélisme x_p est choisie de manière à provoquer, au point mort bas, un basculement relatif entre les sommiers 5, 6 qui soit inverse à celui mesuré à l'aide des detecteurs de proximité P₁, P₂, au point mort haut.

[0043] De plus, l'opérateur peut varier la consigne de parallélisme x_p en tenant compte de l'examen de la feuille découpée et d'expérience antérieure.

[0044] Comme on l'a vu plus haut, étant donné que la "mise" est presque annulée, le temps de préparation de la presse pour une nouvelle série de feuilles à découper est réduit de beaucoup par rapport à celui utilisé jusqu'à ce jour. Ce temps de préparation est encore fortement réduit dans le cas où il s'agit d'une série de feuilles déjà travaillées antérieurement, auquel cas, les valeurs de consigne de position x et de parallélisme x_p déjà connues parce que déterminées et mémorisées antérieurement, n'ont plus qu'à être introduites dans le système de réglage.

[0045] De nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, les feuilles successives peuvent être encore reliées entre elles par des points d'attache, de manière à former une bande qui traverse la presse de découpage. De même, la presse peut avoir un sommier supérieur mobile et un sommier inférieur fixe, comme cela est décrit dans le brevet CH-A-363666. Dans ce cas, les erreurs de parallélisme proviennent de l'allongement des tirettes qui relient le sommier supérieur mobile au système d'entraînement monté sur une traverse inférieure du bâti de la machine.

Revendications

1. Procédé de réglage du parallélisme des deux sommiers (5, 6) d'une presse de découpage destinée au travail d'éléments en forme de feuille ou bande en vue de la production d'emballages, et dans laquelle, pour chaque cycle de travail, au moins un sommier (6) est mobile par rapport à l'autre (5), sous l'effet d'un système d'entraînement (20a, 20b) prenant appui, par l'intermédiaire de paliers (33a, 33b), sur une traverse inférieure (1), entre une première position dans laquelle les deux sommiers (5, 6) sont espacés entre eux, et une seconde position dans laquelle ils sont en contact de pression, des moyens, tels que des clavettes (18a, 18b), sont prévus pour régler le parallélisme des deux sommiers (5, 6) entre eux, une erreur de parallélisme (e) des sommiers (5, 6) est mesurée, lors d'un cycle de travail de la presse, lorsque ceux-ci se trouvent dans ladite seconde position de pression et qu'ensuite, dans ladite première position d'espacement, le parallélisme des sommiers est réglé dans un sens qui corrige ladite erreur (e) mesurée, caractérisé en ce que l'erreur de parallélisme (e) est mesurée à l'aide de capteurs de proximité (P₁, P₂) montés sur au moins un sommier (5), et que la position en hauteur des paliers (33a, 33b) est déterminée à l'aide d'au moins un capteur de position (C₁, C₂), en ce que les capteurs de proximité (P₁, P₂) sont montés sur le sommier (5) de manière à mesurer l'erreur de parallélisme (e) provoquant un basculement amont à aval ou inversément de l'un des sommiers par rapport à l'autre, en ce que seule une paire de clavettes (18a), susceptible de provoquer un basculement du sommier inférieur (6) opposé à celui mesuré, est déplacée, à l'aide d'une barre correspondante (34a), en ce que la position de chacune des barres (34a, 34b) est déterminée par les capteurs de position (C₁, C₂), les barres (34a, 34b) étant déplacées au moyen d'un moteur électrique, pneumatique ou hydraulique (M₁, M₂), et en ce que lesdites clavettes (18a, 18b) étant aussi utilisées pour le réglage de la pression de travail de la presse, cette pression de travail est réglée en premier lieu à l'aide d'une valeur de consigne (x) identique à celle de deux capteurs de position linéaire (C₁, C₂), et que le circuit de commande de chaque moteur (M₁, M₂) est à boucle fermée de façon à ce que chacun d'eux provoque automatiquement et respectivement un déplacement (x₁, x₂) des barres (34a, 34b) jusqu'à ce qu'une valeur (e₁, e₂) de la position donnée par chacun des capteurs linéaires (C₁, C₂) soit identique à celle de la consigne (x), et qu'ensuite, ce même circuit fermé de commande de l'un des moteurs (M₁) est utilisé pour régler le parallélisme des deux sommiers (5, 6) par introduction d'une valeur de consigne de parallélisme (x_p) dans ce circuit de commande.

2. Presse à découper destinée au travail d'éléments en forme de feuille ou bande en vue de la production d'emballages, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un bâti constitué d'une traverse inférieure (1) et d'une traverse supérieure (3) reliées entre elles par des montants latéraux (2), un sommier supérieur (5) étant fixé à la traverse supérieure (3), un sommier mobile inférieur (6) déplaçable, pour chaque cycle de travail, de bas en haut et de haut en bas à l'aide d'un système d'entraînement (20a, 20b) prenant appui, par l'intermédiaire de paliers (33a, 33b), sur la traverse inférieure (1), les paliers étant déplaçables verticalement, à l'instant d'un point mort bas du système d'entraînement, de manière à régler le parallélisme du sommier inférieur (6) par rapport au sommier supérieur (5), caractérisée en ce qu'elle comprend des détecteurs de proximité (P₁, P₂) pour mesurer le parallélisme des deux sommiers (5, 6), des détecteurs de position (C₁, C₂) pour détecter la position des clavettes (18a, 18b), au moins un moteur (M₁, M₂) pour déplacer les clavettes (18a, 18b), un système de commande à circuit fermé de chaque moteur (M₁, M₂) dans lequel il est Possible d'introduire une valeur de consigne de position (x) commune à tous les capteurs de position linéaire (C₁, C₂) en vue de régler la pression de travail de la presse, et une valeur de consigne de parallélisme (x_p) pour au moins un capteur de position (C₁) en vue de régler le parallélisme des deux sommiers (5, 6) entre eux.

3. Presse à découper selon la revendication 2, dans laquelle le système d'entraînement (20a, 20b) prend appui sur la traverse inférieure (1) à l'aide de deux paliers amont (33a) et deux paliers aval (33b) montés respectivement sur des barres transversales amont (34a) et aval (34b) déplaçables indépendamment l'un de l'autre et dont une extrémité est prolongée par une partie filetée (50) en prise avec un filetage correspondant d'une roue dentée (55) dont la rotation provoque un déplacement de la barre (34a, 34b), caractérisée en ce que la roue dentée (55) est entraînée en rotation à l'aide d'un moteur hydraulique (M₁, M₂).

4. Presse à découper selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un pignon (64) est monté claveté sur la première extrémité d'un arbre (63) monté rotatif sur un support (58) fixé sur la traverse inférieure (1), sur l'autre extrémité étant monté claveté un deuxième pignon (62) en prise avec un engrenage intérieur d'un manchon creux (61), cet engrenage intérieur étant de plus en prise avec un troisième pignon (60) monté claveté sur l'arbre de sortie (57) du moteur hydraulique (M₁, M₂).

5. Presse à découper selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie filetée (50) est prolongée par une tige (80) dont l'extrémité libre est munie d'un élément (81) disposé de manière à agir sur le capteur de position linéaire (C₁, C₂).

6. Presse à découper selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément d'extrémité (81) de la tige (80) agit sur deux butées de fin de course (83, 84).

Claims

1. Method for controlling the parallelism of the two beams (5, 6) of a cutting press designed for converting sheetlike or weblike matter into package and in which, with each operating cycle, at least one beam (6) is movable with regard to the other (5), under the effect of a drive system (20a, 20b) supported by means of bearings (33a, 33b) by the lower crossbar (1), between a first position in which the two beams (5, 6) are separated from one another, and a second position in which they are in pressure contact, means such as wedges (18a, 18b) are foreseen for controlling the reciprocal parallelism of the two beams (5, 6), in the course of an operating cycle of the press, deviation of parallelism (e) of the beams (5, 6) is measured when they are in the so-called second pressure position and that, in the so-called first position with the beams separated, the parallelism of the beams is controlled in a manner enabling the correction of the deviation (e) of parallelism measured, characterized by the fact that the deviation of parallelism (e) is measured by means of proximity sensors (P₁, P₂) fitted on at least one beam (5), and that the vertical position of the bearings (33a, 33b) is determined by at least one position sensor (C₁, C₂), by the fact that the proximity sensors (P₁, P₂) are fitted on the beam (5) in such a way as to allow the measuring of the deviation (e) of parallelism causing a downstream to upstream tilting or inversely of one of the beams with regard to the other, by the fact that only one pair of wedges (18a) likely to cause the tilting of the lower beam (6) contrary to the one measured is shifted by means of a corresponding bar (34a), ba the fact that the position of each of the bars (34a, 34b) is determined by the position sensors (C₁, C₂), the bars (34a, 34b) being shifted by means of an electric pneumatic or hydraulic motor (M₁, M₂), and by the fact that, the wedges (18a, 18b) being also used for controlling the operating pressure of the press, this operating pressure is controlled principally by means of the command rate (x) identical to the one of the two linear position sensors (C₁, C₂), and that the control circuit of every motor (M₁, M₂) operates with a closed loop so as to enable each of them to automatically cause respective shifts (x₁, x₂) of the bars (34a, 34b) until a position rate (e₁, e₂) given by each of the linear sensors (C₁, C₂) will be identical to the one of the command (x) and than this same closed loop control circuit of one of the motors (M₁) is used for controlling the parallelism of the two beams (5, 6) by feeding in a parallelism command rate (x_p) into the control circuit.

2. Cutting press designed for converting sheetlike or weblike matter into package for applying the method according to claim 1, comprising a frame made of a lower crossbar (1) and an upper crossbar (3) connected to one another by means of lateral posts (2), an upper fixed beam (5) being fitted on the upper crossbar (3), a lower movable beam (6) being raised and lowered with each operating cycle by means of a drive system (20a, 20b) supported by means of bearings (33a, 33b) by the lower crossbar (1), the said bearings being movable vertically when the drive system is situated in lower dead center position in such a way as to control the parallelism of the lower beam (6) with regard to the upper beam (5), characterized by the fact that it comprises proximity sensors (P₁, P₂) for measuring the parallelism of the two beams (5, 6), sensors (C₁, C₂) for determining the position of the wedges (18a, 18b), at least one motor (M₁, M₂) for shifting the wedges (18a, 18b), a control system with closed loop for each motor (M¹, M₂) with which it is possible to feed in a position command rate (x) common to all linear position sensors (C₁, C₂) in order to control the operating pressure of the press, and a parallelism command rate (x_p) for at least one position sensor (C₁) in order to control the parallelism of the two beams (5, 6) with regard to one another.

3. Cutting press according to claim 2, with which the drive system (20a, 20b) is supported by the lower crossbar (1) by means of two bearings (33a) upstream and two bearings (33b) downstream fitted respectively on crosswise bars (34a) upstream and crosswise bars (34b) downstream shiftable independently from one another and of which one end has a threaded extension (50) engaged in a corresponding threading of a toothed wheel (55) whose revolution causes the shifting of the bar (34a, 34b), characterized by the fact that the toothed wheel (55) is rotarily driven by a hydraulic motor (M₁, M₂).

4. Cutting press according to claim 3, characterized by the fact that a pinion (64) is cottered on the first end of a shaft (63) able to rotate on a support (58) itself fitted on the lower crossbar (1) whereas a second pinion (62) is cottered on the other end and engaged in an inner gear of a hollow sleeve (61), the inner gear being moreover engaged in a third pinion (60) cottered on the output shaft (57) of the hydraulic motor (M₁, M₂).

5. Cutting press according to claim 4, characterized by the fact that the threaded extension (50) has a rod (80) whose free end is provided with a device (81) arranged so as to be able to act on the linear position sensor (C₁, C₂).

6. Cutting press according to claim 5, characterized by the fact that the device (81) on the end of the rod (80) acts on two stroke end stops (83, 84).

Ansprüche

1. Verfahren zur Regulierung der Parallelität zwischen zwei Pressbalken (5, 6) einer Stanzpresse zum Verarbeiten von Werkstücken in der Form von Bogen oder Bahnen für die Herstellung von Verpackungen, in welcher für jeden Arbeitstakt wenigstens ein Pressbalken (6) in bezug auf den anderen (5) unter der Einwirkung eines Antriebssystems (20a, 20b) mit Abstützung auf Lager (33a, 33b) auf einem unteren Querbalken (1) zwischen einer ersten Stellung, in welcher die beiden Pressbalken (5, 6) voneinander entfernt stehen, und einer zweiten Stellung, in welcher sie sich in Drückkontakt befinden, beweglich ist, Mittel wie zum Beispiel Unterlegstücke (18a, 18b) zur Regulierung der Parallelität der Pressbalken (5, 6) zueinander vorgesehen sind, eine Parallelitätsabweichung (e) der Pressbalken (5, 6) bei einem Arbeitstakt der Stanzpresse gemessen wird, wenn sich dieselben in der zweiten sogenannten Druckstellung befinden und darauf in der ersten Stellung mit Zwischenraum die Parallelität der Pressbalken in einer Richtung reguliert, die die erwähnte gemessene Abweichung (e) korrigiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Parallelitätsabweichung (e) mit Hilfe von Näherungsfühlern (P₁, P₂) auf wenigstens einem Pressbalken (5) gemessen werden und dass die höhenmässige Stellung der Lager (33a, 33b) mit Hilfe von wenigstens einem Stellungsfühler (C₁, C₂) bestimmt wird, dass die Näherungsfühler (P₁, P₂) auf dem Pressbalken (5) angeordnet sind, um die Parallelitätsabweichung (e) zu messen, die ein Kippen der Pressbalken zueinander von hinten nach vorn, oder umgekehrt, verursacht, dass nur ein Paar (18a) der Unterlegstücke, das ein Kippen des unteren Pressbalkens (6) gegenläufig zum gemessenen Wert veranlasst, mit Hilfe einer entsprechenden Vierkantstange (34a) verschoben wird, dass die Stellung der beiden Vierkantstangen (34a, 34b) durch die Stellungsfühler (C₁, C₂) bestimmt wird, wobei die Vierkantstangen (34a, 34b) durch einen Elektro-, Pneumatik- oder Hydraulikmotor (M₁, M₂) verschoben, und dass der Arbeitsdruck, indem die besagten Unterlegstücke (18a, 18b) auch für die Regulierung des Arbeitsdrucks der Stanzpresse verwendet werden, in einem ersten Schritt mit Hilfe eines Vorgabewerts (x) reguliert wird, der gleich ist wie derjenige der beiden Linearstellungsfühler (C₁, C₂) und der Steuerkreis der beiden Motoren (M₁, M₂) mit geschlossenem Stromkreis arbeitet, damit jeder derselben automatisch und verhältnismässig eine Verschiebung (x₁, x₂) der Vierkantstangen (34a, 34b) veranlasst, bis ein Wert (e₁, e₂), der von den Linearstellungsfühlern (C₁, C₂) gegebenen Position gleich ist wie derjenige der Vorgabe (x), und dass derselbe geschlossene Steuerkreis des einen der beiden Motoren (M₁) für die Regulierung der Parallelität zwischen den beiden Pressbalken (5, 6) durch Eingabe einer Parallelitätsvorgabe (x_p) in dem Steuerkreis verwendet wird.

2. Stanzpresse zur Bearbeitung von Werkstücken in der Form von Bogen oder Bahnen für die Herstellung von Verpackungen zur Anwendung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1 mit einem Gestell, bestehend aus einem unteren Querbalken (1) und einem oberen Querbalken (3), die durch seitliche Stützen (2) miteinander verbunden sind, wobei ein oberer Pressbalken (5) am oberen Querbalken (3) befestigt ist und ein unterer Pressbalken (6) sich bei jedem Arbeitstakt von unten nach oben und von oben nach unten bewegen lässt unter Einwirkung eines Antriebssystems (20a, 20b), das sich mittels Lagern (33a, 33b) auf den unteren Querbalken (1) abstützt, während die Lager im unteren Totpunkt des Antriebssystems sich vertikal entsprechend bewegen lassen, damit die Parallelität des unteren Pressbalkens (6) in bezug auf den oberen Pressbalken (5) reguliert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzpresse Näherungsfühler (P₁, P₂) zum Messen der Parallelität zwischen den beiden Pressbalken (5, 6), Stellungsfühler (C₁, C₂) zur Ermittlung der Stellung der Unterlegstücke (18a, 18b), wenigstens einen Motor (M₁, M₂) zur Verschiebung der Unterlegstücke (18a, 18b), ein Steuersystem mit geschlossenem Schaltkreis für jedem Motor (M₁, M₂), in welchem eine Stellungsvorgabe (x), die für sämtliche Linearstellungsfühler (C₁, C₂) den gleichen Wert aufweisen, um den Arbeitsdruck der Stanzpresse zu regulieren, sowie eine Parallelitätsvorgabe (x_p) für wenigstens einen Stellungsfühler (C₁) zur Regulierung der Parallelität zwischen den Stanzbalken (5, 6) eingegeben werden kann, umfasst.

3. Stanzpresse gemäss Patentanspruch 2, mit Abstützung des Antriebssystems (20a, 20b) auf den Querbalken (1) mit Hilfe von zwei Lagern (33a) hinten und zwei Lagern (33b) vorn, die auf den Vierkantstangen (34a) hinten und (34b) vorn angeordnet sind und voneinander unabhängig verschoben werden können und deren Ende durch einen Gewindeteil (50) verlängert wird, der mit einem entsprechenden Gewinde eines Zahnrads (55), dessen Drehung die Verschiebung der Vierkantstange (34a, 34b) veranlasst, im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (55) mit Hilfe eines Hydraulikmotors (M₁, M₂) gedreht wird.

4. Stanzpresse gemäss Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ritzel (64) auf das eine Ende einer Welle (63) aufgekeilt ist, die sich auf einem Halter (58) drehen lässt, der seinerseits auf dem unteren Querbalken (1) befestigt ist, während auf das andere Ende ein zweites Ritzel (62) aufgekeilt ist, das seinerseits mit dem Innengetriebe einer Hohlmuffe (61) im Eingriff steht, wobei das Innengetriebe ausserdem mit einem dritten Ritzel (60) im Eingriff steht, das seinerseits auf die Abtriebswelle (57) des Hydraulikmotors (M₁, M₂) aufgekeilt ist.

5. Stanzpresse gemäss Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeteil (50) durch eine Stange (80) verlängert wird, deren freies Ende einen Bauteil (81) umfasst, der auf den Linearstellungsfühler (C₁, C₂) einwirken kann.

6. Stanzpresse gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil (81) am Ende der Stange (80) auf die beiden Endlaufanschläge (83, 84) einwirkt.

Dessins