EP0013653A1 - Dispositif de fabrication de cornières cintrées - Google Patents

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EP0013653A1
EP0013653A1 EP80400046A EP80400046A EP0013653A1 EP 0013653 A1 EP0013653 A1 EP 0013653A1 EP 80400046 A EP80400046 A EP 80400046A EP 80400046 A EP80400046 A EP 80400046A EP 0013653 A1 EP0013653 A1 EP 0013653A1
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EP
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press
wing
flange
angle
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René Planeau
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Etudes Generales D'ingenierie Mecanique Et Outillages (egimot) Dite Ste
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/16—Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops

Definitions

  • the invention relates to a device for manufacturing elements of circular flange sleeves by folding a strip into a straight angle followed by the longitudinal rolling of one of the two wings of said angle.
  • Such sleeves are commonly obtained by stamping, which has the disadvantage of causing ruptures due to the large differences in stretching between zones of different diameters.
  • the operating mode is of the unitary type, that is to say that the parts must be manufactured one by one, which is time-consuming and labor-intensive.
  • German patent 952 143 It has been proposed in German patent 952 143 to laminate an angle wing with two cylindrical rollers, but such an arrangement does not make it possible to obtain all types of angle angles on its own.
  • the object of the invention is to propose a new device making it possible to obtain, at high speed, elements of sleeve with internal or external flange of very good quality and to adjust their diameters at will, as required, without it either need to modify the installa tion.
  • Another object of the invention is to propose an installation capable of producing, continuously, elements of sleeves with internal or external flanges in a wide range of diameters.
  • the bending press further comprises at least one lateral roller for discharging the wing passing through the passage space in the direction of the laminated angle.
  • the cylinders of the bending press are frustoconical, their axes are parallel and their nearest generatrices deviate from each other by approximately 0.1 to 3 ° from each other.
  • the cylinders of the flat bending press are also frustoconical, their axes being parallel and their nearest generatrices deviating from each other by approximately 0.1 to 3 ° from each other .
  • the Applicant has been able to observe that, in the device according to the invention, the embossing and notch defects caused by bending with a bender are eliminated.
  • a type of angle for this use must have, to protect the edges of the strip in the vicinity of the central recess, a coiled wing of small bending diameter with a flange on the convex side, here called the outer flange.
  • a second type is necessary to protect the edges of the strip on the periphery of the coil, this type having a coiled wing of larger diameter than the first type and a flange on the concave side, here called internal flange.
  • angles it is customary for such angles to be annular with edges overlapping freely at their ends or in the form of annular sectors used in pairs overlapping freely at their ends.
  • the application of the installation described is not limited to the production of curved angles for the protection of the strip reels, the user being able to cut the curved strips at any desired sector, in particular 360 °, and optionally welding the ends, for example to obtain bushings q ues cylindrical flange.
  • a reel 1 Upstream of the installation proper there is a reel 1 with a vertical axis for unwinding a strip 2.
  • the strip 2 enters the installation between two guide rollers 3 with vertical axes and then crosses a profiling line, at an angle 8, of a type known per se, comprising four trains 4, 5, 6, 7 duo of cylinders with vertical axes leading progressively, according to 8a, 8b, 8c to a square profile 8.
  • angle iron 8 is present at the presses 10 or 20 with one wing 8f perpendicular to the plane of the figure and the other wing 8e towards the bottom of the figure in the plane parallel to that of the figure farthest from the observer of this figure.
  • the two cylinders 11 and 12 of the bending press 10 have vertical axes and are provided for laminating the wing 8f, and leave, at least at the end furthest from the cylinder 12 from the bottom of the figure, a space, on the side of the frame, for the free passage of the 8th wing.
  • the two cylinders are geometrically cylindrical, it is understood that the rolling of the single wing 8f, clamped by the wing 8e not subjected to rolling, will tend to stretch its fibers all the more as they will be further from the wing 8e, hence a winding according to 8y accompanied by a warping away the angle thus wound behind the plane of the figure to be received on a horizontal plate 30, also in the background of the figure, where it is then supported by rollers 31 with horizontal axes.
  • the cylinders of the press 10 it is advantageous, according to the invention, for the cylinders of the press 10 to be slightly frustoconical and to have an angle of 0.1 to 1 on the contact generators.
  • the generatrices of the cylinders being as close as possible to one another in the immediate vicinity of the edge between the wings 8e and 8f. In this way we reduce, and we can even almost eliminate warping since we exert a greater rolling force on the fibers near the edge than on the most distant fibers. But then, it is advantageous to subject the wing 8e to a pushing force by means, for example, of a roller 11 'with horizontal axis arranged in the space provided between the cylinder at the bottom of the figure and the frame.
  • the two cylinders 21 and 22 are frustoconical and have between them, on the contact generators, an angle of 0.1 to 3 °, the generatrices of the cylinders being as close as possible to each other on the side of the wing 8f furthest from the bend connecting with the 8th wing.
  • the longitudinal fibers of the wing 8f are the most stretched on the edge furthest from the edge, while the longitudinal fibers of the wing 8f in the vicinity of the edge are only slightly or not at all. stretched.
  • the wing 8e is stretched in a differentiated manner while being bordered by the wing 8f not stretched, from where a partial rolling of the wing 8e which is arranged in a flat crown around the wing 8f constrained then to wind up perpendicular to its plane.
  • the wing 8f undergoes stretching stresses in the vicinity of the edge, hence a slight warping usable to direct the angle iron, for example, towards the plate 30 where , after having been guided by a roller 25 with a horizontal axis, it is received, in the form of an outer flange sleeve element, on rollers 32.
  • the plate 30 further comprises at least one device 35 of known type with guillotine blade for cutting the sleeve elements.
  • This device 35 is mobile and can be fixed at will on the plate 30, for example 180 ° from the point of curvature of the elements 8z or for example 120 ° from the point of curvature of the elements 8y, or any other suitable place.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fabrication de cornières cintrées dans lequel on profile un feuillard en cornière droite en équerre 8. Pour obtenir des éléments de manchons 8y à bride intérieure, on lamine une aile 8f entre deux cylindres 11, 12 convergents de 0,1 à 3° vers la pliure de la cornière, ou bien pour obtenir des éléments de manchons 8z à bride extérieure on lamine une aile 8e entre deux cylindres 21, 22 convergents de 0,1 à 3° en s'éloignant de la pliure.

Description

  • L'invention concerne un dispositif pour la fabrication d'éléments de manchons à bride circulaire par pliure d'un feuillard en cornière droite suivie du laminage longitudinal d'une des deux ailes de ladite cornière.
  • Il est nécessaire, pour diverses applications industrielles, de pouvoir disposer de pièces semblables à des éléments de manchons cylindriques à bride externe ou interne, sensiblement plane, les manchons obtenus avec ces éléments étant, selon les besoins, utilisés ouverts ou fermés, leurs extrémités étant écartées ou jointives, soudées ou non, ou encore en recouvrement.
  • De tels manchons sont communément obtenus par emboutissage, ce qui a pour inconvénient de provoquer des ruptures en raison des grandes différences d'étirage entre zones de diamètres différents.
  • Il a bien été essayé de cintrer des cornières sur cintreuses, mais les produits obtenus présentent des défauts de gaufrage ou d'entaille sur les brides.
  • On a, par ailleurs, proposé, dans la demande de brevet français publiée n° 2 329 370, de conformer une tôle en cylindre monté sur un mandrin à l'extrémité duquel on plie par repoussage une partie du cylindre jusqu'à ce qu'elle prenne la forme circulaire d'une bride interne ou externe au cylindre.
  • Un tel procédé exige qu'on dispose d'autant de mandrins que de diamètres à obtenir. Le mode opératoire est du type unitaire, c'est-à-dire que les pièces doivent être fabriquées une à une, ce qui est long et coûteux en main--d'oeuvre.
  • On a proposé, dans le brevet allemand 952 143 de laminer une aile de cornière par deux galets cylindriques, mais une telle disposition ne permet pas d'obtenir à elle seule tous les types de cornières.
  • Le but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif permettant d'obtenir à grande cadence des éléments de manchons à bride interne ou'externe de très bonne qualité et de régler à volonté leurs diamètres, en fonction des besoins, sans qu'il soit besoin de modifier l'installation. Un autre but de l'invention est de proposer une installation capable de produire, en continu, des éléments de manchons à brides internes ou externes dans une large gamme de diamètres.
  • Les buts de l'invention sont atteints par un dispositif qui comprend au moins l'une des deux : entraînés
    • - d'une presse de laminage à deux cylindres/à lignes de contact avec le matériau à laminer parallèles ou inclinées l'une par rapport à l'autre, ci-après dite presse de cintrage, pour l'obtention d'éléments à bride interne, et présentant sur l'extrémité de base de l'un au moins des cylindres, du ou d'un côté où lesdites lignes de contact ne sont pas le plus écartées l'une de l'autre, un espace de passage pour une aile de cornière dont l'autre aile est laminée entre les cylindres,
    • - d'une presse de laminage à deux cylindres entraînés à lignes de contact avec le matériau à laminer inclinées l'une par rapport à l'autre, dite ci-après presse de courbure à plat pour l'obtention d'éléments à bride externe, et présentant, sur l'extrémité de base de l'un au moins des cylindres, du côté ou lesdites lignes de contact sont le plus écartées l'une de l'autre, un espace de passage pour une aile de cornière dont l'autre aile est laminée entre les cylindres.
  • Il est avantageux que la presse de cintrage comporte en outre, au moins un galet latéral de refoulement de l'aile passant dans l'espace de passage en direction de la cornière laminée.
  • Selon un mode de réalisation préféré, les cylindres de la presse de cintrage sont tronconiques, leurs axes sont parallèles et leurs génératrices les plus voisines s'écartent mutuellement d'environ 0,1 à 3° l'une de l'autre.
  • Selon un mode de réalisation préféré, les cylindres de la presse de courbure à plat sont également tronconiques, leurs axes étant parallèles et leurs génératrices les plus voisines s'écartant mutuellement d'environ 0,1 à 3° l'une de l'autre.
  • De cette façon on obtient, par étirage de l'aile laminée par la presse de cintrage, que celle-ci s'enroule en présentant une concavité tournée vers l'autre aile qui, non laminée, tend à créer une résistance à l'étirage des fibres les plus proches de l'aile laminée. C'est pour surmonter cette résistance qu'il est avantageux que les lignes de contact des cylindres avec le feuillard soient convergentes vers la pliure sous un angle d'environ O,1 à 3°, de sorte que les fibres de l'aile laminée soient soumises à un effort d'étirage croissant quand on se rapproche de la pliure et que toutes les fibres longitudinales de cette aile parallèles à la pliure aient finalement sensiblement la même élongation.
  • De même, on obtient, par étirage différencié de l'aile laminée par la presse de courbure à plat, que celle--ci subisse un étirage des fibres longitudinales décroissant du bord vers la pliure, où, du fait de la présence de l'autre aile, l'étirage est faible ou nul, si bien que l'aile laminée se courbe dans son plan pour former une bride circulaire plane sur le bord interne de laquelle se dresse alors l'autre aile qui va constituer élément de manchon en s'enroulant sans résistance importante perpendiculairement à son plan.
  • La demanderesse a pu constater que, dans le dispositif selon l'invention, on élimine les défauts de gaufrage et d'entailles provoqués par le cintrage à la cintreuse.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description, qui sera donnée ci-après uniquement à titre d'exemple, d'un mode de réalisation de l'invention.
  • On se reportera à cet effet aux dessins annexés, dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue schématique en plan horizontal d'une installation selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ,
    • - la figure 2 est une vue à plus grande échelle de la partie droite de la figure 1.
  • L'installation décrite est conçue pour la fabrication de cornières de protection de bobines de feuillards en vue de leur transport. Un type de cornière pour cet usage doit présenter, pour protéger les bords du feuillard au voisinage de l'évidement centrale une aile enroulée de petit diamètre de cintrage avec une bride du côté convexe, appelée ici bride extérieure. Un second type est nécessaire pour protéger les bords du feuillard sur la périphérie de la bobine, ce type présentant une aile enroulée de plus grand diamètre que le premier type et une bride du côté concave, appelée ici bride interne.
  • Il est d'usage que de telles cornières soient annulaires à bords se recouvrant librement par leurs extrémités ou en forme de secteurs annulaires utilisés deux par deux se recouvrant librement par leurs extrémités.
  • Mais l'application de l'installation décrite ne se limite pas à la production de cornières cintrées pour la protection des bobines de feuillard, l'utilisateur pouvant à volonté couper les feuillards cintrés sur n'importe quel secteur désiré, notamment 360°, et souder éventuellement les extrémités, par exemple pour obtenir des manchons cylindri- ques à bride.
  • En amont de l'installation proprement dite se trouve un touret 1 à axe vertical de dévidage d'un feuillard 2. Le feuillard 2 entre dans l'installation entre deux rouleaux de guidage 3 à axes verticaux puis traverse une ligne de profilage, en cornière 8, d'un type connu en soi, comportant quatre trains 4, 5, 6, 7 duo de cylindres à axes verticaux conduisant progressivement, selon 8a, 8b, 8c à un profil en équerre 8.
  • Après la sortie du dernier train 7, sont installées alignées, et dans l'alignement de sortie de la cornière 8, deux presses de laminage, respectivement lO et 20, respectivement dites de cintrage et de courbure à plat. Une seule des deux presses est en service à un instant donné, les cylindres de la presse 10 étant écartés pour laisser passer la cornière 8 lorsque la presse 20 doit être mise en service.
  • Dans ce qui suit, on supposera que la cornière en équerre 8 se présente aux presses 10 ou 20 avec une aile 8f perpendiculaire au plan de la figure et l'autre aile 8e vers le bas de la figure dans le plan parallèle à celui de la figure le plus éloigné de l'observateur de cette figure.
  • Les deux cylindres 11 et 12 de la presse de cintrage lO sont à axes verticaux et sont prévus pour laminer l'aile 8f, et laissent, au moins à l'extrémité la plus éloignée du cylindre 12 du bas de la figure,un espace, du côté du bâti, pour le libre passage de l'aile 8e.
  • Si les deux cylindres sont géométriquement cylindriques, on comprend que le laminage de la seule aile 8f, bridée par l'aile 8e non soumise à laminage, va tendre à étirer ses fibres d'autant plus qu'elles seront plus éloignées de l'aile 8e, d'où un enroulement selon 8y accompagné d'un gauchissement éloignant la cornière ainsi enroulée en arrière du plan de la figure pour être reçue sur un plateau horizontal 30, également en arrière plan de la figure, où elle est alors supportée par des rouleaux 31 à axes horizontaux. Cependant, pour éviter un gauchissement excessif en hélice, il y a intérêt, selon l'invention, à ce que les cylindres de la presse 10 soient légèrement tronconiques et présentent entre eux, sur les génératrices de contact, un angle de O,1 à 3°, les génératrices des cylindres étant au plus proche l'une de l'autre à proximité immédiate de l'arête entre les ailes 8e et 8f. De cette façon on réduit, et on peut même presque supprimer le gauchissement puisqu'on exerce un plus grand effort de laminage sur les fibres voisines de l'arête que sur les fibres le plus éloignées. Mais alors, il est avantageux de soumettre l'aile 8e à un effort de repoussage au moyen, par exemple, d'un galet 11' à axe horizontal disposé dans l'espace prévu entre le cylindre du bas de la figure et le bâti.
  • On voit que, par le choix des dimensions du feuillard et de la cornière, par le choix du métal qui les compose et par le choix de la pression exercée par un dispositif 13 de mise en pression de laminage de la presse 10, on est maître de la courbure des éléments de manchons à bride extérieure qui, après avoir été guidés par un rouleau 14 à axe vertical, sont reçus sur des rouleaux 31 plus ou moins éloignés prévus sur le plateau 30 pour différents rayons de courbure.
  • Les deux cylindres 21, 22 de la presse 20, dont on ne voit que ie cylindre 21 qui cache le cylindre 22, sont à axes horizontaux, sont prévus pour laminer la seule aile 8e et laissent, au moins à l'extrémité du cylindre 21, un espace 23 du côté du bâti pour le libre passage de l'aile 8f.
  • Les deux cylindres 21 et 22 sont tronconiques et présentent entre eux, sur les génératrices de contact, un angle de 0,1 à 3°, les génératrices des cylindres étant au plus proche l'une de l'autre du côté de l'aile 8f le plus élcigné de la pliure de raccordement avec l'aile 8e. De cette façon les fibres longitudinales de l'aile 8f sont les plus étirées sur le bord le plus éloigné de l'arête, tandis que les fibres longitudinales de l'aile 8f au voisinage de l'arête ne sont que peu ou pas du tout étirées. On obtient ainsi que l'aile 8e est étirée de façon différenciée tout en étant bordée par l'aile 8f non étirée, d'où un laminage partiel de l'aile 8e qui s'arrange en couronne plane autour de l'aile 8f contrainte alors de s'enrouler perpendiculairement à son plan. Dans l'opération de laminage de l'aile 8e, l'aile 8f subit des contraintes d'.étirement au voisinage de l'arête, d'où un léger gauchissement utilisable pour diriger la cornière, par exemple, vers le plateau 30 où, après avoir été dirigée par un rouleau 25 à axe horizontal, elle est reçue, sous forme d'élément de manchon à bride extérieur , sur des rouleaux 32.
  • Par le réglage d'un dispositif 24 de pression de laminage agissant sur les cylindres 21 et 22 et par le choix des autres paramètres, on peut, comme avec la presse 10, obtenir de la presse 20 toute courbure désirée.
  • Le plateau 30 comporte en outre au moins un dispositif 35 de type connu à lame à guillotine pour le tronçonnage des éléments de manchons. Ce dispositif 35 est mobile et peut être fixé à volonté sur le plateau 30, par exemple à 180° du point de courbure des éléments 8z ou par exemple à 120° du point de courbure des éléments 8y, ou en tout autre endroit approprié.
  • On remarquera que la mise en quadrature des axes des deux presses permet d'obtenir l'enroulement des produits dans un seul plan et non dans deux plans orthogonaux ce qui simplifie la réception et la coupe des produits.
  • On ne sortira pas de l'invention en retournant de 180° la presse 20 de telle façon que l'enroulement des produits cintrés par cette presse se fasse en sens inverse de celui des produits cintrés par la presse 10 sur un second plateau équipé également pour le tronçonnage des produits.
  • On ne sortira pas non plus du cadre de l'invention en introduisant directement dans l'une des deux presses 10 et 20 des feuillards en bande de façon à obtenir, non plus des éléments de manchons à brides circulaires internes ou externes, mais des éléments de viroles sans brides ou des éléments d'anneaux plats.

Claims (8)

1. Dispositif pour la fabrication d'éléments de manchons à bride circulaire par pliure d'un feuillard en cornière droite suivie du laminage longitudinal d'une des deux ailes de ladite cornière, caractérisé en ce qu'il comprend au moins l'une des deux : traîné
- d'une presse de laminage (10) à deux cylindres/ à lignes de contact avec le matériau à laminer parallèles ou inclinées l'une par rapport à l'autre, dite presse de cintrage pour l'obtention d'éléments à bride interne , et présentant, sur l'extrémité de base de l'un au moins des cylindres, du côté où lesdites lignes de contact ne sont pas le plus écartées l'une de l'autre, un espace de passage pour une aile de cornière (8e) dont l'autre aile (8f) est laminée entre les cylindres , entraînés
- d'une presse de laminage (20) à deux cylindres/ à lignes de contact avec le matériau à laminer inclinées l'une par rapport à l'autre, dite presse de courbure à plat pour l'obtention d'éléments à bride externe, et présentant, sur l'extrémité de base de l'un au moins des cylindres, du côté ou lesdites lignes de contact sont le plus écartées l'une de l'autre, un espace de passage pour une aile de cornière (8f) dont l'autre aile (8e) est laminée entre les cylindres.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la presse de cintrage comporte, en outre, au moins un galet latéral (11') de refoulement, en direction de la cornière (8) laminée, de l'aile (8e) passant dans l'espace de passage.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cylindres de la presse de cintrage (10) sont tronconiques, leurs axes sont parallèles et leurs génératrices les plus voisines s'écartent mutuellement d'environ O,1 à 3° l'une de l'autre.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cylindres de la presse de courbure à plat (20) sont tronconiques, leurs axes sont parallèles et leurs génératrices les plus voisines s'écartent mutuellement d'environ 0,1 à 3° l'une de l'autre.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les axes des cylindres de la presse de cintrage (10) et les axes des cylindres de la presse de courbure à plat (20) sont respectivement en quadrature.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en amont de la ou des presses (10, 20), un dispositif de déroulage (1) d'un feuillard en bande (2) et une ligne de profilage (4, 5, 6, 7) de ce feuillard en cornière droite en équerre (8).
7. Dispositif selon la revendication 6 comportant une presse de cintrage (10) et une presse de courbure à plat (20), caractérisé en ce que les deux presses sont montées en ligne en quadrature l'une de l'autre et utilisables optionnellement.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de guidage (30) et de coupe (35) des éléments de manchons à bride monté à l'aval de la ou des presses (10, 20).
EP80400046A 1979-01-12 1980-01-14 Dispositif de fabrication de cornières cintrées Expired EP0013653B1 (fr)

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