EP3140058B1 - Dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tole metallique et procede d'utilisation d'un dispositif de pliage - Google Patents

Dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tole metallique et procede d'utilisation d'un dispositif de pliage Download PDF

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EP3140058B1
EP3140058B1 EP15725828.6A EP15725828A EP3140058B1 EP 3140058 B1 EP3140058 B1 EP 3140058B1 EP 15725828 A EP15725828 A EP 15725828A EP 3140058 B1 EP3140058 B1 EP 3140058B1
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EP
European Patent Office
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die
metal sheet
corrugation
bending
knives
Prior art date
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EP15725828.6A
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EP3140058A1 (fr
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Olivier Perrot
Mohamed Sassi
Charles GIMBERT
Thomas CONEJERO
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Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Publication date
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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
    • B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/02—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing
    • 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
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides

Definitions

  • the invention relates to a folding device for forming a corrugation in a metal sheet for the construction of a sealed membrane of a fluid storage tank.
  • the invention relates in particular to the field of tanks, waterproof and thermally insulating, with membranes, for the storage and / or transport of fluid, such as a cryogenic fluid.
  • corrugated waterproofing membranes intended to form an internal coating for liquefied natural gas storage tanks.
  • the sealing membrane consists of a plurality of metal plates having a series of perpendicular corrugations allowing it to deform under the effect of thermal and mechanical stresses generated by the fluid stored in the tank.
  • corrugated waterproofing membrane is described in particular in the document FR2861030 .
  • the corrugated membrane comprises a first series of parallel corrugations, said high, extending in a direction y and a second series of parallel corrugations, said low, extending in a direction x perpendicular to the direction y.
  • the document KR1020080090107 discloses a folding device for forming a corrugation in such a sealing membrane.
  • the folding device shown on the Figures 6a to 6c of the aforementioned document, comprises a matrix having two matrix elements each having a half-cavity, movable between a remote position and a close position. When the two matrix elements are brought close to each other, the half-impressions together form an imprint corresponding to the shape of the corrugation to be formed.
  • the device comprises a movable punch between a rest position and a pounding position in which the punch is engaged inside the cavity to shape the corrugation.
  • the folding device also comprises two clamps, extending on either side of the punch and cooperating respectively with one and the other of the matrix elements. The side clamps hold the sheet metal against the matrix elements to ensure that it remains in position when it is folded.
  • the matrix elements and the flanks are moved by actuating means controlled by a control unit.
  • the two die members and the two edge clamps move toward each other simultaneously with the movement of the punch toward its folding position.
  • the movements of the die elements and the flanks are precisely synchronized with the movement of the punch so that there is no change in the thickness of the metal sheet during its folding. It is indeed essential that the metal sheet has, after folding, a constant thickness so as not to degrade its mechanical properties.
  • An idea underlying the invention is to provide a folding device for forming a corrugation in a metal sheet for the construction of a sealed membrane of a storage tank which is simple and allows to obtain a corrugation without modification of the thickness of the sheet.
  • the metal sheets produced by such a folding device have a constant thickness at their corrugation because the displacement of the matrix elements and flanks is at least partially ensured by tensile forces exerted by the metal sheet, when its deformation by the punch, which involves a synchronization of the movements of the matrix elements and flanks with that of the punch.
  • the invention also provides a folding installation comprising a plurality of folding devices mentioned above.
  • the figure 1 illustrates a corrugated metal plate 1 for the formation of a sealed membrane of a liquefied natural gas storage tank.
  • the metal plate 1 comprises a first series of parallel corrugations 2, said low, extending in a direction y and a second series of parallel corrugations 3, said high, extending in a direction x.
  • the x and y directions of the series of undulations are perpendicular.
  • the corrugations 2, 3 protrude from the side of the inner face of the metal plate 1, intended to be placed in contact with the fluid contained in the tank.
  • the edges of the metal plate 1 are here parallel to the corrugations 2, 3.
  • the terms "high” and "low” have a relative meaning and mean that the undulations 2, said low, have a height less than the undulations 3, say high.
  • the metal plate 1 comprises between the undulations 2, 3, a plurality of flat surfaces 4. At each crossing between a low corrugation 2 and a high corrugation 3, the metal plate 1 comprises a node zone 5.
  • the node zone 5 comprises a central portion 6 having an apex projecting towards the inside of the tank. Moreover, the central portion 6 is bordered, on the one hand, by a pair of concave corrugations 7 formed in the peak of the high corrugation 3 and, on the other hand, by a pair of recesses 8 into which the low ripple 2.
  • the corrugations 2, 3 of the metal plate 1 allow the waterproofing membrane to be flexible in order to be deformed under the effect of thermal and mechanical stresses generated by the liquefied natural gas stored in the tank.
  • the metal sheet 1 may especially be made of stainless steel, aluminum, Invar®: that is to say an alloy of iron and nickel whose expansion coefficient is typically between 1.2.10 -6 and 2.10 - 6 K -1 , or in an iron alloy with a high manganese content whose expansion coefficient is typically of the order of 7.10 -6 K -1 .
  • Invar® that is to say an alloy of iron and nickel whose expansion coefficient is typically between 1.2.10 -6 and 2.10 - 6 K -1 , or in an iron alloy with a high manganese content whose expansion coefficient is typically of the order of 7.10 -6 K -1 .
  • other metals or alloys are also possible.
  • the metal sheet 1 has a thickness of about 1.2 mm. Other thicknesses are also conceivable, knowing that a thickening of the metal sheet 1 causes an increase in its cost and generally increases the rigidity of the corrugations 2, 3.
  • two perpendicular edges of each metal sheet 1 have a jogglinage, that is to say a vertical portion, so that when the metal sheets are welded to each other, the edges having a jogglinage each overcome the edge vis-à-vis the adjacent metal sheet.
  • the Figures 2 to 8 and 10 represent a folding device for forming a low ripple as well as the node between this low ripple and a high ripple, in a metal sheet in which a high ripple has previously been formed.
  • the folding device comprises a fixed lower frame 9 and an upper pusher 10 which is mounted vertically movable relative to the lower frame 9.
  • the device comprises a punch 11, carried by the upper pusher 10, and having, at its lower end, a head 12 having a shape corresponding to the shape of the corrugation to be shaped.
  • the head 12 has a V-shaped section which extends along the entire length of the corrugation to be formed.
  • the head 12 of the pusher is intended to engage, in the folding position, inside a cavity 13, of complementary shape, formed in a lower die carried by the lower frame 9.
  • the upper pusher 10 must be fit to exert a pressure of the order of 5 tons per node area to be formed.
  • the lower die consists of two die members 14, 15 which are slidably mounted horizontally on the lower frame 9 in a direction perpendicular to the direction of the corrugation to be formed between a spaced position and a close position.
  • the matrix elements 14, 15 comprise an upper surface 16 for supporting the metal sheet.
  • Each die element 14, 15 further comprises at its edge opposite the other die element 14, 15, a half-footprint, concave.
  • the half-imprints together form the imprint 13, corresponding to the shape of the corrugation to be shaped.
  • Return members not shown on the figure 2 , provide a return of the two matrix elements 14, 15 to their spaced apart position.
  • the pusher 10 also carries two sidewall clamps 17, 18 extending on either side of the punch 11. Each side clamp 17, 18 is disposed opposite a matrix element 14 , 15 respectively.
  • the flanks 17, 18 being carried by the pusher 10, they are able to be moved between a rest position and a clamping position in which they press the metal sheet against the bearing surface 16 of the matrix elements 14, 15, when the pusher 10 is moved to the lower frame 9.
  • each flange 17, 18 is slidably mounted vertically on a support plate 19, 20 via a guiding device having a plurality of guide tubes 21 integral with said flange clamp 17, 18 and slidably mounted in bores in the support plate 19, 20.
  • Springs 22 exert a return force between each support plate 19, 20 and the flange clamp 17, 18 facing each other.
  • the movements of the flanks 17, 18 towards their clamping position and the punch 11 towards its bending position can be ensured simultaneously by the displacement of the pusher 10.
  • the clamping force between the flanks 17, 18 and the lower die is controlled by means of the springs 22.
  • the springs 22 are replaced by gas cylinders, also called gas springs, having a fixed end to a support plate 19, 20 and a second end attached to the flank 17, 18 vis-à-vis.
  • the springs 22 may also be replaced by hydraulic or pneumatic cylinders.
  • the flanks 17, 18 are also slidably mounted horizontally on the upper pusher 10 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the corrugation to be formed.
  • each support plate 19, 20 is secured to carriages 23 which are slidably mounted on guide rails 24 carried by the upper pusher 10.
  • the carts 23 are advantageously bearing carriages which comprise a plurality of rolling bodies capable of cooperating with bearing tracks carried by the guide rail.
  • the flanks 17, 18 are thus slidably mounted on the upper pusher 10 between a spaced position and a close position.
  • one or more return members not shown, provide a return of the flanks 17, 18 to their spaced position.
  • the return members are springs which comprise a first end bearing against a lateral face of the punch 11 and a second end bearing against the movable carriage 23 or against the support plate 19, 20 to face.
  • flanks 17, 18 are shown in a clamping position of the metal plate against the bearing surfaces 16 of the matrix elements 14, 15.
  • the matrix elements 14, 15 and the flanks 17, 18 are shown, in a remote position, on the figures 3 and 5 to 8 , and in a close position, on the figure 4 .
  • each die element 14, 15 is secured to carriages 25 mounted sliding horizontally, in the x direction, on guide rails 26 carried by the lower frame 9.
  • the carriages 25 are advantageously bearing carriages which comprise a plurality of rolling bodies capable of cooperating with bearing paths carried by the guide rail 26.
  • the return members, ensuring a return of the two matrix elements 14, 15 to their spaced position are here springs 27, shown in FIG. figure 3 , which are supported between the two matrix elements 14, 15.
  • the matrix elements 15, 16 each comprise a groove 28 extending in the direction x, perpendicular to the direction y of the cavity 13.
  • the grooves 28 are intended to receive the high corrugation, previously formed in the metal plate.
  • the grooves 28 thus have a V-shaped section, complementary in shape to that of the high corrugation.
  • the flanks 17, 18 each comprise a male member 29 projecting, directed downwards, extending in the x direction and having a V shape complementary to that of the high corrugation.
  • the head 12 of the punch 11 comprises a finger 38, represented on the figure 6 , protruding from the head 12 towards the lower frame 9 and disposed opposite the intersection zone between the half-cavities and the grooves 28 of the first and second matrix elements 14, 15.
  • the finger 38 has a lamella shape which is able to deform the intersection zone between the high undulation and the low undulation in order to shape a projecting top.
  • the finger is removable vertically and able to retract once the initiation of deformation of the top of the node started.
  • the folding device is also equipped with knives 30, 31, shown on the Figures 5 and 6 , allowing the shaping of the concave corrugations 7 in the peak of the high undulation of the metal plate, on either side of the intersection between the high preformed corrugation and the low corrugation to be formed.
  • the knives 30, 31 have a blade 32 directed upwards and extending parallel to the direction of the impression 13.
  • the knives 30, 31 are slidably mounted on the lower frame 9, in the x direction of the grooves 28 between a spaced position and a close position. To do this, the knives 30, 31 are each mounted on a carriage 33 slidably mounted on a guide rail 34. Furthermore, the guide rails 34 are carried by a knife support member 35 which is mounted vertically movable relative to The folding device is also equipped with an actuating mechanism, described below, which is able to move the support member of the knives 35 upwards so that said knives 30, 31 are moved. in a high folding position, when the punch 11 moves down towards its folding position. Feedback members provide a return of the knives 30, 31 to their spaced apart position. The return members here are springs 36 which act between the support member of the knives 35 and said knives 30, 31.
  • the matrix elements 14, 15 each have a notch 37 at the level of the intersection between their half-shaping recess of the low undulation and their housing groove 28 of the high undulation.
  • the Figures 7 and 8 represent the knife actuating mechanism which is arranged to move the knife support member 35 upwardly as the punch 11 is driven to its folding position.
  • the actuating mechanism comprises two levers 39, 40.
  • the levers 39, 40 are arranged in the space formed between the two matrix elements 14, 15.
  • the levers 39, 40 are mounted articulated on the upper frame 9 around an axis of rotation parallel to the x direction of the grooves 28.
  • the levers 39, 40 each comprise a first end 41 intended to cooperate, in operation with a portion of the metal sheet intended to be folded by the punch 11.
  • the levers 39, 40 have a second end 43 cooperating with the movable member for supporting the knives 35 in order to move it upwards.
  • the first end 41 of the levers 39, 40 carries a contact piece 42 which, on the one hand, is articulated on the first end 41 of the levers 39, 40, and, on the other hand, comprises a flat support soleplate intended to cooperate with the metal sheet.
  • a contact piece 42 which, on the one hand, is articulated on the first end 41 of the levers 39, 40, and, on the other hand, comprises a flat support soleplate intended to cooperate with the metal sheet.
  • the second end 43 of the levers 39, 40 cooperates with a rim 44 carried. by the knife support member 35.
  • the punch 11 In operation, when the punch 11 comes into contact with the portion of the metal sheet to be bent, the punch 11 will exert on the first ends 42 of the levers 39, 40 a force tending to pivot them so that the second end 42 levers 39, 40 act on the flange 44 of the knife support member 35 and the knives 30, 31 move to their upper folding position in which they deform the peak of the high corrugation of the metal plate.
  • the knife support member 35 returns to its lower rest position under the effect of gravity.
  • the knife support member 35 is slidably mounted on the lower frame 9 by means of a guide tube 44 fixed to the lower frame 9 and cooperating with a bore formed inside the knife support member 35.
  • levers are symmetrical with respect to each other with respect to a vertical plane passing through the axis of the grooves 28.
  • the levers 39, 40 therefore pivot in opposite directions of rotation. .
  • Such an arrangement allows for a balanced knife actuation mechanism.
  • the metal sheet is placed on the bearing surfaces 16 of the first and second die elements 14, 15.
  • the metal sheet is positioned so that its high preformed corrugation is positioned inside the grooves 28 matrix elements 15, 16.
  • the upper pusher 10 is moved downwards towards the lower frame 9.
  • the side members 17, 18 are thus positioned in their clamping position in which they clamp the metal sheet against the bearing surfaces of the elements. of matrix ( figures 3 and 5 to 8 ).
  • the springs 22 extending between the flanks 17, 18 and the upper pusher 10 are compressed while the pusher continues to descend and the punch 11 deforms the metal sheet.
  • the metal sheet Since the metal sheet is clamped between the flanks 17, 18 and the matrix elements 14, 15, the metal sheet, by deforming under the effect of the punch 11, exerts a traction force on the flanks 17, 18 and the matrix elements 14, 15, against their return members 27, in order to move them towards their close position ( Figure 4 ).
  • the flanks 17, 18 and the matrix elements 14, 15 are moved to their close position synchronously with the movement of the punch 11 and without requiring dedicated actuating means.
  • the metal sheet exerts a force on the levers 39, 40 for actuating the knives 30, 31, which causes a movement of the knives 30, 31 to their upper folding position.
  • the metal sheet in deforming exerts on the knives 30, 31 a tensile force which tends to slide them to their close position.
  • the upper pusher 10 can then be brought upwards, away from the lower frame 9. Therefore, the knives 30, 31, the matrix elements 14, 15 and the flanks 17, 18 are automatically recalled by their respective biasing members 27, 36 to their spaced apart position.
  • a folding installation comprising a plurality of folding devices A, B, C as described above.
  • the folding installation is intended to form at least one corrugation in a metal sheet having three preformed high undulations.
  • three devices arranged A, B, C are used one after the other in the y direction.
  • Spacer members 45 may be disposed between the different folding devices A, B, C.
  • the folding installation may comprise several rows of folding devices A, B, C in order to be able to form a plurality of low corrugations in the same metal sheet, said rows being arranged one after the other in the x direction. Note however that in such a folding plant, it will be necessary to control the folding devices, sequentially, so that the low corrugations are successively shaped.
  • the folding device illustrated on the figure 11 makes it possible to form a jogging along an edge of the metal sheet 1 perpendicular to the low corrugations 2.
  • the lower die has a recess 45 which extends perpendicularly to the direction of the corrugation 2 to be formed, along one of the edges of the lower matrix.
  • the recess comprises, on the one hand, a first portion along an edge of the bearing surface 16 and the half-cavity 13 of the matrix element 14 and a second portion along an edge of the bearing surface 16 and the half-cavity 13 of the matrix element 15.
  • the punch 11 and the greenhouse flanges 17, 18 each comprise a projecting portion 46 which is offset downwards and is intended to engage in the recess 45 of the lower die to form a jogging in an edge of the metal sheet 11 which is perpendicular to the corrugation 2 to form, during the movement of the flanks 17, 18 to their clamping position and the punch 11 to its folding position.
  • the folding device illustrated on the figure 13 allows forming joggling along an edge parallel to the low corrugations 2.
  • the lower die has a recess 47 which extends parallel to the direction of the corrugation 2 to form along one of the edges of the lower matrix.
  • the recess 47 is here formed along an edge of the die element 14, opposite the edge having the half-cavity 13.
  • the recess 47 is formed along the edge of the bearing surface 16 of the element 14 and is also formed along an edge of the groove 28 in the form of V.
  • the flank 17 vis-à-vis has a projecting portion 48 of complementary shape to the recess 47 formed in the matrix member 14.
  • the projecting portion 48 is formed along an edge of the flange 17 throughout its dimension.
  • the protruding portion 48 is also provided on the edge of the male member 29 directed downwards and intended to be housed in the groove 28 when the clamps 17, 18 are in their clamping position.
  • the projecting portion 47 engages in the recess 48 formed along an edge of the matrix element 14 so as to form a jogging in an edge of the metal sheet 1 parallel to the corrugation 2 to be formed during the movement of the flanks 17, 18 to their clamping position.
  • the folding device illustrated on the figure 12 combines the recess 45 and the projecting portion 46 perpendicular to the corrugation 2 to be formed, as described in connection with the figure 11 , and the recess 47 and the projecting portion 48 parallel to the corrugation 2 to be formed, as described in connection with the figure 13 .
  • the folding device of the figure 13 allows forming a jogglinage along an angle of the metal sheet 1, that is to say along an edge parallel to the low corrugations 2 and an edge perpendicular to the low corrugations 2.
  • the section of the groove 28 of the matrix elements 14, 15 is observed in two embodiments.
  • This groove 28 has a shape complementary to that of the high corrugation 3.
  • the section has a shape of V which is defined by two lateral faces 49a, 49b joining at a ridge zone 49c.
  • the section, illustrated on the figure 14 has substantially a semi-elliptical shape.
  • the two lateral portions 49a, 49b are therefore arcuate.
  • This shape corresponds to the final shape of the high corrugations 3.
  • Such a shape makes it possible to confer on the membrane excellent characteristics of mechanical strength. In particular, it makes it possible to increase the resistance of the membrane to the hydrostatic pressure and to the hydrodynamic pressures generated by the sloshing movements of the liquid inside the vessel.
  • the illustrated section on the figure 15 has a substantially triangular shape except in the ridge zone 49c which has a fillet.
  • the two lateral faces 49a, 49b joining at the level of the ridge zone are substantially planar.
  • the groove 28 has such a shape when during the formation of the low corrugation 2, the high corrugation 3 does not have its definitive shape, the latter being subsequently taken up in order to give it its final shape.
  • the folding device is equipped with means for assisting the displacement of the matrix elements 14, 15 and the flanks 17, 18 towards their close position.
  • assistance means are particularly advantageous in that they make it possible in particular to ensure that the matrix elements 14, 15 and the flanks 17, 18 move over their entire travel, ie say to their close final position, during the movement of the punch 11 to its folding position.
  • the assistance means comprise two cams 50, 51 each cooperating with a cam follower 52, 53.
  • Each die element 14, 15 is equipped with a cam follower 52, 53 adapted to cooperate with a respective cam surface 50, 51 carried by the upper pusher 10 as it moves downward from its rest position. towards its folding position.
  • the cam follower 52, 53 are advantageously idlers mounted idler about a horizontal axis, parallel to the y direction.
  • the cam surfaces 52, 53 are oriented such that when the upper pusher 10 moves from its rest position to its folding position, the cam surface 52, 53 presses on the cam follower 52, 53 moving the die members 14, 15 to their near position.
  • the cams 50, 51 and cam followers 52, 53 are arranged in such a way that they do not intervene as soon as the punch 11 comes into contact with the portion of the metal sheet to be folded, but subsequently during the movement of the punch 11 to its final folding position.
  • the cams 50, 51 may also be arranged in such a way that the cam followers 52, 53 come into contact with the cams 50, 51 so as to assist the movement of the matrix elements 14, 15 only in the event that the kinematic matrix elements has a slight delay compared to the desired kinematics.
  • the assistance means consist of cylinders 54, 55, such as pneumatic cylinders for example.
  • the assistance means comprise at least two jacks 54, 55 which cooperate respectively with one and the other of the two matrix elements 14, 15.
  • Each jack 54, 55 comprises an end which is fixed on the lower frame 9 and an end cooperating with one of the matrix elements 14, 15.
  • the cylinders are able to assist the displacement of the matrix elements 14, 15 from their spaced position to their close position.
  • the cylinders 54, 55 are traction cylinders, that is to say, cylinders able to act in a direction corresponding to a retraction movement of their rod.
  • the rod of each of the cylinders 54, 55 passes through one of the matrix elements 14, 15 and cooperates with the other opposite die element 14, 15 in order to pull it towards its close position.
  • the cylinders 54, 55 are thrust cylinders, that is to say, cylinders able to act in a direction corresponding to an extension movement of their rod.
  • the rod of each of the jacks 54, 55 cooperates with the adjacent die element 14, 15 so as to push it towards its close position.
  • the assistance means comprise two pairs of jacks 54, 55 each cooperating with one and the other of the matrix elements 14.
  • the cylinders of each pair 54, 55 are respectively disposed on either side of a vertical plane passing through the groove 28 of each die element.
  • the ends of the rods of the two cylinders of each pair 54, 55 are fixed on an intermediate plate, not shown, which is adapted to cooperate with one of the matrix elements 14, 15 in order to push it towards its close position.
  • Such an intermediate plate makes it possible, on the one hand, to synchronize the movement of the jacks of each pair and, on the other hand, to distribute the forces exerted on the matrix elements 14, 15 so that the forces 'exert parallel to the orientation of the guide rails 26.
  • the cylinders 54, 55 mentioned above are associated with additional pneumatic cylinders which cooperate with the flanks 17, 18 to move them to their close position.
  • the additional cylinders are advantageously synchronized with the cylinders 54, 55 acting on the matrix elements 14,15.
  • the assistance means may also comprise only pneumatic cylinders acting on the displacement of the flanks 17, 18, although this embodiment is less advantageous.
  • folding device can also be used for forming the high corrugations of a metal plate.
  • the folding device can be simplified and not comprise a knife, a groove formed in the matrix elements and male element formed in the clamps.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte à un dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tôle métallique destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de fluide.
  • L'invention se rapporte notamment au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique.
    • Arrière-plan technologique
  • Dans l'état de la technique, il est connu des membranes d'étanchéité ondulées destinées à former un revêtement interne pour des cuves de stockage de gaz naturel liquéfié. La membrane d'étanchéité est constituée d'une pluralité de plaques métalliques présentant des séries d'ondulations perpendiculaires lui permettant de se déformer sous l'effet des sollicitations thermiques et mécaniques générées par le fluide emmagasiné dans la cuve.
  • Une telle membrane d'étanchéité ondulée est notamment décrite dans le document FR2861030 . La membrane ondulée comporte une première série d'ondulations parallèles, dites hautes, s'étendant selon une direction y et une seconde série d'ondulations parallèles, dîtes basses, s'étendant selon une direction x perpendiculaires à la direction y.
  • Le document KR1020080090107 décrit un dispositif de pliage pour former une ondulation dans une telle membrane d'étanchéité. Le dispositif de pliage, représenté sur les figures 6a à 6c du document précité, comporte une matrice présentant deux éléments de matrice présentant chacun une demi-empreinte, mobiles entre une position écartée et une position rapprochée. Lorsque les deux éléments de matrice sont rapprochés l'un contre l'autre, les demi-empreintes forment ensemble une empreinte correspondant à la forme de l'ondulation à former. Par ailleurs, le dispositif comporte un poinçon mobile entre une position de repos et une position de pilage dans laquelle le poinçon est engagé à l'intérieur de l'empreinte afin de façonner l'ondulation. Le dispositif de pliage comporte également deux serre-flancs, s'étendant de part et d'autre du poinçon et coopérant respectivement avec l'un et l'autre des éléments de matrice. Les serre-flancs permettent de maintenir la tôle métallique contre les éléments de matrice afin de s'assurer qu'elle reste en position, lors de son pliage.
  • Les éléments de matrice et les serre-flancs sont déplacés par des moyens d'actionnement commandés par une unité de pilotage. Lors d'une opération de pliage, les deux éléments de matrice et les deux serre-flancs se rapprochent les uns des autres de manière simultanée au déplacement du poinçon vers sa position de pliage. Les mouvements des éléments de matrice et des serre-flancs sont synchronisés précisément avec le mouvement du poinçon de telle sorte qu'il n'y ait pas de modification de l'épaisseur de la tôle métallique lors de son pliage. Il est en effet indispensable que la tôle métallique présente, après pliage, une épaisseur constante afin de ne pas dégrader ses propriétés mécaniques.
  • Cette nécessité de synchronisation des mouvements implique, d'une part, que le dispositif soit réglé de manière précise et que, d'autre part, le pilotage des mouvements soit parfaitement réalisé. En effet, tout asynchronisme entraîne, au niveau de l'ondulation, soit une diminution de l'épaisseur de la tôle métallique, soit un surplus de matière et par conséquent des plissements indésirables de la tôle métallique.
    • Résumé
  • Une idée à la base de l'invention est de proposer un dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tôle métallique destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage qui soit simple et permet d'obtenir une ondulation sans modification de l'épaisseur de la tôle.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit un dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tôle métallique destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de fluide, le dispositif de pliage comportant :
    • un bâti inférieur;
    • une matrice inférieure comportant un premier et un second éléments de matrice présentant chacun une surface d'appui de la tôle métallique et une demi-empreinte concave, les premiers et second éléments de matrice étant chacun montés coulissants sur le bâti inférieur, selon une direction x, de manière à pouvoir coulisser entre une position écartée et une position rapprochée, les demi-empreintes du premier et du second éléments de matrice définissant ensemble une empreinte correspondant à la forme de l'ondulation à former lorsque les premier et second éléments de matrice sont dans leur position rapprochée, lesdits premiers et second éléments de matrice étant rappelés vers leur position écartée par un premier organe de rappel ;
    • un poinçon supérieur, agencé au-dessus de la matrice inférieure, comportant une extrémité inférieure pourvue d'une tête présentant une forme complémentaire à celle de l'empreinte, ledit poinçon supérieur étant mobile verticalement par rapport au bâti inférieur entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle la tête dudit poinçon supérieur est engagée à l'intérieur de l'empreinte de la matrice inférieure de manière à presser la tôle métallique ; et
    • un premier et un second serre-flancs s'étendant de part et d'autre du poinçon supérieur, au-dessus de la matrice inférieure, respectivement en vis-à-vis du premier et du second éléments de matrice, lesdits premier et second serre-flancs étant montés coulissants, selon la direction x, entre une position rapprochée et une position écartée et étant rappelés vers leur position écartée par un deuxième organe de rappel ; le premier et le second serre-flancs étant mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur entre une position relâchée et une position de serrage dans laquelle le premier et le second serre-flancs sont rapprochés respectivement de la surface d'appui du premier élément de matrice et du second élément de matrice de manière à serrer la tôle métallique contre la surface d'appui du premier et du second éléments de matrice de telle sorte que, en fonctionnement, lorsque la tôle métallique est serrée entre les serre-flancs et les éléments de matrice, le déplacement du poinçon supérieur de sa position de repos vers sa position de pliage entraîne un pliage de la tôle métallique lors duquel la tôle métallique transmet une force de traction selon la direction x aux éléments de matrice et aux serre-flancs et déplace ainsi les éléments de matrice et les serre-flancs vers leur position rapprochée.
  • Ainsi les tôles métalliques réalisées grâce à un tel dispositif de pliage présentent une épaisseur constante au niveau de leur ondulation car le déplacement des éléments de matrice et serre-flancs est au moins en partie assuré par des efforts de traction exercés par la tôle métallique, lors de sa déformation par le poinçon, ce qui implique une synchronisation des mouvements des éléments de matrice et serre-flancs avec celui du poinçon.
  • Selon des modes de réalisation, un tel dispositif de pliage peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • le dispositif de pliage est destiné à former une ondulation dans une tôle métallique comportant une ondulation préformée s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'ondulation à former ; le premier et le second éléments de matrice comportant chacun une rainure en forme de V destinée à recevoir ladite ondulation préformée.
    • les serre-flancs comportent chacun un élément mâle, en saillie en direction du bâti inférieur, présentant une forme de V qui est apte à venir s'introduire dans la rainure de l'élément de matrice en vis-à-vis lorsque les serre-flancs sont dans leur position de serrage.
    • la tête du poinçon comporte un doigt faisant saillie de la tête en direction du bâti inférieur et disposé en vis-à-vis de la zone d'intersection entre l'empreinte et les rainures des premier et second éléments de matrice.
    • le dispositif de pliage comporte deux couteaux, destinés à la déformation de l'ondulation préformée, de part et d'autre du croisement entre l'ondulation préformée et l'ondulation à former, les deux couteaux étant disposés de part et d'autre de la zone d'intersection entre l'empreinte et les rainures des premier et second éléments de matrice ; lesdits couteaux étant montés coulissants sur le bâti inférieur selon la direction x entre une position écartée et une position rapprochée et étant rappelés vers leur position écartée par un troisième organe de rappel, lesdits couteaux étant en outre montés mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur entre une position basse de repos et une position haute de pliage dans laquelle ils sont aptes à déformer l'ondulation préformée, le dispositif comportant en outre un mécanisme d'actionnement des couteaux qui est agencé pour déplacer les couteaux vers leur position haute de pliage lors du déplacement du poinçon vers sa position de pliage.
    • le mécanisme d'actionnement des couteaux comporte un organe mobile de support des couteaux monté mobile verticalement sur le bâti inférieur et deux leviers qui sont chacun montés articulés sur le bâti inférieur ; les leviers comportant chacun :
      • une première extrémité pourvue d'une surface d'appui, s'étendant à l'intérieur de l'empreinte de la matrice inférieure et apte à coopérer, en fonctionnement, avec une portion de la tôle métallique destinée à être pliée pour former l'ondulation, de telle sorte que le levier pivote lorsque le poinçon se déplace vers sa position de pliage ; et
      • une seconde extrémité coopérant avec l'organe mobile de support des couteaux de manière à ce que l'organe mobile de support des couteaux soit déplacé vers le haut lorsque, en raison d'un déplacement du poinçon supérieur vers sa position de pliage, le levier pivote.
    • les couteaux sont chacun portés par un chariot monté coulissant sur un rail de guidage respectif et lesdits rails de guidage sont portés par l'organe mobile de support des couteaux.
    • le dispositif de pliage comporte un poussoir supérieur monté mobile verticalement par rapport au bâti inférieur ; le poinçon supérieur étant porté par le poussoir supérieur ; les premier et second serre-flancs étant montés coulissants verticalement respectivement sur une première et une seconde plaques de support; lesdites première et seconde plaques de support étant montés coulissantes selon la direction x sur le poussoir supérieur afin de permettre le mouvement des serre-flancs entre leur position rapprochée et leur position écartée ; chaque serre-flanc étant en outre rappelé à distance de sa plaque de support respective par des organes de rappel.
    • les organes de rappel exerçant un effort de rappel entre chaque serre-flanc et sa plaque de support respective sont des ressorts, des vérins à gaz, des vérins hydrauliques ou des vérins pneumatiques.
    • la matrice inférieure présente un renfoncement s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'ondulation à former, le renfoncement s'étendant le long d'un bord de la surface d'appui et d'un bord de la demi-empreinte de chacun des premier et second éléments de matrice et le poinçon supérieur, le premier et le second serre-flancs présentent chacun un bord pourvu d'une portion en saillie, disposée au-dessus dudit renfoncement, de forme complémentaire audit renfoncement et destinée à s'engager dans ledit renfoncement lors du mouvement du poinçon vers sa position de pliage et des serre-flancs vers leur position de serrage de manière à former un jogglinage le long d'un bord de la tôle métallique perpendiculaire à l'ondulation à former.
    • la matrice inférieure présente un renfoncement s'étendant selon une direction parallèle à l'ondulation à former, le renfoncement s'étendant le long d'un bord de la surface d'appui de l'un des premier et second éléments de matrice et l'un des premier et second serre-flancs présente une portion en saillie disposée au-dessus dudit renfoncement, de forme complémentaire audit renfoncement et destinée à s'engager dans ledit renfoncement lors du mouvement des serre-flancs vers leur position de serrage de manière à former un jogglinage le long d'un bord de la tôle métallique parallèle à l'ondulation à former.
    • le dispositif de pliage comprend en outre des moyens d'assistance au déplacement des premier et second éléments de matrice et des premier et second serre-flancs vers leur position rapprochée.
    • selon un mode de réalisation, les moyens d'assistance comprennent deux vérins coopérant respectivement avec l'un et l'autre des premier et second éléments de matrice ou avec l'un et l'autre des premier et second serre-flancs et étant agencés pour assister le déplacement des éléments de matrice et des serre-flancs vers leur position rapprochée lors du déplacement du poinçon supérieur de sa position de repos vers sa position de pliage.
    • le mode de réalisation dans lequel les vérins coopèrent avec les premier et second éléments de matrice est préféré au mode de réalisation dans lequel les vérins coopèrent avec les premier et second serre-flancs en ce qu'il permet une action directe des vérins sur les éléments participant au pliage de la tôle de sorte que l'effet d'assistance des vérins est optimal.
    • selon un mode de réalisation, les moyens d'assistance comprennent deux paires de vérins, chacune des paires de vérins coopérant avec l'un ou l'autre des premiers et second éléments de matrice, les deux vérins de chacune des paires étant respectivement disposés de part et d'autre d'un plan vertical passant par la rainure en forme de V dudit élément de matrice.
    • les moyens d'assistance comprennent un premier et un second suiveurs de came portés respectivement par l'un et l'autre des premier et second éléments de matrice et respectivement aptes à coopérer avec une première et une second surfaces de came solidaires du poinçon supérieur; le premier et le second suiveurs de came et la première et la second surfaces de came étant agencés de telle sorte que lors du déplacement du poinçon supérieur de sa position de repos vers sa position de pliage, le premiers et le second suiveurs de came coopèrent respectivement avec la première et la seconde surfaces de came pour assister le déplacement des éléments de matrice et des serre-flancs vers leur position rapprochée.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également une installation de pliage comportant une pluralité de dispositifs de pliage précité.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé d'utilisation d'un dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tôle métallique destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de fluide, le dispositif de pliage comportant :
    • un bâti inférieur;
    • une matrice inférieure comportant un premier et un second éléments de matrice présentant chacun une surface d'appui de la tôle métallique et une demi-empreinte concave, les premier et second éléments de matrice étant chacun montés coulissants sur le bâti inférieur, selon une direction x, de manière à pouvoir coulisser entre une position écartée et une position rapprochée, les demi-empreintes du premier et du second éléments de matrice définissant ensemble une empreinte correspondant à la forme de l'ondulation à former lorsque les premier et second éléments de matrice sont dans leur position rapprochée, lesdits premiers et second éléments de matrice étant rappelés vers leur position écartée par un premier organe de rappel ;
    • un poinçon supérieur, agencé au-dessus de la matrice inférieure, comportant une extrémité inférieure pourvue d'une tête présentant une forme complémentaire à celle de l'empreinte, ledit poinçon supérieur étant mobile verticalement par rapport au bâti inférieur entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle la tête dudit poinçon supérieur est engagée à l'intérieur de l'empreinte de la matrice inférieure de manière à presser la tôle métallique ; et
    • un premier et un second serre-flancs s'étendant de part et d'autre du poinçon supérieur, au-dessus de la matrice inférieure, respectivement en vis-à-vis du premier et du second éléments de matrice, lesdits premier et second serre-flancs étant montés coulissants, selon la direction x, entre une position rapprochée et une position écartée et étant rappelés vers leur position écartée par un deuxième organe de rappel ; le premier et le second serre-flancs étant mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur entre une position relâchée et une position de serrage dans laquelle le premier et le second serre-flancs sont rapprochés respectivement de la surface d'appui du premier élément de matrice et du second élément de matrice manière à serrer la tôle métallique contre la surface d'appui du premier élément et du second éléments de matrice ;
    ledit procédé comportant :
    • le positionnement d'une tôle métallique en appui contre les surfaces d'appui du premier et du second éléments de matrice ;
    • le déplacement du premier et du second serre-flancs dans leur position de serrage dans laquelle le premier et le second serre-flancs serrent la tôle métallique respectivement contre la surface d'appui du premier élément de matrice et du second élément de matrice ;
    • le déplacement du poinçon supérieur vers sa position de pliage dans laquelle la tête du poinçon supérieur presse la tôle métallique à l'intérieur de l'empreinte de la matrice inférieure afin de former une ondulation, ledit déplacement du poinçon supérieur de sa position de repos vers sa position de pliage entraînant un pliage de la tôle métallique de telle sorte que la tôle métallique transmet une force de traction selon la direction x aux éléments de matrice et aux serre-flancs et déplace ainsi les éléments de matrice et les serre-flancs vers leur position rapprochée.
  • Selon des modes de réalisation, un tel procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • la tôle métallique à plier comporte une ondulation préformée et le premier et le second éléments de matrice comportent chacun une rainure en forme de V; lors du positionnement de la tôle métallique en appui contre les surfaces d'appui du premier et du second éléments de matrice, l'ondulation préformée étant engagée à l'intérieur des rainures.
    • le dispositif de pliage comporte deux couteaux, destinés à la déformation de l'ondulation préformée, de part et d'autre du croisement entre l'ondulation préformée et l'ondulation à former, les deux couteaux étant disposés de part et d'autre de la zone d'intersection entre l'empreinte et les rainures des premier et second éléments de matrice ; lesdits couteaux étant montés coulissants sur le bâti inférieur selon la direction x entre une position écartée et une position rapprochée et étant rappelés vers leur position écartée par un troisième organe de rappel, lesdits couteaux étant en outre montés mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur entre une position basse de repos et une position haute de pliage dans laquelle ils sont aptes à déformer l'ondulation préformée, le dispositif comportant en outre un mécanisme d'actionnement des couteaux qui est agencé pour déplacer les couteaux vers leur position haute de pliage lors du déplacement du poinçon vers sa position de pliage ; le déplacement du poinçon supérieur vers sa position de pliage entraînant, d'une part un déplacement des couteaux vers leur position haute de pliage, et, d'autre part, un pliage de la tôle métallique de telle sorte que la tôle métallique transmet une force de traction selon la direction x aux couteaux et déplace ainsi les couteaux vers leur position rapprochée.
    Brève description des figures
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
    • La figure 1 est une vue d'une plaque métallique ondulée destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié.
    • La figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tôle métallique.
    • La figure 3 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de pliage dans laquelle le poinçon est représenté dans sa position de repos, les serre-flancs étant en position de serrage de la tôle métallique contre les éléments de matrice, les serre-flancs et les éléments de matrice étant en outre dans leur position écartée.
    • La figure 4 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de pliage dans laquelle le poinçon est représenté dans sa position de pliage, les serre-flancs et les éléments de matrice étant dans leur position rapprochée.
    • La figure 5 est une vue de dessus du dispositif de pliage de la figure 3 dans laquelle les serre-flancs et les éléments de matrice sont dans leur position écartée.
    • La figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI du dispositif de pliage de la figure 5.
    • La figure 7 est une vue avant du dispositif de pliage de la figure 3 dans laquelle les serre-flancs et les éléments de matrice sont dans leur position écartée.
    • La figure 8 est une vue en coupe selon le plan VIII-VIII du dispositif de pliage de la figure 7.
    • La figure 9 est une vue en perspective d'un couteau destiné à la déformation d'une ondulation haute de part et d'autre d'un croisement entre une ondulation haute et une ondulation basse.
    • La figure 10 est une vue latérale d'une installation de pliage comportant une pluralité de dispositifs de pliage tels qu'illustrés sur les figures 2 à 8.
    • Les figures 11, 12 et 13 sont des vues en perspective de dispositifs de pliage selon trois variantes de réalisation qui permettent en outre de former un jogglinage dans un ou deux bords de la tôle métallique.
    • Les figures 14 et 15 sont des vues schématiques illustrant respectivement la section du poinçon selon deux variantes de réalisation. Les figures 16 et 17 sont des vues avant de dispositifs de pliage selon deux autres modes de réalisation, les serre-flancs et les éléments de matrice étant dans leur position écartée. Description détaillée de modes de réalisation
  • La figure 1 illustre une plaque métallique 1 ondulée destinée à la formation d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié.
  • La plaque métallique 1 comporte une première série d'ondulations 2 parallèles, dites basses, s'étendant selon une direction y et une seconde série d'ondulations 3 parallèles, dites hautes, s'étendant selon une direction x. Les directions x et y des séries d'ondulations sont perpendiculaires. Les ondulations 2, 3 sont saillantes du côté de la face interne de la plaque métallique 1, destinée à être mise en contact avec le fluide contenu dans la cuve. Les bords de la plaque métallique 1 sont ici parallèles aux ondulations 2, 3. Notons que les termes «haute» et «basse» ont un sens relatif et signifient que les ondulations 2, dîtes basses, présentent une hauteur inférieure aux ondulations 3, dîtes hautes.
  • La plaque métallique 1 comporte entre les ondulations 2, 3, une pluralité de surfaces planes 4. Au niveau de chaque croisement entre une ondulation basse 2 et une ondulation haute 3, la plaque métallique 1 comporte une zone de noeud 5. La zone de noeud 5 comporte une portion centrale 6 présentant un sommet en saillie vers l'intérieur de la cuve. Par ailleurs, la portion centrale 6 est bordée, d'une part, par une paire d'ondulations concaves 7 formées dans la crête de l'ondulation haute 3 et, d'autre part, par une paire de renfoncement 8 dans lequel pénètre l'ondulation basse 2.
  • Les ondulations 2, 3 de la plaque métallique 1 permettent à la membrane d'étanchéité d'être flexible afin de pouvoir se déformer sous l'effet des sollicitations thermiques et mécaniques générées par le gaz naturel liquéfié emmagasiné dans la cuve.
  • La tôle métallique 1 peut notamment être réalisée en acier inoxydable, en aluminium, en Invar®: c'est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2.10-6 et 2.10-6 K-1, ou dans un alliage de fer à forte teneur en manganèse dont le coefficient de dilatation est typiquement de l'ordre de 7.10-6 K-1. Toutefois, d'autres métaux ou alliage sont également possibles.
  • A titre d'exemple, la tôle métallique 1 présente une épaisseur d'environ 1,2 mm. D'autres épaisseurs sont également envisageables, sachant qu'un épaississement de la tôle métallique 1 entraine une augmentation de son coût et accroît généralement la rigidité des ondulations 2, 3.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, non représenté, deux bords perpendiculaires de chaque tôle métallique 1 présentent un jogglinage, c'est-à-dire une partie dénivelée, de telle sorte que, lorsque les tôles métalliques sont soudées les unes aux autres, les bords présentant un jogglinage viennent chacun surmonter le bord en vis-à-vis de la tôle métallique adjacente.
  • Les figures 2 à 8 et 10 représentent un dispositif de pliage permettant de former une ondulation basse ainsi que le noeud entre cette ondulation basse et une ondulation haute, dans une tôle métallique dans laquelle une ondulation haute a préalablement été formée.
  • En se reportant à la figure 2, on voit que le dispositif de pliage comporte un bâti inférieur 9 fixe et un poussoir supérieur 10 qui est monté mobile verticalement par rapport au bâti inférieur 9. Le dispositif comporte un poinçon 11, porté par le poussoir supérieur 10, et présentant, à son extrémité inférieure, une tête 12 présentant une forme correspondant à la forme de l'ondulation à façonner. La tête 12 présente une section en V qui s'allonge sur toute la longueur de l'ondulation à former. La tête 12 du poussoir est destinée à s'engager, en position de pliage, à l'intérieur d'une empreinte 13, de forme complémentaire, formée dans une matrice inférieure portée par le bâti inférieur 9. Le poussoir supérieur 10 doit être apte à exercer une pression de l'ordre de 5 tonnes par zone de noeud à former. Ainsi, l'on pourra utiliser une presse apte à exercer une pression de l'ordre de 30 tonnes pour réaliser trois noeuds alors que les presses utilisées dans l'art antérieur doivent bien souvent présenter une capacité bien supérieure, de l'ordre de 150 à 200 tonnes.
  • La matrice inférieure est constituée de deux éléments de matrice 14, 15 qui sont montés coulissants horizontalement sur le bâti inférieur 9 selon une direction perpendiculaire à la direction de l'ondulation à former, entre une position écartée et une position rapprochée. Les éléments de matrice 14, 15 comportent une surface supérieure 16 d'appui de la tôle métallique. Chaque élément de matrice 14, 15 comporte, en outre, au niveau de son bord en vis-à-vis de l'autre élément de matrice 14, 15, une demi-empreinte, concave. Ainsi, lorsque les deux éléments de matrice 14, 15 sont dans une position rapprochée, les demi-empreintes forment ensemble l'empreinte 13, correspondant à la forme de l'ondulation à façonner. Des organes de rappel, non représentés sur la figure 2, assurent un rappel des deux éléments de matrice 14, 15 vers leur position écartée.
  • Par ailleurs, le poussoir 10 porte également deux serres-flancs 17, 18 s'étendant de part et d'autre du poinçon 11. Chaque serre-flanc 17, 18 est disposé en vis-à-vis d'un élément de matrice 14, 15 respectif. Les serre-flancs 17, 18 étant portés par le poussoir 10, ils sont aptes à être déplacés entre une position de repos et une position de serrage dans laquelle ils plaquent la tôle métallique contre la surface d'appui 16 des éléments de matrice 14, 15, lorsque le poussoir 10 est déplacé vers le bâti inférieur 9.
  • Les serre-flancs 17, 18 sont montés mobiles verticalement par rapport au poussoir 10. Dans le mode de réalisation représenté, chaque serre-flanc 17, 18 est monté coulissant verticalement sur une plaque de support 19, 20 via un dispositif de guidage comportant une pluralité de tubes guides 21 solidaires dudit serre-flanc 17, 18 et montés coulissants dans des alésages ménagés dans la plaque de support 19, 20. Des ressorts 22 exercent un effort de rappel entre chaque plaque de support 19, 20 et le serre-flanc 17, 18 en vis-à-vis. Ainsi, les déplacements des serre-flancs 17, 18, vers leur position de serrage, et du poinçon 11, vers sa position de pliage, peuvent être assurés simultanément par le déplacement du poussoir 10. En outre, l'effort de serrage entre les serre-flancs 17, 18 et la matrice inférieure est maîtrisé au moyen des ressorts 22. Notons que, dans un mode de réalisation non représenté, les ressorts 22 sont remplacés par des vérins à gaz, également appelés ressorts à gaz, comportant une extrémité fixée à une plaque de support 19, 20 et une seconde extrémité fixée au serre-flanc 17, 18 en vis-à-vis. De manière alternative, les ressorts 22 pourront également être remplacés par des vérins hydrauliques ou pneumatiques.
  • Les serre-flancs 17, 18 sont également montés coulissants horizontalement sur le poussoir supérieur 10, selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de l'ondulation à former. Pour ce faire, chaque plaque de support 19, 20 est solidarisée à des chariots 23 qui sont montés coulissant sur des rails de guidage 24 portés par le poussoir supérieur 10. Afin de quasiment supprimer les frottements entre les chariots 23 et les rails de guidage 24, les chariots 23 sont avantageusement des chariots à roulements qui comportent une pluralité de corps roulants aptes à coopérer avec des chemins de roulements portés par le rail de guidage. Les serre-flancs 17, 18 sont ainsi montés coulissants sur le poussoir supérieur 10 entre une position écartée et une position rapprochée. Par ailleurs, un ou plusieurs organes de rappel, non représentés, assurent un rappel des serre-flancs 17, 18 vers leur position écartée. A titre d'exemple, les organes de rappel sont des ressorts qui comportent une première extrémité en appui contre une face latérale du poinçon 11 et une seconde extrémité en appui contre le chariot mobile 23 ou contre la plaque de support 19, 20 en vis-à-vis.
  • Sur les figures 3 à 8, le poussoir supérieur 10 ainsi que les moyens de guidage et de rappel des serre-flancs 17, 18 ne sont pas représentés. En outre, les serre-flancs 17, 18 sont représentés dans une position de serrage de la plaque métallique contre les surfaces d'appui 16 des éléments de matrice 14, 15. Les éléments de matrice 14, 15 et les serre-flancs 17, 18 sont représentés, en position écartée, sur les figures 3 et 5 à 8, et en position rapprochée, sur la figure 4.
  • Comme représenté sur les figures 3 et 4, chaque élément de matrice 14, 15 est solidarisé à des chariots 25 montés coulissants horizontalement, selon la direction x, sur des rails de guidage 26 portés par le bâti inférieur 9. Les chariots 25 sont avantageusement des chariots à roulements qui comportent une pluralité de corps roulants aptes à coopérer avec des chemins de roulements portés par le rail de guidage 26. Les organes de rappel, assurant un rappel des deux éléments de matrice 14, 15 vers leur position écartée sont ici des ressorts 27, représentés sur la figure 3, qui sont en appui entre les deux éléments de matrice 14, 15.
  • Par ailleurs, l'on observe également sur les figures 3 et 4 que les éléments de matrice 15, 16 comportent chacun une rainure 28 s'étendant selon la direction x, perpendiculairement à la direction y de l'empreinte 13. Les rainures 28 sont destinées à la réception de l'ondulation haute, préalablement formée dans la plaque métallique. Les rainures 28 présentent ainsi une section en V, de forme complémentaire à celle de l'ondulation haute. De même, les serre-flancs 17, 18 comportent chacun, un élément mâle 29 en saillie, dirigé vers le bas, s'étendant selon la direction x et présentant une forme de V complémentaire à celle de l'ondulation haute.
  • Dès lors, en fonctionnement, lorsque les serre-flancs 17, 18 sont positionnées dans leur position de serrage, l'ondulation haute préformée est maintenue entre les éléments mâles 29 des serre-flancs 17, 18 et les rainures 28 des éléments de matrice 15, 16. Ainsi, un serrage de la plaque métallique est également réalisé au niveau de l'ondulation haute préformée lors du façonnage d'une ondulation basse.
  • La tête 12 du poinçon 11 comporte un doigt 38, représenté sur la figure 6, faisant saillie de la tête 12 en direction du bâti inférieur 9 et disposé en vis-à-vis de la zone d'intersection entre les demi-empreintes et les rainures 28 des premier et second éléments de matrice 14, 15. Le doigt 38 présente une forme de lamelle qui est apte à déformer la zone d'intersection entre l'ondulation haute et l'ondulation basse afin de façonner un sommet en saillie. Dans un mode de réalisation non représenté, le doigt est amovible verticalement et apte à se rétracter une fois l'amorçage de la déformation du sommet du noeud débuté.
  • Par ailleurs, le dispositif de pliage est également équipé de couteaux 30, 31, représenté sur les figures 5 et 6, permettant le façonnage des ondulations concaves 7 dans la crête de l'ondulation haute de la plaque métallique, de part et d'autre du croisement entre l'ondulation haute préformée et l'ondulation basse à former. Les couteaux 30, 31 présentent une lame 32 dirigée vers le haut et s'étendant parallèlement à la direction de l'empreinte 13.
  • Les couteaux 30, 31 sont montés coulissants, sur le bâti inférieur 9, selon la direction x des rainures 28 entre une position écartée et une position rapprochée. Pour ce faire, les couteaux 30, 31 sont chacun montés sur un chariot 33 monté coulissant sur un rail de guidage 34. Par ailleurs, les rails de guidage 34 sont portés par un organe de support des couteaux 35 qui est monté mobile verticalement par rapport au bâti inférieur 9. Le dispositif de pliage est également équipé d'un mécanisme d'actionnement, décrit par la suite, qui est apte à déplacer l'organe de support des couteaux 35 vers le haut afin que lesdits couteaux 30, 31 soient déplacés dans une position haute de pliage, lorsque le poinçon 11 se déplace vers le bas en direction de sa position de pliage. Des organes de rappel assurent un rappel des couteaux 30, 31 vers leur position écartée. Les organes de rappel sont ici des ressorts 36 qui agissent entre l'organe de support des couteaux 35 et lesdits couteaux 30, 31.
  • Afin que les couteaux 30, 31 puissent venir déformer l'ondulation haute de part et d'autre du croisement entre l'ondulation haute et l'ondulation basse, les éléments de matrice 14, 15 présentent chacun une échancrure 37 au niveau de l'intersection entre leur demi-empreinte de façonnage de l'ondulation basse et leur rainure 28 de logement de l'ondulation haute.
  • Les figures 7 et 8 représentent le mécanisme d'actionnement des couteaux qui est agencé pour déplacer l'organe de support des couteaux 35 vers le haut lorsque le poinçon 11 est entraîné vers sa position de pliage. Le mécanisme d'actionnement comporte deux leviers 39, 40. Les leviers 39, 40 sont disposés dans l'espace formé entre les deux éléments de matrice 14, 15. Les leviers 39, 40 sont montés articulés sur le bâti supérieur 9 autour d'un axe de rotation parallèle à la direction x des rainures 28.
  • Les leviers 39, 40 comportent chacun une première extrémité 41 destinée à coopérer, en fonctionnement avec une portion de la tôle métallique destinée à être pliée par le poinçon 11. Par ailleurs, les leviers 39, 40 comportent une seconde extrémité 43 coopérant avec l'organe mobile de support des couteaux 35 afin de le déplacer vers le haut. La première extrémité 41 des leviers 39, 40 porte une pièce de contact 42 qui, d'une part, est montée articulée sur la première extrémité 41 des leviers 39, 40, et, d'autre part, comporte une semelle plane d'appui destiné à coopérer avec la tôle métallique. Un tel agencement permet d'obtenir une surface de contact entre le levier 39, 40 et la tôle métallique sensiblement constante lors du pivotement des leviers 39, 40. Par ailleurs, la seconde extrémité 43 des leviers 39, 40 coopère avec un rebord 44 porté par l'organe de support des couteaux 35.
  • En fonctionnement, lorsque le poinçon 11 entre en contact avec la portion de la tôle métallique à plier, le poinçon 11 va exercer sur les premières extrémités 42 des leviers 39, 40 une force tendant à les faire pivoter de telle sorte que la seconde extrémité 42 des leviers 39, 40 agisse sur le rebord 44 de l'organe de support des couteaux 35 et que les couteaux 30, 31 se déplace vers leur position haute de pliage dans laquelle ils déforment la crête de l'ondulation haute de la plaque métallique. Lorsque le pliage de l'ondulation est terminé et que le poinçon 11 est remonté, l'organe de support des couteaux 35 retourne dans sa position basse de repos sous l'effet de la gravité.
  • On observe, sur la figure 6, que l'organe de support des couteaux 35 est monté coulissant sur le bâti inférieur 9 au moyen d'un tube guide 44 fixé sur le bâti inférieur 9 et coopérant avec un alésage ménagé à l'intérieur de l'organe de support des couteaux 35.
  • Par ailleurs, l'on observe également que les leviers sont symétriques l'un par rapport à l'autre par rapport à un plan vertical passant par l'axe des rainures 28. Les leviers 39, 40 pivotent donc dans des sens de rotation opposés. Un tel agencement permet de réaliser un mécanisme d'actionnement des couteaux équilibré.
  • Le procédé de pliage d'une tôle métallique ondulée sera maintenant décrit.
  • Dans un premier temps, la tôle métallique est placée sur les surfaces d'appui 16 du premier et du second éléments de matrice 14, 15. La tôle métallique est positionnée de telle sorte que son ondulation haute préformée soit positionnée à l'intérieur des rainures 28 des éléments de matrice 15, 16.
  • Par la suite, le poussoir supérieur 10 est déplacé vers le bas en direction du bâti inférieur 9. Les serre-flancs 17, 18 sont ainsi positionnés dans leur position de serrage dans laquelle ils serrent la tôle métallique contre les surfaces d'appui des éléments de matrice (figures 3 et 5 à 8). Puis, les ressorts 22 s'étendant entre les serres-flancs 17, 18 et le poussoir supérieur 10 se compriment alors que le poussoir continue à descendre et que le poinçon 11 déforme la tôle métallique.
  • La tôle métallique étant serrée entre les serre-flancs 17, 18 et les éléments de matrice 14, 15, la tôle métallique, en se déformant sous l'effet du poinçon 11, exerce une force de traction sur les serre-flancs 17, 18 et les éléments de matrice 14, 15, à l'encontre de leurs organes de rappel 27, afin de les déplacer vers leur position rapprochée (Figure 4). Ainsi, les serre-flancs 17, 18 et les éléments de matrice 14, 15 sont déplacés vers leur position rapprochée de manière synchronisée avec le déplacement du poinçon 11 et cela sans nécessiter de moyen d'actionnement dédié.
  • Par ailleurs, de même, lorsque la tête 12 du poinçon 11 s'engage à l'intérieur de l'empreinte 13, la tôle métallique exerce un effort sur les leviers 39, 40 d'actionnement des couteaux 30, 31 ce qui entraîne un mouvement des couteaux 30, 31 vers leur position haute de pliage. En parallèle, la tôle métallique en se déformant exerce sur les couteaux 30, 31 un effort de traction qui tend à les faire coulisser vers leur position rapprochée.
  • Lorsque la tête 12 du poinçon 11 a atteint sa position extrême, le poussoir supérieur 10 peut alors être ramené vers le haut, en s'éloignant du bâti inférieur 9. Dès lors, les couteaux 30, 31, les éléments de matrice 14, 15 et les serre-flancs 17, 18 sont automatiquement rappelés par leurs organes de rappel respectifs 27, 36 vers leur position écartée.
  • En relation avec la figure 10, on a représenté une installation de pliage comportant une pluralité de dispositifs de pliage A, B, C tels que décrits ci-dessus. Dans le mode de réalisation représenté, l'installation de pliage est destinée à former au moins une ondulation dans une tôle métallique comportant trois ondulations hautes préformées. Ainsi, pour former cette ondulation, on utilise trois dispositifs disposés A, B, C les uns à la suite des autres dans la direction y. Des éléments d'entretoise 45 peuvent être disposés entre les différents dispositifs de pliage A, B, C. Ainsi, en changeant les dimensions desdits éléments d'entretoise 45 on peut facilement faire varier le pas entre les ondulations hautes.
  • De même, l'installation de pliage peut comporter plusieurs rangées de dispositifs de pliage A, B, C afin de pouvoir former plusieurs ondulations basses dans une même tôle métallique, lesdites rangées étant disposées les unes à la suites des autres dans la direction x. Notons toutefois que, dans une telle installation de pliage, il sera nécessaire de commander les dispositifs de pliage, de manière séquentielle, de telle sorte que les ondulations basses soient successivement façonnées.
  • En relation avec les figures 11, 12 et 13, on observe des dispositifs de pliage qui permettent de former un jogglinage au niveau des bords de la tôle métallique 1 simultanément à la formation de l'ondulation basse 2 et de la zone de noeud 5.
  • Le dispositif de pliage illustré sur la figure 11 permet de former un jogglinage le long d'un bord de la tôle métallique 1 perpendiculaire aux ondulations basses 2. Pour ce faire, la matrice inférieure présente un renfoncement 45 qui s'étend perpendiculairement à la direction de l'ondulation 2 à former, le long d'un des bords de la matrice inférieure. En d'autres termes, le renfoncement comporte, d'une part, une première portion longeant un bord de la surface d'appui 16 et de la demi-empreinte 13 de l'élément de matrice 14 et une seconde portion longeant un bord de la surface d'appui 16 et de la demi-empreinte 13 de l'élément de matrice 15. Par ailleurs, le poinçon 11 ainsi que les serre-flancs 17, 18 comportent chacun une portion en saillie 46 qui est décalée vers le bas et est destinée à s'engager dans le renfoncement 45 de la matrice inférieure afin de former un jogglinage dans un bord de la tôle métallique 11 qui est perpendiculaire à l'ondulation 2 à former, lors du mouvement des serre-flancs 17, 18 vers leur position de serrage et du poinçon 11 vers sa position de pliage.
  • Le dispositif de pliage illustré sur la figure 13 permet de former un jogglinage le long d'un bord parallèle aux ondulations basses 2. Pour ce faire, la matrice inférieure présente un renfoncement 47 qui s'étend parallèlement à la direction de l'ondulation 2 à former le long d'un des bords de la matrice inférieure. Le renfoncement 47 est ici ménagé le long d'un bord de l'élément de matrice 14, opposé au bord comportant la demi-empreinte 13. Le renfoncement 47 est formé le long du bord de la surface d'appui 16 de l'élément de matrice 14 et est également formé le long d'un bord de la rainure 28 en forme de V. Par ailleurs, le serre-flanc 17 en vis-à-vis comporte une portion en saillie 48 de forme complémentaire au renfoncement 47 ménagé dans l'élément de matrice 14. La portion en saillie 48 est formée le long d'un bord du serre-flanc 17 sur toute sa dimension. Ainsi, la portion en saillie 48 est également ménagée sur le bord de l'élément mâle 29 dirigé vers le bas et destiné à se loger dans la rainure 28 lorsque les serre-flancs 17, 18 sont dans leur position de serrage.
  • Ainsi, la portion en saillie 47 s'engage dans le renfoncement 48 ménagé le long d'un bord de l'élément de matrice 14 de manière à former un jogglinage dans un bord de la tôle métallique 1 parallèle à l'ondulation 2 à former lors du mouvement des serre-flancs 17, 18 vers leur position de serrage.
  • Le dispositif de pliage illustré sur la figure 12 combine le renfoncement 45 et la portion en saillie 46 perpendiculaires à l'ondulation 2 à former, tels que décrits en relation avec la figure 11, et le renfoncement 47 et la portion en saillie 48 parallèles à l'ondulation 2 à former, tels que décrits en relation avec la figure 13. Ainsi, le dispositif de pliage de la figure 13 permet de former un jogglinage le long d'un angle de la tôle métallique 1, c'est-à-dire le long d'un bord parallèle aux ondulations basses 2 et d'un bord perpendiculaire aux ondulations basses 2.
  • On comprend dès lors qu'une installation de pliage associant les trois types de dispositifs de pliage précités permet de former un jogglinage sur toute la longueur de deux bords perpendiculaires d'une tôle métallique 1, telle que représentée sur la figure 1.
  • En relation avec les figures 14 et 15, on observe la section de la rainure 28 des éléments de matrice 14, 15 selon deux modes de réalisation. Cette rainure 28 présente une forme complémentaire à celle de l'ondulation haute 3. Dans ces deux variantes, la section présente une forme de V qui est définie par deux faces latérales 49a, 49b se rejoignant au niveau d'une zone de crête 49c.
  • La section, illustrée sur la figure 14, présente sensiblement une forme semi-elliptique. Les deux portions latérales 49a, 49b sont donc arquées. Cette forme correspond à la forme définitive des ondulations hautes 3. Une telle forme permet de conférer à la membrane d'excellentes caractéristiques de tenue mécanique. Elle permet en particulier d'augmenter la résistance de la membrane à la pression hydrostatique et aux pressions hydrodynamiques générées par les mouvements de « sloshing » du liquide à l'intérieur de la cuve.
  • La section illustrée sur la figure 15 présente une forme sensiblement triangulaire hormis dans la zone de crête 49c qui présente un congé. En d'autres termes, les deux faces latérales 49a, 49b se rejoignant au niveau de la zone de crête sont sensiblement planes. La rainure 28 présente une telle forme lorsque lors de la formation de l'ondulation basse 2, l'ondulation haute 3 ne présente pas sa forme définitive, celle-ci étant reprise par la suite afin de lui conférer sa forme définitive.
  • Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 16 et 17, le dispositif de pliage est équipé de moyens d'assistance au déplacement des éléments de matrice 14, 15 et des serres-flancs 17, 18 vers leur position rapprochée. De tels moyens d'assistance sont particulièrement avantageux en ce qu'ils permettent notamment de garantir que les éléments de matrice 14, 15 et les serres-flancs 17, 18 se déplacent sur l'intégralité de leur course, c'est-à-dire jusqu'à leur position finale rapprochée, lors du mouvement du poinçon 11 vers sa position de pliage.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 16, les moyens d'assistances comportent deux cames 50, 51 coopérant chacune avec un suiveur de came 52, 53. Chaque élément de matrice 14, 15 est équipé d'un suiveur de came 52, 53 adapté pour coopérer avec une surface de came 50, 51 respective portée par le poussoir supérieur 10 lorsque celui-ci se déplace vers le bas de sa position de repos vers sa position de pliage. Les suiveurs de came 52, 53 sont avantageusement des galets montés fou autour d'un axe horizontal, parallèle à la direction y. Les surfaces de came 52, 53 sont orientées de telle sorte que lorsque le poussoir supérieur 10 se déplace de sa position de repos vers sa position de pliage, la surface de came 52, 53 exerce un appui sur le suiveur de came 52, 53 tendant à déplacer les éléments de matrice 14, 15 vers leur position rapprochée.
  • Selon un mode de réalisation, les cames 50, 51 et suiveurs de came 52, 53 sont agencés de telle sorte qu'ils n'interviennent pas dès que le poinçon 11 entre en contact avec la portion de la tôle métallique à plier mais ultérieurement lors du mouvement du poinçon 11 vers sa position finale de pliage. Les cames 50, 51 peuvent aussi être agencés de telle sorte que les suiveurs de came 52, 53 ne viennent en contact avec les cames 50, 51 de sorte à assister le mouvement des éléments de matrice 14, 15 que dans l'hypothèse où la cinématique des éléments de matrice présente un léger retard par rapport à la cinématique souhaitée.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 17, les moyens d'assistance sont constitués de vérins 54, 55, tels que des vérins pneumatiques par exemple. Les moyens d'assistance comprennent au moins deux vérins 54, 55 qui coopèrent respectivement avec l'un et l'autre des deux éléments de matrice 14, 15. Chaque vérin 54, 55 comporte une extrémité qui est fixée sur le bâti inférieur 9 et une extrémité coopérant avec l'un des éléments de matrice 14, 15. Ainsi, les vérins sont aptes à assister le déplacement des éléments de matrice 14, 15 de leur position écartée vers leur position rapprochée.
  • Selon un mode de réalisation, les vérins 54, 55 sont des vérins de traction, c'est-à-dire des vérins aptes à agir dans un sens correspondant à un mouvement de rétraction de leur tige. Dans ce cas, la tige de chacun des vérins 54, 55 traverse l'un des éléments de matrice 14, 15 et coopère avec l'autre élément de matrice 14, 15 opposé afin de le tracter vers sa position rapprochée.
  • Selon un autre mode de réalisation, les vérins 54, 55 sont des vérins de poussée, c'est-à-dire des vérins aptes à agir dans un sens correspondant à un mouvement d'extension de leur tige. Dans ce cas, la tige de chacun des vérins 54, 55 coopère avec l'élément de matrice 14, 15 adjacent de manière à le pousser vers sa position rapprochée.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens d'assistance comprennent deux paires de vérins 54, 55 coopérant chacune avec l'un et l'autre des éléments de matrice 14. Dans un tel cas, afin d'équilibrer les efforts agissant sur les éléments de matrice 14, les vérins de chaque paire 54, 55 sont respectivement disposés de part et d'autre d'un plan vertical passant par la rainure 28 de chaque élément de matrice. Selon une réalisation, les extrémités des tiges des deux vérins de chaque paire 54, 55 sont fixées sur une plaque intermédiaire, non représentée, qui est apte à venir coopérer avec l'un des éléments de matrice 14, 15 afin de le pousser vers sa position rapprochée. Ainsi, une telle plaque intermédiaire permet, d'une part, une synchronisation du mouvement des vérins de chaque paire et, d'autre part, une répartition des efforts s'exerçant sur les éléments de matrice 14, 15 de sorte que les efforts s'exercent parallèlement à l'orientation des rails de guidage 26.
  • Selon un mode de réalisation non représentée, les vérins 54, 55 précités sont associés avec des vérins pneumatiques additionnelles qui coopèrent avec les serre-flancs 17, 18 afin de les déplacer vers leur position rapprochée. Dans ce cas, les vérins additionnelles sont avantageusement synchronisés avec les vérins 54, 55 agissant sur les éléments de matrice 14,15.
  • Par ailleurs, les moyens d'assistance peuvent également ne comprendre que des vérins pneumatiques agissant sur le déplacement des serre-flancs 17, 18, bien que cette réalisation soit moins avantageuse.
  • On notera en particulier, qu'un tel dispositif de pliage pourra également être utilisé pour la formation des ondulations hautes d'une plaque métallique. Dans un tel cas, le dispositif de pliage pourra être simplifié et ne pas comporter de couteau, de rainure ménagée dans les éléments de matrice et d'élément mâle formé dans les serre-flancs.
  • L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
  • Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (18)

  1. Dispositif de pliage pour former une ondulation (2) dans une tôle métallique (1) destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de fluide, le dispositif de pliage comportant :
    - un bâti inférieur (9);
    - une matrice inférieure comportant un premier et un second éléments de matrice (14, 15) présentant chacun une surface d'appui (16) de la tôle métallique (1) et une demi-empreinte concave, les premier et second éléments de matrice (14, 15) étant chacun montés coulissants sur le bâti inférieur (9), selon une direction x, de manière à pouvoir coulisser entre une position écartée et une position rapprochée, les demi-empreintes du premier et du second éléments de matrice (14, 15) définissant ensemble une empreinte (13) correspondant à la forme de l'ondulation à former lorsque les premier et second éléments de matrice (14, 15) sont dans leur position rapprochée, lesdits premiers et second éléments de matrice (14, 15) étant rappelés vers leur position écartée par un premier organe de rappel (27) ;
    - un poinçon supérieur (11), agencé au-dessus de la matrice inférieure, comportant une extrémité inférieure pourvue d'une tête (12) présentant une forme complémentaire à celle de l'empreinte (13), ledit poinçon supérieur étant mobile verticalement par rapport au bâti inférieur (9) entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle la tête (12) dudit poinçon supérieur (11) est engagée à l'intérieur de l'empreinte (13) de la matrice inférieure de manière à presser la tôle métallique (1) ; et
    - un premier et un second serre-flancs (17, 18) s'étendant de part et d'autre du poinçon supérieur (11), au-dessus de la matrice inférieure, respectivement en vis-à-vis du premier et du second éléments de matrice (14, 15), lesdits premier et second serre-flancs (17, 18) étant montés coulissants, selon la direction x, entre une position rapprochée et une position écartée et étant rappelés vers leur position écartée par un deuxième organe de rappel ; le premier et le second serre-flancs (17, 18) étant mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur (9) entre une position relâchée et une position de serrage dans laquelle le premier et le second serre-flancs (17, 18) sont rapprochés respectivement de la surface d'appui (16) du premier élément de matrice (14) et du second élément de matrice (15) manière à serrer la tôle métallique (1) contre la surface d'appui du premier et du second éléments de matrice (14, 15) de telle sorte que, en fonctionnement, lorsque la tôle métallique (1) est serrée entre les serre-flancs (17, 18) et les éléments de matrice (14, 15), le déplacement du poinçon supérieur (11) de sa position de repos vers sa position de pliage entraîne un pliage de la tôle métallique (1) lors duquel la tôle métallique (1) transmet une force de traction selon la direction x aux éléments de matrice (14, 15) et aux serre-flancs (17, 18) et déplace ainsi les éléments de matrice (14, 15) et les serre-flancs (17, 18) vers leur position rapprochée.
  2. Dispositif de pliage selon la revendication 1, destiné à former une ondulation (2) dans une tôle métallique (1) comportant une ondulation préformée (3) s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'ondulation (2) à former, dans lequel le premier et le second éléments de matrice (14, 15) comportent chacun une rainure (28) en forme de V, destinée à recevoir ladite ondulation préformée (3).
  3. Dispositif de pliage selon la revendication 2, dans lequel les serre-flancs (17, 18) comportent chacun un élément mâle (29), en saillie en direction du bâti inférieur (9), présentant une forme de V qui est apte à venir s'introduire dans la rainure (28) de l'élément de matrice (14, 15) en vis-à-vis, lorsque les serre-flancs (17, 18) sont dans leur position de serrage.
  4. Dispositif de pliage selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la tête (12) du poinçon (11) comporte un doigt (38) faisant saillie de la tête en direction du bâti inférieur (9) et disposé en vis-à-vis de la zone d'intersection entre l'empreinte (13) et les rainures (28) des premier et second éléments de matrice (14, 15).
  5. Dispositif de pliage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, comportant deux couteaux (30, 31), destinés à la déformation de l'ondulation préformée (3), de part et d'autre du croisement entre l'ondulation préformée (3) et l'ondulation à former (2), les deux couteaux (30, 31) étant disposés de part et d'autre de la zone d'intersection entre l'empreinte (13) et les rainures (28) des premier et second éléments de matrice (14, 15) ; lesdits couteaux (30, 31) étant montés coulissants sur le bâti inférieur (9) selon la direction x entre une position écartée et une position rapprochée et étant rappelés vers leur position écartée par un troisième organe de rappel (36), lesdits couteaux (30, 31) étant en outre montés mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur (9) entre une position basse de repos et une position haute de pliage dans laquelle ils sont aptes à déformer l'ondulation préformée (3), le dispositif comportant en outre un mécanisme d'actionnement des couteaux qui est agencé pour déplacer les couteaux (30, 31) vers leur position haute de pliage lors du déplacement du poinçon (11) vers sa position de pliage.
  6. Dispositif de pliage selon la revendication 5, dans lequel le mécanisme d'actionnement des couteaux comporte un organe mobile de support des couteaux (35) monté mobile verticalement sur le bâti inférieur (9) et deux leviers (39) qui sont chacun montés articulés sur le bâti inférieur (9); les leviers (39) comportant chacun :
    - une première extrémité pourvue d'une surface d'appui, s'étendant à l'intérieur de l'empreinte (13) de la matrice inférieure et apte à coopérer, en fonctionnement, avec une portion de la tôle métallique (1) destinée à être pliée pour former l'ondulation (2), de telle sorte que le levier (39) pivote lorsque le poinçon supérieur (11) se déplace vers sa position de pliage ; et
    - une seconde extrémité coopérant avec l'organe mobile de support des couteaux (35) de manière à ce que l'organe mobile de support des couteaux soit déplacé vers le haut lorsque, en raison d'un déplacement du poinçon supérieur (11) vers sa position de pliage, le levier (39) pivote.
  7. Dispositif de pliage selon la revendication 6, dans lequel les couteaux (30, 31) sont chacun portés par un chariot (33) monté coulissant sur un rail de guidage respectif (34) et dans lequel lesdits rails de guidage (34) sont portés par l'organe mobile de support des couteaux (35).
  8. Dispositif de pliage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant un poussoir supérieur (10) monté mobile verticalement par rapport au bâti inférieur (9) ; le poinçon supérieur (11) étant porté par le poussoir supérieur (10); les premier et second serre-flancs (17, 18) étant montés coulissants verticalement respectivement sur une première et une seconde plaques de support (19, 20); lesdites première et seconde plaques de support (19, 20) étant montés coulissantes selon la direction x sur le poussoir supérieur (10) afin de permettre le mouvement des serre-flancs (17, 18) entre leur position rapprochée et leur position écartée ; chaque serre-flanc (17, 18) étant en outre rappelé à distance de sa plaque de support respective par des organes de rappel (22).
  9. Dispositif de pliage selon la revendication 8, dans lequel les organes de rappel exerçant un effort de rappel entre chaque serre-flanc (17, 18) et sa plaque de support respective (19, 20) sont des ressorts, des vérins à gaz, des vérins hydrauliques ou des vérins pneumatiques.
  10. Dispositif de pliage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la matrice inférieure présente un renfoncement (45) s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'ondulation (2) à former, le renfoncement (45) s'étendant le long d'un bord de la surface d'appui (16) et d'un bord de la demi-empreinte de chacun des premier et second éléments de matrice (14, 15) et dans lequel le poinçon supérieur (11), le premier et le second serre-flancs (17, 18) présentent chacun un bord pourvu d'une portion en saillie (46), disposée au-dessus dudit renfoncement (45), de forme complémentaire audit renfoncement (47) et destinée à s'engager dans ledit renfoncement (45) lors du mouvement du poinçon supérieur (11) vers sa position de pliage et des serre-flancs (17, 18) vers leur position de serrage de manière à former un jogglinage le long d'un bord de la tôle métallique (1) perpendiculaire à l'ondulation (2) à former.
  11. Dispositif de pliage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la matrice inférieure présente un renfoncement (47) s'étendant selon une direction parallèle à l'ondulation (2) à former, le renfoncement (47) s'étendant le long d'un bord de la surface d'appui (16) de l'un des premier et second éléments de matrice (14, 15) et dans lequel l'un des premier et second serre-flancs (17, 18) présente une portion en saillie (48) disposée au-dessus dudit renfoncement (47), de forme complémentaire audit renfoncement (47) et destinée à s'engager dans ledit renfoncement (47) lors du mouvement des serre-flancs (17, 18) vers leur position de serrage de manière à former un jogglinage le long d'un bord de la tôle métallique (1) parallèle à l'ondulation (2) à former.
  12. Dispositif de pliage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant en outre des moyens d'assistance au déplacement des premier et second éléments de matrice (14, 15) et des premier et second serre-flancs (17, 18) vers leur position rapprochée.
  13. Dispositif de pliage selon la revendication 12, dans lequel les moyens d'assistance comprennent deux vérins (54, 55) coopérant respectivement avec l'un et l'autre des premier et second éléments de matrice (14, 15) ou avec l'un et l'autre des premier et second serre-flancs (17, 18) et étant agencés pour assister le déplacement des éléments de matrice (14, 15) et des serre-flancs (17, 18) vers leur position rapprochée lors du déplacement du poinçon supérieur (11) de sa position de repos vers sa position de pliage.
  14. Dispositif de pliage selon la revendication 12, dans lequel les moyens d'assistance comprennent un premier et un second suiveurs de came (52, 53) portés respectivement par l'un et l'autre des premier et second éléments de matrice (14, 15) et respectivement aptes à coopérer avec une première et une second surfaces de came (50, 51) solidaires du poinçon supérieur (11) ; le premier et le second suiveurs de came (52, 53) et la première et la second surfaces de came (50, 51) étant agencés de telle sorte que lors du déplacement du poinçon supérieur (11) de sa position de repos vers sa position de pliage, le premiers et le second suiveurs de came coopèrent respectivement avec la première et la seconde surfaces de came pour assister le déplacement des éléments de matrice et des serre-flancs vers leur position rapprochée.
  15. Installation de pliage comportant une pluralité de dispositifs de pliage selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
  16. Procédé d'utilisation d'un dispositif de pliage pour former une ondulation (2) dans une tôle métallique (1) destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de fluide, le dispositif de pliage comportant :
    - un bâti inférieur (9);
    - une matrice inférieure comportant un premier et un second éléments de matrice (14, 15) présentant chacun une surface d'appui (16) de la tôle métallique (1) et une demi-empreinte concave, les premier et second éléments de matrice (14, 15) étant chacun montés coulissants sur le bâti inférieur (9), selon une direction x, de manière à pouvoir coulisser entre une position écartée et une position rapprochée, les demi-empreintes du premier et du second éléments de matrice (14, 15) définissant ensemble une empreinte (13) correspondant à la forme de l'ondulation à former lorsque les premier et second éléments de matrice (14, 15) sont dans leur position rapprochée, lesdits premiers et second éléments de matrice (14, 15) étant rappelés vers leur position écartée par un premier organe de rappel (27) ;
    - un poinçon supérieur (11), agencé au-dessus de la matrice inférieure, comportant une extrémité inférieure pourvue d'une tête (12) présentant une forme complémentaire à celle de l'empreinte (13), ledit poinçon supérieur étant mobile verticalement par rapport au bâti inférieur (9) entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle la tête (12) dudit poinçon supérieur (11) est engagée à l'intérieur de l'empreinte (13) de la matrice inférieure de manière à presser la tôle métallique (1) ; et
    - un premier et un second serre-flancs (17, 18) s'étendant de part et d'autre du poinçon supérieur (11), au-dessus de la matrice inférieure, respectivement en vis-à-vis du premier et du second éléments de matrice (14, 15), lesdits premier et second serre-flancs (17, 18) étant montés coulissants, selon la direction x, entre une position rapprochée et une position écartée et étant rappelés vers leur position écartée par un deuxième organe de rappel ; le premier et le second serre-flancs (17, 18) étant mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur (9) entre une position relâchée et une position de serrage dans laquelle le premier et le second serre-flancs (17, 18) sont rapprochés respectivement de la surface d'appui (16) du premier élément de matrice (14) et du second élément de matrice (15) manière à serrer la tôle métallique (1) contre la surface d'appui du premier et du second éléments de matrice (14, 15) ;
    ledit procédé comportant :
    - le positionnement d'une tôle métallique (1) en appui contre les surfaces d'appui (16) du premier et du second éléments de matrice (14, 15) ;
    - le déplacement du premier et du second serre-flancs (17, 18) dans leur position de serrage dans laquelle le premier et le second serre-flancs (17, 18) serrent la tôle métallique (1) respectivement contre la surface d'appui du premier élément de matrice (14) et du second élément de matrice (15) ;
    - le déplacement du poinçon supérieur (11) vers sa position de pliage dans laquelle la tête (12) du poinçon supérieur (11) presse la tôle métallique (1) à l'intérieur de l'empreinte (13) de la matrice inférieure afin de former une ondulation (2), ledit déplacement du poinçon supérieur de sa position de repos vers sa position de plage entraînant un plage de la tôle métallique de telle sorte que la tôle métallique transmet une force de traction selon la direction x aux éléments de matrice (14, 15) et aux serre-flancs (17, 18) et déplace ainsi les éléments de matrice (14, 15) et les serre-flancs (17, 18) vers leur position rapprochée.
  17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel la tôle métallique à plier comporte une comporte une ondulation préformée (3) et le premier et le second éléments de matrice (14, 15) comportent chacun une rainure (28) en forme de V; et dans lequel lors du positionnement de la tôle métallique (1) en appui contre les surfaces d'appui (16) du premier et du second éléments de matrice (14, 15), l'ondulation préformée est engagée à l'intérieur des rainures (28).
  18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le dispositif de pliage comporte deux couteaux (30, 31), destinés à la déformation de l'ondulation préformée (3), de part et d'autre du croisement entre l'ondulation préformée (3) et l'ondulation à former (2), les deux couteaux (30, 31) étant disposés de part et d'autre de la zone d'intersection entre l'empreinte (13) et les rainures (28) des premier et second éléments de matrice (14, 15) ; lesdits couteaux (30, 31) étant montés coulissants sur le bâti inférieur (9) selon la direction x entre une position écartée et une position rapprochée et étant rappelés vers leur position écartée par un troisième organe de rappel (36), lesdits couteaux (30, 31) étant en outre montés mobiles verticalement par rapport au bâti inférieur (9) entre une position basse de repos et une position haute de pliage dans laquelle ils sont aptes à déformer l'ondulation préformée (3), le dispositif comportant en outre un mécanisme d'actionnement des couteaux qui est agencé pour déplacer les couteaux (30, 31) vers leur position haute de pliage lors du déplacement du poinçon (11) vers sa position de pliage ; et dans lequel :
    - le déplacement du poinçon supérieur (11) vers sa position de pliage entraîne, d'une part un déplacement des couteaux (30, 31) vers leur position haute de pliage, et, d'autre part, un pliage de la tôle métallique de telle sorte que la tôle métallique transmet une force de traction selon la direction x aux couteaux (30, 31) et déplace ainsi les couteaux (30, 31) vers leur position rapprochée.
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