EP4100183B1 - Installation de pliage destinee a la formation d'ondulations et méthode d'utilisation de l'installation - Google Patents

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EP4100183B1
EP4100183B1 EP21710184.9A EP21710184A EP4100183B1 EP 4100183 B1 EP4100183 B1 EP 4100183B1 EP 21710184 A EP21710184 A EP 21710184A EP 4100183 B1 EP4100183 B1 EP 4100183B1
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EP
European Patent Office
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punch
bending
actuator
frame
metal sheet
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Olivier Perrot
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Gaztransport et Technigaz SA
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Gaztransport et Technigaz SA
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Publication date
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    • B21D13/02—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing
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    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/02—Making hollow objects characterised by the structure of the objects
    • B21D51/12—Making hollow objects characterised by the structure of the objects objects with corrugated walls

Definitions

  • the invention relates to a bending installation intended for forming corrugations in a metal sheet.
  • the corrugated metal sheet obtained by means of such a folding installation being intended for the construction of a waterproof membrane for a tank
  • the invention also relates to the field of tanks, waterproof and thermally insulating, with membranes, for storage and/or the transport of a fluid, such as a liquefied gas.
  • the document KR20150100009 discloses an installation for shaping corrugated sheets intended to form a waterproof membrane for a liquefied natural gas tank.
  • the shaping installation comprises a device equipped with profiling rollers and making it possible to continuously form longitudinal undulations, that is to say extending parallel to the direction of advance of the sheet. Subsequently, the sheets are cut and then pass through a press which is arranged to stamp the sheets and form, with each press stroke, a transverse corrugation, that is to say a corrugation extending perpendicular to the longitudinal corrugations.
  • This system makes it possible to produce corrugated sheets of great length.
  • the transverse corrugations are not produced continuously, which harms the efficiency of the corrugated sheet forming process.
  • the transverse corrugations are made by a stamping process and not by a folding process.
  • stamping operations unlike folding operations, have the effect of modifying the thickness of the metal sheet at the level of the corrugation, and consequently, of degrading the mechanical properties of the corrugated sheets.
  • EP3360620 discloses a folding installation according to the preamble of claim 1.
  • WO2017077214 discloses a folding installation for forming, in a metal sheet having a preformed corrugation, a corrugation perpendicular to said preformed corrugation.
  • An idea underlying the invention is to propose a folding installation intended for the formation of transverse corrugations in a metal sheet which is simple and effective. Another idea underlying the invention is to propose a folding installation allowing corrugations to be produced in a more productive manner. Another idea underlying the invention consists of proposing a folding installation which makes it possible to obtain corrugations without significantly modifying the thickness of the sheet.
  • such a folding installation comprises one or more of the following characteristics.
  • the metal sheet is intended for the formation of a membrane for a liquefied gas storage tank.
  • control unit is configured to control the drive device so as to ensure the advance of the metal sheet from the rear to the front at a speed V1 and the control unit is configured so that: - the second actuator moves the punch towards the position of folding at a speed V7 between 0.95 V 1 2 ⁇ 1 sin ⁇ ⁇ 1 tan ⁇ and 1.05 V 1 2 ⁇ 1 sin ⁇ ⁇ 1 tan ⁇ and preferably equal to V 1 2 ⁇ 1 sin ⁇ ⁇ 1 tan ⁇ ; with ⁇ : the angle formed between one of the sides of the substantially triangular section of the punch and a horizontal axis.
  • control unit is configured such that the first actuator moves the frame of the folding device from the rear position to the front position at a speed V2 which is between 0.95 ⁇ 1 2 V 1 And 1.05 ⁇ 1 2 V 1 , when moving the punch from the intermediate position to the folding position.
  • the speed V2 is preferably equal to 1 2 V 1 , the aforementioned speed range making it possible to take into account parasitic phenomena, such as sliding phenomena in particular.
  • control unit is configured such that the first actuator continues to move the chassis towards the front position when the second actuator moves the punch from the folding position to the rest position.
  • the lateral dies each comprise one or more grooves extending parallel to the direction of advance and each intended to receive a previously formed longitudinal undulation.
  • control unit is configured such that the third actuator moves the lower frame from the rest position to the folding position during the movement of the punch from the rest position to an intermediate position in which said punch comes into contact with the sheet metal.
  • the folding device comprises return members which are configured to return the lateral dies towards the spaced position.
  • the punch is fixed to a pusher which is capable of being moved by the first actuator in order to move the punch between the rest position and the folding position
  • the folding device comprising two side clamps which are arranged on either side of the punch, each blank clamp comprising a clamping surface facing one of the lateral dies, each blank clamp being mounted movable vertically on a respective flank clamp support, the blank clamp supports flanks being mounted movable horizontally on the pusher parallel to the direction of advance between a spaced position and a close position.
  • the folding installation further comprises, upstream of the folding device, a profiling device configured to form at least one undulation extending parallel to the direction of advance.
  • a profiling device configured to form at least one undulation extending parallel to the direction of advance.
  • the folding installation further comprises, downstream of the folding device, a shaping device which is configured to modify a corrugation previously folded by means of the folding device.
  • control unit is configured to control the fourth actuator and the fifth actuator.
  • control unit is configured to control the drive device so as to ensure the advance of the metal sheet from the rear to the front at a speed V1 and the control unit is configured as such so that the fourth actuator moves the frame of the shaping device from the rear position to the front position at a speed V3 which is equal to V1 during the movement of the punch of the folding device from the rest position towards an intermediate position in which the punch of the folding device comes into contact with the metal sheet and which is zero during the movement of the punch of the folding device from the intermediate position to the folding position.
  • such a method of using a folding installation comprises one or more of the following characteristics.
  • the second actuator is controlled such that the second actuator moves the punch towards the folding position at a speed V7 between 0.95 V 1 2 ⁇ 1 sin ⁇ ⁇ 1 tan ⁇ and 1.05 V 1 2 ⁇ 1 sin ⁇ ⁇ 1 tan ⁇ and preferably equal to V 1 2 ⁇ 1 sin ⁇ ⁇ 1 tan ⁇ ; with ⁇ : the angle formed between one of the sides of the substantially triangular section of the punch and a horizontal axis.
  • the first actuator is controlled so as to move the frame of the folding device from the rear position to the front position at a speed V2 which is between 0.95 ⁇ 1 2 V 1 And 1.05 ⁇ 1 2 V 1 , and advantageously equal to 1 2 V 1 when moving the punch from an intermediate position in which the punch of the bending device comes into contact with the metal sheet towards the folding position.
  • the first actuator and the second actuator are controlled so as to continue the movement of the chassis towards the front position during the movement of the punch from the folding position to the rest position.
  • Fig.1 illustrates a corrugated metal sheet 1, intended for the formation of a waterproof membrane of a storage tank for a fluid, such as liquefied natural gas.
  • the metal sheet 1 comprises a first series of parallel corrugations 2, extending in a direction y and a second series of parallel corrugations 3 extending in a direction x.
  • the x and y directions of the series of undulations are perpendicular.
  • the corrugations 2, 3 project from the side of the internal face of the metal sheet 1, intended to be brought into contact with the fluid contained in the tank.
  • the edges of the metal sheet 1 are here parallel to the corrugations 2, 3.
  • the metal sheet 1 comprises, between the corrugations 2, 3, a plurality of flat surfaces 4. At the level of each intersection between two corrugations 2, 3, the metal sheet 1 comprises a node zone 5.
  • the node zone 5 comprises a portion central 6 having a top projecting towards the inside of the tank. Furthermore, the central portion 6 is bordered, on the one hand, by a pair of concave undulations 7 formed in the crest of the undulation 3 and, on the other hand, by a pair of recesses 8 into which the undulation 2.
  • the corrugations 2, 3 of the metal sheet 1 allow the sealing membrane to be flexible in order to be able to deform under the effect of thermal and mechanical stresses generated by the fluid stored in the tank.
  • the metal sheet 1 can in particular 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 ® 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 .
  • the use of other metals or alloys is also possible.
  • the metal sheet 1 has a thickness of approximately 1.2 mm. Other thicknesses are also possible, knowing that a thickening of the metal sheet 1 leads to an increase in its cost and generally increases the rigidity of the corrugations 2, 3.
  • the installation comprises a coil 10 on which a strip of metal sheet 1 is wound.
  • the folding installation 9 also includes a drive device 11 ensuring the advance of the metal sheet 1 in a direction of advance, symbolized by an arrow f, on the figures 2, 3 And 4 .
  • the drive device 11 comprises one or more pairs of rollers. Each pair of rollers comprises a lower roller and an upper roller intended to be arranged vertically on either side of the metal sheet 1.
  • the rollers as well as the coil 10 are articulated around axes of rotation which are horizontal and parallel to each other. to each other.
  • One or more of the rollers is rotated by a motor so as to ensure the advance of the metal sheet 1.
  • the drive device 11 is thus configured to ensure the advance of the metal sheet 1 at a constant speed V1.
  • the drive device comprises the coil 10 and a motor arranged to rotate the coil 10 and thus unwind the metal sheet.
  • the folding installation 9 also comprises a profiling device configured to form, in the metal sheet 1, one or more longitudinal undulations, that is to say extending parallel to the direction in advance f.
  • the profiling device comprises, for example, profiling rollers, as described in the document KR20150100009 .
  • the metal sheet 1 which is presented to the folding installation 9 has previously formed corrugations which extend parallel to the direction of advance f.
  • the folding installation 9 comprises a folding device 12 intended for the formation of a series of undulations transverse to the direction of advance f.
  • the folding device 12 comprises a frame 13 which is mounted movable parallel to the direction of advance between a rear position, shown in [ Fig.2 ], and a forward position, shown on [ Fig.5 ].
  • the chassis 13 is, for example, guided on rails extending parallel to the direction of advance f.
  • the folding installation 9 comprises at least one actuator 14, such as a cylinder or a motor, which makes it possible to move the chassis 13 between the rear position and the front position.
  • the folding device 12 further comprises a pusher 15 equipped with a punch 16 which is intended to deform the metal sheet 1 in order to form a transverse corrugation.
  • the punch 16 extends in a transverse direction which is orthogonal to the direction of advance f.
  • Each punch 16 comprises, at its lower end, a head having a substantially triangular section, that is to say V-shaped.
  • the pusher 15 is mounted movable vertically on the chassis 13 of the folding device 12 between a high rest position, shown on [ Fig.2 ], and a low folding position, shown on [ Fig.5 ], in which the punch 16 deforms the metal sheet 1 in order to form a transverse corrugation.
  • the folding device 12 comprises at least one actuator 17, such as a cylinder for example, which makes it possible to move the pusher 15 between the upper rest position and the lower folding position.
  • the folding device 12 comprises a lower frame 18 which is mounted movable vertically on the chassis 13 of the folding device 12 between a low rest position, illustrated in [ Fig.2 ], and a high folding position, shown on [ Fig.5 ].
  • the folding device 12 comprises at least one actuator 19, such as a jack for example, which makes it possible to move the lower frame 18 between the lower rest position and the upper folding position.
  • the folding device 12 also comprises two lateral dies 20, 21, respectively rear and front, which are mounted, on the lower frame 18, sliding horizontally in a direction parallel to the direction of advance f, for example by means of guide rails. guidance.
  • the lateral dies 20, 21 comprise an upper surface for supporting the metal sheet 1.
  • Each of the two lateral dies 20, 21 further comprises a concave half-indentation formed in the edge facing the other lateral die 20 , 21.
  • the lateral dies 20, 21 each comprise one or more grooves which each correspond to the shape of one of the longitudinal corrugations, each groove being intended upon receipt of a longitudinal corrugation, previously formed in the metal sheet 1.
  • the lateral dies 20, 21 are movably mounted on the lower frame 18 between a spaced position, shown on the [ Fig.2 ], and a close position, shown on [ Fig.5 ].
  • the metal sheet 1 being pressed against the lateral dies 20, 21, for example by means of side clamps, such as described below, the metal sheet 1, when it is folded, transmits a force of traction to the lateral dies 20, 21 which thus moves them from the spaced position to the close position.
  • the folding device 12 comprises return members, not illustrated, such as mechanical springs or gas springs for example, which are configured to return the lateral dies 20, 21 from the close position to the separated position.
  • the folding device 12 comprises dedicated actuators, not shown on the figures 2 to 5 , which allow you to move or to assist the movement of the lateral dies 20, 21 between their spaced position and their close position.
  • the folding device 12 further comprises side clamps which extend on either side of the punch 16 and each have a clamping surface facing a side dies 20, 21.
  • the side clamps are mounted vertically movable on a side clamp support.
  • the folding device 12 comprises elastic members which tend to move the sidewall clamps towards a low stop position relative to their respective sidewall clamp support.
  • the sidewall supports are mounted sliding horizontally on the pusher 15, in a direction parallel to the direction of advance f, between a spaced position and a close position.
  • the vertical mobility of the sidewalls relative to the pusher 15 allows said sidewalls to press the metal sheet 1 against the lateral dies 20, 21, in an intermediate vertical position of the pusher 15 then to compensate for the descent of the pusher 15 between the intermediate position and the folding position.
  • the folding device 12 comprises return members, such as mechanical springs or gas springs for example, which are configured to return the side clamps from the close position to the spread position.
  • the folding device 12 can also include dedicated actuators, not shown on the figures 2 to 5 , which make it possible to move or assist the movement of the side clamps between their spread position and their close position.
  • the folding device 12 comprises knives configured to provide concave corrugations in each of the longitudinal corrugations on either side. other of the transverse undulation to be maintained.
  • knives configured to provide concave corrugations in each of the longitudinal corrugations on either side. other of the transverse undulation to be maintained.
  • the folding installation 9 also includes an optional shaping device 22, which is intended to give the transverse undulations previously formed by the folding device their final shape.
  • the shaping device 22 comprises a frame 23 which is mounted movable parallel to the direction of advance between a rear position, shown on [ Fig.2 ], and a forward position, shown on [ Fig.5 ], for example by means of guide rails.
  • the installation comprises at least one actuator 24, such as a jack or a motor which makes it possible to move the chassis 23 between the rear position and the front position.
  • the shaping device 22 further comprises a punch 25 which has a shape corresponding to the final shape of the transverse undulations.
  • the punch 25 of the shaping device 22 has a semi-elliptical shape while the punch 16 of the folding device 12 has a substantially triangular shape.
  • the punch 25 is mounted movable vertically between a high rest position, shown on the [ Fig.2 ], and a low conforming position, shown on [ Fig.5 ], in which the punch 25 deforms the metal sheet 1 in order to give a transverse undulation, previously formed by the folding device 12, its final shape.
  • the shaping device 22 comprises at least one actuator 26, such as a jack, which makes it possible to move the punch 25 between the upper rest position and the lower shaping position.
  • the shaping device 22 also comprises a die 27 which is arranged facing the punch 25 and which includes an imprint having a shape complementary to that of the punch 25.
  • the die 27 is movably mounted on the frame 23 of the shaping device 22 between a low position, shown on the [ Fig.2 ], and a high conforming position, shown on [ Fig.5 ].
  • the shaping device 22 comprises at least one actuator 28, such as a jack for example, which makes it possible to move the die 27 between the lower rest position and the upper shaping position.
  • the folding installation 9 comprises a control unit 29 which makes it possible to control the different actuators 14, 17, 19, 24, 26, 28 and to synchronize the movement of the components of the folding installation 9.
  • the drive device 11 as well as each of the actuators 14, 17, 19, 24, 26, 28, described above, are associated with a position sensor which delivers, to the control unit 29, a signal representative of the speed V1 of advance of the metal sheet 1, signals representative of the position of the frame 13 of the folding device 12, of the pusher 15, of the lower frame 18 and optionally of the side clamps and lateral dies 20, 21, as well as signals representative of the position of the frame 23 of the shaping device 22, of the punch of the shaping device 22 and of the die 27 of the shaping device 22.
  • the control unit 29 includes a memory and a microprocessor making it possible to store the data and process them in accordance with the method detailed below. More particularly, the control unit 29 is configured so that the different components of the folding installation 9 follow the kinematics described below.
  • a first step enter the initial state represented on the [ Fig.2 ] and the first intermediate state represented on the [ Fig.3 ], the frame 13 of the folding device 12 and that of the shaping device 22 are moved towards their forward position respectively at a speed V2 and V3, said speeds V2 and V3 being equal to the speed V1 of advance of the metal sheet 1 Downstream of the folding installation 9, the metal sheet 1 is moved at a speed V4 which, in the initial state, is also equal to V1.
  • the punch 25 and the die 27 of the shaping device 22 are respectively moved towards their low and high shaping position while the pusher 15 and the lower frame 18 of the folding device 12 are respectively moved towards their low and high position folding.
  • the lower frame 18 of the folding device 12 reaches the upper folding position before or at the same time as the punch 16 reaches an intermediate position, shown in [ Fig.3 ], in which it comes into contact with the metal sheet 1 and, therefore, the folding of the corrugation begins.
  • the die 27 of the shaping device 22 reaches the high shaping position before or at the same time as the punch 16 reaches an intermediate position in which it comes into contact with the metal sheet 1.
  • the actuator 24 is controlled so that the matrix 27 of the shaping device 22 comes to position itself opposite a corrugation previously formed by the folding device 9.
  • the actuator 17 moving the punch 16 of the folding device 12 is moved at a speed such that the reduction in the dimension of the metal sheet 1 due to the folding operation compensates for the advance of the metal sheet 1.
  • the speed of the metal sheet 1 downstream of the folding device 12 is therefore zero.
  • the control unit 29 reduces the speed V2 of movement of the chassis 13 of the folding device 12.
  • the metal sheet 1 transmits, during its folding, a traction force to the lateral dies 20, 21 which moves from their spread position to their close position.
  • the speed of relative movement of the lateral dies 20, 21 relative to the frame 13 of the folding device 12 is equal to V2.
  • the absolute speed V5 of the rear lateral die 20 is substantially equal to V1 while the absolute speed V6 of the front lateral die 21 is zero.
  • the actuator of the lateral die 20 is controlled to move said lateral die 20, towards the front, by relative to the chassis 13, at a speed substantially equal to V2 while the actuator of the lateral die 21 is controlled to move said lateral die 21 relative to the chassis 13 at a speed substantially equal to V2.
  • the punch of the shaping device 22 has reached the low shaping position in the fourth state, shown in [ Fig.5 ].
  • the installation includes a cutting device, not illustrated, which makes it possible to cut the metal sheet downstream of the shaping device 22.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte à une installation de pliage destinée à la formation d'ondulations dans une tôle métallique.
  • La tôle métallique ondulée obtenue au moyen d'une telle installation de pliage étant destinée à la construction d'une membrane étanche pour une cuve, l'invention se rapporte également au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport d'un fluide, tel qu'un gaz liquéfié.
    • Arrière-plan technologique
  • Le document KR20150100009 divulgue une installation de mise en forme de tôles ondulées destinées à former une membrane étanche pour une cuve de gaz naturel liquéfié. L'installation de mise en forme comporte un dispositif équipé de galets de profilage et permettant de former, en continu, des ondulations longitudinales, c'est-à-dire s'étendant parallèlement à la direction d'avance de la tôle. Par la suite, les tôles sont découpées puis passent dans une presse qui est agencée pour emboutir les tôles et former, à chaque coup de presse, une ondulation transversale, c'est-à-dire une ondulation s'étendant perpendiculairement aux ondulations longitudinales. Ce système permet de réaliser des tôles ondulées ayant des grandes longueurs.
  • Toutefois, cette installation n'est pas pleinement satisfaisante. En particulier, les ondulations transversales ne sont pas réalisées en continu, ce qui nuit à l'efficacité du procédé de formage des tôles ondulées. En outre, les ondulations transversales sont réalisées par un procédé d'emboutissage et non par un procédé de pliage. Or, les opérations d'emboutissage, contrairement aux opérations de pliage, ont pour effet de modifier l'épaisseur de la tôle métallique au niveau de l'ondulation, et par conséquent, de dégrader les propriétés mécaniques des tôles ondulées. EP3360620 divulgue une installation de pliage selon le préambule de la revendication 1. WO2017077214 divulgue une installation de pliage pour former dans une tôle métallique présentant une ondulation préformée, une ondulation perpendiculaire à ladite ondulation préformée.
    • Résumé
  • Une idée à la base de l'invention est de proposer une installation de pliage destinée à la formation d'ondulations transversales dans une tôle métallique qui soit simple et efficace. Une autre idée à la base de l'invention est de proposer une installation de pliage permettant de réaliser des ondulations de manière plus productive. Une autre idée à la base de l'invention consiste à proposer une installation de pliage qui permettant d'obtenir des ondulations sans modification sensible de l'épaisseur de la tôle.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une installation de pliage destinée à la formation d'ondulations transversales dans une tôle métallique; l'installation de pliage comportant :
    • un dispositif d'entraînement assurant une avance de la tôle métallique, horizontalement, de l'arrière vers l'avant selon une direction d'avance ; et
    • un dispositif de pliage comportant :
    • un châssis monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière et une position avant, ledit châssis étant associé à un premier actionneur apte à déplacer ledit châssis entre la position arrière et la position avant; et
    • un poinçon s'allongeant selon une direction transversale qui est orthogonale à la direction d'avance, le poinçon étant mobile verticalement sur le châssis entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle ledit poinçon déforme la tôle métallique afin de former l'une des ondulations transversales, le poinçon étant associé à un deuxième actionneur apte à déplacer ledit poinçon entre la position de repos et la position de pliage ; et
    • une unité de pilotage qui est configurée pour commander le premier actionneur et le deuxième actionneur et est configurée pour simultanément déplacer la châssis du dispositif de pliage de la position arrière vers la position avant et le poinçon de la position de repos vers la position de pliage.
  • Ainsi, une telle installation de pliage permet de plier des tôles en continu pour réaliser des ondulations et cela, sans modification sensible de l'épaisseur de la tôle métallique.
  • Selon des modes de réalisation, une telle installation de pliage comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • Selon un mode de réalisation, la tôle métallique est destinée à la formation d'une membrane pour une cuve de stockage d'un gaz liquéfié.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée pour commander le dispositif d'entraînement de manière à assurer l'avance de la tôle métallique de l'arrière vers l'avant selon une vitesse V1 et l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que :- le deuxième actionneur déplace le poinçon en direction de la position de pliage à une vitesse telle que dr dt = V 1
    Figure imgb0001
    ; avec
    • r : la diminution de la dimension de la tôle métallique selon la direction d'avance f en raison de l'opération de pliage ; et
    • t : le temps.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée pour commander le dispositif d'entraînement de manière à assurer l'avance de la tôle métallique de l'arrière vers l'avant selon une vitesse V1 et l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que :- le deuxième actionneur déplace le poinçon en direction de la position de pliage à une vitesse V7 comprise entre 0,95 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0002
     et 1,05 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0003
     et de préférence égale à V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0004
    ; avec
    α: l'angle formé entre l'un des côtés de la section sensiblement triangulaire du poinçon et un axe horizontal.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que :
    • le premier actionneur déplace le châssis du dispositif de pliage de la position arrière vers la position avant à une vitesse V2 qui est égale à V1 lors du mouvement du poinçon de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle ledit poinçon entre en contact avec la tôle métallique et qui est inférieure à V1 lors du mouvement du poinçon de la position intermédiaire vers la position de pliage.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que le premier actionneur déplace le châssis du dispositif de pliage de la position arrière vers la position avant à une vitesse V2 qui est comprise entre 0,95 × 1 2 V 1
    Figure imgb0005
     et 1,05 × 1 2 V 1
    Figure imgb0006
    , lors du mouvement du poinçon de la position intermédiaire vers la position de pliage. La vitesse V2 est de préférence égale à 1 2 V 1
    Figure imgb0007
    , la plage de vitesses précitée permettant de tenir compte de phénomènes parasites, tels que des phénomènes de glissement notamment.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que le premier actionneur poursuit le déplacement du châssis vers la position avant lorsque le deuxième actionneur déplace le poinçon de la position de pliage vers la position de repos.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif de pliage comporte :
    • un bâti inférieur qui est monté mobile verticalement sur le châssis du dispositif de pliage, et est disposé en regard du poinçon, ledit bâti inférieur étant associé à un troisième actionneur qui est apte à déplacer le bâti inférieur entre une position de repos et une position de pliage ; et
    • deux matrices latérales qui présentent chacune une surface supérieure d'appui destinée à recevoir la tôle métallique et une demi empreinte ; les deux matrices latérales étant montées coulissantes horizontalement sur le bâti inférieur selon une direction parallèle à la direction d'avance entre une position écartée et une position rapprochée dans laquelle les demi-empreintes forment ensemble une empreinte ayant une forme complémentaire à celle du poinçon.
  • Selon un mode de réalisation, les matrices latérales comportent chacune une ou plusieurs rainures s'étendant parallèlement à la direction d'avance et destinées chacune à recevoir une ondulation longitudinale préalablement formée.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que le troisième actionneur déplace le bâti inférieur de la position de repos à la position de pliage lors du mouvement du poinçon de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle ledit poinçon entre en contact avec la tôle.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif de pliage comporte des organes de rappel qui sont configurés pour rappeler les matrices latérales vers la position écartée.
  • Selon un mode de réalisation, le poinçon est fixé à un poussoir qui est apte à être déplacé par le premier actionneur afin de déplacer le poinçon entre la position de repos et la position de pliage, le dispositif de pliage comportant deux serres flancs qui sont disposés de part et d'autre du poinçon, chaque serre-flancs comportant une surface de serrage en regard de l'une des matrices latérales, chaque serre-flanc étant monté mobile verticalement sur un support de serre-flanc respectif, les supports de serre-flancs étant montés mobile horizontalement sur le poussoir parallèlement à la direction d'avance entre une position écartée et une position rapprochée. Ceci permet d'assurer la planéité de la tôle métallique ondulée ainsi réalisée.
  • Selon un mode de réalisation, l'installation de pliage comprend en outre, en amont du dispositif de pliage, un dispositif de profilage configuré pour former au moins une ondulation s'étendant parallèlement à la direction d'avance. Ainsi, l'installation de pliage permet de réaliser des tôles ayant des ondulations perpendiculaires les unes aux autres.
  • Selon un mode de réalisation, l'installation de pliage comprend en outre, en aval du dispositif de pliage, un dispositif de conformage qui est configuré pour modifier une ondulation préalablement pliée au moyen du dispositif de pliage.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif de conformage comporte :
    • un châssis qui est monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière et une position avant, ledit châssis étant associé à un quatrième actionneur apte à déplacer ledit châssis entre la position arrière et la position avant; et
    • un poinçon qui est monté mobile verticalement sur le châssis du dispositif de conformage entre une position de repos et une position de conformage dans laquelle ledit poinçon déforme la tôle métallique afin de modifier la forme d'une ondulation transversale, préalablement formée par le dispositif de pliage, le poinçon étant associé à un cinquième actionneur apte à déplacer ledit poinçon entre la position de repos et la position de conformage.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée pour commander le quatrième actionneur et le cinquième actionneur.
  • Selon un mode de réalisation, l'unité de pilotage est configurée pour commander le dispositif d'entraînement de manière à assurer l'avance de la tôle métallique de l'arrière vers l'avant selon une vitesse V1 et l'unité de pilotage est configurée de telle sorte que le quatrième actionneur déplace le châssis du dispositif de conformage de la position arrière vers la position avant à une vitesse V3 qui est égale à V1 lors du mouvement du poinçon du dispositif de pliage de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle le poinçon du dispositif pliage entre en contact avec la tôle métallique et qui est nulle lors du mouvement du poinçon du dispositif de pliage de la position intermédiaire vers la position de pliage.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également une méthode d'utilisation d'une installation de pliage précitée, la méthode comprenant :
    • positionner une tôle métallique de manière à ce que le dispositif d'entraînement assure une avance de la tôle métallique ; et
    • piloter le premier actionneur et le deuxième actionneur au moyen de l'unité de pilotage de manière à déplacer simultanément le châssis du dispositif de pliage de la position arrière vers la position avant et le poinçon de la position de repos vers la position de pliage.
  • Selon des modes de réalisation, une telle méthode d'utilisation d'une installation de pliage comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • Selon un mode de réalisation, l'on pilote le deuxième actionneur de telle sorte que :
    • le deuxième actionneur déplace le poinçon en direction de la position de pliage à une vitesse telle que dr dt = V 1
      Figure imgb0008
      ; avec
      • r: la diminution de la dimension de la tôle métallique selon la direction d'avance f en raison de l'opération de pliage ; et
      • t : le temps.
  • Selon un mode de réalisation, l'on pilote le deuxième actionneur de telle sorte que le deuxième actionneur déplace le poinçon en direction de la position de pliage à une vitesse V7 comprise entre 0,95 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0009
     et 1,05 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0010
     et de préférence égale à V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0011
    ; avec
    α: l'angle formé entre l'un des côtés de la section sensiblement triangulaire du poinçon et un axe horizontal.
  • Selon un mode de réalisation, l'on pilote le premier actionneur de manière à déplacer le châssis du dispositif de pliage de la position arrière vers la position avant à une vitesse V2 qui est comprise entre 0,95 × 1 2 V 1
    Figure imgb0012
     et 1,05 × 1 2 V 1
    Figure imgb0013
    , et avantageusement égale à 1 2 V 1
    Figure imgb0014
     lors du mouvement du poinçon d'une position intermédiaire dans laquelle le poinçon du dispositif de pliage entre en contact avec la tôle métallique vers la position de pliage.
  • Selon un mode de réalisation, l'on pilote le premier actionneur et le deuxième actionneur de manière à poursuivre le déplacement du châssis vers la position avant lors du mouvement du poinçon de la position de pliage vers la position de repos.
  • Selon un mode de réalisation, l'installation de pliage comprend en outre, en aval du dispositif de pliage, un dispositif de conformage qui est configuré pour modifier une ondulation préalablement pliée au moyen du dispositif de pliage, le dispositif de conformage comportant :
    • un châssis qui est monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière et une position avant, ledit châssis étant associé à un quatrième actionneur apte à déplacer ledit châssis entre la position arrière et la position avant; et
    • un poinçon qui est monté mobile verticalement sur le châssis du dispositif de conformage entre une position de repos et une position de conformage dans laquelle ledit poinçon déforme la tôle métallique afin de modifier la forme d'une ondulation transversale, préalablement formée par le dispositif de pliage, le poinçon étant associé à un cinquième actionneur apte à déplacer ledit poinçon entre la position de repos et la position de conformage , et l'on pilote le quatrième actionneur de manière à déplacer le châssis du dispositif de conformage de la position avant vers la position arrière à une vitesse V3 qui est égale à V1 lors du mouvement du poinçon du dispositif de pliage de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle le poinçon du dispositif pliage entre en contact avec la tôle métallique et qui est nulle lors du mouvement du poinçon du dispositif de pliage d'une position intermédiaire dans laquelle le poinçon du dispositif pliage entre en contact avec la tôle métallique vers la position de pliage.
    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.
    • [Fig.1] est une vue d'une tôle métallique ondulée destinée à la construction d'une membrane étanche d'une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié.
    • [Fig.2] est une vue schématique d'une installation de pliage selon un mode de réalisation, dans un état initial.
    • [Fig.3] est une vue schématique de l'installation de pliage de la [Fig.2], dans un deuxième état.
    • [Fig.4] est une vue schématique de l'installation de pliage de la [Fig.2] dans un troisième état.
    • [Fig.5] est une vue schématique de l'installation de pliage de la [Fig.2] dans un quatrième état.
    • [Fig.6] est une vue schématique de l'installation de pliage de la [Fig.2] dans un cinquième état.
    • [Fig.7] est une vue schématique de l'installation de pliage de la [Fig.2] dans un sixième état.
    Description des modes de réalisation
  • La [Fig.1] illustre une tôle métallique 1 ondulée, destinée à la formation d'une membrane étanche d'une cuve de stockage d'un fluide, tel que du gaz naturel liquéfié.
  • La tôle métallique 1 comporte une première série d'ondulations 2 parallèles, s'étendant selon une direction y et une seconde série d'ondulations 3 parallèles 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 tôle métallique 1, destinée à être mise en contact avec le fluide contenu dans la cuve. Les bords de la tôle métallique 1 sont ici parallèles aux ondulations 2, 3.
  • La tôle métallique 1 comporte entre les ondulations 2, 3, une pluralité de surfaces planes 4. Au niveau de chaque croisement entre deux ondulations 2, 3, la tôle 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 3 et, d'autre part, par une paire de renfoncements 8 dans lesquels pénètre l'ondulation 2.
  • Les ondulations 2, 3 de la tôle 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 fluide 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, l'utilisation d'autres métaux ou alliages est également envisageable.
  • 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.
  • En relation avec les figures 2 à 7, on décrit, ci-dessous, une installation de pliage 9 permettant de former des ondulations parallèles dans une tôle métallique 1.
  • L'installation comporte une bobine 10 sur laquelle est enroulée une bande de tôle métallique 1.
  • L'installation de pliage 9 comporte également un dispositif d'entraînement 11 assurant l'avance de la tôle métallique 1 selon une direction d'avance, symbolisée par une flèche f, sur les figures 2, 3 et 4. Comme représenté sur les figures 2 à 4, le dispositif d'entraînement 11 comporte une ou plusieurs paires de rouleaux. Chaque paire de rouleaux comporte un rouleau inférieur et un rouleau supérieur destinés à être disposés verticalement de part et d'autre de la tôle métallique 1. Les rouleaux ainsi que la bobine 10 sont articulés autour d'axes de rotation qui sont horizontaux et parallèles les uns aux autres. Un ou plusieurs des rouleaux est entrainé en rotation par un moteur de manière à assurer l'avance de la tôle métallique 1. Le dispositif d'entraînement 11 est ainsi configuré pour assurer l'avance de la tôle métallique 1 à une vitesse constante V1.
  • Dans un autre mode de réalisation, le dispositif d'entraînement comporte la bobine 10 et un moteur agencé pour entraîner en rotation la bobine 10 et dérouler ainsi la tôle métallique.
  • Dans un mode de réalisation non représenté, l'installation de pliage 9 comporte également un dispositif de profilage configuré pour former, dans la tôle métallique 1, une ou plusieurs ondulations longitudinales, c'est-à-dire s'étendant parallèlement à la direction d'avance f. Pour ce faire, le dispositif de profilage comporte, par exemple, des galets de profilage, tels que décrits dans le document KR20150100009 .
  • Dans un autre mode de réalisation, la tôle métallique 1 qui est présentée à l'installation de pliage 9 comporte des ondulations préalablement formées qui s'étendent parallèlement à la direction d'avance f.
  • Par ailleurs, l'installation de pliage 9 comporte un dispositif de pliage 12 destiné à la formation d'une série d'ondulations transversales à la direction d'avance f. Le dispositif de pliage 12 comporte un châssis 13 qui est monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière, représentée sur la [Fig.2], et une position avant, représentée sur la [Fig.5]. Pour ce faire, le châssis 13 est, par exemple, guidé sur des rails s'étendant parallèlement à la direction d'avance f. Par ailleurs, l'installation de pliage 9 comporte au moins un actionneur 14, tel qu'un vérin ou un moteur, qui permet de déplacer le châssis 13 entre la position arrière et la position avant.
  • Le dispositif de pliage 12 comporte, en outre, un poussoir 15 équipé d'un poinçon 16 qui est destiné à déformer la tôle métallique 1 afin de former une ondulation transversale. Le poinçon 16 s'allonge selon une direction transversale qui est orthogonale à la direction d'avance f. Chaque poinçon 16 comporte, à son extrémité inférieure, une tête présentant une section sensiblement triangulaire, c'est-à-dire en forme de V. Le poussoir 15 est monté mobile verticalement sur le châssis 13 du dispositif de pliage 12 entre une position haute de repos, représentée sur la [Fig.2], et une position basse de pliage, représenté sur la [Fig.5], dans laquelle le poinçon 16 déforme la tôle métallique 1 afin de former une ondulation transversale. Le dispositif de pliage 12 comporte au moins un actionneur 17, tel qu'un vérin par exemple, qui permet de déplacer le poussoir 15 entre la position haute de repos et la position basse de pliage.
  • Par ailleurs, le dispositif de pliage 12 comporte un bâti inférieur 18 qui est monté mobile verticalement sur le châssis 13 du dispositif de pliage 12 entre une position basse de repos, illustrée sur la [Fig.2], et une position haute de pliage, représentée sur la [Fig.5]. Le dispositif de pliage 12 comporte au moins un actionneur 19, tel qu'un vérin par exemple, qui permet de déplacer le bâti inférieur 18 entre la position basse de repos et la position haute de pliage.
  • Le dispositif de pliage 12 comporte également deux matrices latérales 20, 21, respectivement arrière et avant, qui sont montées, sur le bâti inférieur 18, coulissantes horizontalement selon une direction parallèle à la direction d'avance f, par exemple au moyen de rails de guidage. Les matrices latérales 20, 21 comportent une surface supérieure d'appui de la tôle métallique 1. Chacune des deux matrices latérales 20, 21 comporte, en outre, une demi-empreinte concave ménagée dans le bord en regard de l'autre matrice latérale 20, 21. Lorsque les deux matrices latérales 20, 21 sont dans une position rapprochée, les demi-empreintes forment, ensemble, une empreinte correspondant à la forme de l'ondulation à former. Selon un mode de réalisation, lorsque des ondulations longitudinales sont formées en amont du dispositif de pliage 12, les matrices latérales 20, 21 comportent chacune une ou plusieurs rainures qui correspondent chacune à la forme de l'une des ondulations longitudinales, chaque rainure étant destinée à la réception d'une ondulation longitudinale, préalablement formée dans la tôle métallique 1. Les matrices latérales 20, 21 sont montées mobiles sur le bâti inférieur 18 entre une position écartée, représentée sur la [Fig.2], et une position rapprochée, représentée sur la [Fig.5].
  • Selon un mode de réalisation, la tôle métallique 1 étant plaquée contre les matrices latérales 20, 21, par exemple au moyen de serre-flancs, tels que décrits ci-dessous, la tôle métallique 1, lors de son pliage, transmet une force de traction aux matrices latérales 20, 21 qui les déplace ainsi de la position écartée vers la position rapprochée. Par ailleurs, le dispositif de pliage 12 comporte des organes de rappel, non illustrés, tels que des ressorts mécaniques ou des ressorts à gaz par exemple, qui sont configurés pour rappeler les matrices latérales 20, 21 de la position rapprochée vers la position écartée.
  • Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de pliage 12 comporte des actionneurs dédiés, non représentés sur les figures 2 à 5, qui permettent de déplacer ou d'assister le mouvement des matrices latérales 20, 21 entre leur position écartée et leur position rapprochée.
  • Par ailleurs, selon un mode de réalisation non représenté, le dispositif de pliage 12 comporte, en outre, des serre-flancs qui s'étendent de part et d'autre du poinçon 16 et comportent chacun une surface de serrage en regard d'une des matrices latérales 20, 21. Les serre-flancs sont montés mobiles verticalement sur un support de serre-flanc. Par ailleurs, le dispositif de pliage 12 comporte des organes élastiques qui tendent à déplacer les serre-flancs vers une position de butée basse par rapport à leur support de serre-flanc respectif. Les supports de serre-flancs sont montés coulissants horizontalement sur le poussoir 15, selon une direction parallèle à la direction d'avance f, entre une position écartée et une position rapprochée. La mobilité verticale des serre-flancs par rapport au poussoir 15 permet auxdits serre-flancs de venir plaquer la tôle métallique 1 contre les matrices latérales 20, 21, dans une position verticale intermédiaire du poussoir 15 puis de compenser la descente du poussoir 15 entre la position intermédiaire et la position de pliage.
  • Selon un mode de réalisation, la tôle métallique 1 étant serrée entre les serre-flancs et les matrices latérales 20, 21, le déplacement du poussoir 15 vers la position basse de pliage entraîne le pliage de la tôle métallique 1 et celle-ci transmet une force de traction, parallèlement à la direction d'avance, aux serre-flancs et déplace ainsi les supports de serre-flanc et par conséquent les serre-flancs et les matrices latérales 20, 21 de la position écartée vers la position rapprochée. Dans un tel mode de réalisation, le dispositif de pliage 12 comporte des organes de rappel, tels que des ressorts mécaniques ou des ressorts à gaz par exemple, qui sont configurés pour rappeler les serre-flancs de la position rapprochée vers la position écartée. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de pliage 12 peut également comporter des actionneurs dédiés, non représentés sur les figures 2 à 5, qui permettent de déplacer ou d'assister le mouvement des serre-flancs entre leur position écartée et leur position rapprochée.
  • Selon un mode de réalisation non représenté, lorsque la tôle métallique 1 dans laquelle les ondulations transversales doivent être formées comporte des ondulations longitudinales, le dispositif de pliage 12 comporte des couteaux configurés pour ménager des ondulations concaves dans chacune des ondulations longitudinales de part et d'autre de l'ondulation transversale à ménager. A titre d'exemple de tels couteaux, ainsi qu'un mécanisme d'actionnement des couteaux est décrit dans la demande WO2017077214 .
  • Par ailleurs, l'installation de pliage 9 comporte également un dispositif de conformage 22, optionnel, qui est destiné à donner aux ondulations transversales préalablement formées par le dispositif de pliage, leur forme définitive. Le dispositif de conformage 22 comporte un châssis 23 qui est monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière, représentée sur la [Fig.2], et une position avant, représentée sur la [Fig.5], par exemple au moyen de rails de guidage. L'installation comporte au moins un actionneur 24, tel qu'un vérin ou un moteur qui permet de déplacer le châssis 23 entre la position arrière et la position avant.
  • Le dispositif de conformage 22 comporte en outre un poinçon 25 qui présente une forme correspondant à la forme définitive des ondulations transversales. Ainsi, le poinçon 25 du dispositif de conformage 22 présente une forme semi-elliptique alors que le poinçon 16 du dispositif de pliage 12 présente une forme sensiblement triangulaire. Le poinçon 25 est monté mobile verticalement entre une position haute de repos, représentée sur la [Fig.2], et une position basse de conformage, représentée sur la [Fig.5], dans laquelle le poinçon 25 déforme la tôle métallique 1 afin de donner à une ondulation transversale, préalablement formée par le dispositif de pliage 12, sa forme définitive. Le dispositif de conformage 22 comporte au moins un actionneur 26, tel qu'un vérin, qui permet de déplacer le poinçon 25 entre la position haute de repos et la position basse de conformage.
  • Le dispositif de conformage 22 comporte également une matrice 27 qui est disposée en regard du poinçon 25 et qui comporte une empreinte présentant une forme complémentaire à celle du poinçon 25. La matrice 27 est montée mobile sur le châssis 23 du dispositif de conformage 22 entre une position basse, représentée sur la [Fig.2], et une position haute de conformage, représentée sur la [Fig.5]. Le dispositif de conformage 22 comporte au moins un actionneur 28, tel qu'un vérin par exemple, qui permet de déplacer la matrice 27 entre la position basse de repos et la position haute de conformage.
  • L'installation de pliage 9 comporte une unité de pilotage 29 qui permet de commander les différents actionneurs 14, 17, 19, 24, 26, 28 et de synchroniser le déplacement des composants de l'installation de pliage 9. Pour ce faire, le dispositif d'entraînement 11 ainsi que chacun des actionneurs 14, 17, 19, 24, 26, 28, décrits ci-dessus, sont associés à un capteur de position qui délivre, à l'unité de pilotage 29, un signal représentatif de la vitesse V1 d'avance de la tôle métallique 1, des signaux représentatifs de la position du châssis 13 du dispositif de pliage 12, du poussoir 15, du bâti inférieur 18 et optionnellement des serre-flancs et matrices latérales 20, 21, ainsi que des signaux représentatifs de la position du châssis 23 du dispositif de conformage 22, du poinçon du dispositif de conformage 22 et de la matrice 27 du dispositif de conformage 22.
  • L'unité de pilotage 29 comporte une mémoire et un microprocesseur permettant de mémoriser les données et de les traiter conformément au procédé détaillé ci-dessous. Plus particulièrement, l'unité de pilotage 29 est configurée pour que les différents composants de l'installation de pliage 9 suivent la cinématique décrite ci-dessous.
  • A l'état initial, représenté sur la [Fig.2] :
    • le châssis 13 du dispositif de pliage 12 et celui du dispositif de conformage 22 sont dans la position arrière ;
    • le poussoir 15 du dispositif de pliage 12 est dans la position haute de repos ;
    • le bâti inférieur 18 du dispositif de pliage 12 est dans la position basse de repos ;
    • les serre-flancs et les matrices latérales 20, 21, optionnelles, sont dans leur position écartée ,
    • le poinçon du dispositif de conformage 22 est dans la position haute de repos ; et
    • la matrice du dispositif de conformage 22 est dans la position basse de repos.
  • Dans une première étape, entre l'état initial représenté sur la [Fig.2] et le premier état intermédiaire représenté sur la [Fig.3], le châssis 13 du dispositif de pliage 12 et celui du dispositif de conformage 22 sont déplacés vers leur position avant respectivement à une vitesse V2 et V3, lesdites vitesses V2 et V3 étant égales à la vitesse V1 d'avance de la tôle métallique 1. En aval de l'installation de pliage 9, la tôle métallique 1 est mue à une vitesse V4 qui, à l'état initial, est également égale à V1.
  • En outre, le poinçon 25 et la matrice 27 du dispositif de conformage 22 sont respectivement déplacés vers leur position basse et haute de conformage tandis que le poussoir 15 et le bâti inférieur 18 du dispositif de pliage 12 sont respectivement déplacés vers leur position basse et haute de pliage. Le bâti inférieur 18 du dispositif de pliage 12 atteint la position haute de pliage avant ou en même temps que le poinçon 16 atteint une position intermédiaire, représentée sur la [Fig.3], dans laquelle il entre en contact avec la tôle métallique 1 et que, par conséquent, le pliage de l'ondulation débute. De même, la matrice 27 du dispositif de conformage 22 atteint la position haute de conformage avant ou en même temps que le poinçon 16 atteint une position intermédiaire dans laquelle il entre en contact avec la tôle métallique 1. De même, l'actionneur 24 est piloté de manière à ce que la matrice 27 du dispositif de conformage 22 vienne se positionner en regard d'une ondulation préalablement formée par le dispositif de pliage 9.
  • A compter du deuxième état représenté sur la [Fig.3], c'est-à-dire à partir du moment où le poinçon 16 atteint la position intermédiaire et le pliage de l'ondulation débute, et jusqu'à ce que le poinçon 16 ait atteint la position basse de pliage, telle que représentée sur la [Fig.5], l'actionneur 17 déplaçant le poinçon 16 du dispositif de pliage 12 est déplacé à une vitesse telle que la diminution de la dimension de la tôle métallique 1 en raison de l'opération de pliage compense l'avance de la tôle métallique 1. La vitesse de la tôle métallique 1 en aval du dispositif de pliage 12 est par conséquent nulle.
  • En d'autres termes, la vitesse de diminution de la dimension de la tôle métallique 1 selon la direction d'avance f est sensiblement égale à la vitesse V1 d'avance de la tôle métallique 1. La vitesse de l'actionneur déplaçant le poussoir 15 est ainsi déterminée en fonction de la géométrie de la section du poinçon 16 et de manière à ce que l'équation suivante soit respectée : dr dt = V 1 ;
    Figure imgb0015
     avec
    • r: la diminution de la dimension de la tôle métallique 1 selon la direction d'avance f en raison de l'opération de pliage ; et
    • t : le temps.
  • Plus particulièrement, la vitesse V7 de déplacement vertical de l'actionneur 17 peut être déterminée de telle sorte que :
    • la vitesse V7 soit comprise entre 0,95 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
      Figure imgb0016
       et 1,05 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
      Figure imgb0017
       et de préférence égale à V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
      Figure imgb0018
      ; avec
    • α: l'angle formé entre l'un des côtés de la section sensiblement triangulaire du poinçon et un axe horizontal.
  • De plus, à compter du premier état intermédiaire représenté sur la [Fig.3] et jusqu'à ce que le poinçon 16 atteigne la position basse de pliage, l'unité de pilotage 29 diminue la vitesse V2 de déplacement du châssis 13 du dispositif de pliage 12. La nouvelle vitesse V2 du châssis 13 du dispositif de pliage 12 est comprise entre 0,95 × 1 2 V 1
    Figure imgb0019
     et 1,05 × 1 2 V 1
    Figure imgb0020
     et correspond sensiblement à : V 2 = 1 2 V 1 .
    Figure imgb0021
  • Dans l'hypothèse où le dispositif de pliage 12 ne comporte pas d'actionneur dédié pour le déplacement des matrices latérales 20, 21, la tôle métallique 1 transmet, lors de son pliage, une force de traction aux matrices latérales 20, 21 qui les déplace de leur position écartée vers leur position rapprochée. La vitesse du déplacement relatif des matrices latérales 20, 21 par rapport au châssis 13 du dispositif de pliage 12 est égale à V2. Ainsi, la vitesse absolue V5 de la matrice latérale 20 arrière est sensiblement égale à V1 tandis que la vitesse absolue V6 de la matrice latérale 21 avant est nulle.
  • Selon un autre mode de réalisation dans lequel le dispositif de pliage 12 comporte des actionneurs dédiés pour le déplacement des matrices latérales 20, 21, l'actionneur de la matrice latérale 20 est piloté pour déplacer ladite matrice latérale 20, vers l'avant, par rapport au châssis 13, à une vitesse sensiblement égale à V2tandis que l'actionneur de la matrice latérale 21 est piloté pour déplacer ladite matrice latérale 21 par rapport au châssis 13 à une vitesse sensiblement égale à V2.
  • Le poinçon du dispositif de conformage 22 a atteint la position basse de conformage dans le quatrième état, représenté sur la [Fig.5].
  • Dès lors que le poinçon 16 du dispositif de pliage 12 atteint la position basse de pliage, telle que représentée sur la [Fig.5], le châssis 13 du dispositif de pliage 12 et celui du dispositif de conformage 22 sont de nouveau déplacés vers leur position avant à des vitesses V2 et V3 qui sont égales à la vitesse V1 d'avance de la tôle métallique 1.
  • Puis, comme représenté sur la [Fig.6], le poinçon 16 du dispositif de pliage 12 et le poinçon du dispositif de conformage 22 remontent vers leur position haute de repos avant que le châssis 13 du dispositif de pliage 12 et celui du dispositif de conformage 22 n'atteignent leur position avant. Enfin, dans un dernier temps, le châssis 13 du dispositif de pliage 12 et celui du dispositif de conformage 22 sont déplacés vers l'arrière de sorte à retourner dans leur position arrière, telle que représentée sur la [Fig.2]. Un nouveau cycle identique visant à réaliser une autre ondulation transversale adjacente peut alors être mis en oeuvre.
  • Par ailleurs, l'installation comporte un dispositif de découpe, non illustré, qui permet de découper la tôle métallique en aval du dispositif de conformage 22.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention défini dans les revendications attachées.
  • 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.
  • Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (16)

  1. Installation de pliage (9) destinée à la formation d'ondulations transversales dans une tôle métallique (1); l'installation de pliage (9) comportant:
    - un dispositif d'entraînement (11) assurant une avance de la tôle métallique (1), horizontalement, de l'arrière vers l'avant selon une direction d'avance ; et
    - un dispositif de pliage (12) comportant :
    - un châssis (13) monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière et une position avant, ledit châssis (13) étant associé à un premier actionneur (14) apte à déplacer ledit châssis (13) entre la position arrière et la position avant; et
    - un poinçon (16) s'allongeant selon une direction transversale qui est orthogonale à la direction d'avance, et
    - une unité de pilotage (29) qui est configurée pour commander le premier actionneur (14) ;
    ladite installation de pliage (9) étant caractérisée en ce que le poinçon (16) est mobile verticalement sur le châssis (13) entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle ledit poinçon (16) déforme la tôle métallique (1) afin de former l'une des ondulations transversales, le poinçon (16) étant associé à un deuxième actionneur (17) apte à déplacer ledit poinçon (16) entre la position de repos et la position de pliage ; et en ce que l'unité de pilotage (29) est configurée pour commander le deuxième actionneur (17) et est configurée pour simultanément déplacer la châssis (13) du dispositif de pliage (12) de la position arrière vers la position avant et le poinçon (16) de la position de repos vers la position de pliage.
  2. Installation de pliage (9) selon la revendication 1, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée pour commander le dispositif d'entraînement (11) de manière à assurer l'avance de la tôle métallique (1) de l'arrière vers l'avant selon une vitesse V1 et dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée de telle sorte que :
    - le deuxième actionneur (17) déplace le poinçon (16) en direction de la position de pliage à une vitesse V7 comprise entre 0,95 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0022
     et 1,05 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0023
    ; avec
    α: l'angle formé entre l'un des côtés de la section du poinçon (17) et un axe horizontal.
  3. Installation de pliage (9) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée de telle sorte que :
    - le premier actionneur (14) déplace le châssis (13) du dispositif de pliage (12) de la position arrière vers la position avant à une vitesse V2 qui est égale à V1 lors du mouvement du poinçon (16) de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle ledit poinçon (16) entre en contact avec la tôle métallique (1) et qui est inférieure à V1 lors du mouvement du poinçon (16) de la position intermédiaire vers la position de pliage.
  4. Installation de pliage (9) selon la revendication 3, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée de telle sorte que le premier actionneur (14) déplace le châssis (13) du dispositif de pliage (12) de la position arrière vers la position avant à une vitesse V2 qui est comprise entre 0,95 × 1 2 V 1
    Figure imgb0024
     et 1,05 × 1 2 V 1
    Figure imgb0025
     lors du mouvement du poinçon (16) de la position intermédiaire vers la position de pliage.
  5. Installation de pliage (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée de telle sorte que le premier actionneur (14) poursuit le déplacement du châssis (13) vers la position avant lorsque le deuxième actionneur (17) déplace le poinçon (16) de la position de pliage vers la position de repos.
  6. Installation de pliage (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le dispositif de pliage (12) comporte :
    - un bâti inférieur (18) qui est monté mobile verticalement sur le châssis (13) du dispositif de pliage (12), et est disposé en regard du poinçon (16), ledit bâti inférieur (18) étant associé à un troisième actionneur (19) qui est apte à déplacer le bâti inférieur (18) entre une position de repos et une position de pliage ; et
    - deux matrices latérales (20, 21) qui présentent chacune une surface supérieure d'appui destinée à recevoir la tôle métallique (1) et une demi empreinte ; les deux matrices latérales (20, 21) étant montées coulissantes horizontalement sur le bâti inférieur (18) selon une direction parallèle à la direction d'avance entre une position écartée et une position rapprochée dans laquelle les demi-empreintes forment ensemble une empreinte ayant une forme complémentaire à celle du poinçon (16).
  7. Installation de pliage (9) selon la revendication 6, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée de telle sorte que le troisième actionneur (19) déplace le bâti inférieur (18) de la position de repos à la position de pliage lors du mouvement du poinçon (16) de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle ledit poinçon (16) entre en contact avec la tôle.
  8. Installation de pliage (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre, en aval du dispositif de pliage (12), un dispositif de conformage (22) qui est configuré pour modifier une ondulation préalablement pliée au moyen du dispositif de pliage (12).
  9. Installation de pliage (9) selon la revendication 8, dans laquelle le dispositif de conformage (22) comporte :
    - un châssis (23) qui est monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière et une position avant, ledit châssis (23) étant associé à un quatrième actionneur (24) apte à déplacer ledit châssis (23) entre la position arrière et la position avant; et
    - un poinçon (25) qui est monté mobile verticalement sur le châssis (23) du dispositif de conformage (22) entre une position de repos et une position de conformage dans laquelle ledit poinçon déforme la tôle métallique (1) afin de modifier la forme d'une ondulation transversale, préalablement formée par le dispositif de pliage (12), le poinçon (25) étant associé à un cinquième actionneur (26) apte à déplacer ledit poinçon (25) entre la position de repos et la position de conformage.
  10. Installation de pliage (9) selon la revendication 9, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée pour commander le quatrième actionneur (24) et le cinquième actionneur (26).
  11. Installation de pliage (9) selon la revendication 10, dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée pour commander le dispositif d'entraînement (11) de manière à assurer l'avance de la tôle métallique (1) de l'arrière vers l'avant selon une vitesse V1 et dans laquelle l'unité de pilotage (29) est configurée de telle sorte que le quatrième actionneur (24) déplace le châssis (23) du dispositif de conformage (22) de la position arrière vers la position avant à une vitesse V3 qui est égale à V1 lors du mouvement du poinçon (16) du dispositif de pliage (12) de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle le poinçon (16) du dispositif pliage entre en contact avec la tôle métallique (1) et qui est nulle lors du mouvement du poinçon (16) du dispositif de pliage (12) de la position intermédiaire vers la position de pliage.
  12. Méthode d'utilisation d'une installation de pliage (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, la méthode comprenant :
    - positionner une tôle métallique (1) de manière à ce que le dispositif d'entraînement (11) assure une avance de la tôle métallique (1) ; et
    - piloter le premier actionneur (14) et le deuxième actionneur (17) au moyen de l'unité de pilotage (29) de manière à déplacer simultanément le châssis (13) du dispositif de pliage (12) de la position arrière vers la position avant et le poinçon (16) de la position de repos vers la position de pliage.
  13. Méthode selon la revendication 12, dans laquelle l'on pilote le deuxième actionneur de telle sorte que :
    - le deuxième actionneur (17) déplace le poinçon (16) en direction de la position de pliage à une vitesse à une vitesse V7 comprise entre 0,95 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0026
     et 1,05 V 1 2 × 1 sin ∝ − 1 tan ∝
    Figure imgb0027
    ; avec
    α: l'angle formé entre l'un des côtés de la section du poinçon (17) et un axe horizontal.
  14. Méthode selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle l'on pilote le premier actionneur (14) de manière à déplacer le châssis (13) du dispositif de pliage (12) de la position arrière vers la position avant à une vitesse qui est comprise entre 0,95 × 1 2 V 1
    Figure imgb0028
     et 1,05 × 1 2 V 1
    Figure imgb0029
     lors du mouvement du poinçon (16) d'une position intermédiaire dans laquelle le poinçon (16) du dispositif pliage (12) entre en contact avec la tôle métallique (1) vers la position de pliage.
  15. Méthode selon l'une des revendications 12 à 14, dans laquelle l'on pilote le premier actionneur (14) et le deuxième actionneur (17) de manière à poursuivre le déplacement du châssis (13) vers la position avant lors du mouvement du poinçon (16) de la position de pliage vers la position de repos.
  16. Méthode selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans laquelle l'installation de pliage (9) comprend en outre, en aval du dispositif de pliage (12), un dispositif de conformage (22) qui est configuré pour modifier une ondulation préalablement pliée au moyen du dispositif de pliage (12), le dispositif de conformage (22) comportant :
    - un châssis (23) qui est monté mobile parallèlement à la direction d'avance entre une position arrière et une position avant, ledit châssis (23) étant associé à un quatrième actionneur (24) apte à déplacer ledit châssis (23) entre la position arrière et la position avant; et
    - un poinçon (25) qui est monté mobile verticalement sur le châssis (23) du dispositif de conformage (22) entre une position de repos et une position de pliage dans laquelle ledit poinçon (25) déforme la tôle métallique (1) afin de modifier la forme d'une ondulation transversale, préalablement formée par le dispositif de pliage (12), le poinçon (25) étant associé à un cinquième actionneur (26) apte à déplacer ledit poinçon entre la position de repos et la position de pliage,
    et dans laquelle l'on pilote le quatrième actionneur(24) de manière à déplacer le châssis (23) du dispositif de conformage (22) de la position arrière vers la position avant à une vitesse V3 qui est égale à V1 lors du mouvement du poinçon (16) du dispositif de pliage (12) de la position de repos vers une position intermédiaire dans laquelle le poinçon (16) du dispositif de pliage (12) entre en contact avec la tôle métallique (1) et qui est nulle lors du mouvement du poinçon (16) du dispositif de pliage (12) d'une position intermédiaire dans laquelle le poinçon (16) du dispositif pliage (12) entre en contact avec la tôle métallique (1) vers la position de pliage.
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