FR2569363A1

FR2569363A1 - Machine for cutting out and/or fashioning a metal sheet

Info

Publication number: FR2569363A1
Application number: FR8413274A
Authority: FR
Inventors: Hans Buchner
Original assignee: ECOMIN FRANCE FIXATIONS
Current assignee: ECOMIN FRANCE FIXATIONS
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1986-02-28
Also published as: FR2569363B3

Abstract

The invention relates to a machine making it possible to cut out or fashion a metal sheet of long length, especially a metal sheet for tinware. The machine comprises a pair of tools comprising two rollers 1, 2 of horizontal axes, each mounted at the end of a free arm 5, 6 and rotationally driven by a reduction gear unit 16. Cutting rollers 1, 2 make it possible to cut out strips of long length or to perform curved cut-outs. Shaping rollers make it possible to produce folds or grooves in the metal sheet. The machine according to the invention can be used mainly in tinware or sheet-metal workshops.

Description

MACHINE POUR LE DECOUPAGE ET/OU LE FACONNAGE D'UNE TOLE
La présente invention concerne une machine pour le découpage et/ou le façonnage d'une tôle, comportant au moins une paire d'outils pour découper et/ou façonner la tôle.MACHINE FOR CUTTING AND / OR SHAPING A SHEET
The present invention relates to a machine for cutting and / or shaping a sheet, comprising at least one pair of tools for cutting and / or shaping the sheet.

Dans les ateliers de tôlerie ou de ferblanterie, on utilise couramment pour le découpage rectiligne de tôles relativement longues, des cisailles hydrauliques de grandes dimensions, comportant un bati en forme de cadre, une lame inférieure fixe et une lame supérieure mobile. La longueur des lames et celle du bâti doit être plus grande que celle de la coupe à effectuer. Les machines de ce type peuvent exercer une très grande force de cisaillement ; en revanche, elles sont encombrantes, lourdes et d'un coût de construction élevé. En outre, la longueur des lignes de coupe est nécessairement limitée par les dimensions de la machine.In sheet metal or tinsmith workshops, commonly used for the straight cutting of relatively long sheets, large hydraulic shears, comprising a frame-shaped frame, a fixed lower blade and a movable upper blade. The length of the blades and that of the frame must be greater than that of the cut to be made. Machines of this type can exert a very large shearing force; on the other hand, they are bulky, heavy and of a high construction cost. In addition, the length of the cutting lines is necessarily limited by the dimensions of the machine.

Or, dans le domaine de la ferblanterie, on utilise des tôles relativement minces, avec lesquelles on façonne souvent des pièces de grande longueur, tels que des éléments de chaînons ou des bandes de recouvrement. Pour réaliser ces pièces, les artisans ont donc besoin dune machine relativement simple et peu coûteuse, susceptible d'être utilisée dans un atelier de petite taille, ou même éventuellement sur un chantier.However, in the tinsmithing industry, relatively thin sheets are used, with which pieces of long length are often shaped, such as chain elements or covering strips. To make these parts, artisans therefore need a relatively simple and inexpensive machine capable of being used in a small workshop, or even possibly on a construction site.

Par conséquent, la présente invention a pour but de fournir une machine du type mentionné plus haut, permettant de découper et/ou de façonner des tôles, notamment sous forme de bandes de grandes longueurs, tout en restant de dimensions et de poids modérés ainsi que de construction simple et peu coûteuse.Consequently, the object of the present invention is to provide a machine of the type mentioned above, making it possible to cut and / or shape sheets, in particular in the form of strips of great lengths, while remaining of moderate dimensions and weights as well as simple and inexpensive construction.

Dans ce but, la machine selon la présente invention est caractérisée en ce que chaque outil comporte un galet rotatif autour d'un axe horizontal respectif, et en ce que l'un au moins de ces galets est monté à l'extrémité d'un bras libre, sur un arbre entraîné par un moteur.For this purpose, the machine according to the present invention is characterized in that each tool comprises a roller which rotates about a respective horizontal axis, and in that at least one of these rollers is mounted at the end of a free arm, on a shaft driven by a motor.

Selon une forme de réalisation préférée, la machine comporte une paire de galets de coupe, qui sont entraînés en synchronisme par un moteur et qui sont pourvus chacun d'une arête de coupe sur leur périphérie, les deux arêtes de coupe étant rapprochées de manière à cisailler la tôle.According to a preferred embodiment, the machine comprises a pair of cutting rollers, which are driven synchronously by a motor and which are each provided with a cutting edge on their periphery, the two cutting edges being brought together so as to shear the sheet.

Selon une autre forme de réalisation, la machine comporte une paire de galets de profilage, qui coopèrent pour façonner la tôle selon un profil transversal déterminé. L'un des galets de profilage peut être réalisé en matière dure et présente un profil correspondant au profil à donner à la tôle, tandis que l'autre galet peut comporter une surface périphérique réalisée en matière élastique, dans laquelle la tôle est enfoncée par la pression du premier galet.According to another embodiment, the machine comprises a pair of profiling rollers, which cooperate to shape the sheet according to a determined transverse profile. One of the profiling rollers can be made of hard material and has a profile corresponding to the profile to be given to the sheet, while the other roller can have a peripheral surface made of elastic material, in which the sheet is pressed by the pressure of the first roller.

La machine selon l'invention peut comporter avantageusement une table pour supporter la tôle sensiblement au niveau de la zone d'action des galets. Cette table peut être pourvue d'organes de guidage de la tôle.The machine according to the invention may advantageously include a table for supporting the sheet metal substantially at the level of the action zone of the rollers. This table can be provided with sheet metal guide members.

Chaque galet peut être fixé sur une extrémité d'un arbre d'entraînement, dont l'autre extrémité est solidaire d'un pignon d'entraînement.Each roller can be fixed on one end of a drive shaft, the other end of which is integral with a drive pinion.

Dans cette disposition, chaque galet peut être monté à l'extrémité d'un bras libre respectif, les deux pignons correspondant à une paire de galets s'engrenant l'un avec l'autre, l'un des deux étant entraîné par un pignon solidaire du moteur.In this arrangement, each roller can be mounted at the end of a respective free arm, the two pinions corresponding to a pair of rollers meshing with each other, one of the two being driven by a pinion attached to the engine.

Le bras libre peut comporter avantageusement un tube rigide qui renferme l'arbre d'entraînement du galet et qui est raidi par des renforts extérieurs. La machine peut comporter deux bras libres de ce type, so- lidaires d'un bâti commun qui supporte le moteur.The free arm may advantageously comprise a rigid tube which encloses the drive shaft of the roller and which is stiffened by external reinforcements. The machine can comprise two free arms of this type, integral with a common frame which supports the motor.

De préférence, la machine est équipée d'un groupe motoréducteur à vitesse variable.Preferably, the machine is equipped with a variable speed gearmotor group.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description, donnée ci-dessous à titre d'exemple, d'une forme de réalisation préférée, en référence aux dessins annexés, dans lesquels
La figure 1 est une vue en élévation, partiellement coupée, d'une ma chine selon la présente invention,
La figure 2 est une vue en coupe agrandie d'une paire de galets de coupe,
La figure 3 représente une vue en coupe partielle d'une paire de galets de profilage,
La figure 4 est une vue en coupe partielle d'une autre paire de galets de profilage, et
La figure 5 est une vue en coupe transversale d'une bande de tôle fa çonnée à l'aide des galets de la figure 4.The present invention will be better understood with the aid of the description, given below by way of example, of a preferred embodiment, with reference to the appended drawings, in which
FIG. 1 is an elevation view, partially cut away, of a machine according to the present invention,
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a pair of cutting rollers,
FIG. 3 represents a partial section view of a pair of profiling rollers,
FIG. 4 is a partial section view of another pair of profiling rollers, and
FIG. 5 is a cross-sectional view of a strip of sheet metal formed using the rollers of FIG. 4.

La figure 1 illustre la disposition générale d'une machine selon l'invention, équipée pour le découpage de bandes de tôle. Cette machine comporte une paire de galets de coupe rotatifs 1 et 2, qui sont montés respectivement sur deux arbres horizontaux respectifs 3 et 4, de telle manière que les arêtes périphériques aigues des galets de coupe 1 et 2 soient rapprochées dans une petite zone entre les deux galets, pour effectuer un cisaillement d'une tôle mince au moyen de ces arêtes. Chacun des galets de coupe 1, 2 est monté à l'extrémité d'un bras libre respectif 5,6 qui est constitué essentiellement par un tube d'acier 7, 8 raidi par une plaque extérieure de renfort 9, 10. A leurs extrémités opposées aux galets de coupe, les bras libres 5 et 6 sont réunis rigidement par soudure sur une plaque verticale postérieure 11 et une plaque verticale intermédiaire 12.Figure 1 illustrates the general arrangement of a machine according to the invention, equipped for cutting sheet metal strips. This machine comprises a pair of rotary cutting rollers 1 and 2, which are mounted respectively on two respective horizontal shafts 3 and 4, so that the acute peripheral edges of the cutting rollers 1 and 2 are brought together in a small area between the two rollers, to shear a thin sheet by means of these edges. Each of the cutting rollers 1, 2 is mounted at the end of a respective free arm 5, 6 which consists essentially of a steel tube 7, 8 stiffened by an external reinforcement plate 9, 10. At their ends opposite the cutting rollers, the free arms 5 and 6 are joined rigidly by welding on a rear vertical plate 11 and an intermediate vertical plate 12.

Les arbres 3 et 4 d'entraînement des galets 1 et 2 sont supportés axialement dans les tubes respectifs 7 et 8 des deux bras libres 5 et 6, grâce à des douilles hautes lubrifiantes fixées à chaque extrémité de ces tubes. L'extrémité arrière de chacun des arbres 3, 4 est soudée à un pignon d'entraînement respectif 13, 14 ; les deux pignons 13 et 14 sont identiques et ils s'engrènent l'un avec l'autre, de sorte que les galets de coupe 1 et 2 tournent en synchronisme et dans des sens de rotation opposés. Le pignon d'entraînement inférieur 14 s engrène également avec un pignon 15 solidaire d'un groupe motoré ducteur 16 actionné par un moteur électrique 17 à vitesse variable. Ce moteur peut notamment être commandé par l'opérateur au moyen d'une pédale (non représentée).The shafts 3 and 4 for driving the rollers 1 and 2 are supported axially in the respective tubes 7 and 8 of the two free arms 5 and 6, by means of high lubricating bushings fixed to each end of these tubes. The rear end of each of the shafts 3, 4 is welded to a respective drive pinion 13, 14; the two pinions 13 and 14 are identical and they mesh with each other, so that the cutting rollers 1 and 2 rotate in synchronism and in opposite directions of rotation. The lower drive pinion 14 also meshes with a pinion 15 secured to a ducted motor unit 16 actuated by an electric motor 17 at variable speed. This motor can in particular be controlled by the operator by means of a pedal (not shown).

L'ensemble mécanique décrit ci-dessus est fixé sur un bâti 20 en forme de chevalet, qui repose sur le sol. Le bâti 20 supporte en outre une table 21 disposée horizontalement entre les deux bras libres 5 et 6, ainsi qu'une tablette amovible 22, classée au même niveau que la table 21 devant les galets 1 et 2, pour supporter la tôle sensiblement au niveau de la zone d'action des galets. Dans l'exemple représenté, la table 21 est munie d'un guide longitudinal 23 qui est mobile, et qui constitue une butée pour le bord d'une tôle dans laquelle on désire découper une bande. La table 21-et la tablette 22 peuvent également comporter des trous de centrage, alignés en plan avec l'axe des bras libres 5 et 6, permettant d'effectuer des découpes circulaires.The mechanical assembly described above is fixed to a frame 20 in the form of an easel, which rests on the ground. The frame 20 further supports a table 21 arranged horizontally between the two free arms 5 and 6, as well as a removable shelf 22, classified at the same level as the table 21 in front of the rollers 1 and 2, to support the sheet metal substantially at the level of the pebble action area. In the example shown, the table 21 is provided with a longitudinal guide 23 which is movable, and which constitutes a stop for the edge of a sheet in which it is desired to cut a strip. The table 21 and the shelf 22 can also include centering holes, aligned in plan with the axis of the free arms 5 and 6, making it possible to make circular cuts.

Enfin, la machine est recouverte d'un capot de protection 25, représenté schématiquement en traits interrompus.Finally, the machine is covered with a protective cover 25, shown schematically in broken lines.

La figure 2 représente à une échelle agrandie, la paire de galets de coupe 1 et 2, dans la disposition illustrée par la figure 1. Le galet supérieur 1 comprend essentiellement un moyeu 31 solidaire d'un flasque 32. Le moyeu 31 est percé d'un alésage axial 33 permettant de l'em- boîter sur l'arbre 3. Un alésage radial 34 est ménagé dans le moyeu 31 pour le passage d'une vis de blocage. A sa périphérie le flasque 32 comporte une arête de coupe 35 qui est délimitée par une surface périphérique 36 et une surface frontale 37 du flasque. La surface périphérique 36 et la surface frontale 37 sont légèrement inclinées par rapport à l'axe du galet, respectivement au plan perpendiculaire à cet axe, si bien que l'angle du profil transversal de l'arête 35 est légèrement inférieur à 900. Le galet de coupe inférieur 2 présente le même diamètre que le galet supérieur 1 et il est réalisé de manière analogue; toutefois, il est orienté en sens contraire et son moyeu est orienté du côté de la face frontale du flasque. Les éléments du galets 2 portent les mêmes numéros de référence que les éléments correspondants du galet 1, affectés du suffixe a minuscule. Figure 2 shows on an enlarged scale, the pair of cutting rollers 1 and 2, in the arrangement illustrated in Figure 1. The upper roller 1 essentially comprises a hub 31 integral with a flange 32. The hub 31 is drilled d an axial bore 33 allowing it to be fitted onto the shaft 3. A radial bore 34 is provided in the hub 31 for the passage of a locking screw. At its periphery the flange 32 has a cutting edge 35 which is delimited by a peripheral surface 36 and a front surface 37 of the flange. The peripheral surface 36 and the front surface 37 are slightly inclined relative to the axis of the roller, respectively to the plane perpendicular to this axis, so that the angle of the transverse profile of the edge 35 is slightly less than 900. The lower cutting roller 2 has the same diameter as the upper roller 1 and is produced in a similar manner; however, it is oriented in the opposite direction and its hub is oriented on the side of the front face of the flange. The elements of the roller 2 have the same reference numbers as the corresponding elements of the roller 1, with the suffix a lowercase.

Les galets de coupe 1 et 2 sont disposés de telle manière que leur surface frontale respective 37, 37a soient orientées l'une en face de l'autre et que leur arête de coupe respective 35, 35a se croisent d'environ un à deux millimètres dans la direction verticale, de manière à effectuer un mouvement de cisaille pendant la rotation des deux galets selon les flèches A, B de la figure 2.The cutting rollers 1 and 2 are arranged in such a way that their respective front surfaces 37, 37a are facing one another and that their respective cutting edges 35, 35a intersect by approximately one to two millimeters in the vertical direction, so as to carry out a shearing movement during the rotation of the two rollers according to the arrows A, B of FIG. 2.

Pendant le fonctionnement de la machine illustrée par les figures 1 et 2, les galets 1 et 2 sont entraînés en rotation par le groupe motoréducteur 16, les pignons 15, 14, 13 et les arbres d'entraînement respectifs 3 et 4. L'opérateur place la tôle à découper en position horizontale sur la table 21 et éventuellement sur la tablette 22. S'il désire découper une bande de largeur constante, il fixe dans la position appropriée le guide 23, puis il fait passer la tôle entre les galets 1 et 2 tout en appliquant le bord de la tôle contre le guide 23. Comme les sens de rotation respectifs des galets 1 et 2 sont opposés, la tôle est pincée entre ces galets avant d'être cisaillée, si bien qu'elle est entraînée automatiquement dans la direction appropriée, sans que l'opérateur ait à exercer une poussée.During the operation of the machine illustrated in FIGS. 1 and 2, the rollers 1 and 2 are rotated by the geared motor group 16, the pinions 15, 14, 13 and the respective drive shafts 3 and 4. The operator places the sheet to be cut in a horizontal position on the table 21 and possibly on the shelf 22. If it wishes to cut a strip of constant width, it fixes the guide 23 in the appropriate position, then it passes the sheet between the rollers 1 and 2 while applying the edge of the sheet against the guide 23. As the respective directions of rotation of the rollers 1 and 2 are opposite, the sheet is pinched between these rollers before being sheared, so that it is driven automatically in the appropriate direction, without the operator having to push.

On remarquera que la longueur de bande de tôle pouvant être découpée par cette machine n'est pas limitée par la machine elle-même, mais uniquement par les dimensions de la tôle ou les possibilités de manutention des pièces de tôle. D'un côté des galets de coupe (à gauche selon la figure 1), la largeur de la bande de tôle est limitée par la longueur des bras libres 5 et 6. De l'autre côté des galets, elle n'est pas limitée par la machine elle-même.It will be noted that the length of sheet metal strip that can be cut by this machine is not limited by the machine itself, but only by the dimensions of the sheet or the possibilities of handling sheet metal parts. On one side of the cutting rollers (on the left according to FIG. 1), the width of the sheet metal strip is limited by the length of the free arms 5 and 6. On the other side of the rollers, it is not limited by the machine itself.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, on peut retirer les galets de coupe 1 et 2 de la machine illustrée par la figure 1 et les remplacer par une paire de galets de profilage, qui coopèrent pour façonner une tôle selon un profil transversal déterminé.According to another embodiment of the invention, the cutting rollers 1 and 2 can be removed from the machine illustrated in FIG. 1 and replaced by a pair of profiling rollers, which cooperate to shape a sheet in a transverse profile determined.

La figure 3 illustre en coupe transversale partielle la zone périphérique de deux galets métalliques de profilage 41 et 42 qui coopèrent pour plier à angle droit le bord d'une tôle. A cet effet, les galets 41 et 42 comportent des surfaces périphériques correspondantes 43 et 44, le-galet supérieur étant équipé en outre d'un boudin périphérique 45.FIG. 3 illustrates in partial cross-section the peripheral zone of two metal profiling rollers 41 and 42 which cooperate to bend the edge of a sheet at right angles. To this end, the rollers 41 and 42 have corresponding peripheral surfaces 43 and 44, the upper roller being further equipped with a peripheral flange 45.

La figure 4 représente une autre paire de galets de profilage 51 et 52, destinés à façonner une gorge longitudinale dans une tôle. Le galet supérieur 51 comporte un disque en acier dont la surface périphérique 53 présente un profil en demi-cercle, tandis que le galet inférieur 52 est pourvu d'un bandage 54 en matière élastique, par exemple en caoutchouc durci, dont la surface périphérique cylindrique 55 est pressée fortement contre la surface périphérique 53 du galet supérieur 51, laquelle s'enfonce légèrement dans la matière élastique. Lorsqu'on fait passer une tôle mince 56 (figure 5), notamment une tôle de ferblanterie en fer doux ou en cuivre, entre les galets de profilage 51 et 52, le galet supérieur 51 imprime dans la tôle une gorge longitudinale 57 dont le profil correspond à celui de la surface périphérique 53 du galet 51.Un tel façonnage est utilisé notamment dans les recouvrements de tôle.FIG. 4 represents another pair of profiling rollers 51 and 52, intended to shape a longitudinal groove in a sheet. The upper roller 51 comprises a steel disc, the peripheral surface 53 of which has a semi-circular profile, while the lower roller 52 is provided with a bandage 54 of elastic material, for example of hard rubber, the cylindrical peripheral surface of which 55 is pressed strongly against the peripheral surface 53 of the upper roller 51, which sinks slightly into the elastic material. When passing a thin sheet 56 (Figure 5), in particular a sheet metal sheet in soft iron or copper, between the profiling rollers 51 and 52, the upper roller 51 prints in the sheet a longitudinal groove 57 whose profile corresponds to that of the peripheral surface 53 of the roller 51. Such shaping is used in particular in sheet metal coverings.

On peut remarquer sur la figure 1, que dans la machine selon l'invention, le montage de chacun des galets à l'extrémité d'un bras libre laisse beaucoup d'espace autour des galets et permet notamment de découper ou de façonner des éléments que ne sont pas plans, par exemple des éléments de chaînons ou des tôles formées en anneaux. D'autre part, comme les galets de coupe 1 et 2 sont d'un diamètre relativement petit et se croisent sur une faible longueur, il est possible d'effectuer des coupes non rectilignes, en faisant pivoter de façon appropriée la tôle sur la table 21 et la tablette 22.It can be seen in FIG. 1, that in the machine according to the invention, the mounting of each of the rollers at the end of a free arm leaves a lot of space around the rollers and makes it possible in particular to cut or shape elements that are not planar, for example elements of links or sheets formed into rings. On the other hand, as the cutting rollers 1 and 2 are of relatively small diameter and cross over a short length, it is possible to make non-straight cuts, by appropriately rotating the sheet on the table. 21 and the tablet 22.

Grâce à l'entraînement de la tôle par la rotation des galets, le travail de l'opérateur est facilité aussi bien pour des découpes ou des façonnages courbes qu'en ligne droite. Grâce à la commande de la vitesse du moteur 17 par une pédale, l'opérateur peut travailler avec une grande précision. Thanks to the sheet metal being driven by the rotation of the rollers, the operator's work is made easier both for curved cuts and shapings as well as in a straight line. By controlling the speed of the motor 17 by a pedal, the operator can work with great precision.

Il faut remarquer en outre que la machine selon l'invention permet aussi de découper des éléments en matière synthétique, par exemple en PVC dur. It should also be noted that the machine according to the invention also makes it possible to cut elements from synthetic material, for example from hard PVC.

La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais elle s'étend à toutes modifications ou variantes évidentes pour un homme de l'art. The present invention is not limited to the embodiments described, but it extends to all modifications or variants obvious to a person skilled in the art.

Claims

1. Machine for cutting and / or shaping a sheet, comprising at least one pair of tools for cutting and / or shaping the sheet, - characterized in that each tool comprises a roller (1, 2, 41, 42, 51, 52) rotatable about a respective horizontal axis, and in that at least one of these rollers is mounted at the end of a free arm (5, 6) on a shaft (3 , 4) driven by a motor (17).

f

2. Machine according to claim 1, characterized in that it comprises a pair of cutting rollers (1, 2), which are driven in synchronism by a motor and which are each provided with a cutting edge (35, 35a ) on their periphery, the two cutting edges being brought together so as to shear the sheet.

3. Machine according to claim 1, characterized in that it comprises a pair of adjustment rollers (41, 42, 51, 52), which cooperate to shape the sheet according to a determined transverse profile.

4. Machine according to claim 3, characterized in that one (51) of the profiling rollers is made of hard material and has a profile corresponding to the profile to be given to the sheet, and in that the other roller (52 ) has a peripheral surface made of elastic material, in which the sheet is pressed by the pressure of the first roller (51).

5. Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a table (21) for supporting the sheet substantially at the level of the zone of action of the rollers.

6. Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that each roller is fixed to one end of a drive shaft (3, 4), the other end of which is integral with a drive pinion (13, 14).

7. Machine according to claim 6, characterized in that each roller is mounted at the end of a respective free arm (5, 6) and in that the two pinions (13, 14) corresponding to a pair of rollers s 'mesh with each other, one of the two being driven by a pinion (15) integral with the motor.

8. Machine according to claim 1, characterized in that the free arm comprises a rigid tube (7, 8) which encloses the drive shaft of the roller and which is stiffened by the external reinforcements (9, 10).

9. Machine according to claims 7 and 8, characterized in that it comprises two free arms (5, 6) integral with a common frame which supports the motor

10. Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with a geared motor group (16) b variable speed.