FR2710568A1 - Procédé et installation pour réaliser à froid, sur une tôle métallique, au moins un pli longitudinal et d'angle constant. - Google Patents
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Abstract
La présente invention est relative à un procédé pour réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux d'une tôle métallique (7) de grande longueur, au moins un pli (8) longitudinal et d'angle constant. Ledit procédé est caractérisé en ce que l'on déplace longitudinalement la tôle à l'intérieur d'au moins un poste comprenant au moins trois moyens montés chacun tournant autour d'un axe perpendiculaire à la ligne de déplacement de la tôle, lesdits trois axes appartenant tous trois à un même plan perpendiculaire à ladite ligne de déplacement de la tôle, le premier moyen (1) constituant un appui pour la tôle, le deuxième moyen (2) s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen pour constituer un contre-appui pour la tôle, et le troisième moyen (3) exerçant au droit d'une extrémité (9) du premier moyen, sur la partie (7') de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi le pli longitudinal (8).
Description
La présente invention est relative à un procédé et à une installation pour réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux d'une tôle métallique de grande longueur, encore appelée feuillard, au moins un pli longitudinal et d'angle constant.
I1 est connu de réaliser en continu 11 opération précitée par ce qu'il est communément convenu d'appeler le "profilage à froid".
Actuellement, le profilage à froid consiste à déformer progressivement une tôle métallique, à l'origine plane, par passages successifs entre un nombre approprié de galets de formes convenables et complémentaires, tournants face à face autour d'axes généralement horizontaux et disposés transversalement à la direction de déplacement de la tôle. Par cette déformation, on peut réaliser un ou plusieurs plis sur l'âme de la tôle, une ou plusieurs rainures sur ladite âme, voire une boucle presque fermée sur chaque bord longitudinal de la tôle. Les plis, rainures et boucles s'étendent ainsi longitudinalement d'un bord transversal à l'autre de la tôle ainsi mise en oeuvre.
On appelle "profilé à froid" le produit résultant de cette déformation, produit qui présente donc une section droite uniforme tout au long de la barre, et dont les plis ont des rayons intérieurs au moins égaux à l'épaisseur de la tôle métallique à l'origine plane mise en oeuvre.
La particularité de cette opération est qu'elle n'apporte aucune modification d'épaisseur de ladite tôle, épaisseur qui est donc aussi celle du produit profilé résultant de la déformation. Seule a été modifiée à volonté la section droite de la tôle.
Le produit "profilé à froid" est donc à distinguer du produit étiré au banc et du produit plié à la presse, qui s'obtiennent également à froid, ainsi que du produit laminé à chaud dont la section peut varier d'épaisseur et qui, pour être réalisé à chaud, présente un aspect de surface moins bon que celui du profilé à froid.
Le profilage à froid nécessite l'emploi d'outillages importants, particuliers à chaque profil ou famille de profils à réaliser.
Une installation de profilage à froid, ou "ligne de profilage", se compose essentiellement:
a) d'un dévidoir, dans lequel est placé en général verticalement, sous la forme d'une bobine ou d'un coil, la tôle à mettre en oeuvre,
b) de la machine à profiler proprement dite, comprenant: une planeuse destinée dans certains cas à aplanir les éventuelles ondulations de la tôle délivrée par la bobine ou par le coil ; une tête d'entrée constituée de deux rouleaux d'axes verticaux guidant la tôle face aux têtes de profilage ; un certain nombre de têtes de profilage constituées chacune de deux ensembles de galets d'acier, mâles et femelles, complémentaires dans leur forme et empilés sur des arbres tournant face à face, chaque tête de profilage réalisant l'une des opérations de formation du produit profilé à obtenir à la manière d'une cage de laminoir;
c) d'un appareil de coupe de la barre profilée à froid obtenue, disposé à la sortie de la dernière tête de profilage;
d) d'une table de dégagement et de préparation pour l'expédition des profilés à froid sectionnés.
a) d'un dévidoir, dans lequel est placé en général verticalement, sous la forme d'une bobine ou d'un coil, la tôle à mettre en oeuvre,
b) de la machine à profiler proprement dite, comprenant: une planeuse destinée dans certains cas à aplanir les éventuelles ondulations de la tôle délivrée par la bobine ou par le coil ; une tête d'entrée constituée de deux rouleaux d'axes verticaux guidant la tôle face aux têtes de profilage ; un certain nombre de têtes de profilage constituées chacune de deux ensembles de galets d'acier, mâles et femelles, complémentaires dans leur forme et empilés sur des arbres tournant face à face, chaque tête de profilage réalisant l'une des opérations de formation du produit profilé à obtenir à la manière d'une cage de laminoir;
c) d'un appareil de coupe de la barre profilée à froid obtenue, disposé à la sortie de la dernière tête de profilage;
d) d'une table de dégagement et de préparation pour l'expédition des profilés à froid sectionnés.
A chaque profil ou famille de profils correspond un ensemble de paires de galets mâles et femelles complémentaires et, par suite, il est évident qu'une ligne de profilage nécessite une mise de fonds préalable très importante, imposée par la multiplicité de paires de galets que son utilisateur doit avoir à sa disposition.
Le coût d'un outillage de profilage est d'autant plus élevé que, si l'on veut obtenir à sa sortie un profil avec de bonnes tolérances et en barres bien dressées, il est indispensable que les déformations en section transversale de la tôle se fassent progressivement et sans brutaliser le métal, donc avec un nombre de têtes de profilage suffisamment élevé.
Ainsi, il est fréquent que, par profil à réaliser, le nombre de têtes de profilage dépasse la vingtaine.
Les galets mâles et femelles des têtes de profilage étant réalisés en acier trempé et poli, le coût des outillages est à l'évidence très élevé.
L'emploi de tels galets présente d'autres désavantages:
- bien qu'en acier trempé et poli, les galets s'usent malgré tout à la longue, particulièrement aux points subissant un effort plus grand ; les galets doivent donc être régulièrement rectifiés, voire entièrement refaits, lorsque leur degré d'usure risque de conduire à la fabrication d'un profil hors des tolérances;
- les tôles sont limitées à des épaisseurs ne dépassant généralement pas 9 millimètres si l'on veut obtenir leur déformation transversale par passages entre les galets complémentaires de toute tête de profilage;
- le montage des galets, respectivement mâles et femelles, en regard les uns des autres sur chaque tête de profilage, est une opération particulièrement délicate, qui le plus souvent demande plusieurs heures à l'installateur compte tenu des réglages indispensables;
- et surtout, en corrolaire de ce qui précède, la gestion d'une ligne de profilage manque de souplesse dans la mesure où, si l'on veut modifier l'angle d'un pli, ou encore modifier la distance entre deux plis réalisés sur l'âme d'une même tôle, il est indispensable de modifier les têtes de profilage, disposition qui implique que l'on démonte les anciens galets et que l'on monte de nouveaux galets adaptés spécifiquement au nouveau profil à réaliser.
- bien qu'en acier trempé et poli, les galets s'usent malgré tout à la longue, particulièrement aux points subissant un effort plus grand ; les galets doivent donc être régulièrement rectifiés, voire entièrement refaits, lorsque leur degré d'usure risque de conduire à la fabrication d'un profil hors des tolérances;
- les tôles sont limitées à des épaisseurs ne dépassant généralement pas 9 millimètres si l'on veut obtenir leur déformation transversale par passages entre les galets complémentaires de toute tête de profilage;
- le montage des galets, respectivement mâles et femelles, en regard les uns des autres sur chaque tête de profilage, est une opération particulièrement délicate, qui le plus souvent demande plusieurs heures à l'installateur compte tenu des réglages indispensables;
- et surtout, en corrolaire de ce qui précède, la gestion d'une ligne de profilage manque de souplesse dans la mesure où, si l'on veut modifier l'angle d'un pli, ou encore modifier la distance entre deux plis réalisés sur l'âme d'une même tôle, il est indispensable de modifier les têtes de profilage, disposition qui implique que l'on démonte les anciens galets et que l'on monte de nouveaux galets adaptés spécifiquement au nouveau profil à réaliser.
On comprend donc bien pourquoi (a) ces démontages et ces montages successifs de galets, qui entraînent chaque fois des heures de réglages appropriés, et (b) cette obligation, pour l'utilisateur de la ligne de profilage, à posséder ces multiplicités de paires de galets complémentaires pour pouvoir fabriquer autant de profils différents, font qu'une mise de fonds importante et un coût d'entretien permanent également important sont nécessaires.
La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités, et à cet effet elle a pour but de fournir un procédé et une installation : qui sont d'une grande souplesse d'utilisation, le passage de la réalisation d'un profil déterminé à un autre profil déterminé pouvant s'effectuer par quelques manipulations mineures, ne nécessitant aucun démontage des têtes de profilage ; qui permettent le profilage de tôles d'épaisseur supérieure à 9 millimètres ; et qui demandent seulement un petit nombre de réglages, au surplus simples, au niveau de chaque tête de profilage.
La présente invention a donc pour premier objet un procédé pour réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux d'une tôle métallique d'une grande longueur, au moins un pli longitudinal et d'angle constant, caractérisé en ce que l'on déplace longitudinalement la tôle à l'intérieur d'au moins un poste comprenant au moins trois moyens montés chacun tournant autour d'un axe perpendiculaire à la ligne de déplacement de la tôle, lesdits trois axes appartenant tous trois à un même plan perpendiculaire à ladite ligne de déplacement de la tôle, le premier moyen constituant un appui pour la tôle, le deuxième moyen s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen pour constituer un contre-appui pour la tôle, et le troisième moyen exerçant au droit d'une extrémité du premier moyen, sur la partie de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi le pli longitudinal.
Dans un mode préféré de réalisation, le troisième moyen peut être également monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe parallèle à la ligne de déplacement de la tôle.
Selon un autre mode préféré de réalisation, le deuxième moyen peut exercer également une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à contribuer ainsi à la formation du pli longitudinal.
Dans la mise en oeuvre la plus courante de ce procédé, mise en oeuvre selon laquelle l'on déplace longitudinalement la tôle de sorte à la faire passer à l'intérieur de plusieurs postes du type précité, alignés selon la ligne de déplacement de la tôle, le troisième moyen du poste placé en position n est alors disposé de façon à exercer sur la tôle une pression de même direction mais supérieure à celle exercée sur la tôle par le troisième moyen du poste placé en position n - 1 de sorte que l'on forme le pli longitudinal par des déformations successives et progressives.
Dans cette variante de réalisation à plusieurs postes, on forme le pli longitudinal par des déformations successives et progressives de l'ordre de 10 à 50 chacune à chaque poste, cet angle étant pour l'essentiel dépendant de l'épaisseur de la tôle travaillée.
La présente invention a pour second objet une installation pour réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux d'une tôle métallique de grande longueur, au moins un pli longitudinal et d'angle constant, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un poste pour la formation dudit pli, ledit poste comprenant au moins trois moyens montés chacun tournant autour d'un axe perpendiculaire à la ligne de déplacement de la tôle, lesdits trois axes appartenant tous trois à un même plan perpendiculaire à ladite ligne de déplacement de la tôle, le premier moyen constituant un appui pour la tôle, le deuxième moyen s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen pour constituer un contre-appui pour la tôle, et le troisième moyen exerçant au droit d'une extrémité du premier moyen, sur la partie de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi le pli longitudinal.
De préférence, le troisième moyen de cette installation peut être également monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe parallèle à la ligne de déplacement de la tôle.
Selon une première variante de construction, le deuxième moyen de ladite installation peut exercer également une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à contribuer ainsi à la formation du pli longitudinal.
Selon une autre variante de construction, au moins un des postes de ladite installation permettant la formation du pli comprend un quatrième moyen monté tournant autour d'un axe perpendiculaire à la ligne de déplacement de la tôle, l'axe de ce quatrième moyen étant disposé dans le plan des axes autour desquels tournent les trois premiers moyens, ledit quatrième moyen exer çant au droit de l'autre extrémité du premier moyen, sur l'autre partie de la tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi un second pli longitudinal.
Selon une réalisation particulièrement avantageuse de cette seconde variante, le quatrième moyen de l'installation peut également être monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe parallèle à la ligne de déplacement de la tôle.
Selon encore une autre construction préférentielle, le troisième moyen de l'installation, et le cas échéant le deuxième ou le quatrième moyen de ladite installation, peut être monté sur une crémallière coopérant avec une vis sans fin motorisée.
Le premier moyen de ladite installation peut être soit un appui sphérique tournant, soit un galet cylindrique dont la paroi latérale se raccorde à chacune des deux bases par un arrondi.
Avantageusement, le troisième moyen de l'installation, et le cas échéant le quatrième moyen de cette installation, est un galet cylindrique.
Selon encore une autre variante de construction, le deuxième moyen et/ou le troisième moyen de l'installation peut être également un moyen moteur pour commander le déplacement longitudinal de la tôle.
Dans la variante de construction de l'installation selon laquelle sont disposés plusieurs postes alignés selon la ligne de déplacement de la tôle, ladite installation est au surplus remarquable en ce que chacun desdits postes comprend au moins les premier, deuxième et troisième moyens précités, et en ce que le troisième moyen du poste placé en position n dans le sens du déplacement de la tôle est, par pivotement autour de son axe parallèle à la ligne de déplacement de la tôle, davantage rabattu en direction du premier moyen que le troisième moyen du poste placé en position n - 1.
Dans la dernière construction précitée, au moins deux des postes de l'installation comprennent avantageusement le quatrième moyen, ledit quatrième moyen du poste placé en position n dans le sens du déplacement de la tôle étant, par pivotement autour de son axe parallèle à la ligne de déplacement de la tôle, davantage rabattu en direction du premier moyen que le quatrième moyen du poste placé en position n - 1.
Toujours dans cette dernière construction, les axes de rotation du premier et respectivement du troisième moyens du premier poste placé en position n peuvent former entre eux un angle P qui est de l'ordre de 10 à 50 inférieur au même angle que forment entre eux les axes de rotation du premier et du troisième moyens du poste placé en position n - 1.
On va décrire ci-après, à titre d'exemples purement il lustratifs et non limitatifs, diverses formes préférées de réalisation de ladite invention en référence aux dessins annexés sur lesquels:
- les figures 1 et 2 représentent schématiquement, en coupes transversales et axiales, deux variantes d'une tête de profilage à galets complémentaires, mâles et femelles, correspondant à l'état actuel de la technique,
- la figure 3 représente schématiquement la formation d'un pli longitudinal sur une tôle de grande longueur, conformément à la présente invention,
- la figure 4 représente schématiquement la formation de deux plis longitudinaux sur une tôle de grande longueur, conformément à la présente invention,
- la figure 5 représente schématiquement, en coupe transversale, une autre variante d'installation, conforme à l'invention, pour la réalisation d'un pli longitudinal,
- la figure 6 représente schématiquement, en coupe transversale, deux autres variantes d'installation conforme à l'invention, pour la réalisation, sur l'âme d'une tôle métallique, de deux plis longitudinaux parallèles,
- la figure 7 représente schématiquement les positions relatives des organes de formation d'un pli sur trois postes successifs d'une installation à plusieurs postes identiques quant à leurs moyens,
- la figure 8 représente en coupe transversale et en détail une installation conforme à l'invention permettant la réalisation d'un pli longitudinal,
- la figure 9 représente en coupe transversale et en détail une installation conforme à l'invention permettant la réalisation de deux plis longitudinaux, et
- la figure 10 représente en coupe transversale un profilé original susceptible d'être obtenu à froid et en continu par la mise en oeuvre de l'invention.
- les figures 1 et 2 représentent schématiquement, en coupes transversales et axiales, deux variantes d'une tête de profilage à galets complémentaires, mâles et femelles, correspondant à l'état actuel de la technique,
- la figure 3 représente schématiquement la formation d'un pli longitudinal sur une tôle de grande longueur, conformément à la présente invention,
- la figure 4 représente schématiquement la formation de deux plis longitudinaux sur une tôle de grande longueur, conformément à la présente invention,
- la figure 5 représente schématiquement, en coupe transversale, une autre variante d'installation, conforme à l'invention, pour la réalisation d'un pli longitudinal,
- la figure 6 représente schématiquement, en coupe transversale, deux autres variantes d'installation conforme à l'invention, pour la réalisation, sur l'âme d'une tôle métallique, de deux plis longitudinaux parallèles,
- la figure 7 représente schématiquement les positions relatives des organes de formation d'un pli sur trois postes successifs d'une installation à plusieurs postes identiques quant à leurs moyens,
- la figure 8 représente en coupe transversale et en détail une installation conforme à l'invention permettant la réalisation d'un pli longitudinal,
- la figure 9 représente en coupe transversale et en détail une installation conforme à l'invention permettant la réalisation de deux plis longitudinaux, et
- la figure 10 représente en coupe transversale un profilé original susceptible d'être obtenu à froid et en continu par la mise en oeuvre de l'invention.
En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on voit que l'on a représenté deux têtes de profilage traditionnelles, comprenant chacune deux galets complémentaires, tournant chacun autour d'un axe horizontal 101.
Les deux galets de profilage complémentaires, respectivement mâle 102 et femelle 103, de la tête de profilage de la figure 1 sont chacun monobloc. Ils sont en acier et ont été réalisés et ajustés en sorte que l'espace 104 qui les sépare soit d'une largeur sensiblement constante et égale à l'épaisseur de la tôle à profiler, qui est entraînée à vitesse constante selon un déplacement rectiligne de direction perpendiculaire au plan des axes 101.
L'espace 104 constitue une ligne brisée, et ses coudes 105 correspondent aux plis longitudinaux à former sur l'âme de la tôle qui va être déplacée régulièrement et en continu entre les galets 102 et 103.
Les deux galets respectivement mâle 106 et femelle 107 de la tête de profilage représentés à la figure 2 sont pour simplification de même forme que les galets 102 et 103. Toutefois, au lieu d'être monoblocs, ils sont chacun obtenus par la juxtaposition de bagues 108 qui permettent de faire varier une dimension au niveau de chaque galet, à savoir sa largeur et par suite la distance entre les coudes 105.
Dans sa construction la plus schématique, une installation conforme à l'invention permettant de réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux, respectivement 5 et 6, d'une tôle métallique 7 de grande longueur, au moins un pli 8 longitudinal et d'angle constant, comprend, telle qu'elle est représentée à la figure 3, un et de préférence plusieurs postes qui chacun comprennent trois moyens, à savoir:
- un premier moyen 1 constituant un appui pour la tôle 7,
- un deuxième moyen 2 s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen 1, pour constituer un contre-appui pour la tôle 7, et
- un troisième moyen exerçant au droit d'une extrémité 9 du premier moyen 1, sur la partie 7' de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen 1 et à former ainsi le pli longitudinal 8.
- un premier moyen 1 constituant un appui pour la tôle 7,
- un deuxième moyen 2 s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen 1, pour constituer un contre-appui pour la tôle 7, et
- un troisième moyen exerçant au droit d'une extrémité 9 du premier moyen 1, sur la partie 7' de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen 1 et à former ainsi le pli longitudinal 8.
Les trois moyens, respectivement 1, 2 et 3, sont montés chacun tournant autour d'un axe, respectivement, 1', 2' et 3', perpendiculaire à la ligne 10 de déplacement de la tôle 7, lesdits trois axes 1', 2' et 3' appartenant au surplus tous trois à un même plan perpendiculaire à la dite ligne 10.
Le moyen 3 est avantageusement monté également orientable et réglable en position, par pivotement 20 autour d'un axe paralèlle à la ligne 10 de déplacement de la tôle, axe qui est schématisé à la figure 3 par le point 11.
La tôle 7 passant entre les moyens 1 et 2 et passant également sous le moyen 3, on voit que, si l'angle que font les deux axes 2' et 3' est différent de 180 , la tôle 7 est obligatoirement déformée par pliage et sa partie émergeant d'entre les moyens 1 et 2, schématisée par un trait mixte, se plie au droit de l'extrémité 9 du moyen 1, la partie 7' de tôle émergeante et rabattue vers ledit moyen 1 devenant paralèlle à l'axe 3' du moyen 3.
La déformation ainsi subie par la tôle 7 est schématisée à la figure 3 par la flèche 12.
Avantageusement, et ainsi qu'elle est schématisée à la figure 4, l'installation précitée peut être telle qu'au moins un de ses postes permettant la formation du pli 8 comprend en outre un quatrième moyen 4 qui exerce au droit de l'autre extrémité 13 du premier moyen 1, sur l'autre partie 7" de la tôle 7 émergeant d'entre le premier moyen 1 et le deuxième moyen 2 une pression apte à rabattre la tôle en direction du moyen 1 et à former ainsi un second pli longitudinal 14.
Dans cette construction, le moyen 4 est également monté tournant autour d'un axe 4' perpendiculaire à la ligne 7 de déplacement de la tôle, l'axe 4' étant au surplus disposé dans le plan des axes 1', 2', 3' autour desquels tournent les trois premiers moyens 1, 2 ,3.
De préférence, et comme le moyen 3, le quatrième moyen 4 précité est également monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe paralèlle à la ligne 10 de déplacement de la tôle 7. Cet axe de pivotement est schématisé à la figure 4 par le point 15.
En se reportant à la description donnée à propos du troisième moyen 3 lorsque l'axe 3' de ce dernier fait avec l'axe 2' du deuxième moyen 2 un angle différent de 1800, on comprend aisément que, de la même façon, si l'axe 4' du quatrième moyen 4 fait avec l'axe 2' du deuxième moyen un angle différent de 1800, on obtient le pliage de la tôle 7 au droit de la seconde extrémité 13 du premier moyen 1, la partie 7" de tôle émergante d'entre les moyens 1 et 2 étant rabattue en direction du premier moyen 1 en sorte à être paralèlle à l'axe 4'.
Dans les figures 3 et 4, les moyens 1 à 4 représentés sont tous des galets cylindriques dont les axes, ainsi qu'il a été précisé, sont tous perpendiculaires à la ligne 10 de déplacement de la tôle et sont au surplus tous disposés dans un même plan, lequel est donc perpendiculaire à cette direction 10.
En première variante, illustrée aux figures 5 et 8, le premier moyen peut être un appui sphérique 21, monté tournant autour de l'axe 21'.
En deuxième variante, ainsi qu'il est représenté en moitié gauche de la figure 6, le premier moyen peut être constitué de deux appuis sphériques 31, tournant autour d'un axe 31', les deux appuis 31 étant distants l'un de l'autre dans le sens transversal d'une valeur sensiblement égale à la hauteur du galet cylindrique 32 constituant le deuxième moyen de l'installation.
En troisième variante, et ainsi qu'il a été représenté à la moitié droite de la figure 6, le premier moyen peut être constitué de deux roues 41 tournant autour d'axes 41', les faces externes 41" desdites deux roues étant dis tantes l'une de l'autre d'une valeur sensiblement égale à la hauteur du galet 32 constituant le deuxième moyen.
Si le premier moyen 1 est constitué d'un galet cylindrique, la paroi latérale du dit galet se raccorde alors avantageusement à chacune des deux bases par un arrondi 16 (figure 9), afin de faciliter la formation du pli 8, ou des deux plis 8 et 14, au droit des extrémités dudit galet 1.
Pour provoquer le déplacement de la tôle 7, le deuxième moyen 2, 32 et/ou le troisième moyen 3 peut être également un moyen moteur. Si le deuxième et le troisième moyen sont tous deux moteurs, il est évident qu'ils tournent à des vitesses telles que leur rapport est égal à l'inverse du rapport du diamètre des galets cylindriques moteurs.
Si aucun des deuxième et troisième moyen n'est moteur, on prévoira en bout de l'installation, en aval de son dernier poste, des moyens de traction de la tôle 7 qui permettront son avancée à une vitesse appropriée.
Lorsque le premier moyen est un simple appui sphérique 21 tournant autour de son axe 21' (figures 5 et 8), l'installation selon l'invention permet la réalisation d'un seul pli longitudinal 8 sur la tôle 7 en mouvement.
Dans cette construction où la sphère tournante 21 constitue appui pour la tôle, où le deuxième moyen constituant un contre-appui pour la tôle est formé par un galet 22 tournant autour de son axe 22' et où le troisième moyen apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen 21 est constitué par un galet 23 tournant autour de son axe 23', le galet 23 est avantageusement monté également orientable et réglable en position, ainsi qu'il est schématisé par la flèche 20 à la figure 5, et le galet 22 est soit fixe, comme l'est le galet 2 des installations des figures 3 et 4, soit lui aussi monté également orientable et réglable en position, comme l'est le galet 23, et ainsi qu'il est schématisé par la flèche 17 à la figure 5, par pivotement autour d'un axe 18 paralèlle à la ligne de déplacement de la tôle 7.
Si les galets 22 et 23 tournant autour de leurs axes respectifs 22' et 23' sont également montés orientables et réglables en position, ils peuvent, relativement à l'axe longitudinal de l'installation schématisée en 19 à la figure 5, être soit symétriques soit dissymétriques par rapport à cet axe 19, ainsi que l'illustre le galet correspondant au troisième moyen schématisé en sa position 23a.
Il en est de même de l'installation schématisée à la figure 6, destinée à la formation de deux plis longitudinaux, respectivement 8 et 14.
Que le premier moyen soit constitué de deux appuis sphériques 31 ou de deux roues 41, le galet 32 constituant contre-appui pour la tôle 7 est associé à deux autres galets, respectivement 33 et 34, qui constituent les troisième et quatrième moyens précités, et dont les axes, respectivement 33' et 34', font donc avec l'axe 32' du galet 32 un angle différent de 1800. Dans cette construction, la position des galets 33 et 34 est soit fixe, soit réglable, et si les positions sont réglables, ainsi qu'il est schématisé par la flèche 20, les galets 33 et 34 sont soit symétriques, soit dissymétriques relativement au plan médian longitudinal de l'installation schématisée par le trait mixte 25.
Selon l'épaisseur de la tôle 7 à plier, on sait, de par les techniques traditionnelles de profilage à froid, qu'il est difficile de plier la tôle audelà d'un certain angle et au surplus qu'il est préférable d'atteindre par pliages successifs et progressifs l'angle du pli que l'on veut avoir sur le produit fini.
Avantageusement, toutes les installations précitées comprennent donc plusieurs postes identiques et alignés selon la ligne de déplacement de la tôle. Une installation conforme à l'invention peut donc comprendre, alignés les uns à la suite des autres, plusieurs postes équivalents à celui représenté à la figure 3, ou à la figure 4, ou à la figure 5, ou à la figure 6.
En prenant pour exemple une installation comprenant plusieurs postes du type de celui schématisé à la figure 3, on a représenté à la figure 7 une installation conforme à l'invention. Pour plus de clarté, cette installation a été limitée à trois postes repérés respectivement par les lettres n-l, n, et n+1, la tôle 7 se déplaçant selon la ligne schématisée par 10 du poste n 1 vers le poste n +1.
Toujours dans cette construction, de sorte que la formation du pli longitudinal 8 s'obtienne par des déformations successives et progres sives, l'angle ( (oe = P - 90 ) que forme l'axe 3' du galet 3 avec les parois verticales d'extrémité 9 des galets 1 et 2 va en se réduisant progressivement du poste n-l au poste n +1 en passant par le poste n. Ainsi, la partie 7' de la tôle 7 émergeant d'entre les galets 1 et 2 se trouve rabattue progressivement vers le galet 1 lorsque la tôle en cours de pliage se déplace selon sa ligne 10 du poste n-l jusqu'au poste n +1.
Il est clair que le schéma donné à la figure 7 d'une installation permettant la réalisation d'un pli longitudinal se transpose par symétrie sur toute installation du type de celle schématisée aux figures 4 à 6, le galet 4 du poste n +1 étant dans cette dernière construction plus rabattu vers les parois d'extrémité 13 que l'est le galet 4 du poste n, lui-même plus rabattu vers les parois d'extrémité 13 que l'est le galet 4 du poste n 1. Ainsi,les deux plis longitudinaux 9 et 14 sont formés en plusieurs passages, par diminution progressive de l'angle jusqu'à obtenir l'angle désiré pour le profil fini.
De préférence, d'un poste à l'autre, de l'entrée vers la sortie de l'installation, l'angle diminue progressivement d'une valeur de l'ordre de 10 à 50 , cette valeur de diminution étant pour beaucoup fonction de l'épaisseur de la tôle métallique à plier.
Deux installations conformes à l'invention sont représentées plus en détail aux figures 8 et 9.
L'installation de la figure 8 permet la formation d'un seul pli longitudinal sur l'âme de la tôle 7. Cette installation comprend un appui sphérique 21, tournant autour de son axe 21', et deux galets latéraux, respectivement 22 et 23, montés tournant autour de leurs axes 22', 23'. A chaque poste de l'installation, ces deux galets 22 et 23 sont motorisés. L'appui sphérique 21 est placé en partie supérieure d'une colonne montée sur un bâti 26 et dont la position en hauteur est réglable à l'aide d'un dispositif à crémaillère 27, ainsi qu'il est schématisé par la flêche 28. Les galets 22 et 23 remplissent chacun et simultanément la double fonction de contre-appui pour la tôle et de moyen agissant par pression pour rabattre la dite tôle en direction du premier moyen constitué par l'appui 21. A cette fin, chaque galet 22, 23 est monté entre les deux paliers 29 d'une tourelle 30 qui se raccorde à une platine 35 dont le bord extérieur 36 est arrondi et doté de dents constituant une crémaillère. Les dents de cette crémaillère 36 coopèrent avec une vis sans fin 37, motorisée, dont l'actionnement entraîne la rotation de la platine 35 et permet alors de modifier à volonté l'angle , ainsi qu'il est schématisé par la flèche 38.
Si, d'un poste à l'autre de l'installation représentée à la figure 8, l'angle décroît par exemple d'environ 10 , on peut ainsi, à l'aide de sept ou huit postes, transformer une tôle à l'origine plane en une cornière dont les deux ailes peuvent faire entre elles un angle ramené à environ 30".
L'installation représentée à la figure 9 permet la formation de deux plis longitidunaux 8 et 14 sur l'âme de la tôle 7. Cette installation se diffère de celle représentée à la figure 8 essentiellement en ce qu'un galet 1, constituant appui pour la tôle, remplace la sphère tournante 21, en ce qu'un galet 2 central joue exclusivement le rôle de contre-appui pour la tôle et en ce que les deux galets latéraux 3 et 4 exercent, symétriquement ou dissymétriquement, des pressions sur les deux parties émergeantes de la tôle aptes à rabattre ces parties émergeantes en direction du galet 1.
Dans cette installation, dans laquelle tous les éléments communs à l'install 3 et 4 pour modifier à volonté la distance à former entre les plis 8 et 14 et pour réaliser ainsi un profil différent de celui donné en exemple à la figure 9. De même, il suffit de commander différemment les dispositifs à crémaillère et à vis sans fin pour modifier à volonté les angles que font les ailes 7' et 7" de la tôle 7 avec son âme.
En d'autres termes, en prenant une même tôle de départ, on peut réaliser aisément plusieurs formes de profil métallique et régler chaque forme à des dimensions extrêmement précises par des réglages des dispositifs à crémaillère et à vis sans fin et par des transformations de la hauteur du galet inférieur d'appui 1.
Un autre avantage du procédé et de l'installation cidessus décrits est qu'ils permettent de réaliser à froid et en continu des profils ayant des sections droites que les machines traditionnelles de profilage à froid ne permettent pas de fabriquer.
Un exemple de tel profil original est donné à la figure 10.
Ce profil peut être obtenu sur une installation dont au moins les derniers postes possèdent huit moyens.
Dans les premiers postes de cette installation, à l'aide des galets repérés par 1 à 4 sur l'installation de la figure 9, on obtient les premiers segments 39, 40 et 41 du profilé.
Dans les derniers postes de l'installation, tout en maintenant angulairement ces segments 39 à 41 préalablement formés, à l'aide des moyens 1 à 4 alors seulement passifs, on rabat les extrémités des segments latéraux 40 et 41, ainsi qu'il est représenté en 40' et 41', en utilisant deux appuis sphériques tournant 42 et deux galets supplémentaires 43 qui, par exemple par des systèmes à crémaillère et à vis sans fin, du type de ceux vus dans les installations des figures 8 et 9, rabattent davantage les extrémités du profil en direction du premier moyen 1, les galets 3 et 4 cessant à cette occasion de déformer davantage le profil et constituant seulement les contre-appuis nécessaires.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes d'applications non plus qu'aux modes de réalisations ci-dessus décrits et l'on peut concevoir diverses variantes sans sortir pour autant du cadre de ladite invention.
Claims (18)
1) Procédé pour réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux (5, 6) d'une tôle métallique (7) de grande longueur, au moins un pli (8) longitudinal et d'angle constant, caractérisé en ce que l'on déplace longitudinalement la tôle à l'intérieur d'au moins un poste comprenant au moins trois moyens montés chacun tournant autour d'un axe perpendiculaire à la ligne (10) de déplacement de la tôle, lesdits trois axes appartenant tous trois à un même plan perpendiculaire à ladite ligne (10) de déplacement de la tôle, le premier moyen (1, 21, 31, 41) constituant un appui pour la tôle, le deuxième moyen (2, 22, 32) s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen pour constituer un contre-appui pour la tôle, et le troisième moyen (3, 23, 33) exerçant au droit d'une extrémité (9) du premier moyen, sur la partie (7') de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi le pli longitudinal (8).
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième moyen (3, 23, 33) est également monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe (11) parallèle à la ligne (10) de déplacement de la tôle.
3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le deuxième moyen (22) exerce également une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen (21) et à contribuer ainsi à la formation du pli longitudinal (8).
4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on déplace longitudinalement la tôle de sorte à la faire passer à l'intérieur de plusieurs postes du type précité, alignés selon la ligne (10) de déplacement de la tôle, et en ce que le troisième moyen (3, 23, 33) du poste placé en position n est disposé de façon à exercer sur la tôle une pression de même direction mais supérieure à celle exercée sur la tôle par le troisième moyen du poste placé en position n - 1 de sorte que l'on forme le pli longitudinal (8) par des déformations successives et progressives.
5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on forme le pli longitudinal (8) par des déformations successives et progressives de l'ordre de 10 " à 50 chacune à chaque poste.
6) Installation pour réaliser à froid et en continu, entre les deux bords longitudinaux (5, 6) d'une tôle métallique (7) de grande longueur, au moins un pli (8) longitudinal et d'angle constant, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un poste pour la formation dudit pli, ledit poste comprenant au moins trois moyens montés chacun tournant autour d'un axe perpendiculaire à la ligne (10) de déplacement de la tôle, lesdits trois axes appartenant tous trois à un même plan perpendiculaire à ladite ligne (10) de déplacement de la tôle, le premier moyen (1, 21, 31, 41) constituant un appui pour la tôle, le deuxième moyen (2, 22, 32) s'étendant au droit d'au moins une partie substantielle du premier moyen pour constituer un contre-appui pour la tôle, et le troisième moyen (3, 23, 33) exerçant au droit d'une extrémité (9) du premier moyen, sur la partie (7') de tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi le pli longitudinal (8).
7) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que son troisième moyen (3, 23, 33) est également monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe (11) parallèle à la ligne (10) de déplacement de la tôle.
8) Installation selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que son deuxième moyen (22) exerce également une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen (21) et à contribuer ainsi à la formation du pli longitudinal (8).
9) Installation selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que au moins un de ses postes permettant la formation du pli comprend un quatrième moyen (4, 34) monté tournant autour d'un axe (4', 34') perpendiculaire à la ligne (10) de déplacement de la tôle, l'axe de ce quatrième moyen étant disposé dans le plan des axes (1', 2', 3') autour desquels tournent les trois premiers moyens (1, 2, 3), ledit quatrième moyen exerçant au droit de l'autre extrémité (13) du premier moyen (1), sur l'autre partie (7") de la tôle émergeant d'entre les premier et deuxième moyens, une pression apte à rabattre la tôle en direction du premier moyen et à former ainsi un second pli longitudinal (14).
10) Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que son quatrième moyen (4, 34) est également monté orientable et réglable en position, par pivotement autour d'un axe (15) parallèle à la ligne (10) de déplacement de la tôle.
11) Installation selon l'une quelconque des revendications 7, 8 et 10, caractérisée en ce que son troisième moyen (3, 23), et le cas échéant son deuxième (22) ou son quatrième (4) moyen, est monté sur une crémaillère (36) coopèrant avec une vis sans fin (37) motorisée.
12) Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 et 11, caractérisée en ce que son premier moyen est un appui sphérique (21) tournant.
13) Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisée en ce que son premier moyen est un galet cylindrique (1) dont la paroi latérale se raccorde à chacune des deux bases par un arrondi (16).
14) Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 13, caractérisée en ce que son troisième moyen (3, 23, 33), et le cas échéant son quatrième moyen (4, 24, 34), est un galet cylindrique.
15) Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, caractérisée en ce que au moins son deuxième moyen (2, 22, 32) et/ou son troisième moyen (23) est également un moyen moteur pour commander le déplacement longitudinal de la tôle.
16) Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs postes, alignés selon la ligne (10) de déplacement de la tôle, chacun desdits postes comprenant au moins les premier, deuxième et troisième moyens précités, et en ce que le troisième moyen (3, 23, 33) du poste placé en position n dans le sens du déplacement de la tôle est, par pivotement autour de son axe (11) parallèle à la ligne de déplacement de la tôle, davantage rabattu en direction du premier moyen (1, 21, 31, 41) que le troisième moyen du poste placé en position n - 1.
17) Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce que au moins deux de ses postes comprennent le quatrième moyen (4, 34), et en ce que ledit quatrième moyen du poste placé en position n dans le sens (10) du déplacement de la tôle est, par pivotement autour de son axe (15) parallèle à la ligne (10) de déplacement de la tôle, davantage rabattu en direction du premier moyen (1, 31, 41) que le quatrième moyen du poste placé en position n - 1.
18) Installation selon l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisée en ce que les axes de rotation du premier (1', 21', 31', 41') et respectivement du troisième (3', 23', 33') moyens du poste placé en position n forment entre eux un angle P qui est de l'ordre de 10 à 50" inférieur au même angle que forment entre eux les axes de rotation du premier et du troisième moyens du poste placé en position n - 1.
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| FR2710568B1 (fr) | 1995-10-20 |
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