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Système, procédé et appareil d'amenage d'une bande dans une presse à partir d'une source d'approvisionnement enroulée.
L'invention concerne d'une manière générale l'menage d'une bande enroulée à partir d'une source d'approvisionnement dans une presse pour l'exécution de diverses opérations de formage. L'invention concerne en particulier un système, un procédé et un appareil pour amener une bande enroulée dans une presse suivant une direction principale d'amenage et également pour translater la bande dans une direction normale à la direction principale d'amenage pendant que la bande se trouve à l'intérieur de la presse.
Il est bien connu dans l'art antérieur d'utiliser une bande enroulée de diverses matières à partir d'une source d'approvisionnement qui est normalement, évidemment, une bobine, et de l'amener dans une presse, à la suite de quoi la presse exécute certaines fonctions de formage sur la matière. En utilisant une source d'approvisionnement constituant une bobine, le fonctionnement de la presse devient essentiellement continu, car la bobine essentiellement sans fin avance de façon continue vers l'intérieur de la presse et l'alimente en matière neuve pour des. opérations répétitives de la presse.
Des systèmes de ce type général sont communs dans de nombreux domaines, mais cette application particulière sera illustrée et décrite en liaison avec l'amenage d'une bande de cette nature dans une presse à
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mouvement alternatif dans laquelle des opérations de découpage, d'emboutissage et d'emboutissage de reprise sont effectuées sur la matière par l'outillage porté par la presse.
En général, la bande, par exemple en acier ou en aluminium, est produite par les laminoirs en largeurs normalisées, par exemple 100 cm. Cette bande est ensuite introduite dans la presse de largeur fondamentalement normalisée, dans une direction principale d'amenage. Dans le cas d'une production importante ou en volume élevé, la presse porte normalement des jeux multiples d'outillage de manière que, pendant que la bande est avancée dans la presse suivant la direction principale d'amenage, la bande soit utilisée sur toute, ou pratiquement toute, sa largeur par l'outillage, avec un minimum de déchets ou de chutes.
Cependant, des difficultés peuvent naître d'un point de vue pratique, dans le cas où un système à faible volume est souhaité et où on souhaite encore que la matière de la bande soit fournie à partir d'une bobine à largeur de laminage. Cette difficulté réside dans le fait que la bande est encore produite par le laminoir à une largeur prédéterminée, par exemple 100 cm, comme indiqué. La presse est également encore normalement d'une largeur prédéterminée.
Comme indiqué, dans des cas où des jeux multiples d'outillage sont prévus, il est possible de prévoir des jeux convenables d'outillage afin que les pièces découpées le soient suivant une configuration utilisant plus ou moins complètement la largeur de la bande.
Cependant, dans des opérations de faible volume dans lesquelles, par exemple, seulement deux jeux d'outillage sont utilisés, il est évident que la matière de la bande, à chaque pas d'avance dans la presse, ne présente qu'un faible pourcentage de sa largeur totale à l'outillage. Il en résulte soit la mise au rebut de la partie restante, soit une nouvelle avance de la matière à travers
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la presse, aucune de ces cas ne pouvant être admis en pratique. Une solution consiste à utiliser de plus faibles largeurs de la matière et il est évidemment possible de procéder à un laminage à des largeurs spéciales, mais, comme précédemment, le coût est prohibitif.
Il est donc souhaitable de disposer d'un système, d'un procédé et d'un appareil conservant les avantages de l'menage par bobine, tout en permettant une utilisation complète et efficace de la bande sur la largeur laminée dans une presse normalisée, sur la base d'un faible volume.
Un objet principal de l'invention est donc de proposer un système, un procédé et un appareil dans lesquels une bande peut être dévidée d'une bobine, amenée à l'intérieur d'une presse pour des opérations de formage suivant un trajet principal de mouvement, et aussi translatée latéralement tandis qu'elle se trouve encore dans la presse afin que la largeur de la matière soit utilisée complètement, avec un nombre minimal de jeux d'outillage.
Pour réaliser cet objet, il est apparu que de tels système, procédé et appareil peuvent être obtenus par l'utilisation d'un appareil d'amenage disposé à proximité immédiate de la presse et pouvant faire avancer progressivement la bande dans une direction principale d'amenage et la translater dans une direction normale à cette direction d'amenage. Etant donné qu'une bande enroulée est utilisée et qu'elle est essentiellement sans fin pour des raisons pratiques, cette translation seule poserait de graves difficultés car la feuille de matière aurait tendance à se tordre entre le dispositif d'amenage et la bobine n'effectant pas de translation.
Il est donc apparu que la présence d'un appareil compensateur, qui est lui-même translatable dans une direction normale au trajet d'amenage principal,
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compense la tendance à la torsion de la matière et rend possible, lorsque le compensateur se déplace latéralement en synchronisme avec l'appareil d'amenage, de translater la bande dans une direction normale au trajet d'amenage principal pour utiliser ainsi de nouveau en totalité la largeur de la bande.
Il est apparu, si cet appareil compensateur est disposé entre la bobine et l'appareil d'amenage et est espacé d'une distance convenable de chacun d'eux, que la matière conserve une position appropriée, toute tendance à la torsion étant limitée à la zone comprise entre l'appareil compensateur et la bobine, où cette portion ne pose pas de problèmes graves.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en élévation de l'agencement en ligne du système perfectionné ; - la figure 2 est une vue schématique en plan de dessus du système ; - la figure 3 est une vue en élévation, avec coupe partielle, de l'appareil d'amenage ; - la figure 4 est une vue en plan de dessus, avec coupe partielle, de l'appareil d'amenage ; - la figure 3 est une vue en bout suivant la ligne 5-5 de la figure 3 ; - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 3 ; - la figure 7 est une vue en élévation de l'appareil compensateur, avec coupe partielle ; - la figure'8 est une vue en bout de l'appareil compensateur de la figure 7 ;
et - la figure 9 est une vue en plan de dessus, avec arrachement partiel, de l'appareil compensateur.
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En référence d'abord aux figures 1 et 2, on notera qu'elles sont des vues de l'agencement en ligne qui sont essentiellement schématiques. Compte tenu de ceci et en référence de nouveau aux figures 1 et 2, on notera que le système est constitué essentiellement d'un dérouleur 10, d'un appareil compensateur 200, d'un appareil 100 d'amenage, d'une presse 20 et d'un bac 30 à déchets ou chutes.
Le dérouleur 10 comporte une embase 11 montée sur le sol et il porte une bobine 12 d'une bande S. Le dérouleur 10 n'est pas décrit en détail ici, étant donné que sa structure est bien connue dans la technique. On doit également noter que, suivant l'utilisation finale de la bande S, par exemple pour une opération de fabrication de boites, il pourrait être possible d'interposer un graisseur sur la droite du dérouleur 10, comme vu sur les figures 1 et 2. Il s'agit d'un montage facultatif, qui dépend de nouveau de l'utilisation finale de la matière et qui n'affecte pas la nature multidirectionnelle de la présente invention.
En référence encore aux figures 1 et 2 et en décrivant brièvement le fonctionnement, on voit que la bande S est dévidée du dérouleur 10 sur un rouleau 40 de support de façon à passer devant un capteur 50 à travers le compensateur 200. Le capteur 50 détecte la boucle formée dans la bande, ce qui est clairement illustré sur la figure 1, et il envoie un signal au dérouleur 10 pour que ce dernier libère davantage la bande. Cette opération de détection n'est pas décrite en détail ici, car elle est classique, tandis que sa relation avec le fonctionnement global du système sera décrite plus en détail ci-dessous.
En référence encore aux figures 1 et 2 et en décrivant brièvement le fonctionnement du système, on notera que la bande S, après avoir franchi le capteur 50, est avancée à travers le compensateur 200 et, après avoir franchi un second capteur 60, arrive sur le dispositif 100
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d'amenage qui est monté sur ou à proximité immédiate de la presse, et est introduite dans la presse où l'outillage de celle-ci effectue ses opérations habituelles. Le capteur 60 sert à détecter la boucle à laquelle il est associé pour mettre en action le compensateur 200 lorsque cela est nécessaire, comme décrit ci-après.
Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, la direction principale d'amenage est la direction X positive allant du dérouleur 10 vers la presse 20. Théoriquement, la bande pourrait également être déplacée dans une direction X négative, mais l'menage habituel s'effectue dans la direction X positive, ou de la gauche vers la droite sur les figures 1 et 2. La figure 2 montre également schématiquement la largeur normale de la bande désignée par les lettres SW et le mouvement maximal d'axe Y désigné par les lettres SY. Les détails de fonctionnement du système seront donnés à la suite d'une description détaillée de l'appareil.
En référence à présent aux figures 3 à 6 pour une description détaillée de l'appareil d'amenage, on notera que l'appareil d'amenage, indiqué globalement par la référence numérique 100, comprend une embase 101 et des supports opposés 102,102 de barres de guidage faisant saillie de l'embase vers le haut. Ces supports 102,102 de barres de guidage reçoivent les extrémités opposées de barres parallèles 103,103 de guidage. Des blocs 104,104 des barres de guidage sont montés de façon coulissante sur les barres 103,103 et supportent une plaque 107 de montage de rouleau à laquelle ils sont fixés. Les blocs 104,104 des barres de guidage sont également reliés à des consoles 104a, à qu'ils supportent en suspension.
Des blocs opposés 105,105 de montage de paliers font saillie vers le haut de la plaque 107 de montage de rouleaux. Les blocs 105,105 de montage de paliers reçoivent également les extrémités opposées d'un arbre 106 qui porte
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un rouleau menant 106a et des supports 106b, 106b de bande qui supportent la bande S à son passage dans le dispositif d'amenage 100. L'arbre 106 du rouleau menant est également supporté, à proximité immédiate de son milieu axial, par des supports 106c, 106c qui sont fixés à la plaque 107 de montage de rouleaux et en font saillie vers le haut.
On notera que l'arbre 106 du rouleau menant est entraîné par un servo-mécanisme 108 qui est également monté sur la plaque 107. Le servo-mécanisme 108 est relié à l'arbre 106 du rouleau menant par l'intermédiaire de poulies 108a et 108b et d'une courroie crantée 108c afin que le rouleau menant 106 puisse être entraîné par le servo-mécanisme 108 pour faire avancer la bande vers l'intérieur de la presse suivant l'axe X.
La plaque 107 porte également des consoles opposées 109,109 qui supportent des cylindres pneumatiques 109a, 109a. Les cylindres pneumatiques 109a, 109a comportent chacun une tige 109b en saillie dont l'extrémité extérieure porte une chape 109c. Un bras 109d de pression est fixé à chaque chape et est articulé comme indiqué en 109e. Les extrémités en saillie des deux bras de pression 109d, 109d sont enclenchées avec les extrémités opposées de l'arbre 110 d'un rouleau fou et supportent ces extrémités opposées, lequel arbre 110 supporte lui-même un rouleau fou 111, ce qui rend possible, lorsque cela est souhaité, d'actionner les cylindres pneumatiques 109a, 109a et de soulever le rouleau 11 de pression de la bande S.
On notera sur les dessins que le sens de rotation de l'arbre 106 du rouleau menant et du rouleau menant 106a correspond au sens principal d'amenage ou à la direction X positive ou bien, en d'autres termes, est orienté vers la presse 20. On notera aussi, cependant, que l'ensemble de l'appareil porté par la plaque 107 peut être translaté dans la direction Y, ou direction normale au trajet principal d'amenage de la matière dans la presse. De
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cette manière, comme on le verra, la matière peut être translatée après avoir été introduite dans la presse de manière à permettre une utilisation complète de la largeur de la bande.
A cet égard, on notera que les supports 102,102 des barres de guidage supportent également un servomécanisme 112 qui entraîne une vis à billes 113 par l'intermédiaire d'un accouplement 113a de vis à billes. Etant donné que la vis 113 est enclenchée de façon active avec les consoles 104a, 104a, qui sont fixées à la plaque 107 de montage des rouleaux, l'ensemble de l'appareil d'amenage, à l'exception du servo-mécanisme 112, de la vis 113, de la base 101, des supports 102,102 et des barres 103,103, se déplace dans la direction de l'axe Y. Cette direction est normale à la direction d'amenage X et ceci rend possible de translater la matière qui s'étend du dispositif d'amenage jusque dans la presse, dans cette direction.
Cependant, comme indiqué précédemment, étant donné que la bande provient du dérouleur 10, qui ne se déplace pas dans la direction Y, et étant donné que la bande est essentiellement une pièce sans fin de matière, si on n'utilisait que le dispositif 100 d'amenage, la bande tendrait à se tordre et se courber en un point quelconque entre le dérouleur 10 et le dispositif 100 d'amenage dans une translation de ce dernier. C'est la raison pour laquelle l'appareil compensateur 200, qui sera à présent décrit, est utilisé.
En référence à présent aux figures 7,8 et 9 des dessins pour une description détaillée de l'appareil compensateur 200, on notera que le compensateur comprend essentiellement une plaque de base 201 et trois jeux de plaques extrêmes opposées 202 qui en font saillie vers le haut. Un servo-mécanisme 203 est monté sur l'une des plaques extrêmes médianes 202 et est relié à un accouple-
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ment 203a de vis à billes et à une vis à billes 203b dont l'extrémité opposée est supportée par la plaque extrême médiane opposée 202. Les plaques extrêmes extérieures 202 supportent des extrémités opposées de barres parallèles 204,204 de guidage.
Deux plaques de support 205,205 sont prévues et ces plaques de support sont fixées à des consoles pendantes coulissantes 205a, 205a qui coulissent le long des barres de guidage 204,204. Les plaques 205 sont également reliées à la vis à billes 203b par un écrou à billes 205 afin qu'une rotation de la vis à billes 203b entraîne la plaque 205 et son mécanisme associé soit vers la gauche, soit vers la droite de la figure 7, comme décrit.
Des éléments de parois 205c, qui font saillie vers le haut de chaque plaque 205, forment une structure en caisson, et des éléments opposés 206,206 de bâti de support de rouleaux portent plusieurs pièces supplémentaires.
En particulier, les bâtis 206,206, portent un arbre 207 de rouleau menant auquel est fixé un rouleau menant 207a. L'un des bâtis 206 porte également une plaque 206a de montage à laquelle est fixé un servo-mécanisme 208 qui entraîne une courroie crantée 208a par l'intermédiaire de poulies 208b et 208c. La poulie 208c est reliée à l'extrémité de l'arbre 207 du rouleau menant afin que le servo-mécanisme puisse faire tourner le rouleau menant 207a par l'intermédiaire de la courroie crantée 208a. De cette manière, il est possible de faire tourner le rouleau menant 207a, et le sens normal de rotation est de nouveau identique au sens d'amenage principal de la bande.
Un arbre 209 de rouleau presseur, également monté sur des prolongements 206b, 206b des bâtis 206,206, porte un rouleau presseur 209a afin que celui-ci puisse coopérer avec le rouleau 207a et que, de cette manière, la bande soit avancée vers la presse lorsque cela est souhaité.
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Des cylindres pneumatiques 210,210, également montés sur les prolongements 206a, 206a de bâti, peuvent exécuter des mouvements d'extension et de retrait afin de soulever le rouleau presseur 209a de la bande lorsque cela est souhaité ou nécessaire.
Comme indiqué précédemment, les plaques 205,205 de support forment avec les éléments de parois 205c une structure analogue à un caisson. En référence à la figure 9, les parois extrêmes opposées 205c, 205c supportent des axes 211 de support de bandes qui portent des guides 211a, 211a à leurs extrémités opposées. De cette manière, la bande peut être alignée latéralement par rapport à la direction X par les guides 211a, 211a.
Il ressort des dessins qu'une rotation du rouleau menant 207a entraine la matière S sur le trajet principal de mouvement X ou en direction de la presse, tandis qu'un actionnement du servo-mécanisme 203 et de la vis à billes 203b entraine le bâti 205, et tout ce qu'il porte, dans la direction Y, c'est-à-dire, en d'autres termes, dans une direction normale au trajet principal de mouvement.
De cette manière et en supposant que le compensateur 200 se déplace suivant l'axe Y simultanément au dispositif 100 d'amenage, il est possible de compenser toute tendance à la torsion de la bande en eux et de faire avancer la bande de façon franche à l'intérieur de la presse, tout en rendant possible de la translater perpendiculairement au trajet principal d'amenage afin d'utiliser entièrement la bande sur toute sa largeur, malgré le fait que la presse, elle-même, ne contienne qu'une quantité limité d'outillages.
En fonctionnement, on supposera que la bobine 12 est montée sur le dérouleur 10 et que la bande est dévidée de cette bobine sur le rouleau 40 de support, passée dans le compensateur 200 par la mise en action des
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cylindres pneumatiques 210,210, pour soulever le rouleau presseur 209a, puis avancée à travers le dispositif 100 d'amenage, ce qui est également réalisé par la mise en action des cylindres pneumatiques 109b, 109b pour soulever le rouleau presseur 111. Puis la bande peut être avancée jusqu'à une position immédiatement adjacente au bâti de la presse. Les rouleaux presseurs 111 et 209a peuvent ensuite être abaissés et le système est alors prêt à fonctionner.
A ce moment, le déclenchement d'un cycle normal de la presse comprend l'ouverture et la fermeture de la presse. Suivant un programme prédéterminé, des moyens convenables de détection situés sur la presse transmettent le besoin en bande au dispositif 100 d'amenage qui fait avancer la bande d'une longueur prédéterminée dans la presse 20, dans la direction X. Ceci raccourcit la boucle formée entre l'appareil 100 d'amenage et l'appareil compensateur 200.
Le capteur 60 détecte ceci et amène le compensateur 200 à déplacer la matière vers l'avant, suivant l'axe X, à une distance prédéterminée. Ceci raccourcit la boucle entre l'appareil compensateur 200 et le dérouleur 10.
Lorsque le capteur 50 détecte cette condition, il met en action le dérouleur afin qu'une longueur prédéterminée de matière soit dévidée de la bobine dans la direction X positive.
En supposant que la presse effectue des cycles entre des positions d'ouverture et de fermeture, la presse descend alors vers la position de fermeture et effectue une opération de formage sur la partie de la bande S qui est insérée dans cette presse à ce moment. La presse poursuit ensuite son cycle et s'ouvre ; à ce moment, suivant l'importance de l'outillage et les exigences demandées aux pièces, la bande S peut être soit de nouveau avancée suivant l'axe X, soit translatée latéralement suivant l'axe
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Y par translation à la fois de l'appareil d'amenage 100 et de l'appareil compensateur 200 dans cette direction. Tout ceci est exécuté alors que la matière se trouve dans la presse et pendant que la presse effectue son cycle normal de fonctionnement.
La presse revient évidemment vers la position fermée ; à ce moment, elle exécute de nouveau l'opération de formage sur la bande S.
Il convient de noter que le mode d'avance particulier n'est pas essentiel du fait que la bande pourrait être avancée une fois dans la direction X, puis deux fois dans la direction Y, et de nouveau dans la direction X, pourrait être avancée une fois dans la direction X, une fois dans la direction Y, puis de nouveau dans la direction X, pourrait être avancée dans les deux directions X et Y en même temps, ou pourrait être avancée suivant un nombre quelconque de variations, toutes imposées par un certain nombre de variables telles que l'importance de l'outillage se trouvant dans la presse, la dimension de la pièce produite, la largeur de départ de la bande, etc.
Il semble essentiel de comprendre que le fondement de l'invention est l'aptitude à prélever la bande sur une bobine plus ou moins sans fin, à l'insérer dans une presse puis à translater la bande à l'intérieur de la presse sans avoir à la retirer ou sans avoir à modifier le cycle normal des opérations de la presse. L'appareil compensateur 200 est important pour effectuer cette opération, car il isole toute torsion possible de la bande à l'intérieur de la zone comprise entre cet appareil et la bobine et assure que la bande est présentée au dispositif d'aménagé et à la presse dans l'orientation appropriée.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système, au procédé et à l'appareil décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. L'invention n'entend donc pas être limitée à
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une fonction de presse quelconque particulière et elle peut être mise en oeuvre partout où une bande en bobine est utilisée. De plus, bien que des moyens particuliers d'entraînement soient décrits, tels que des servo-mécanismes, il est possible de les remplacer par des moyens appropriés sans s'écarter du concept de l'invention.