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"Perfectionnements dans les machines à insérer des attaches"
Cette invention, relative aux machines à insérer des attaches, est appliquée ici à titre d'exemple à une machine à clouer "Loose Nailer", de type bien connu, possédant une tête oscillante dans laquelle sont montés une alêne à mouve- ment de va-et-vient qui s'enfonce dans l'ouvrage et l'entraîne durant l'oscillation de ladite tête, et un enfonçoir commande' par un ressort et chassant des clous dans des trous percés dans l'ouvrage par ladit e alêne.
Il y a longtemps que cette sorte de cloueuses est dans le commerce et l'on s'en sert beaucoup aujourd'hui pour l'exécution de divers travaux de cordonnerie.
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Or, telles qu'elles ont été' construites jusqu'à ce jour, ces machines ont le défaut d'imprimer à la tête oscillante un mouvement trop brusque et la forte secousse qui s'ensuit fatigue beaucoup les pièces et rend l'opérateur incapable de bien guider l'ouvrage durant son entraînement dans la machine ou, dû moins, ne lui permet de le guider qu'avec difficulté'. A ce propos, il est bon de rappeler que la tête oscillante ou mobile d'une telle machine est lourde et que, dans l'ancien système, le canal conducteur d'attaches et, maintes fois, sa trémie d'alimentation sont entraînes avec la tête, ce qui accroît la masse de métal qui doit être mue vivement dans un sens et l'autre alternativement et dont le mouvement doit être renversé deux fois à chaque cycle opératoire de la machine.
La. présente invention vise en conséquence à doter l'indus- trie d'une cloueuse perfectionnée munie d'une tête mobile portant une alêne faite pour percer l'ouvrage et l'entraîner ensuite pendant le mouvement de ladite tête, cette machine étant ainsi étudiée qu'on peut la faire marcher beaucoup plus vite que les machines ancien modèle.
En vue de permettre à la nouvelle machine de bien travailler à grande vitesse (soit environ 500 révolutions par minute) sans secousse appréciable, le mouvement de va-et- vient transversal de la tête oscillante est calculé de manière à prendre passablement plus d'un tiers (dans l'espèce, une moitié) d'une révolution de l'arbre à cames. D'autre part, le mouvement de ladite tête nécessaire à l'entraînement de l'ouvrage prendra de préférence passablement plus -d'un quart (dans l'espèce, un tiers) de révolution du même arbre. La tête ' oscillera donc, relativement parlant, pendant une fraction du cycle opératoire tellement plus grande qu'auparavant que la vitesse de la machine pourra être accrue considérablement sans accélérer par trop le mouvement de la tête.
Pour l'obtention de ce résultat, il a été jugé nécessaire de répartir d'une
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nouvelle manière les mouvements effectués par diverses autres pièces pendant une révolution de l'arbre à cames, comme on le verra par la suite de ce mémoire.
Afin d'assurer que la présente machine s'arrêtera invaria- blement en un point donné de son cycle opératoire, le mécanisme de commande de l'embrayage et du frein a été perfectionne' de manière à le rendre aussi simple que peu dispendieux et capable de toujours fonctionner d'une façon sûre et certaine.
Ce mécanisme comprend ici : deux cônes d'embrayage, relativement mobiles, qu'un ressort tend à rapprocher l'un de l'autre, une paire de coins mobiles l'un pa.r rapport à l'autre et à l'aide desquels l'un de ces oônes peut être déplace* à l'encontre dudit ressort, enfin des moyens servant à mouvoir un desdits coins alternativement dans le sens qu'il faut pour découpler les cônes à l'encontre du ressort à une certaine période du cycle opératoire de la machine afin d'interrompre toute transmission de force motrice ou permettre au ressort d'amener un des cônes d'embrayage en prise avec l'autre et transmettre ainsi la force motrice a la machine. En mouvant les coins pour leur faire découpler les cônes d'embrayage, un frein est appliqué aussitôt et la machine se met au repos.
De préférence, le coin mobile sera commande, comme ici, par un levier qui, durant l'arrêt de la machine, reste enclenché dans une position ou il tient les cônes découplés, et qui est mû par un ressort ds qu'il est déclencher ce qui permet au ressort pousse-cône d'accoupler les cônes d'embrayage et met la machine en marche. Quand le temps est venu d'arrêter la machine, le levier susmentionné est tourné jusqu'en p osition dé débrayage en amenant sa clenche dans le chemin du bout d'un second levier mis en oscillation par une came actionnée ,au moteur, ce qui fait basculer le levier mentionné en premier lieu pour découpler d'abord les cônes d'embrayage et appliquer ensuite le frein à une certaine période du cycle opératoire déterminée par le tracé de la came.
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Encore que l'invention soit appliquée ici à une cloueuse à tête oscillante, il est entendu qu'elle n'est pas exclusivement réservée aux machines dont la tête est douée d'un tel mouvement.
Les particularités de l'invention énoncées ci-dessus, ainsi nue d'autres, ressortiront clairement du mémoire descriptif qui va suivre en regard du dessin ci-joint dont
Fig. 1 est une vue de face de la tête d'une cloueuse caractérisant les perfectionnements visés par la présente invention;
Fig. 2 est un graphique faisant voir comment les mouvements d'un certain nombre des pièces de la machine sont contrôlés par les cames;
Fig. 3 est une vue de côte', avec certaines parties en coupe, du mécanisme de l'embrayage et du frein;
Fig. 4 est une vue du même mécanisme, en élévation par bout; l'arbre des cames étant montré en coupe transversale;
Fig. 5 est une section transversale, à plus grande échelle, suivant la ligne V-V de fig. 3.
La machine représentée ici est munie, comme le sont ordinairement les cloueuses à tête oscillante, d'un arbre porte-cames 10 avec le centre de l'extrémité-avant duquel coïncide celui d'une tête oscillante 12 montée dans des guides arcif ormes convenables 14. Dans cette tête coulisse une barre 16 portant une alêne 18 et une barre 20 munie d'un enfonçoir 22. La tête 12 effectue son mouvement d'oscillation et l'alêne 18 et sa barre 20 leur mouvement de va-et-vient en travers de ladite tête sous l'impulsion de cames appropriées calées sur l'arbre 10 et reliées à ces pièces. De même, la montée de la barre porte-enfonçoir 20 est produite par une came 24 montée sur l'arbre 10 et venant en contact avec un bloc de levage 26 assujetti à ladite barre 20.
D'autre part, un ressort 28, attache' par un bout à la tête de la machine et raccordé. par son autre bout, au moyen d'une bielle 30, à la barre porte-
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enfonçoir 20, pousse cette dernière et l'enfonçoir en bas quand la came 24 s'ôte de dessous le bloc 26, ce qui fait chasser un clou dans l'ouvrage, ledit ressort se comprimant lorsque la came
24 lève la barre 20. Sur la tête oscillante est monté aussi un canal 32 d'où un séparateur 36, commandé également par une came . sur l'arbre 10, fait sortir les clous pour les faire entrer dans une gorge 34 de la machine.
Les pièces susmentionnées sont construites et disposées de la façon connue, mais leurs mouvements sont contrôlée d'une nouvelle manière par leurs cames de commande dont le tracé et la disposition différent aussi-dès anciennes constructions. Dura.nt le clouage, l'ouvrage repose sur une bigorne 38 qui le serre contre une plaque destinée à limiter sa montée. Avant d'imprimer a la tête oscillante et à l'alêne le mouvement voulu pour entraîner l'ouvrage, la bigorne est baissée et l'ouvrage desserré par un mécanisme convenable, commandé aussi par l'arbre 10, le même mécanisme exhaussant ladite bigorne pour serrer l'ouvrage contre la plaque 40 avant l'insertion de chaque attache.
Dans le présent système, le mouvement de la tête oscillante est ainsi réglé que la vitesse de la machine peut être accrue de façon à obtenir environ 500 révolutions par minute sans augmenter sensiblement (en comparaison des anciennes machines plus lentes) l'amplitude du mouvement d'entraînement imprimé à l'ouvrage par l'oscillation de la tête et l'avancement de. l'alêne, et sans accélérer beaucoup non plus la vitesse du rappel de l'alêne. Il est paré ainsi à un entraînement trop saccadé de l'ouvrage dans la machine, la tête oscillante n'est plus secouée violemment comme auparavant pour la fatiguer outre mesure ainsi que d'autres pièces de la machine, et l'ouvrier peut dèslors guider sans peine l'ouvrage.
Pour obtenir un tel résultat, le mouvement d'aller et venue de la tête de la machine illustrée ci-contre est reparti, ainsi que le montre en D le graphique descames de fig. 2, sur environ
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une demi-révolution, ou un peu plus, de l'arbre porte-cames, ledit aire tournant d'environ 1200 pour faire entraîner l'ouvrage par la tête et tournant d'environ 65 pour ramener celle-ci à son point de départ. Afin de pouvoir utiliser une aussi grande partie du cycle opératoire de la machine pour mouvoir la tête oscillante, on a donné une vitesse relativement plus grande au mouvement alter- natif de l'alêne, ce qui fait que la descente et la montée de celle-ci prennent chacune moins de 40 de rotation de l'arbre des cames, ainsi qu'il est montré en B sur fig. 2.
De même, l'abaisse- ment de la bigorne, représente en 0, à l'effet de desserrer l'ou- vrage, commence virtuellement aussitôt que l'alêne a fini de descendre, ou un peu avant,.la tête commençant d'entraîner l'ou- vrage un beu avant que la bigorne soit rendue à son plus bas point et continuant de ce faire pendant à peu près la moitié du mouvement ascendant de la bigorne à l'effet de serrer l'ouvrage en position de clouage. En outre, l'alêne commence de sortir de l'ouvrage longtemps avant que la bigorne ait fini de remonter, les deux mouvements se terminant pour ainsi dire en même temps.
Ces mouvements sont illustrés clairement par le graphique de fig. 3 ou la ligne A représente la course de l'enfonçoir, la ligne B le mouvement de pénétration et de retrait de l'alêne, la ligne 0 le mouvement de desserrage et de serrage de l'ouvrage par la bigorne, la ligne D l'oscillation de la tête, la ligne E le mouvement du séparateur, la ligne F le mouvement du levier serre-frein qui, ceoendant, n'entre en jeu que vers la fin du dernier cycle opé- ratoire, alors que la machine est amenée au repos. En consultant ce graphique, il est bon de se rappeler que, quand les machines dont s'agit s'arrêtent, l'enfonçoir est'en bas. Cependant, la position de l'arbre des cames à l'arrêt de la machine variera quelque peu suivant la quantité de rotation effectuée par ledit arbre après le débrayage de la machine et l'application du frein.
On verra par fig. 2 que si la machine s'arrête n'importe où en deçà des premiers vingt degrés de l'échelle, elle travaille bien
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et sera 'prête à se remettre en marche aussitôt le frein desserré et les cônes d'embrayage accouplés.
Le tableau synoptique suivant, lu en regard du graphique de fig. 2, donnera une meilleure idée de la corrélation des mouve- ments des différentes pièces de la machine contrôles par les cames, les positions de chaque pièce étant prises ici à partir du point (360 ) où l'alêne s'enfonce dans l'ouvrage.
DECOMPOSITION D'UN CYCLE D'OPERATIONS
20 .... L'alêne commence de descendre
550 (L'alêne est au bas de sa course
55 bigorne commence s'abaisser
La bigorne commence de s'abaisser
60 .... Le séparateur commence de se replacer en position inactive
1000 .... L'entraînement de l'ouvrage comrnence
1100 .... La bigorne est descendue
1150 .... Le séparateur e st complètement retiré
1550 .... L' enfonçoir commence de monter
185 .... La bigorne commence de monter
2150 .... Le séparateur commence d'avancer en position active
220 .... L'entraînement de l'ouvrage cesse 2250 .... L'alêne commence de monter
2400 ....
Le séparateur fait une pause
L'alêne commence de revenir en arrière
2550 .... pour entraîner de nouveau l'ouvrage
La. bigorne est complètement levée
2600 .... L'alêne a fini de monter
2700 .... Le séparateur recommence d'avancer 3000 L'enfonçoir est à son plus haut point 300
Le frein commence de fonctionner (au dernier cycle seulement)
3100 .... Le séparateur est complètement avance (L'alêne est revenue à sa nouvelle
3200 position d'entraînement
320
Le frein est appliqué (au dernier cycle seulement)
3600 .... Chute de l' enfonçoir
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La machine actuelle est munie aussi d'un mécanisme de commande perfectionne' pour l'embrayage, illustré clairement par figures 3, 4, 5.
Ainsi, sur l'arbre porte-cames 10 de la machine est montée une poulie folle 50 qui, pour mettre la machine en marche, glisse sur ledit arbre afin d'amener un cône d'embrayage 52 forme* dessus en prise avec un cône d'embrayage correspondant 54 solidaire de l'arbre 10. Sur ce dernier est un ressort 56 qui appuie par un bout contre un collier 58 as- sujetti à l'arbre 10 et, par l'autre bout, contre un manchon 60 claveté* audit arbre et formant palier pour la poulie 50. A son extrémité opposée, le manchon 60 .porte une rondelle 62 sur la- quelle viennent accoter les bouts de plusieurs tiges 64 enfilées dans le moyeu 65 du cône de l'embrayage 54. Ces mêmes tiges accotent aussi sur le devant d'un coin 66 monté à glissement sur l'arbre 10 et en contact avec un autre coin, 68, mobile en travers dudit arbre sur un étrier 70.
Il résulte de cette disposition que lorsque l'étrier 70 est mû en bas, le coin 68 pousse le coin 66 vers la gauche, vu fig. 3, poussant par suite dans le même sens les tiges 64, la. rondelle 62, le manchon 60 et la poulie 50 à l'encontre du ressort 56 et découplant l'un de l'autre les cônes d'embrayage 52 et 54, ce qui interrompt la marche de l'arbre 10. Par contre, quand l'étrier 70 est mû en haut, là montée du coin 68 permet au coin 66 de revenir vers la droite,ce oui permet au ressort 56 de repousser manchon et poulie dans le même sens, amenant en même testas les deux cônes d'embrayage en prise pour que la force motrice soit de nouveau transmise à l'arbre 10.
L'étrier 70 est articula par le bas, au moyen d'une bielle 72, à un levier 74 pivotant sur un arbre 76 monté en 78 sur le bâti de la machine. Du levier 74 descend un bras 80 (fig. 4) auquel est articulée en 82 une clenche 84 avec laquelle coopère un bloc 86, en métal trempé, situé à sa gauche. Sur le pivot du levier 74 est articulé un deuxième levier, 88, essentiellement
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vertical et surmonté d'un galet 90 qui court dans la piste'-93 d'une came rapportée sur l'arbre 10. Au bas du levier 88 est un bloc 94 pareil au bloc 86 et disposé de telle façon que, durant le repos de la machine, il accote sur ledit bloc 86 et maintient le levier 74 au point indiqué fig. 4, l'étrier 70 se trouvant alors en bas et les cônes d'embrayage écartés l'un de l'autre.
Un ressort de tension 96 tend à faire osciller le levier 74 dans .le sens inverse des aiguilles d'une montre, vu fig. 4, tandis qu'un autre ressort, 98, tend à faire tourner la clenche 84 dans le sens des aiguilles d'une montre. Une tige 100, qu'on peut le ver à l'aide d'une pédale 102 et qu'un ressort 104 peut faire descendre quand la pédale est lâchée, est soulevée jusque contre la queue de la clenche 84 lorsque le temps est venu( de mettre la machine en marche.
Cette manoeuvre fait descendre le bloc d'enclenchement 86, dégageant par suite le levier 74 qui commence aussitôt de tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sous l'impulsion du ressort 96, ce qui pousse l'étrier 70 et le coin 68 en haut et permet au coin 66 de se déplacer vers la droite (fig. 3) sous la poussée du ressort 56, en sorte que, comme on l'a vu déjà, l'arbre 10 est mis en jeu par le dispositif d'embrayage.
Cependant, quand la pédale est lâchée pour arrêter la machine, la tige 100 redescend et la clenche est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre par le ressort 98, Le levier 88, qui oscille à vide durant la marche de la machine jusqu'après la mise en liberté de la pédale, se meut dans une direction telle que le bloc d'enclenchement 94 rencontre l'autre bloc d'enclen- chement 86 à une certaine période du cycle d'opérations une fois la tige 100 descendue, ledit levier 88 faisant basculer le levier 74 et poussant par suite en bas l'étrier 70 et le coin 68 pour faire revenir le coin 66 vers la gauche, ce qui comprime le ressort 56 et découple l'un de l'autre les cônes d'embrayage.,
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Pour arrêter la machine aussitô t qu'elle est débrayée,
il est prévu un frein à bande 106 qui frotte sur un tambour 108 calé sur l'arbre porte-cames 10. Cette bande fait presque entièrement le tour du tambour 108. Et, pour arriver à serrer la bande contre ledit tambour, son extrémité' de gauche (fig. 4) est montée sur un excentrique 110 (fig. 3,4) solidaire d'un manchon 112 qui se projette du moyeu du levier 7.4 et'a le même centre que lui, en sorte que lorsque ce dernier bascule pour débrayer la machine, cela fait tourner 1'excentrique 110 de façon à. amener l'extrémité de gauche de la bande 106 en contact avec le tambour 108.
L'autre extrémité de la bande 106 est accouplée au levier 74 par le moyen d'une tige réglable 114, ce qui fait que pendant que ce levier se meut dans le sens qu'il faut bour débrayer la machine, il tire sur l'extrémité de droite de la bande 106 et l'amené en contact avec le tambour 108. Le levier 88 étant commande par une rainure-came, il s'ensuit que Implication du frein n'a aucune souplesse et que celui-ci peut être ajusté par le réglage du raccord entre la bande 106 et la tige 114.
Afin de pouvoir desserrer le frein et permettre , l'opérateur de tourner l'arbre des cames, au besoin, durant l'arrêt de la machine, le bout de la tige 114 le plus éloigne* de la bande 106 est monté sur une broche excentrique 116 qui peut être tournée à l'aide d'une manette 118 attachée à ladite broche.
Cette broche porte deux crans diamétralement opposés 120, 122, dans l'un ou l'autre desquels peut se loger un piston montée ressort dans le levier 74, pour maintenir la broche en position de freinage ou de défreinage. Et, en vue d'éviter l'embrayage fortuit de la machine lorsque le frein est desserré ainsi, à la broche 116 est fixée une came ou arrêtoir 124' qui, lorsque ladite broche est tournée pour desserrer le frein, vient rencontrer une butée: fixe 126 et empêche par suite le levier 74 de se déplacer dans une direction qui permette aux cônes d'embrayage de s'accoupler.