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" Perfectionnements aux mécanismes à genouillère "
Cette invention est relative aux mécanisme à genouillère pour la commande d'un organe quelconque auquel une pression maximum finale doit être imprimée, par exemple l'organe presseur d'une machine à estamper, à forger, à cin- trer, à concasser et autres machines semblables ainsi que dans les presses à poinçonner, à river, à cisailler ou pour d'autres opérations analogues. Le but de l'invention est de fournir un mécanisme à genouillère perfectionné, de cons- truction relativement légère permettant l'application d'une force plus grande et l'obtention d'une pression finale maxi-
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mum à la fin du redressement des bras de levier.
Suivant l'invention, le mécanisme à genouillère comprend deux bras de levier articulés à leurs extrémités externes respectivement à deux organes qui doivent être dé- placés l'un par rapport à l'autre par ce mécanisme et à leurs extrémités internes aux extrémités d'un troisième bras de connexion, et un dispositif pour actionner ce dernier de manière à obtenir un grand avantage mécanique pendant le redressement final en faisant mouvoir le pivot de l'une des extrémités du troisème bras sensiblement dans l'aligne- ment des pivots des extrémités externes des deux autres bras et en faisant tourner le troisième bras autour de l'une des extrémités pour amener le pivot de l'autre extrémité dans l'alignement des trois autres articulations des bras.
Le mécanisme peut être actionné par une manivelle et une bielle, cette dernière étant alors fixée rigidement au troisième bras ou solidaire de ce dernier. En outre, la bielle et la manivelle sont de préférence disposées de telle manière que le redressement final du mécanisme est provoqué par le déplacement de la manivelle vers un point mort.
L'invention peut être appliquée à une presse à main simple ou une presse à main double, et dans ce dernier cas le mécanisme à genouillères est monté sur un bâti com- mun pourvu d'une poignée de commande reliée aux mécanismes à genouillères des coulisseaux de presse de telle façon que le déplacement de la poignée dans un sens actionne l'un des coulisseaux tandis que son déplacement dans l'autre sens actionne l'autre coulisseau.
L'invention est décrite ci-dessous, uniquement à
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titre d'exemple, dans son application à deux types de presse.
Dans les dessins annexés :
Fig.l est une élévation de coté partiellement en coupe d'une presse simple.
Figs. 2 et 3 sont des vues du mécanisme à genouil- lères dans deux positions différentes au cours du fonction- nement.
Fig. 4 est une élévation de c8té partiellement en coupe d'une presse double à main.
Fig. 5 est une élévation de c8té de la presse re- présentée sur la Fig. 4, dans le sens des flèches 5-5 de cette figure,
Fig. 6 est une vue en plan de la presse représen- tée sur la Fig. 4, et
Figs. 7 et 8 montrent en coupe suivant les lignes 7-7 et 8-8 de la Fig. 4 , respectivement, des détails de construction de la presse.
La presse simple représentée sur la Fig. 1 comprend un bâti principal A pourvu d'une enclume ou matrice A' au- dessus de laquelle se trouve un coulisseau B qui glisse dans des guides A2 et porte un poinçon Bl . Le coulisseau B reçoit un mouvement de monte et baisse du mécanisme à genouillère perfectionné qui comporte trois bras de leviers C,C1 et C2 articulés ensemble bout à bout en D1 et D2 et disposés de telle manière que, les extrémités externes des bras C2 et C étant articulées respectivement au sommet du coulisseau B en D3 et au bâti A en D au-dessus du coulisseau,les quatre articulations D,Dl,D2 et D3 se trouvent sur une ligne droite lorsque le coulisseau est au bas de sa course.
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Le levier C1 présente un prolongement E, à peu près perpendiculaire à son axe, qui fait office de bielle pour actionner le mécanisme à genouillère et par consé- quent le coulisseau. L'extrémité de cette bielle E est fi- xée au maneton F1 d'une manivelle F dont l'arbre G est supporté par le bâti A. La manivelle F reçoit un mouvement de rotation d'une poignée H qui peut être actionnée à la main ou par un moteur approprié ( non représenté ) . La longueur du bras E et le rayon de la manivelle F sont pro- portionnés de telle manière que quand la manivelle.occupe sa position médiane de point mort, le coulisseau B se trouve
G au bas de sa course.
En outre, la position de l'arbreVdans le bâti A est telle que lorsque la manivelle F se trouve au point mort, le pivot Dl. le maneton F.1 et l'arbre G sont en alignement, comme c'est représenté sur la Fig.3.
On peut employer une ressort de traction J relié au coulis- seau B et au bâti A pour aider à relever le coulisseau.
Pour abaisser le coulisseau de sa position fond de course supérieure représentée sur la Fig.l , on fait tourner la manivelle F en sens inverse des aiguilles d'une montre de façon que le bras C1, qui tend à repousser les trois bras de manière à les amener en alignement, fasse descendre le coulisseau B. Les dimensions relatives des bras, de la bielle et de la manivelle sont déterminées de telle façon que lorsque cette dernière, au cours de sa ro- tation, atteint la position représentée sur la Fig. 2 au moment précis où le coulisseau arrive au bas de sa course, le pivot Dl de la tringle Cl se trouve sensiblement en ligne avec les pivots D3 et D du coulisseau et du bâti.
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Par suite, pour amener les trois bras C, C1 et C2 dans le prolongement l'un de l'autre,. on déplace la manivelle de l'angle déterminé sur la Fig. 3 par les axes QK et OK1 de la poignée H, ce qui a pour effet de faire pivoter le bras C1 autour de Dl de manière à amener le pivot D2 sur la ligne droite passant par les trois pivots D, Dl et D3. Ce mouve- ment final de la manivelle provoque un déplacement relati- vement petit du coulisseau, comme c'est indiqué en L sur la Fig. 2, la longueur de ce déplacement dépendant en réa- lité de la longueur du bras C1.
Toutefois, comme la manivel- le est déplacée suivant un arc relativement grand, oh ob- tient un grand avantage mécanique pendant ce déplacement final du coulisseau, notamment si le bras C1 est de faible longueur par rapport aux bras C et C2 et que le déplacement du coulisseau est fort réduit de ce chef.
On voit donc que si l'on emploie un mécanisme à genouillère suivant l'invention, non seulement le coulis- seau exerce sa pression la plus forte au moment de sa cour- se où cette pression est la plus utile mais en outre l'em- ploi de trois bras donne un grand avantage mécanique pen- dant une plus longue période au terme de la course que lorsqu'on emploie d'autres types de mécanismes à genouil-- lère. En outre, le coulisseau peut exercer des pressions très élevées sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la force motrice ou d'employer des dispositifs (inertie ou autres.
Pour relever le coulisseaudans la position repré- sentée sur la Fig.l, on fait tourner la manivelle F du point mort dans le sens des aiguilles d'une montre de manière à rapprocher le bras C1 de l'axe G de la manivelle et à -
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faire pivoter les bras C et C2 de façon à soulever le cou- lisseau B. Si on le désire, on peut employer deux genouil- lères pour un seul coulisseau, deux manivelles décalées de 180 l'une par rapport à l'autre étant montées sur un seul arbre de commande.
La presse à main double représentée sur les Figs.
4, 5 et 6 est établie de telle manière qu'un de ses côtés sert pour cisailler ou découper et l'autre pour poinçonner, river ou exécuter d'autres opérations semblables, cette forme de presse étant particulièrement propre à être employée pour la construction de modèles de ponts, de bâtiments, de matériel roulant de chemin-de-fer et autres travaux de mé- canique en réduction.
Le bâti principal de la presse comprend deux joues en acier doux M assemblées par des boulons ou des vis M1 et des pièces d'écartement M2 M3 de manière à laisser un espace à l'intérieur duquel les organes presseurs ou cou- lisseaux peuvent glisser. Des cornières N sont soudées ou rivées à l'extérieur des joues M le long d'un des bords du bâti, de façon que celui-ci puisse être monté rigidement sur un massif de fondation ou une plaque d'assise ( non re- présenté ) dans une position verticale, les deux bords ver- ticaux M4 et M5 formant les deux côtés de la presse.
Le côté M4 qui est utilisé pour river ou poinçon- ner comporte un coulisseau 0 travaillant dans des guides formés par les pièces d'écartement M2 fixées à l'intérieur de l'une des joues M au-dessus d'une entaille ou échancrure déformé dans le bord vertical M4 Les bandes à poinçonner ou à river sont introduites dans l'échancrure O1 dont la
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surface inférieure O2 constitue une plaque d'appui pour le coulisseau 0.
On donne un mouvement de monte et baisse au cou- lisseau au moyen d'un mécanisme à genouillère C,C1, C2 et E semblable à celui employé pour la presse simple décrite précédemment. Le coulisseau est empêché de se déplacer la- téralement par les surfaces internes des joues M et les gui- des M2 et il est pourvu à son extrémité inférieure d'un dispositif de serrage P, représenté plus en détail sur la Fig.7, permettant d'y fixer un poinçon R, une matrice cor- respondante R1 étant fixée à la surface inférieure 02 de l'échancrure entre les deux joues M, comme c'est également représenté sur cette figure. Ce dispositif de serrage cons- titue un moyen simple de maintenir des poinçons, des outils de rivetage et autres outils de différents diamètres sans ajustement spécial.
Un pied de biche S, muni d'une encoche S1 à travers laquelle passe le poinçon, est articulé au bord M4 du bâti en S2 de façon qu'il puisse être amené dans la position convenable lorsque la bande à poinçonner ou à river a été introduite, ce pied S agissant de la manière habituelle pour empêcher la bande de se soulever quand on retire le poinçon.
Pour que l'ouvrage occupe bien la position voulue, une table de guidage T est montée à la gauche du coulis- seau ( Figs. 5 et 6 ) de façon que sa surface se trouve dans le prolongement de la face de la matrice R1. La table de guidage T porte un arrêt Tl pourvu d'un bras ajustable T2 qui pénètre dans l'échancrure 01 et forme ainsi un ar- rêt derrière le poinçon R pour règler la profondeur à la-
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quelle un trou doit être poinçonna- et aussi une barre de guidage ajustable T3 contre laquelle le bord de la bande est pressé lorsqu'on la fait avancer pendant le poinçon- nage.
L'écartement voulu des trous est assuré par un calibre ajustable serré sur le c6té droit du coulisseau.
Ce calibre comprend une barre rainurée U à laquelle sont fixés deux blocs d'écartement U1 et U2. Un bras court U3, portant à l'une des extrémités une broche U4 faisant sail- lie vers le haut, est articulée à chacun des blocs de tel- le façon que quand le bras est repoussé contre la barre rainurée U sa broche U4 se trouve dans le prolongement du poinçon R du coulisseau. Les blocs U1 et U2 sont ainsi ajus- tés sur la barre U de façon que la distance entre le poin- çon R et la broche U4 portée par le bloc U2 soit égale à un écartement désiré et la distance entre le poinçon R et la broche U4 du bloc U2 à un autre écartement désiré.S'il existe trois grandeurs différentes d'écartements ou davan- tage entre les trous, on peut munir la barre rainurée de blocs coulissants supplémentaires et les serrer en placer.
L'autre côté M5 de la presse est employé pour dé- couper ou cisailler et comporte un coulisseau V glissant dans des guides formés par les pièces d'écartement M3 et relié de la même manière que le coulisseau à un point du bâti directement au-dessus du coulisseau par un mécanisme à genouillère C, C1, C2 semblable à celui employé dans la presse simple déjà décrite. Ce coulisseau ou guillotine V est pourvu d'un bord tranchant V1 à la base pour les maté- riaux plats et d'une rainure formant un angle droit V2 pour découper des cornières.
Une entaille ou échancrure O3 est
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ménagée dans le coté M5 et une lame de cisaille V3 fait saillie entre les joues M à la partie inférieure de l'é- chancrure 03 de telle façon que son tranchant coopère avec le bord V2 du coulisseau V afin de former une cisaille pour les matériaux plats.
La rainure à angle droit V2 coopère avec une rai- nure correspondante V4 de la plaque de cisaille V 5, les rainures V2 et V4 étant disposées de telle manière que-lorsque le coulisseau V est soulevé, elles se trouvent en regard l'une de l'autre ( comme sur la Fig.4 ),tandis que dans le coulisseau V est complètement abaissé elles se recou- vrent. Des ouvertures appropriées sont formées dans les joues M de façon que des cornières puissent être poussées dans les rainures V2 et V4 lorsque la lame est soulevée et être coupées à volonté lorsqu'on abaisse le coulisseau V.
De préférence, une table de guidage angulaire X placée per- pendiculairement au bâti est articulée à ce dernier en X1 de manière à pouvoir être amenée en alignement avec la rai- nure. Un calibre X2 peut en outre glisser le long d'uns barre X3 perpendiculaire au bâti de sorte qu'on peut mesurer exactement la longueur de la cornière ou du plat découpé.
Une poignée commune Hl est articulée en H2 prés du sommet du bâti et à égales distances des coulisseaux 0 et V de telle sorte qu'une plaque en forme de secteur F2 portée à son extrémité inférieure se trouve entre les deux joues M du bâti et que la poignée s'étende verticalement au-dessus de celui-ci.
La plaque F2 est pourvue de deux trous F3 et F4, de part et d'autre du pivot H2, pour recevoir des axes sur
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lesquels sont articulés respectivement des biellettes E formées sur la tringle C1 de chacun des mécanismes à ge- nouillère. Ces trous sont disposés de telle façon que quand la poignée occupe sa position verticale les deux cou- lisseaux sont levés, tandis que quand la poignée est amenée d'un coté le coulisseau de la presse du coté correspondant est abaissé jusqu'à ce que, quand il arrive dans sa position la plus basse, les quatre pivots D,Dl ,D et D3 de la ge- nouillère se trouvent en ligne droite.
Dans cette position, la plaque en forme de secteur F2 qui joue en fait le rôle d'une manivelle se trouve au point mort médian et dans ces conditions le pivot H2 de la poignée H1 du bâti, le pivot F5 ou le pivot F4, suivant le cas, de la bielle E et de la plaque, et le pivot D2 du bras C et du bras C1 se trouvent sur une même ligne droite.
On remarquera que ce déplacement de la poignée Fil a pour effet de soulever l'autre coulisseau, ce dernier étant actionné de la même manière lorsqu'on manoeuvre la poignée dans le sens opposé. On comprendra aussi que les poinçons et les matrices correspondant à l'un des coulisseaux,et les tranchants de la cisaille à plats et de la cisaille à cor- nières de l'autre coulisseau sont disposés de telle manière que le poinçonnage ou le découpage, suivant le cas, se pro- duisent pendant le mouvement final de redressement du méca- nisme à genouillère, par conséquent lorsque l'effort maxi- mum est exercé.
En raison des grands avantages mécaniques obtenus, on peut exercer des efforts relativement grands dans une pe- tite presse à main de ce genre. En outre, la disposition de deux coulisseaux actionnés par une seule poignée permet d'exécuter une grande variété d'opérations au moyen d'un
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seul outil relativement peu coûteux et peu encombrant ne nécessitant qu'un minimum d'ajustement. Ainsi, en outre, des outils pour les opérations de découpage, de rivetage et de poinçonnage déjà décrites, on peut employer dans la presse des poinçons internes ou des poinçons pour exécuter des rainures, des poinçons à onglet pour les angles de châssis et autres pièces semblables, des cisailles à re- couvrement spéciales pour former des joints à recouvrement comme ceux utilisés, par exemple, dans les modèles réduits de trucks de chemin-de-fer.
Si on le désire, on peut emplo- yer une presse simple, avec coulisseau pourvu de rainures de découpage de cornières, comme dans le coulisseau V de la presse double, l'extrémité de la pressé étant pourvue d'un porte-outil, comme c'est représenté sur les Figs.l à 3.
De préférence la plaque de base est montée sur une table tournante ou est solidaire d'une table tournante sur laquelle on peut faire tourner la presse de telle manière qu'on peut la manoeuvrer des deux côtés dans le même sens.
De préférence, les tables de guidage et les calibres sont constitués par des pièces rapportées qui sont fixées aux pa- rois latérales du bâti par des écrous à ailettes ou autres organes semblables, de manière que la presse soit portative et puisse être emballée dans un petit espace mais puisse être montée facilement sans outils spéciaux.
De nombreuses modifications peuvent être apportées dans les détails de construction des mécanismes à genouil- lères et des presses. Par exemple, les bras médians Cl peu- vent être reliés rigidement à une bielle séparée au lieu d'être d'une pièce avec elle; de même on peut employer une came pour actionner la bielle au lieu de se servir d'une ma- nivelle ou d'un excentrique.
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On comprendra que la description qui précède n'est donnée qu'à titre d'exemple seulement et qu'un mécanisme comportant une genouillère suivant l'invention peut recevoir de nombreuses applications utiles. Par exemple, en outre de son utilisation dans des poinçonneuses et autres machi- nes semblables, on peutµ'employer dans les mécanismes de com- mande d'interrupteurs électriques, dans les appareils de coulée à matrices, dans les forges à matrices et autres ma- chines où il est nécessaire de faire usage d'une grande pres- sion à l'extrémité de la course ou du trajet à parcourir par les organes considérés.
REVENDICATIONS.
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1. Mécanisme à genouillère pour actionner deux organes indépendants l'un par rapport à l'autre, caractéri- séen ce que deux bras de levier articulés à leurs extré- mités externes respectivement aux organes considérés, sont articulés à leurs extrémités internes aux extrémités d'un troisième bras et que ce dernier est susceptible d'être ac- tionné de façon qu'on obtienne un grand avantage mécanique du fait que le pivot de l'une des extrémités de ce troisiè- me bras est mû sensiblement dans l'alignement des pivots externes des deux premiers bras et que le troisième bras tourne autour de ce pivot de manière à amener le pivot de son autre extrémité en alignement avec les trois autres pi- vots des bras de levier.
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"Improvements to toggle mechanisms"
This invention relates to toggle mechanisms for controlling any member to which a maximum final pressure is to be imparted, for example the pressing member of a stamping, forging, bending, crushing and other machine. similar machines as well as in presses for punching, riveting, shearing or for other similar operations. The object of the invention is to provide an improved toggle mechanism of relatively light construction allowing the application of a greater force and obtaining a maximum final pressure.
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mum at the end of the straightening of the lever arms.
According to the invention, the toggle mechanism comprises two lever arms articulated at their outer ends respectively to two members which must be moved with respect to each other by this mechanism and at their inner ends at the ends of. a third connection arm, and a device for actuating the latter so as to obtain a great mechanical advantage during the final straightening by causing the pivot of one of the ends of the third arm to move substantially in line with the pivots of the ends of the other two arms and rotating the third arm around one end to bring the pivot of the other end in line with the other three joints of the arms.
The mechanism can be actuated by a crank and a connecting rod, the latter then being rigidly fixed to the third arm or integral with the latter. Furthermore, the connecting rod and the crank are preferably arranged such that the final straightening of the mechanism is caused by the displacement of the crank towards a neutral point.
The invention can be applied to a single hand press or a double hand press, and in the latter case the toggle mechanism is mounted on a common frame provided with a control handle connected to the toggle mechanisms of the sliders. press so that the movement of the handle in one direction actuates one of the sliders while its displacement in the other direction actuates the other slider.
The invention is described below, only to
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for example, in its application to two types of press.
In the accompanying drawings:
Fig.l is a side elevation partially in section of a single press.
Figs. 2 and 3 are views of the toggle mechanism in two different positions during operation.
Fig. 4 is a side elevation partially in section of a double hand press.
Fig. 5 is a side elevation of the press shown in FIG. 4, in the direction of arrows 5-5 in this figure,
Fig. 6 is a plan view of the press shown in FIG. 4, and
Figs. 7 and 8 show in section along lines 7-7 and 8-8 of FIG. 4, respectively, construction details of the press.
The single press shown in FIG. 1 comprises a main frame A provided with an anvil or die A 'above which is a slide B which slides in guides A2 and carries a punch B1. Slider B receives an up and down movement from the improved toggle mechanism which has three lever arms C, C1 and C2 hinged together end to end at D1 and D2 and arranged such that the outer ends of arms C2 and C being articulated respectively at the top of the slider B in D3 and on the frame A in D above the slider, the four joints D, Dl, D2 and D3 are on a straight line when the slider is at the bottom of its travel.
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The lever C1 has an extension E, approximately perpendicular to its axis, which acts as a connecting rod to actuate the toggle mechanism and consequently the slide. The end of this connecting rod E is fixed to the crank pin F1 of a crank F, the shaft G of which is supported by the frame A. The crank F receives a rotational movement from a handle H which can be actuated by hand. hand or by a suitable motor (not shown). The length of the arm E and the radius of the crank F are proportioned in such a way that when the crank is in its middle neutral position, the slide B is
G at the bottom of its course.
In addition, the position of the shaft V in the frame A is such that when the crank F is in neutral, the pivot Dl. crankpin F.1 and shaft G are in alignment, as shown in Fig.3.
A tension spring J connected to the slider B and to the frame A can be used to help raise the slider.
To lower the slider from its upper end-of-travel position shown in Fig.l, the crank F is rotated counterclockwise so that the arm C1, which tends to push the three arms back so as to bring them into alignment, lower the slide B. The relative dimensions of the arms, the connecting rod and the crank are determined in such a way that when the latter, during its rotation, reaches the position shown in FIG. 2 at the precise moment when the slide arrives at the bottom of its travel, the pivot Dl of the rod Cl is located substantially in line with the pivots D3 and D of the slide and of the frame.
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Consequently, to bring the three arms C, C1 and C2 in the extension of one another ,. the crank is moved by the angle determined in FIG. 3 by the axes QK and OK1 of the handle H, which has the effect of causing the arm C1 to pivot around Dl so as to bring the pivot D2 on the straight line passing through the three pivots D, Dl and D3. This final movement of the crank causes a relatively small displacement of the slide, as indicated at L in FIG. 2, the length of this displacement depending in reality on the length of the arm C1.
However, as the crank is moved along a relatively large arc, oh obtains a great mechanical advantage during this final displacement of the slide, in particular if the arm C1 is of short length compared to the arms C and C2 and the displacement of the slide is greatly reduced on this account.
It can therefore be seen that if a toggle mechanism according to the invention is employed, not only does the slide exert its strongest pressure at the moment of its travel when this pressure is most useful, but also the force. - Folding three arms gives a great mechanical advantage for a longer period at the end of the stroke than when other types of knee mechanisms are used. In addition, the slide can exert very high pressures without it being necessary to increase the driving force or to employ devices (inertia or others.
To raise the slide to the position shown in Fig.l, turn the crank F from neutral in the direction of clockwise so as to bring the arm C1 closer to the axis G of the crank and to -
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rotate the arms C and C2 so as to lift the slider B. If desired, two knee pads can be used for a single slider, two cranks offset by 180 relative to each other being fitted on a single drive shaft.
The double hand press shown in Figs.
4, 5 and 6 is established in such a way that one of its sides is used for shearing or cutting and the other for punching, riveting or performing other similar operations, this form of press being particularly suitable for use in construction models of bridges, buildings, railway rolling stock and other mechanical work in reduction.
The main frame of the press comprises two cheeks of mild steel M assembled by bolts or screws M1 and spacers M2 M3 so as to leave a space inside which the pressing members or slides can slide. N angles are welded or riveted to the outside of the cheeks M along one of the edges of the frame, so that the latter can be mounted rigidly on a foundation block or a base plate (not shown ) in a vertical position, the two vertical edges M4 and M5 forming the two sides of the press.
The side M4 which is used for riveting or punching has a slide 0 working in guides formed by the spacers M2 fixed inside one of the cheeks M above a notch or deformed notch. in the vertical edge M4 The bands to be punched or riveted are introduced into the notch O1 whose
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lower surface O2 constitutes a support plate for slide 0.
The slide is raised and lowered by means of a toggle mechanism C, C1, C2 and E similar to that employed for the single press described above. The slide is prevented from moving laterally by the internal surfaces of the cheeks M and the guides M2 and it is provided at its lower end with a clamping device P, shown in more detail in Fig. 7, allowing to fix a punch R therein, a corresponding die R1 being fixed to the lower surface 02 of the notch between the two cheeks M, as is also shown in this figure. This clamping device provides a simple way to hold punches, riveting tools and other tools of different diameters without special adjustment.
A presser foot S, provided with a notch S1 through which the punch passes, is hinged to the edge M4 of the frame in S2 so that it can be brought into the suitable position when the strip to be punched or riveted has been introduced, this foot S acting in the usual way to prevent the strip from lifting when the punch is withdrawn.
In order for the structure to occupy the desired position, a guide table T is mounted to the left of the slide (Figs. 5 and 6) so that its surface is in the extension of the face of the die R1. The guide table T carries a stop Tl provided with an adjustable arm T2 which penetrates into the notch 01 and thus forms a stop behind the punch R to adjust the depth to the-
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which a hole is to be punched- and also an adjustable guide bar T3 against which the edge of the web is pressed when fed during punching.
The desired spacing of the holes is ensured by an adjustable gauge clamped on the right side of the slide.
This gauge comprises a grooved bar U to which are fixed two spacer blocks U1 and U2. A short arm U3, carrying at one end a pin U4 projecting upwards, is articulated to each of the blocks in such a way that when the arm is pushed against the grooved bar U its pin U4 is located in the extension of the punch R of the slide. The blocks U1 and U2 are thus adjusted on the bar U so that the distance between the punch R and the pin U4 carried by the block U2 is equal to a desired spacing and the distance between the punch R and the spindle U4 from block U2 to another desired spacing. If there are three different sizes of spacing or more between the holes, the grooved bar can be fitted with additional sliding blocks and clamped in place.
The other side M5 of the press is used for cutting or shearing and has a V-slide sliding in guides formed by the M3 spacers and connected in the same way as the slide to a point of the frame directly to the- above the slide by a toggle mechanism C, C1, C2 similar to that used in the simple press already described. This slide or guillotine V is provided with a cutting edge V1 at the base for flat materials and with a groove forming a right angle V2 for cutting angles.
A notch or notch O3 is
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provided in the side M5 and a shear blade V3 protrudes between the cheeks M at the lower part of the notch 03 so that its cutting edge cooperates with the edge V2 of the slider V in order to form a shear for the materials dishes.
The right-angled groove V2 cooperates with a corresponding groove V4 of the shear plate V 5, the grooves V2 and V4 being arranged in such a way that when the slide V is lifted, they are located opposite one of the two. the other (as in Fig.4), while in the slide V is completely lowered they overlap. Appropriate openings are formed in the cheeks M so that angles can be pushed into the grooves V2 and V4 when the blade is raised and be cut at will when lowering the slide V.
Preferably, an angular guide table X placed perpendicular to the frame is articulated to the latter at X1 so as to be able to be brought into alignment with the groove. An X2 gauge can also slide along an X3 bar perpendicular to the frame so that the length of the angle iron or the cut plate can be measured exactly.
A common handle H1 is articulated in H2 near the top of the frame and at equal distances from the sliders 0 and V so that a plate in the form of a sector F2 carried at its lower end is between the two cheeks M of the frame and that the handle extends vertically above it.
The plate F2 is provided with two holes F3 and F4, on either side of the pivot H2, to receive axes on
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which are respectively articulated links E formed on the rod C1 of each of the toggle mechanisms. These holes are arranged in such a way that when the handle occupies its vertical position the two slides are raised, while when the handle is brought to one side the press slide on the corresponding side is lowered until, when it arrives in its lowest position, the four pivots D, Dl, D and D3 of the kneepad are in a straight line.
In this position, the sector-shaped plate F2 which in fact plays the role of a crank is at the median dead center and in these conditions the pivot H2 of the handle H1 of the frame, the pivot F5 or the pivot F4, depending on the case, of the connecting rod E and of the plate, and the pivot D2 of the arm C and of the arm C1 are on the same straight line.
It will be noted that this movement of the wire handle has the effect of lifting the other slide, the latter being actuated in the same way when the handle is operated in the opposite direction. It will also be understood that the punches and dies corresponding to one of the slides, and the cutting edges of the flat shear and of the lug shear of the other slide are arranged in such a way that the punching or cutting, as the case may be, occur during the final straightening movement of the toggle mechanism, consequently when the maximum force is exerted.
Due to the great mechanical advantages obtained, relatively great forces can be exerted in a small hand press of this type. In addition, the arrangement of two sliders operated by a single handle allows a wide variety of operations to be performed by means of a
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the only relatively inexpensive, space-saving tool requiring minimal adjustment. Thus, in addition to the tools for the cutting, riveting and punching operations already described, internal punches or punches can be used in the press for making grooves, miter punches for frame angles and other parts. similar, special cover shears for forming lap joints such as those used, for example, in model railroad trucks.
If desired, a single press can be used, with a slide provided with grooves for cutting angles, as in slide V of the double press, the end of the press being provided with a tool holder, as this is shown in Figs. 1 to 3.
Preferably the base plate is mounted on a turntable or is integral with a turntable on which the press can be rotated in such a way that it can be maneuvered from both sides in the same direction.
Preferably, the guide tables and gauges consist of inserts which are fixed to the side walls of the frame by wing nuts or the like, so that the press is portable and can be packed in a small. space but can be easily mounted without special tools.
Many modifications can be made in the construction details of the knee mechanisms and presses. For example, the middle arms C1 can be rigidly connected to a separate connecting rod instead of being integral with it; likewise, a cam can be used to actuate the connecting rod instead of using a crankshaft or an eccentric.
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It will be understood that the above description is given by way of example only and that a mechanism comprising a toggle according to the invention can have many useful applications. For example, in addition to its use in punching machines and the like, it can be used in electric switch control mechanisms, in die casting apparatus, in die forges and the like. - chines where it is necessary to use great pressure at the end of the stroke or of the path to be covered by the components considered.
CLAIMS.
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1. Toggle mechanism for actuating two independent members with respect to each other, charac- terized that two lever arms articulated at their external ends respectively to the organs considered, are articulated at their internal ends at the ends of 'a third arm and that the latter is capable of being actuated so that a great mechanical advantage is obtained from the fact that the pivot of one of the ends of this third arm is moved substantially in alignment of the outer pivots of the first two arms and that the third arm rotates around this pivot so as to bring the pivot of its other end into alignment with the other three pins of the lever arms.