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Perfectionnements relatifs au travail de matières à froid.
Cette invention est relative au travail de matières à froid et elle concerne plus particulièrement un procédé de fluage à froid" tel que celui décrit ci-aprèset une machi- ne pour exécuter le "fluage à froid't., bien que l'emploi de la machine ne soit pas limité à ce procédé.
Le principal but de l'invention est de procurer des moyens appropriés pour exécuter le procédé précité. D'autres buts connexes apparaîtront au cours de la description suivante avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
Figs. 1 et 2 sont des coupes schématiques illustrant le procédé pour produire un fluage à froid.
Fig. 3 est une vue du flan achevé et de la matière restante.
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Fig. 4 est une vue générale d'une machine dit "à levier de traction", conforme à l'invention.
Fig. 5 est une coupe du plateau porte-pièce et des mécanismes connexes.
Fig. 6 représente le mécanisme servant à imprimer des pulsations au plateau.
Fig. 7 est une coupe d'un détail du dispositif de réglage du moteur à ressorts.
Fig. 8 est une coupe du dash-pot.
Fig. 9 est une coupe transversale montrant le vo- lant, l'engrenage et l'arbre d'entraînement principal.
Fig. 10 est une coupe de l'ensemble de la Fig. 9, faite suivant la ligne 10-10 de la Fig. 9.
Fig. 11 est une vue détaillée du mécanisme de ren- voi micrométrique à manivelle.
Fig. 12 représente le système articulé à haute pres- sion au commencement de la course active du bélier.
Fig. 13 représente ce système à la fin de la course active.
Fig. 14 est une vue à plus grande échelle de la tê- te de la machine et du protecteur.
Fig. 15 est une coupe transversale suivant la ligne 15-15 de la Fig. 12.
Fig. 16 est une coupe transversale suivant la ligne 16-16 de la Fig. 12.
Fig. 17 est une coupe de l'embrayage.
Fig. 18 est une coupe analogue du mécanisme d'en- traînement réducteur flexible.
Fig. 19 est un diagramme représentant la relation entre la vitesse, la pression et le déplacement au cours du fluage à froid produit suivant la présente invention.
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Afin d'expliquer clairement la présente invention, on décrira d'abord ci-après un exemple typique d'un fluage à froid" en se référant aux schémas des Figs. 1, 2 et 3.
On dispose une pièce à travailler 20, qu'on suppose être une plaque d'acier d'où on veut détacher par fluage un flan cylindrique, sur un plateau d'appui 21 sous un outil cylindrique 22 dont le diamètre est égal à celui du flan à produire. Le plateau d'appui 21 est percé d'un trou 23 qui est disposé axialement en ligne avec l'outil 22 et qui a un diamètre dépassant celui de l'outil d'un léger écart de l'ordre de 0,005 mm. L'outil 22 est entouré par un organe de serrage ou protecteur 24 où il peut coulisser.
On applique d'abord à la pièce à travailler 20 par l'entremise du plateau d'appui 21 une pression initiale de bas en haut. Cette pression se transmet par la pièce à tra- vailler 20 au protecteur 24 et à l'outil 2, qui résistent à la pression. La partie de la pièce à travailler comprise entre le plateau d'appui 21 et le protecteur 24 est mainte- nue rigidement sous pression pendant que la partie 25 si- tuée sous l'outil exerce sur celui-ci une pression de bas en haut.
On applique alors au moyen de l'outil une pression relativement forte dirigée de haut en bas en partant du re- pos à une vitesse initiale très réduite. Il a été reconnu que la structure typique de l'acier est un agrégat de parti- cules cristallines, indiquées par le chiffre de référence 26 sur les Figs. 1-et 2, qui sont suspendues dans une matière amorphe ou flux 27 les cimentant entre elles. En outre il a été reconnu que lorsque l'acier subit une tension dépas- sant sa limite d'élasticité, le passage de l'état élastique à un état plastique ou déformé se produit brusquement en
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marquant un point de rebroussement net ou instantané dans la variation de pression.
Quand on applique au moyen de l'outil 22 la pression dirigée de haut en bas ou pression de travail sur la partie 25 qui n'est pas directement supportée par le plateau d'appui 21 et le protecteur 24, la totalité de la pression de travail est absorbée par une zone cylindrique 28 d'épaisseur microscopique constituant la limite de la partie 25. Si la pression de travail croît rapidement mais sans un mouvement de l'outil suffisamment rapide pour provo- quer une rupture ordinaire., la matière dans toute la zone 28 passe brusquement de l'état élastique à l'état plastique.
Les cristaux 26 fluent à travers la matière amorphe 27 qui fait office de flux, et en raison de la vitesse croissante et du déplacement de l'outil la partie 25 est expulsée par le trou 23. Pendant le fluage les cristaux qui primitivement faisaient partie de la zone ou surface de glissement 28 sont refoulés ou tassés dans les surfaces du flan et du trou et la matière amorphe est traînée suivant la surface cylindri- que et apparaît dans le trou achevé et dans le flan achevé sous l'aspect de stries minuscules parallèles au sens d'ap- plication de l'effort.
Il a été reconnu en outre que la résistance à la pression en fonction de la déformation d'un acier soumis à une tension dépassant la limite d'élasticité diminue suivant une allure parabolique avec l'accroissement de la déformation.
Etant donné que la pression appliquée et la pression résis- tante sont toujours égales entre elles, et que les vitesses et les pressions sont inversement proportionnelles dans un système mécanique de bielles et de leviers, il est évident qu'il faut que l'outil 22 applique sa pression sur la partie 25 de la pièce à une vitesse augmentant suivant une allure
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parabolique au fur et à mesure que sa course s'allonge, pour suivre fidèlement la déformation naturelle de la matière et produire un fluage à froid. En d'autres termes, une vitesse exagérée produirait une cassure plutôt qu'un fluage, tandis qu'un déplacement trop lent de l'outil produirait du jeu et des secousses en provoquant ainsi une séparation grossiè- re et incorrecte.
Suivant la présente invention, on déplace l'outil 22, au moyen des dispositifs décrits ci-après, en conformité avec la déformation naturelle de la matière, de manière à produire des flans et des trous à surfaces polies caractérisées par les stries microscopiques précitées, qui correspondent exactement à la grandeur et au contour de l'outil. Grâce au tassement des cristaux suivant les surfa- ces, celles-ci ont une dureté notablement supérieure à celle de la matière initiale.
Il est à noter que dans le procédé décrit l'outil ne coupe pas la matière, sa fonction consistant à couvrir la surface sur laquelle on applique la pression de travail et à appliquer sur elle la pression de travail qui provoque le phénomène de fluage à froid.
Fig. 4 est une vue générale de la machine servant à exécuter le procédé décrit ci-dessus. Pour exposer claire- ment la manière dont elle accomplit ses fonctions, on exami- nera d'abord séparément les fonctions principales en décri- vant les mécanismes principaux servant à les exécuter.
Les fonctions principales requises pour le procé- dé spécifié sont les suivantes :
1.- Application de la pression préliminaire de bas en haut.
2.- Application de la pression de travail de haut en bas.
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3.- Protection contre les ruptures.
La protection contre les ruptures doit être assurée pendant toute la durée d'application de la pression de tra- vail et elle est fournie par la pression préliminée dirigée de bas en haut qui agit en outre sur l'outil et qui de ce fait est essentielle pour le procédé. Cette pression préli- minaire est produite par un mécanisme de va-et-vient de la table dont une forme d'exécution est décrite ci-après.
Mécanisme de va-et-vient de la table
Les Figs. 5 et 6 montrent la construction de ce méca- nisme. Sur la Fig. 5 le plateau d'appui 21 est représenté sup- porté dans un coussinet 29. Dans cette forme d'exécution le plateau 21 est garni d'une plaque interchangeable 30 per- cée du trou 23. Le coussinet 29 est fixé sur une table 31 dont la face inférieure inclinée 32 repose sur un coin cou- lissant creux 33 qui à son tour est supporté sur le socle 34 de la machine. La table 31 est guidée verticalement par des colonnes fixes 35 attachées au socle 34. Il est prévu en outre une tige d'expulsion 330 qu'on fait coulisser à la main pour faciliter l'enlèvement du plateau d'appui 21 du coussinet 29.
Au coin 33 est attachée une grosse tige 36 compor- tant un long filet de vis 37 sur lequel est vissé un manchon 38 monté à rotation et coulissement dans un guide 39 qui est attaché à des plaques de soutien latérales 40 et 40a fixées au socle 34. Un sabot 41 est retenu sur l'extrémité droite du manchon 38 par un collier vissé 48 de manière que le manchon 38 et le collier 48 puissent tourner dans le sabot 41.
Un deuxième coin 43 coulisse à queue d'aronde par rapport au sabot 41 et, également à queue d'aronde, par rap-
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port à une contre-butée inclinée fixe 44. L'extrémité infé- rieure du coin 43 est articulée au moyen d'un pivot 45 à une genouillère 46 comportant un bras supérieur 47 et un bras inférieur 48 reliés entre eux par un pivot 49. Le bras inférieur 48 est fixé à un pivot 50 ancré dans le socle 34 de manière à pouvoir y tourner. Une bielle 51 et un pivot 51a relient le pivot médian 49 de la genouillère à un le- vier coudé 52 articulé sur un pivot fixe 53 et comportant un bras sensiblement horizontal 54 orienté vers l'arrière de la machine.
On voit qu'une oscillation du levier coudé 52 en sens inverse des aiguilles d'une montre actionne la genouil- lère 46 de manière à soulever le coin 43, à pousser vers la gauche le sabot 41, le manchon 38 et le coin 33 et à sou- lever ainsi la table 31. De même, un mouvement du levier coudé 52 dans le sens des aiguilles d'une montre retire vers le haut le coin 43 et, étant donné que le coin 43 est re- lié à queues d'aronde tant à la contre-butée 44 qu'au sabot 41, le coin 33 est retiré positivement et permet ainsi à la table 31 de descendre par gravité à sa position inférieu- re représentée.
Le manchon 38 porte un pignon conique 55 pouvant tourner sous l'action d'un pignon conique 320 (Fig. 5) qu'on peut actionner au moyen d'un volant à main extérieur 321 (Fig. 4) de manière à visser la tige 36 vers la droite ou vers la gauche et à opérer ainsi un réglage vertical ini- . tial de la table 31.
Comme le montre la Fig. 6, le bras 54 du levier coudé 52 est relié par une jumelle oscillante 56 à un plon- geur 57 qui coulisse verticalement dans un cylindre fixe 58 faisant corps avec le socle 34 ou fixé à celui-ci. Une tige
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verticale 59 fixée au plongeur 57 est disposée centralement dans le cylindre 58 et est reliée par une jumelle oscillan- te 60 à un balancier 61 articulé sur un pivot ou arbre trans- versal 62. Un manchon à collet 63 auquel est fixé un pignon conique 64 engrenant avec un'pignon conique 322 qu'on peut actionner de l'extérieur au moyen d'un volant à main 323 (Fig. 4) est monté à rotation dans un coussinet à épaule- ment 65 vissé dans l'extrémité inférieure du cylindre 58, et entoure la tige 59.
Le manchon 63 a un contour extérieur hexagonal 66 (Fig. 7) engagé à coulissement dans une ouver- ture hexagonale 67 d'un bouchon fileté 68 vissé dans le cylindre 58. En faisant tourner le pignon 64 et avec lui le manchon 63 on peut visser le bouchon fileté 68 de manière à le soulever ou à l'abaisser dans le cylindre 58.
Le bouchon fileté 68 supporte un roulement de butée à rouleaux 69 qui à son tour supporte une plaque 70. Des ressorts de compression concentriques 71 et 72 sont disposés entre la plaque 70 et le plongeur 57. Un troisième ressort 75 est disposé entre une bague de butée 74, placée sur le manchon 63, et le plongeur 57. Les trois ressorts sollici- tent ainsi le plongeur 57 de bas en haut et on peut faire varier la pression effective des deux ressorts extérieurs 71 et 72 en réglant la position verticale du bouchon fileté 68 dans le cylindre 58 de la manière décrite plus haut, le rou- lement 69 empêchant une torsion des ressorts pendant le ré- glage.
La plaque 70 comporte un doigt indicateur 75 faisant saillie par une fente 76 (Fig. 6) de manière à coïncider avec une échelle 77, visible de l'extérieur, qui est graduée de manière à correspondre aux tensions étalonnées des ressorts 71, 72 et 73.
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Le bras extérieur 78, orienté vers l'arrière, du balancier 61 est articulé sur un pivot 79 fixé à une fourche 80 qui entoure un balancier 81 appelé ci-après balancier mi- crométrique. Des fentes arquées 82 du balancier 81 contien- nent des segments coulissants 83 qui sont articulés sur des pivots 84 fixés dans un écrou 85. Les pivots 84 sont aussi articulés dans la fourche 80. L'écrou 85 est disposé sur une vis micrométrique 86 montée à rotation dans un manchon 87 tourillonné dans l'extrémité arrière 88 du balancier 81. Un volant à main extérieur 89 (Fig. 4) est calé sur la vis 86.
Le balancier micrométrique 81 oscille sur un pivot transversal fixe 90 et il est relié en son milieu par une jumelle oscillante 91 à un plongeur de détente 92 coulissant verticalement dans un guide fixe 93. Un plongeur de levage 94 peut coulisser verticalement dans le plongeur de détente et est raccordé par une tige 95 et un pivot 96 à un collier d'excentrique 97. Le collier 97 entoure un excentrique 98 fixé à l'organe entraîné 99 d'un embrayage disposé sur l'ar- bre d'entraînement principal 100 de la machine, comme on le décrira ci-après.
Le plongeur de levage 94 comporte une encoche la- térale 101 destinée à recevoir un loquet 102, chargé par un ressort, qui peut se déplacer sur des galets 103 dans le plon- geur de détente 92. Une tige 104 fixée au loquet 102 porte un pivot transversal 105 engagé dans une boutonnière 106 d'un levier de détente 107 monté oscillant sur un arbre transver sal 108. Le levier de détente 107 porte un bloc 109 destiné à entrer en contact avec un bloc de déclenchement 110 qui peut coulisser horizontalement dans un prolongement 111 du levier 107 et qui est relié par une biellette 112 à un pro- longement supérieur 113 du balancier micrométrique 81.
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L'excentrique 98 tourne depuis la position repré- sentée sur la Fig. 6 sous Inaction de l'organe entraîné 99.
Le plongeur de levage 94 est tiré de bas en haut. Vu que le loquet 102 est engagé dans l'encoche 101, le plongeur de levage entraine avec lui, en montant, le plongeur de détente 92, fait osciller le balancier micrométrique 81 en sens in- verse des aiguilles d'une montre, soulève la fourche 80 et, en agissant par l'entremise du balancier 61 et de la tige 59, tire le plongeur 57 de haut en bas en comprimant ainsi les ressorts 71, 72 et 73. En même temps le levier coudé 52 oscille dans le sens des aiguilles d'une montre en pliant la genouillère 46 et en retirant le coin 33 de manière à abaisser la table 31, comme le montre la Fig. 5.
Quand le plongeur de levage 94 approche de sa posi- tion supérieure, l'oscillation du balancier micrométrique 81 en sens inverse des aiguilles d'une montre fait entrer en prise avec le bloc 109 le bloc de déclenchement 110 en faisant osciller vers la gauche le levier 107. Le loquet 102 se retire de ce fait de l'encoche 101 en libérant le plongeur 92 et le système articulé y attaché. Les ressorts 71, 72 et 73 se détendent en repoussant vers le haut le plongeur 57, en faisant tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre le levier coudé 52, en redressant la genouillère 46 et en sou- levant la table 31 sous une pression déterminée par la force réglée des ressorts multipliée par les rapports de multipli- cation mécanique de la genouillère et des deux coins..
Etant donné que ces rapports de multiplication sont invariables, il est évident que la pression de bas en haut sur la table est déterminée directement par le réglage de la compression des ressorts 71, 72 et 73. Aussi peut-on graduer l'échelle 77 directement en unités de pression sur la table.
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En déplaçant les segments 83 dans les fentes 82 de manière à les approcher ou les écarter du point de pivote- ment 90 du balancier micrométrique 81 au moyen de la vis micrométrique 86, on peut faire varier l'amplitude du mou- vement transmis au balancier 61 et, partant, l'amplitude de pulsation de la table. Les fentes 82 sont taillées suivant un rayon partant du centre du pivot 79 quand les éléments sont dans la position représentée sur la Fig. 6 ; parsuite, il ne se produit aucun changement de la position initiale ou inférieure du balancier 61 et, par conséquent, de la ta- ble 31 quand les segments se déplacent. Le pivot 79 fait saillie à l'extérieur par une boutonnière 114 du socle 34, comme le montre la Fig. 4, et porte un cadran 115 coopérant avec un index fixe 116.
La position des segments 83 étant une mesure directe de la course de la table, le cadran 115 est gradué directement en unités d'amplitude de pulsation de la table.
Pendant l'opération décrite le loquet 102 a été reti- ré pour déclencher le mécanisme automatiquement à la suite du contact du bloc de déclenchement 110 et du bloc 109. Pour le cas où l'on voudrait provoquer le déclenchement à la main, il est prévu le dispositif suivant :
Le bloc 109 peut coulisser verticalement dans le levier 107. Une bielle 117 relie le bloc 109 à un court le- vier 118 fixé sur l'arbre transversal 108. Un deuxième levier court 119 de l'arbre 108 porte un bouton 120 engagé dans une boutonnière 121 d'un levier double 122 qui est relié par une bielle 123 à un levier oscillant 124, comme le montre plus clairement la Fig. 12. Une tige de commande 125 est articu- lée au levier 124.
Quand on fait osciller le levier 124 en sens inverse des aiguilles d'une montre au moyen de la tige 125, l'arbre 108 tourne aussi en sens inverse des aiguilles
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d'une montre, et le levier 118 et la bielle 117 déplacent le bloc 109 de bas en haut jusqu'à ce qu'une encoche 126 y creusée vienne.en. regard du bloc de déclenchement 110. Quand le bloc de déclenchement se déplace alors vers la gauche, il entre dans l'encoche 12C au lieu de rencontrer le bloc 109.
Il s'ensuit que le levier 107 n'est pas actionné en vue de retirer le loquet 102, qui reste ainsi engagé.
Sur le dessus du guide fixe 93 coulisse à queue d'aronde un bloc de déclenchement à main 127 qu'on peut ac- tionner au moyen d'un levier échancré 128 fixé à un arbre oscillant 129. Lë bloc 127 contient un plongeur 130, sollici- té de haut en bas par un ressort, qui est destiné à entrer dans une encoche 131 creusée dans le dessus du loquet 102.
Par suite, quand le plongeur de détente 92 approche du point supérieur de sa course, le plongeur 130 entre en prise avec l'encoche 131. Lorsqu'on fait alors tourner l'arbre 121 au moyen du dispositif à main décrit ci-dessus, le levier 128 déplace vers la gauche le bloc 127 et le loquet 102 de ma- nière à retirer celui-ci de l'encoche 101. Le mécanisme est ainsi déclenché et la table reçoit sa pulsation de bas en haut comme on l'a décrit ci-dessus.
Le plongeur de détente 92 est pourvu d'un tampon d'ar rét 132 en cuir brut ou autre matière appropriée, fixé au socle 34. Le mouvement des éléments après déclenchement peut aussi être amorti au moyen d'un dash-pot réglable 133 (Fig.8) actionné par l'intermédiaire d'un balancier 134 et d'une biellette 135 par le balancier micrométrique 81.
La pression de haut en bas ou pression de travail est fournie par l'énergie dérivée de l'arbre d'entraînement principal 100 par l'intermédiaire d'un embrayage 136 (Fig. 9), dont une forme d'exécution préférée est décrite ci-après, et
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par l'intermédiaire d'un mécanisme micrométrique à manivelle 136a et d'une combinaison d'éléments décrite ci-après et appelée système articulé à haute pression.
Mécanisme micrométrique à manivelle
A l'extrémité extérieure ou extrémité à moyeu de l'organe entraîné 99 de l'embrayage 136 est fixé au moyen de clavettes transversales 137 et de boulons 138 un corps de manivelle 139. Un bloc 140 portant un bouton de manivelle 141 est monté à coulissement dans des glissières en tête de mar- teau 142 du corps de manivelle 139 et on peut le déplacer au moyen d'une vis micrométrique 143 (Figs. 4 et 9). L'extrémité droite de la vis 143 porte un pignon droit 144 engrenant avec un pignon 145 d'un bout d'arbre 146 monté à rotation dans l'extrémité du corps de manivelle 139 et portant un volant de réglage à main 147.
Fn tournant le volant à main 147 on peut approcher ou écarter le bloc 140 et 'le bouton de mani- velle 141 de l'axe de l'arbre 100 en faisant ainsi varier la course de la manivelle, représentée par l'écartement entre l'axe de l'arbre 100 et le centre du bouton de manivelle 141.
Un index 148 du bloc 140 coopère avec une échelle 149 du corps de manivelle 139. Etant donné que la course de l'outil 22 est fonction de la longueur de course de la manivelle, l'échelle 149 est graduée directement en unités de course de l'outil.
Sur le bouton de manivelle 141 est articulée une bielle 150 comportant une coulisse 151 à glissières inté- rieures longitudinales 152 dans lesquelles peut se déplacer un bloc 153 sous l'action d'une deuxième vis 154 montée à rotation dans la coulisse 151 et ayant un avancement iden- tique à celui de la vis micrométrique 143, mais de pas inver- se. Un large pignon droit 155 est fixé à la vis 154 dans une
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position telle que lorsque la manivelle et la bielle sont au point mort droit, comme l'indique la Fig. 4, le pignon 155 soit situé en ligne avec un pignon analogue 156 de la vis micrométrique 143. Un pignon 157, fou sur un bras 158, oscillant autour de la vis micrométrique 143 et engrenant avec le pignon 156, peut être amené par pivotement en prise avec le pignon 155, comme indique sur la Fig.
Il, quand les pignons sont en ligne comme c'est mentionné ci-dessus. Un goujon ou bouton d'attache 159 du bras 158 est agencé pour être engagé dans des trous 160 et 161 en vue de retenir le pignon fou 157 respectivement en position d'engrènement et en position libre.
Le bloc 153 porte un pivot d'articulation 162 qui est engagé dans un levier 163 fixé à 1-laide d'une grosse goupille 163a à un arbre transversal 164 qui est tourillonné dans les plaques latérales 40 et 40a. Les éléments étant dans la position médiane au point mort gauche et le pignon fou ou de transmission 157 étant en prise, la vis 143 produit une rotation analogue de la vis 154. Vu que les vis ont des pas inverses et le même avancement, lorsque le bouton de mani- velle 141 se déplace par rapport au centre de l'arbre en en- traînant avec lui la bielle 150, le bloc 153 et le pivot d'articulation 162 se déplacent de la même quantité en sens inverse par rapport à la coulisse 151 de la bielle.
De cette façon on change la longueur effective de la bielle de manière à compenser le changement de la course de la manivelle, le pivot d'articulation 162 et le levier 163 conservant leurs positions initiales sans changement.
Lorsque la course de la manivelle est réglée, on met hors de prise le pignon de transmission.
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Système articulé à haute pression.
Comme le montrent les Figs. 12 et 15, l'arbre trans- versal 164 porte une paire de secteurs dentés 165 engrenant avec des secteurs dentés correspondants 166 d'un bras 167 attaché par un pivot 168 aux plaques latérales 40 et 40a.
Un deuxième bras 169 de la même longueur que le bras 167 est articulé à celui-ci par un pivot 170. L'extrémité gauche du bras 169 est reliée par un pivot 171 au milieu d'un levier sensiblement vertical 172 qui oscille sur un pivot transver- sal 173 fixé aux plaques latérales 40 et 40a. Quand le dis- positif est dans la position normale représentée sur la Fig. 12, les pivots 168, 170 et 171 sont sur une ligne droite.
Cette combinaison de pivots et de bras constitue un "levier de traction" 169a appelé ci-après levier de traction secon- daire.
Le terme levier de traction est employé pour désigner un système articulé à deux éléments qui au départ est placé dans une position en ligne droite ou position de "plan infini" et qui fonctionne quand on le déplace de cette position, les éléments articulés ou bielles étant sous tension et non pas sous compression.
Un balancier 174, tourillonné au socle 34 et relié au pivot 170 par une bielle 175, porte un contrepoids 176 qui compense le poids des bras 167 et 169 en soustrayant les dents des secteurs 165 et 166 à toute fatigue excepté celle qui leur est imposée par l'effort de travail transmis par elles.
L'extrémité inférieure du levier 172 porte un pivot 177 qui est relié par une bielle 178 au pivot médian 179 d'un "levier de tractiontt primaire 180 comportant des bras supé- rieur et inférieur 181 et 182. Le bras inférieur 182 est ancré
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à un pivot 183 fixé dans les plaques latérales 40 et 40a. Le bras supérieur 181 est fixé à un pivot 184 tourillonné dans un balancier porte-outil massif 185, les pivots 179, 183 et 184 étant normalement en ligne. A l'extrémité droite ou extré- mité arrière du balancier 185 est retenu à rotation un cous- sinet excentrique 186 qui est monté à rotation sur un pivot d'ancrage fixe 187.
Un bélier 188, coulissant verticalement dans un guide 189 fixé aux plaques latérales 40 et 40a, est fixé à un gros pivot 190 tourillonné dans l'extrémité gauche ou extrémité avant du balancier 185. Une pièce cylindrique à collier 191 constituant la partie inférieure du bélier 188 est muni d'un porte-outil 192 inséré dans cette pièce et fixé au moyen d'une.clavette transversale 193, comme le mon- tre en coupe à plus grande échelle la Fig. 14. Le porte-outil 192 peut être agencé pour porter plusieurs outils de toute forme voulue, mais dans le présent exemple il porte un simple outil cylindrique 194 maintenu en place par un pas de vis 195.
L'énergie dérivée de l'arbre 100 est transmise par le système articulé à haute pression à l'outil 194 et à la pièce à travailler de la manière suivante:
Quand le bouton de manivelle 144 est au point mort droit, les leviers de traction primaire et secondaire sont dans leurs positions rectilignes ou de "plan infini" et l'ou- til 194 est à sa fin de course supérieure, comme le montre la Fig. 12. La disposition redressée des leviers de traction est assurée par l'application d'une pression préliminaire de bas en haut à l'outil 194 par l'entremise de la pièce à travail- ler à la suite d'un mouvement ascendant de la ,table 31, comme on l'a décrit ci-dessus.
Cette pression de bas en haut tend à soulever le balancier 185 en soumettant les deux leviers de
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traction à une tension initiale qui amène leurs pivots d'extrémités et médians respectifs dans l'alignement correct, comme on l'a spécifié ci-dessus. En même temps le jeu qui a pu se produire dans le système articulé par suite de l'usure se trouve absorbé.
Dans la vue de la Fig. 12, le bouton de manivelle
141 tourne alors en sens inverse des aiguilles d'une montre depuis le point mort droit. Le bras 163 et l'arbre transver- sal 164 oscillent ainsi dans le sens des aiguilles d'une montre. Le secteur 165 abaisse le secteur 166 avec lequel il engrène et fait pivoter le levier 167 sur le pivot d'an- crage 168. Le levier de traction secondaire 169a est ainsi repoussé de sa position redressée ou de "plan infini" en tirant vers la, droite le pivot 171 et le levier vertical 172 et en obligeant la bielle 178 à pousser vers la droite le pivot médian 179 du levier de traction primaire 180. Etant donné que le bras inférieur 182 est attaché à pivot au socle 34, la traction du levier de traction primaire abaisse le pivot 184 de manière à faire osciller le balancier 185.
Le bélier 188 se déplace de haut en bas dans le guide 179 pour enfoncer l'outil 22 dans la pièce à travailler 20, comme le montre la Fig. 13, en détachant par fluage le flan 25(Fig.3).
Le bouton de manivelle 141 tourne au-delà du point mort gauche et continue à tourner vers le point mort droit en retirant l'outil 22 de la pièce à travailler et en ramenant les éléments à leur position initiale représentée sur la
Fig. 12.
Dans la description du procédé de fluage à froid on a spécifié que la résistance naturelle au fluage de la matiè- re diminue suivant une allure parabolique en fonction d'une déformation croissante. L'outil produisant le fluage doit . fournir la pression requise pour surmonter la résistance et
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il doit se déplacer à une vitesse propre à rattraper exacte- ment la déformation naturelle.
L'effet caractéristique d'un levier de traction est exactement opposé à celui 'd'une genouillère, c'est-à-dire que lorsqu'on l'actionne il produit une multiplication méca- nique commençant par l'infini à l'instant où il quitte la position en ligne droite ou position de "plan infini et di- minuant suivant une courbe descendante (en représentation graphique) en fonction d'un déplacement croissant. En même temps, étant donné que la vitesse et la multiplication mé- canique correspondantes de tout système mécanique articu- lé sont inversement proportionnelles entre elles, la vitesse augmente suivant une courbe montante en fonction d'un dé- placement résultant croissant.
Dans l'exemple d'exécution préféré représenté sur les dessins annexés, les leviers de traction primaire et secondaire, ainsi que les éléments coopérant avec eux, sont proportionnés de manière que leur action combinée ait pour effet d'abaisser l'outil 22 à une vitesse croissant suivant une allure parabolique en fonction de son déplacement crois- sant. Inversement, la pression de l'outil pour une puissance donnée diminue suivant une allure parabolique en fonction du déplacement de l'outil.
Théoriquement l'outil est apte à exercer une pres- sion infinie de haut en bas étant donné que les multiplica- tions mécaniques des deux leviers de traction sont infinies au moment où ils commencent leur mouvement depuis la posi- tion de plan infini ou position en ligne droite. Evidemment, en réalité, il ne se produit pas de pression infinie vu que la pression maximum est déterminée par le point de déforma- tion de la matière à travailler.
Ce qui se produit réelle- ment est que, la pression de bas en haut par la table ayant
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assuré qu'il ne reste pas de jeu et que les leviers de trac- tion soient complètement allongés, l'outil abaissé depuis la position de repos et animé d'un mouvement très lent appli- que rapidement une pression suffisante pour surmonter l'é- lasticité de la matière laquelle cède et flue de la manière spécifiée, l'outil accélérant son mouvement pour rattraper la déformation et fournir la pression de travail jusqu'au moment où le fluage est achevé.
Pour certaines matières le fluage s'achève et le flan se sépare complètement pendant les phases initiales de la course., le restant de la course servant à expulser le flan.
En se référant au diagramme de la Fig. 19 il est à noter que les valeurs tracées ne-représentent pas les vites- ses, pressions, etc., absolues mais simplement les relations entre ces caractéristiques. En d'autres termes, la produc- tion d'un fluage à froid dépend du maintien du rapport cor- rect entre les pressions, les vitesses et l'avancement de l'outil. La possibilité de maintenir dans ses limites le rap- port correct précité est inhérente à la présente invention qui s'applique ainsi à une grande variété de vitesses et de matières, et on peut construire en toutes dimensions voulues la machine servant à exécuter l'invention pour autant qu'on respecte les proportions correctes du système articulé à haute pression.
Dans une forme d'exécution préférée convenant pour la pratique on emploie les données suivantes fournissant les proportions correctes des éléments :
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Course maximum du bélier.................39,7 mm.
Rayon des bras 181 et 182 du levier ... 485,7 de traction primaire ................... 485,7 mm.
Rayon des bras 167 et 168 du levier de mm.
Capacité de pression de-travail 680. 000 Kgs. maximum................:..... 680. 000 Kgs.
Angle du levier de traction primaire au bout d'une course de l'outil de 0,4 mm... 1 19'27''
Angle du levier de traction secondaire. 5 17'45" Rendement cinétique ou multiplication mécanique combinés du système de leviers de traction et du balancier porte-outil au bout d'Une course de l'outil. de 0,4 mm... 58.308 Angle du levier de traction primaire au bout d'une course de l'outil de 39,7 mm...13 24'8'' Angle du levier de traction secondaire................................. 16 53'1644 Rendement cinétique ou multiplication mécanique combinés du système de leviers de traction et du balancier porte-outil au bout d'une course de l'outil de 39,7 mm .................... 1.728
Il résulte de ce qui précède que la multiplication mécanique tombe de 58.308 à 1.728.
Le rapport des vitesses, qui est l'inverse de la multiplication mécanique, augmente de manière correspondante. Si l'on trace les valeurs de la multiplication mécanique et du rapport des vitesses pour les accroissements correspondants de l'avancement de l'outil entre les limites extrêmes spécifiées, on obtient deux cour- bes qui ont les caractéristiques représentées sur la-Fig. 19.
Protection contre les ruptures.
Cette fonction, c'est-à-dire le maintien à l'état intact, durant la course de travail, de la matière entourant la surface travaillée, peut 'être exécutée par un dispositif - du type représenté sur la Fig. 14, qu'on décrira ci-après.
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Sur la partie inférieure cylindrique 196 de l'or- gane inférieur 191 du bélier est guidée à coulissement une douille 197. Un nez 198, monté à coulissement sur le pourtour du porte-outil 192, est fixé dans l'extrémité inférieure de la douille 197. Un sabot de contact 199,correspondant à l'organe 24 (Fig. 1), qui entoure étroitement l'outil 194, est fixé dans la partie inférieure du nez 198.
Un coussinet ou bouchon 200 est logé à coulissement dans le fond d'un alésage central 201 de l'organe inférieur 191 et du bélier 188 et porte une goupille 202 faisant sail- lie à l'extérieur par des fentes latérales 203 de l'organe 191 de manière à porter contre des prolongements supérieurs 204 de la douille 197. La position initiale de la douille 197 est fixée par le réglage des têtes 295 de boulons 205a tra- versant des manchons de guidage 206 qui coulissent dans 191.
Les boulons 205a portent des écrous supérieurs 207-,coulis- sant dans des encoches 208 du bélier 188 et ils sont solli- cités de bas en haut par des ressorts 209.
Un gros ressort de compression 210 logé dans l'alé- sage 201 porte contre le dessus du coussinet 200. Un bouchon fileté 211, représenté dans la position retirée, qui est vissé dans l'alésage 201, est destiné à être vissé de haut en bas, pour imposer au ressort 210 toute compression initiale voulue, au moyen d'une tige carrée 212 reliée par des pignons coni- ques 213 et par un arbre 214 à un volant à main extérieur 215.
Un cadran rotatif 216 engrenant avec l'arbre 214 peut être étalonné par rapport au ressort 210 pour indiquer la pression exercée par celui-ci sur l'écrou 211.
Le protecteur fonctionne de la manière suivante : -
Normalement le sabot de contact 199 est légèrement espacé au-delà de l'extrémité de l'outil 194. Quand la table 51 monte pour appliquer la pression initiale, comme on l'a expliqué plus haut, la pièce à travailler 20 vient d'abord
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porter contre le sabot 199' en. repoussant vers le haut la douille 197, la goupille 202 et le coussinet 200 contre la pression du ressort 210, fixée préalablement par le réglage de l'écrou 211, jusqu'à ce que l'outil 194 vienne lui aussi porter contre la pièce à travailler. La pression initiale de bas en haut sur l'outil assure le redressement des leviers de traction et l'absence de jeu, comme on l'a expliqué plus haut.
Quand l'outil 194 commence à descendre, la partie de la pièce à travailler 20, entourant l'outil, est maintenue comprimée sous l'action du gros ressort 210. Quand l'outil traverse 20,le bélier 188 descend par rapport à la douille 197, à la goupille 202 et au coussinet 200. En même temps l'écrou 211 est entraîné de haut en bas par le bélier en com- primant ainsi davantage le ressort 210 et en augmentant la pression appliquée par l'intermédiaire du sabot 199 sur la pièce 20. La pression protégeant contre une rupture augmente ainsi élastiquement à partir d'une valeur initiale prédéter- minée au fur et à mesure que la course s'allonge, en main- tenant intacte la partie de 20 entourant l'ouvrage.
Le degré de pression requis pour protéger contre une rupture des pièces de divers types ayant été déterminé, on procède à l'avenant au réglage initial du ressort 210. Eventuellement, on peut encore faire varier les limites d'action du ressort en employant des rondelles intercalaires 217 (Fig. 13). Ou bien on peut enlever le ressort 210 et le remplacer par un autre ayant des limites d'action différentes.
Quand la course ascendante ou course de retour du bélier 188 s'achève, les écrous 20? viennent porter contre le dessus de l'organe 191, comme le montre la Fig. 14, en amenant le sabot 199 à se dégager de la pièce à travailler 20 quand la table 31 se retire de haut en bas., comme on 1'a ex-
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pliqué ci-dessus. On peut alors enlever la pièce 20 et la remplacer par une nouvelle ébauche.
Embrayage.
L'embrayage 136 par l'intermédiaire duquel la force motrice est transmise de l'arbre d'entraînement principal 100 au système articulé à haute pression et au mécanisme de va- et-vient de la table est de préférence du type représenté sur la Fig. 17. Sur celle-ci le chiffre de référence 218 indique un organe entraîneur fixé au moyen de cales 219 à l'arbre 100 et tournant à l'intérieur d'une pièce 220. Le moyeu 99 auquel est fixé l'excentrique 99 (Fig. 6) et le corps de manivelle 139, décrits plus haut, fait corps avec la pièce 220, ou y est fixé, et est tourillonné sur l'arbre 100, comme le montre la Fig. 9. '
L'organe entraîneur 218 comporte des segments sail- lants circonférentiellement espacés 221 destinés à entrer en prise avec un bloc 222 coulissant radialement dans la piè- ce 220 et contenant un pivot d'articulation 223.
Un levier oscillant 224, articulé sur la pièce 220 en 225, comporte un bras inférieur 226 disposé à l'extérieur de 220 et por- tant un galet de contact 227. Le bras supérieur 228 du le- vier 224 porte un pivot 229 qui est relié par une bielle 230 au pivot d'articulation 223. Une tige 231, coulissant dans un tourillon 232 monté dans la pièce 220, est articulé sur le pi- vot 229 et est poussé vers la gauche par un ressort 233. Un loquet vertical 234 sollicité de bas en haut par un ressort 234a comporte une-traverse inférieure 235 destinée à entrer dans un cran 256 de la tige 231. Un levier 237 articulé en 238 sur la pièce 220 porte un galet d'enclenchement 239 des- tiné à entrer en prise avec les saillies 221 et il se termine par une fourche 240 emboîtant un galet 241 du loquet 234.
Un guide fixe 242 contient un plongeur 243, coulis-
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sant verticalement, dans lequel peut monter et descendre un deuxième plongeur 244. Un loquet 245 peut coulisser dans le plongeur 243 et est sollicité de droite à gauche par un ressort 246. Le loquet 245 est pourvu d'un galet 247 se déplaçant verticalement dans des rainures 248 d'un levier coudé 249 pivotant en'250 et relié à une tige verticale 251 comportant un sabot de contact supérieur incliné 252.
Le second plongeur 244 comporte une encoche latsra- le 255 pour loger l'extrémité du loquet 245 et il est relié par une jumelle inférieure 254 à un levier 255 fixé à un arbre transversal 256. L'arbre 256 est tourillonné dans la plaque latérale 40 et est fixé à un levier extérieur 257, comme le montre la Fig. 4. Le levier 257 (Fig. 4) est relié par une tige de traction 258, un levier 259 et un second levier de traction 260 à l'extrémité supérieure d'un levier coudé 261 se terminant par une pédale 262 à l'avant du socle 34.
Si on se réfère de nouveau à la Fig. 17, on voit que le plongeur 243 repose sur un bloc 263 coulissant verti- calement sur le second plongeur 244 et relié par une bielle à un levier 264 qui peut osciller sur un arbre transversal 265 et qui porte un contrepoids 266. L'arbre transversal 265 supporte sur son pivot le levier oscillant 124 décrit plus haut avec référence à la Fig. 6. Une tige verticale 267 mon- tée à coulissement dans le guide 242 est relié par une bielle au levier 264. Un ressort de compression 268 sollicite la tige 267 de bas en haut en retenant normalement le levier 264 (voir Fig. 17), le bloc 263 maintenant le plongeur 243 à sa fin de course supérieure.
Comme l'indique la Fig. 17, l'embrayage est monté \en vue du fonctionnement semi-automatique de la machine, se-
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lon lequel l'embrayage se desserre automatiquement après chaque opération du travail, après quoi l'ouvrier enlève l'ouvrage achevé, met en place une nouvelle pièce à travail- ler, puis remet la machine en marche en enclenchant l'em- brayage à la main.
Dans ces conditions, l'embrayage fonctionne de la manière suivante:
Si l'on suppose que l'arbre tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, lorsqu'un cycle de travail s'aché- ve, le galet de contact 227 vient porter contre un bloc de contact 243a fixé de manière réglable sur le dessus du plon- geur 243. La rotation subséquente, en sens inverse des aiguil- les d'une montre, de la pièce 220 fait pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre le levier 224 à l'encontre du ressort 223 en retirant de haut en bas la bielle 230 et le bloc 222. Le bloc 222 est ainsi retiré à l'écart de la saillie 221 de l'organe entraîneur qui est alors libre de tourner fou. Etant donné que la tige 231 est repoussée à droite, la traverse 235 s'engage de bas en haut dans le cran 236 en verrouillant ainsi le bloc 222 dans la position retirée.
Le galet 227 étant arrêté par le bloc 243a et l'oscillation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 224 étant arré. tée par un tampon 224a, la pièce 220 et tous les éléments actifs connexes de la machine sont amenés au repos.
Pour empêcher un rebondissement éventuel on peut employer tout dispositif approprié, par exemple un cliquet 269 (Fig. 4) destiné à entrer en prise avec le bas du corps de manivelle 159 quand celui-ci atteint son point mort droit.
Pour enclencher l'embrayage à la main, l'ouvrier lè- ve son pied de la pédale 262 en permettant ainsi à un ressort de recul 270 (Fig. 4).-de faire pivoter le levier coudé 261
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dans le sens des aiguilles d'une montre. Le levier 257 est ainsi amené à pivoter de gauche à droite et fait tourner l'arbre transversal 256 de manière à levier le second plongeur
244 jusqu'à ce que le loquet 245 vienne s'engager dans l'en- coche 253. L'ouvrier appuie alors sur la pédale 262 de ma- nière à abaisser le plongeur 244 qui, étant accouplé par le loquet au plongeur 243, retire celui-ci de haut en bas dans le guide 242 en libérant le galet de contact 227. La première des saillies 221 qui vient ensuite porter contre le galet 239 rejette vers le bas le levier 237 en expulsant du cran 236 la traverse 235 du loquet 234.
Le ressort 233 se détend en faisant osciller le levier 224 de droite à gauche vers un deuxième tampon d'arrêt 224b et obligeant la bielle 230 de lever le bloc 222. La saillie 221 qui suit vient por- ter contre 222 et entraîne la pièce 220. La machine étant ainsi mise en marche, le galet 227, qui est entraîné en sens inverse des aiguilles d'une montre, heurte et abaisse le sabot incliné 252 en retirant le loquet 245 de l'encoche 253 du second plongeur 244. Le plongeur 243 est ainsi relâché et il se soulève sous l'action du ressort 268 dans sa position supérieure. Quand la pièce 220 a décrit une simple révolu- tion, le galet de contact 227 heurte le bloc 243a de manière à desserrer l'embrayage et à arrêter la machine, comme on l'a décrit plus haut.
Il résulte clairement de ce qui précè- de que l'embrayage limite automatiquement le fonctionnement de la machine à une révolution pour chaque actionnement de la pédale. Une répétition fortuite avec accident d'homme et avarie de la machine ou de la matière est ainsi rendue im- possible.
Quand on veut faire fonctionnerla machine de manière \ continue, tout à fait automatiquement, par exemple quand les
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pièces à travailler sont débitées par un dispositif d'ali- mentation d'un type approprié; il est nécessaire que l'em- brayage 136 reste enclenché. A cette fin on prévoit le dis- positif suivant :
Sur l'arbre transversal 265 est monté un levier oscil- lant 124, mentionné ci-dessus, qui comporte un épaulement 271 (Fig. 17) destiné à venir porter contre un contre-épaule- ment 272 du levier 264. Le levier 124 est relié par la tige 125 et par un pivot 273 à un levier 274 fixé à un arbre 275, comme le montre la Fig. 12.
L'arbre 275 porte un levier ex- térieur analogue 276 relié par une tringle 277 à une manette 278 qui est montée à pivot du côté opposé du socle 34 et qui comporte un loquet à cran d'arrêt 279. Quand on déplace le levier 278 de droite à gauche dans la position représentée sur la Fig. 12, le levier 124 oscille dans le sens des aiguil- les d'une montre. L'épaulement 271 (Fig. 17) rencontre l'épau- lement 272 du levier 264 en faisant osciller celui-ci dans le sens des aiguilles d'une montre et en abaissant le bloc 263 et le plongeur 243. L'extrémité droite du levier 264 vient en outre porter contre un épaulement 280 de l'extrémi- té inférieure du deuxième plongeur 244 en maintenant celui-ci dans la position abaissée.
Le levier à loquet 281, pivotant en 282 et relié au levier oscillant 124 par une bielle 283, contient un loquet à ressort 284 comportant une surface de came inclinée 285.Quand le levier 124 oscille dans le sens des aiguilles d'une montre, comme on l'a spécifié plus haut., le loquet 284 vient appuyer contre le bas du levier coudé 249. Lorsque le sabot incliné 252 s'abaisse à -la suite de sa première rencontre avec le galet 227, en faisant ainsi pivoter à droite le levier coudé 249, le loquet 284 est poussé de bas en haut à gauche de 249,
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la surface de came 285 entraînant 249 davantage à droite en agissant comme un coin. Le sabot 252 est ainsi maintenu à l'écart du galet pendant les révolutions suivantes de l'embrayage.
Le bloc 243a restant lui aussi abaissé hors de la portée du galet 227, l'embrayage reste enclenché de façon à entraîner la machine de manière continue.
Quand on fait fonctionner la machine semi-automati- quement, comme indiqué plus haut, il est nécessaire que le mécanisme de va-et-vient de la table décrit avec référence à la Fig. 6 soit actionné par la mérne opération manuelle que celle qui provoque l'enclenchement de l'embrayage, car autre- ment le mouvement ascendant se produisant à la fin de chaque course de retour empêcherait le desserrage et le remplacement des pièces à travailler. A cet effet on prévoit la construc- tion suivante :
Un levier extérieur 285 (Fig. 4) est fixé à l'arbre 129 et est relié par une bielle 286 à une douille à épaule- ment intérieur 287 contenant un piston 288. Le piston 288 comporte une tige 289 vissé dans une branche 290 articulée sur le levier coudé 261.
Un levier de traction 291 sollicite le levier 285 de gauche à droite.
Quand on appuie sur la pédale 262 pour enclencher l'embrayage, comme indiqué plus haut, le levier 285 pivote à gauche sous l'action du système articulé qui vient d'être décrit, en faisant osciller l'arbre 129 et en faisant pi- voter à gauche le court levier 128. Le bloc de déclenchement 127 (Fig. 6) est ainsi déplacé à gauche. Le moteur à ressort est alors déclenché et fait monter la table, comme c'est décrit ci-dessus. En vissant la tige de piston 289 plus ou moins dans la branche 29, on peut régler le fonctionnement de l'embrayage par rapport au moteur à ressort durant l'ac- tionnement de la pédale.
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Synchronisation de la puissance d'entraînement et du volant.
La principale caractéristique du procédé de fluage à froid est son extrême douceur. Par suite, pour exécuter le procédé de la manière la plus avantageuse possible, il est désirable que la puissance soit appliquée le plus progressi- vement possible. Etant donné que la résistance surmontée par l'outil et la vitesse à laquelle cette résistance est surmon- tée sont inversement proportionnelles, comme on l'a spécifié ci-dessus, la puissance reste constante durant le fluage.
L'accroissement de la puissance depuis la marche à vide jusqu'à la puissance constante requise pour le fluage, c'est- à-dire celle requise pour surmonter l'élasticité de la matiè- re, se produit juste au commencement de la course de l'outil à très faible vitesse. Il ne faut pas avoir de pointes ou-à- coups de puissance tels que ceux produits au cours d'une opé- ration de poinçonnage où on applique la pression maximum à une grande vitesse avec choc.
Par suite, théoriquement, il ne serait pas nécessai- re de produire un effet de volant pour le fluage à froid.
Toutefois, pratiquement, en raison des fortes pressions qu'on développe, les éléments appliquant la pression, comprenant le balancier porte-outil 185, les bras 181 et 182 du levier de traction primaire, etc., doivent être très massifs. Aussi ces éléments ont-il une inertie totale très grande. Au démar- rage de ces éléments depuis le repos et durant le renverse- ment de leur mouvement, leur inertie exercerait un effet de déséquilibre important sur la transmission progressive de la puissance du moteur principal à l'ouvrage.
Suivant la présen- te invention, on ,emploie un volant et un dispositif d'entrai- nement flexible à mécanisme synchronisant pour maintenir une transmission progressive de la puissance directement du moteur
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principal à l'ouvrage, le volant n'exerçant pas normalement du travail sur la matière mais servant à équilibrer les effets d'inertie précités des éléments actifs.
La combinaison ci-dessus est construite et fonction- ne de la manière suivante :
Un volant 292 (Figs. 9 et 10) est fixé à un arbre 293 tourillonné dans la plaque latérale 40a et dans un pa- lier 294 fixé à un prolongement 295 du socle 34. Une roue à chevrons 296 est aussi fixée à l'arbre 293 et elle engrène avec une roue dentée 297 de plus grand diamètre, fixée à l'arbre d'entraînement principal 100. Un roulement de butée 298 est monté sur l'arbre 293 entre le volant 292 et le pa- lier 294 pour absorber la poussée produite par suite de la vibration naturelle quand le volant fournit de l'énergie accumulée à l'arbre principal, et un roulement analogue 299 de l'arbre principal 100, situé entre la roue dentée 297 et le palier principal 300 de la plaque latérale 40a absorbe de même la poussée de 297 quand l'énergie s'accumule dans le volant.
Le moteur principal, par exemple un moteur électri- que 301 monté sur une console appropriée 302, est relié à un arbre 303 tourillonné dans un carter 304 fixé à la plaque latérale 40a par des boulons 305, comme le montre la Fig.18.
L'arbre 303 porte une vis sans fin 306 engrenant avec un anneau denté 307 qui est fixé au moyen de vis 308 à des pla- ques de guidage 309 montées à rotation sur l'arbre princi- pal 100. Un organe entraîné 310 est calé sur l'arbre 100 et comporte des encoches radiales 311 dans lesquelles sont lo- gés des plongeurs coulissants inclinés 312 retenus par des vis limitatrices 313 et repoussés à l'extérieur par des res- sorts 314.
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Des blocs d'entraînement 315, glissant entre la circonférence extérieure 316 de l'organe entraîné 310 et la circonférence intérieure 317 de l'anneau denté 307, sont normalement sollicités de manière à venir porter latérale- ment contre les plongeurs 312 par des ressorts de compres- sion 318 soutenus par des blocs inclinés 319 qui sont fixés aux plaques de guidage 309.
La puissance est fournie par le moteur 301 qui amené la vis sans fin 306 à entraîner l'anneau denté 307 en sens inverse des aiguilles d'une montre (Fig. 18) et avec lui les plaques de guidage 309 et les blocs inclinés 319. L'effort d'entraînement est transmis par les ressorts 318 aux blocs d'entraînement 315 qui font tourner les plongeurs 312 en- traînant l'organe 310 et l'arbre principal 100. Les ressorts d'entraînement 318 ont une force telle que dans leur posi- tion de détente maximum, c'est-à-dire quand les blocs d'en- traînement 315 sont arrêtés par les extrémités arrière des blocs inclinés 319 comme le montre la Fig. 18, ils exer- cent sur l'arbre 100 un couple juste suffisant pour équili- brer les moments d'inertie combinés de tous les éléments entraînés, y compris le volant.
Par conséquent, lorsque l'arbre 100 a pris de la vitesse, mais avant que la charge de travail soit appliquée, les éléments tournent dans la posi- tion relative représentée sur la Fig. 18. Quand la charge commence à agir, en ralentissant légèrement le mouvement des organes de travail, les ressorts 318 se contractent en con- formité avec l'intensité de la charge en accumulant ainsi de l'énergie élastique. Quand la charge cesse, les ressorts se détendent en restituant l'énergie accumulée et en accélé- rant rapidement les éléments jusqu'à ce qu'ils aient atteint leur vitesse initiale ou vitesse de synchronisme.
De même., le dispositif tend à maintenir une vitesse de travail constante
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en cas de brusques irrégularités de charge qui se produisent fortuitement,par exemple quand on travaille des matières de structure défectueuse ou irrégulière.
Le moment d'inertie combiné du volant 292, de l'ar- bre 293 et des roues dentées 296 et 297 est rendu sensible- ment égal aux moments d'inertie combinés de tous les organes de travail. Quand on enclenche l'embrayage 136 ou quand le bélier et le système articulé connexe changent de sens de mouvement, le retardement ou inertie de repos est immédiatement contre- balancé par l'inertie du système mobile à volant. Par consé- quent, en fait, les éléments démarrent sans inertie en per- mettant au moteur principal d'agir directement par l'inter- médiaire de la transmission élastique sur la pièce à travail- ler.
Cet équilibre entre l'effet de volant et l'inertie des organes de travail est d'une grande importance, car on a trouvé expérimentalement qu'un effet de volant plus accentué provoque une détérioration et un gâchage de matière, tandis que lorsque cet effet est trop faible, il donne lieu égale- ment à un travail insuffisant en raison de l'irrégularité d'action.
La multiplication de la vitesse du volant au moyen des roues à chevrons 297 et 296 procure au volant une capaci- té d'accumulation d'énergie amplement suffisante pour exécu- ter sa fonction d'équilibrage avec une faible diminution de vitesse.
Dans le cas exceptionnel d'une augmentation brusque de la résistance au fluage, due à des endroits exceptionnel- lement durs ou à des défauts analogues de la matière à tra- vailler, le volant fournit un appoint d'énergie de travail de la manière ordinaire.
Quand le moteur 301 s'arrête ou ralentit pour une ou
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l'autre cause, par exemple par suite d'un défaut de courant, l'organe entraîné 310 du mécanisme de transmission élastique (Fig. 18) dépasse l'anneau denté 307 et les plongeurs 312 cou- lissent dans leurs nervures 311 en glissant sur les blocs in- clinés 319 et sur les blocs d'entraînement 315. Le dispositif fonctionne ainsi en roue libre de manière à protéger la vis sans fin 306 et la roue dentée 307 contre un effort excessif produit par l'arrêt des lourds organes de travail.
On peut résumer le fonctionnement de la machine en- tière de la façon suivante:
On règle la course de l'outil, en conformité avec les dimensions et les caractéristiques de la pièce à travailler 20, au moyen du volant à main 147, de la manivelle micrométri- que, on fixe le niveau initial de la table au moyen du volant à main 321, on fixe la course de la table au moyen du volant à main 89. on fixe la pression de la table au moyen du volant à main 323 et on règle au moyen du volant à main 215 la pres- sion protégeant contre la rupture.
Le cycle de travail complet pour le fonctionnement semi-automatique est le suivant.
1.- On place la pièce à travailler 20.
2. - On appuie sur la pédale 262 qui fait osciller les leviers 285 et 257 pour actionner le mécanisme de va-et- vient de la table et l'embrayage 136.
S.- La table se soulève en serrant la pièce à tra- vailler, en redressant les leviers de traction et en assurant contre tout jeu le système articulé à haute pression. En même temps l'embrayage s'enclenche.
4.- L'outil descend en détachant par fluage le flan.
5. - L'outil se retire de bas en haut en retirant le protecteur quand la course ascendante est achevée. En même temps la table descend et le moteur à ressort est bandé.
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6.- L'embrayage se desserre automatiquement et arrête les organes de la machine qui produisent le travail.
7.- On retire la matière travaillée.
Le cycle de travail entièrement automatique est le suivant: 1.-¯La pièce à travailler est amenée en place, de préférence par un dispositif d'alimentation automatique approprié.
2.- Le mécanisme de va-et-vient de la table est actionné pour soulever la table de la manière décrite ci- dessus.
3.- Le flan se détache par fluage.
4. - L'outil et le protecteur se retirent. En même temps la table descend et le moteur à ressort est bandé.
5.- La matière travaillée quitte la machine et est remplacée par une nouvelle ébauche juste avant la course suivante de la table.
Il résulte clairement de ce qui précède qu'un ré- glage précis du temps d'action de la table et de l'embrayage par rapport à celui du bélier est essentiel pour la coordi- nation correcte des fonctions. Ceci est notamment vrai pour le débrayage au cours du fonctionnement semi-automatique et pour la course ascendante de la table au cours du fonctionne- ment entièrement automatique. Ce réglage du temps d'action est déterminé au préalable par l'établissement de la posi- tion angulaire correcte de l'embrayage 136 et de l'excentri- que 98 par rapport au bouton de manivelle 141. Un réglage précis du moment de desserrage de l'embrayage peut être opéré en déplaçant à droite ou à gauche le bloc de contact 243a sur le plongeur 243 (Fig. 17).
De même, on peut régler avec pré- cision le moment du déclenchement automatioue du moteur à A
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ressort au moyen d'un coin réglable 324 (Fig. 6) destiné à déplacer à droite ou à gauche le bloc 109 pour que celui-ci entre en prise avec le bloc 110 plus tôt ou plus tard. Afin qu'on puisse déplacer le bélier à la main pour vérifier les réglages ou pour des fins analogues, un levier 325 (Fig. 4) est monté à rotation sur l'arbre transversal 164 et ce levier est relié par une bielle 326 à un organe à douille 327 pivo- tant sur la plaque latérale 40 et destiné à recevoir une ma- nette 328. Un trou évasé 329 traverse le levier 325 et l'ar- bre 164 en ligne quand les éléments sont dans la position représentée sur la Fig. 4.
Quand on veut déplacer le bélier à la main, on retire du levier 163 la goupille 163a et on l'introduit dans le trou 329. Le levier 163 se trouve ainsi désaccouplé de l'arbre et relié à la manette 328, de sorte qu'un mouvement de 328 agit par l'entremise du système ar- ticulé à haute pression de manière à déplacer le bélier 188.
La machine a été décrite ci-dessus dans son appli- cation spéciale au procédé de "fluage à froid" spécifié ci-dessus. Toutefois elle convient aussi pour travailler à froid diverses matières ne se prêtant pas au "fluage à froide par exemple pour dissocier des substances cristallines telles que la fonte. La machine agit sur ces matières de la même façon que celle décrite ci-dessus, mais la partie 25 située en-dessous de l'outil 22 ne flue pas alors de haut en bas comme un flan solide mais subit une désintégration progres- sive rapide et tombe au-dehors sous une forme pulvérisée.
De ce qui'précède il ressortira clairement pour les gens de métier que le procédé en question diffère radica- lement des procédés ordinaires pour le travail des matières, et de même la machine conforme à la présente invention, des- tinée à exécuter ce procédé, diffère nécessairement tant par
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son fonctionnement que par sa construction des machines-outils connues jusqu'à présent.
Bien que la machine ait été représentée sous sa forme préférée, sa construction n'est pas limitée aux détails cons- tructifs illustrés et on peut y apporter diverses modifica- tions sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour travailler à froid une pièce, par exemple en acier, constituée par un agrégat de cristaux et de matière amorphe, consistant à appliquer une pression sur une surface déterminée de la. pièce dans des conditions telles que les cristaux soient déplacés dans la matière amorphe de façon que la partie correspondante de la pièce à travailler cède suivant la ligne ou zone de clivage et se détache de la pièce par nfluage à froid".
2) Procédé pour travailler à froid une pièce , par exemple., en acier, constituée par un agrégat de cristaux et de matière amorphe, en vue de séparer une partie de la pièce d'une autre, consistant à soumettre la partie à séparer de la pièce à une pression intense apte à provoquer dans la structure de cette partie un passage de l'état élastique à l'état plastique suivant la ligne ou zone de clivage, et à continuer l'application de la pression de manière à faire "fluer" cette partie au-dehors de la partie principale de la pièce en obtenant une surface finie lisse.