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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION Raymond LINARD, "Installation pour le forgeage d'objets à chaud et machines convenant pour la réalisation de cette installation" .
La présente invention est relative à une installation pour le forgeage à chaud d'objets tels'que des écrous, comprenant une machine à découper une barre en tronçons, un four à chauffer ceux-ci et une presse à forger.
On connaît des installations de ce genre pour la fabrication d'écrous dans lesquelles la machine à découper fonctionne indépendamment de la machine à forger . Les pastilles qu'elle découpe s'accumulent jusqu'à ce qu'on lès déverse en tas dans un fouro Les pastilles chaudes sont extraites du four au fur et à mesure des besoins pour être introduites dans la machine à forger.
La présente invention a pour but de réduire et de coordonner les manipulations des,tronçons depuis leur découpage jusqu'à leur forgeage.
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A cet effet, l'installation suivant l'invention comprend en outre, d'une part, un dispositif déposant les unes derrière les autres sur la sole d'un four à sole tournante, les tronçons qu'il reçoit un à un de la machine à découper, d'autre part, un dispositif d'évacuation un à un des tronçons chauffés, vers la presse -à forger, celle-ci étant actionnée de façon à forger pendant un temps déterminé un nombre d'objets égal au nombre de tronçons découpés pendant le même temps.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, l'installation comprend entre la machine à découper et la presse, un élévateur constitué par une courroie sans fin pourvue d'augets se déplaçant à une vitesse telle qu'il ne peut tomber qu'un seul tronçon dans chaque auget, de façon qu'après passage de la courroie sur la poulie supérieure, un seul tronçon puisse être déversé par chaque auget dans le four à sole tournante.
Dans ce cas, le four se trouve donc à un niveau supérieur à celui de la machine à découper et en disposant la machine à forger au même niveau que celu de la machine à découper, on peut facilement faire parvenir les tronçons chauffés dans le four à la machine à forger, sous l'action de la pesanteur.
Lorsque les tronçons chauffés pénètrent dans la machine à forger, il faut qu'ils soient tous placés de la même façon. En particulier, dans le cas de pastilles 'pour le forgeage d'écrous, il faut que ces pastilles soient à plat en pénétrant dans la machine à forcer.
L'installation suivant l'invention pour la fabrication d'écrous comprend donc avantageusement entre le four et la presse à forger, un dispositif
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aliénant toutes les pastilles de champ, suivi d'un dispositif faisant culbuter toutes les pastilles à plat.
Suivant Lino particularité conplé entaire, le dispositif faisant culbuter les pu@t@lles à plat est
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COI"tCUJ.0,; par '.0 dispositif C;s112':iOC?IlCtl.Cri7 individuelle d?s pastilles dans 11 presse à :0'.1 de fanon à fc.ire culbuter une pastille à chaque introduction d'une pastille dans la presse.
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Le présente in\3'"tion '3st :'-,C1.f; =: .- ?."'::. u;t'LTE3 une ,:.étchine (léc(JtJ)eX' Ime barre '1'3tulJ¯ique on tX'0n- çons ou tranches découper une unif;Jr:ae #u nioyr=1j d'au moins une paire de couteaux d'épaisseur croissante guidés radialement par rapport à l'axe de la barre et se rapprochant ou s'éloignant simultanément de cet axe.
Elle a pour but de réaliser un avancement automatique de la barre coordonné avec le mouvement des couteaux et de maintenir la barre dans la position désirée à n'importe quel moment.
A cet effet, la machine suivant l'invention est pourvue de mâchoires, dites mobiles, qui peuvent être serrées sur la barre et être déplacées vers les couteaux avec cette dernière, parallèlement à l'axe de celle-ci, d'une quantité égale à l'épaisseur des tranches, et cela sous la vommande du mécanisme qui provoque les déplacements des couteaux, à un moment pendant lequel les couteaux sont éloignés de la barre, le mouvement de recul des mâchoires mobiles de la même quantité étant effectué pendant que la barre est immobilisée axialement par le serrage d'autres mâchoires, dites fixes, en principe immobiles suivant l'axe de la barre et se trouvant également sous la commande du mécanisme qui provoque les déplacements des couteaux,
mais de façon à être desserrées pendant le mouvement d'avancement des mâchoires mobiles
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mobiles et à être serrées pendant le desserrage des mâchoires/.
Afin d'éviter qu'une poussée parallèle à l'axe de la barre puisse se développer contre les couteaux et les mâchoires fixes pendant l'enfoncement des couteaux d'épaisseur croissante, suivant l'invention, les mâ- choires fixes sont constamment sollicitées vers les couteaux de façon à rester appliquées contre une butée fixe mais peuvent s'éloigner de celles-ci sous l'effet de la poussée axiale due à la pénétration dans la barre des couteaux d'épaisseur croissante.
L'ouverture et la fermeture automatiques des différentes mâchoires sont réalisées par le fait que les mâchoires mobiles et fixes sont constamment solli- citées vers leur position de serrage et sont amenées au moment voulu dans la position de desserrage par des cames en liaison desmodromique avec une manivelle pro- voquant un rapprochement des couteaux à chaque tour, les dites cames effectuant le même nombre de tours que la manivelle.
Pour provoquer le déplacement des couteaux, chacun de ceux-ci est avantageusement connecté à une biellette, connectée dautre part à une deuxième biel- lette articulée par rapport à un pivot fixe qui est en principe dans le plan radial contenant la direction de déplacement du couteau considéré, l'articulation commune aux deux biellettes étant en outre reliée à un coulisseau à mouvement alternatif perpendiculaire à la direction de déplacement du couteau, par une li- aison mécanique telle qu'elle puisse se rapprocher et s'éloigner de l'axe de la barre lorsqu'elle est en- traînée par ce coulisseau.
Pour découper les tranches, on a déjà proposé d'entailler la barre au moyen de deux couteaux d'é-
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paisseur variable, diamétralement opposés, puis de faire tourner la barre d'un quart de tour avant de rapprocher à nouveau les mêmes couteaux jusqu'à ce que la tranche soit détachée de la barre sous l'effet combiné du découpage et de la'pression axiale due à l'augmentation d'épaisseur des couteaux.
On a également proposé d'utiliser deux paires de couteaux distants l'une de l'autre de l'épaisseur de la tranche à découper et de faire tourner la barre d'un quart de tour entre le moment de son entaillage par la première paire de couteaux et celui de son avancement de l'épaisseur de la branche. Dans ce cas, une tranche est découpée à chaque mouvement simultané des deux paires de couteaux. Mais la poussée axiale d'une paire de couteaux s'exerce sur l'autre paire et les couteaux subissent des efforts latéraux importants qui risquent de les casser.
Avec la commande des couteaux par biellettes indiquée ci-dessus, on peut facilement s'arranger pour éviter cet inconvénient, tout en utilisant deux paires de couteaux distantes de l'épaisseur de la tranche ou d'un multiple de cette épaisseur.
A cet effet, les couteaux les plus rapprochés de l'origine de la barre sont reliés à des biellettes qui, lorsque ces couteaux sont dans leur position la plus éloignée de l'axe de la barre font entre elles un angle tel que leur point d'articulation commun ait déjà atteint l'alignement des deux autres points d'articulation avant que les couteaux les plus éloignés de l'origine de la barre aient atteint la position pour laquelle ils commencent à couper la barre,
Avec cette commande particulière, les couteaux agissant en premier lieu commencent à s'éloigner l'un
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de l'autre avant que les autres couteaux aient pénétré dans la barre, de sorte que, même si-les premiers cou- teaux ne sont pas encore-complètement sortis des en- tailles qu'ils viennent de pratiquer dans la barre,
ils sont toutefois suffisamment dégagés pour ne plus être latéralement en contact avec les faces de ces entailles quand les autres couteaux exercent leur poussée axiale sur la barre.
Etant donné que dans la machine suivant l'in- vention, la barre à découper est constamment saisie par des mâchoires, on a intérêt à ne pas devoir faire tourner la barre pour pratiquer les deuxièmes entailles dans une direction différente de celle correspondant premières aux/entailles. Grâce à la commande particulière susdite, on peut, sans inconvénient, orienter les couteaux les plus éloignés de l'origine de la barre de façon à se rapprocher de l'axe de celle-ci dans une direction dif- férente de la direction de rapprochement pour les autres couteaux.
Le mouvement de retrait des couteaux effectuant les premières entailles pendant la pénétration des au- tres couteaux dans la barre est, de préférence, réalisé en employant pour ces couteaux des biellettes plus courtes que pour ceux qui pénètrent en dernier lieu dahs la barre.
La présente invention est aussi relative à une machine à forger des pièces dans laquelle la pièce en traitement est conduite successivement d'un outil à un autre, après avoir été déchassée de la matrice dans la- quelle elle a été traitée.
Elle a comme objet un dispositif simple qui sert simultanément à l'alimentation de la presse et au déplacement de la pièce en traitement d'un outil à un
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autre.
La machine à forger suivant l'invention comprend au-dessus d'une table, un tiroir dans lequel est ménagé un trou permettant le passage d'un tronçon de métal à forger et animé d'un mouvement alternatif tel qu'il amène le dit trou au-dessus d'une matrice de forgeage disposée dans la table en même tempsqu'il pousse vers un poinçon de finissage la pièce qui vient d'être forgée et qui a été expulsée de la matrice de forgeage par un déchasseur.
Suivant une forme de réalisation particulière, le tiroir susdit est actionné par une came entraînée par une manivelle qui actionne la tête de la presse à forger de façon qu'après que les outils portés par la dite tête sont remontés au-dessus du tiroir, celui-ci commence à pousser la pièce forgée vers l'outil de finissage et à conduire un nouveau tronçon vers la matrice de forgeage pendant que le déchasseur, également actionné par une came, est à la fin de sa course de déchassement, la came d'entraînement du tiroir susdit étant en outre telle que ce tiroir soit revenu à sa position de départ en dehors du trajet parcouru par les outils de forgeage, avant que ces outils soient redescendus jusqu'au niveau du tiroir.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, une forme ,de réalisation d'une installation et de machines suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation d'une installation suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en plan de cette
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installation.
La figure 3 représente, à plus grande échelle, et en partie en coupe, le dispositif d'évacuation des pastilles chauffées vers la presse à forger.
La figure 4 est une vue en plan d'une partie du dispositif suivant la figure 3.
Les figures 5 à 12 sont des coupes transversales suivant les lignes V-V à XII-XII de la figure 4.
La figure 15 estune coupe suivant la ligne XIII-XIII de la figure 3.
La figure 14 représente, à p'us Grande échelle, le dispositif servant à introduire les pastilles dans la presse à forger.
La figure 15 est un schéma représentant les mouvements de certains des éléments de la presse à forger.
La figure 16 est une vue schématique, en perspective, de la machine à découper une barre en pastilles.
Les figures 17 et 18 sont des coupes représentant le montage des couteaux de la machine suivant la figure'16.
La figure 19 est un schéma explicatif du fonc- tionnenent du mécanisme de déplacement des couteaux.
La figure 20 est un diagramme représentant les
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,mouvements des ecute.aux -et ¯,de,s ;cl:.l-qJ;'.? serrage de la barre.
La figure 21 représente les cames qui comman- dent les déplacements des mâchoires.
Dans ces différentes figures, les mêmes nota- tions de référence désignent des éléments identiques.
Aux figures 1 et 2, on a représenté une ins- tallation pour le forgeage à chaud d'écrous comprenant une machine 2 servant à découper.une barre 3 en
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pastilles, Les pastilles découpées par cette machine sont évacuées par une goulotte 4 qui les dépose dans des augets 5 dont est pourvue une courroie sans fin 6 constituant un élévateur.
Cette courroie se déplace à une vitesse telle qu'il ne puisse tomber qu'une seule pastille dans n'importe quel auget. De préférence, cette vitesse est en outre telle que la courroie avance d'une distance entre deux augets consécutifs pendant le temps entre deux découpages consécutifs par la machine 2. Dans ces conditions, chaque auget contient une seule pastille.
Après passage des augets 5 autour de la poulie supérieure 7, une seule pastille peut donc être déversée par chaque auget dans un couloir 8 écoulant les pastilles vers un four à sole tournante 9.
Un clapet 10 pouvant être amené dans une position pour laquelle il obture le couloir 8 d'écoulement ' des pastilles vers le four 9, est prévu à l'entrée de ce couloir, tandis qu'une ouverture d'évacuation 11 des pastilles restées dans les augets pendant leur passage devant le clapet 10 maintenu fermé est prévue en dessous de ce clapet.
Un récipient 12 est disposé de façon à recevoir les pastilles tombant par l'ouverture 11. Il est pourvu d'une goulotte 13 entre son orifice de sortie obturable 14 et le voisinage du brin montant de l'élévateur à courroie sans fin 6. Ce récipient 12 est prévu de fa- çon à permettre l'accumulation d'une certaine quantité de pastilles dans le cas où le four 9 devrait rester un certain temps sans recevoir de pastilles malgré le fonctionnement ininterrompu de la machine à découper les pastilles 2. Lorsque le four est remis en route, on peut, pendant un arrêt de la machine 2, évacuer
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facilement les pastilles accumulées dans le récipient 12. de façon que chaque auget de l'élévateur ne contienne qu'une pastille, tout comme si celle-ci avait été déversée directement par la goulotte 4.
Par le fait que les pastilles sont amenées une à une sur la sole tournante du four 9, ces pastilles sont disposées les unes derrière les autres sur cette sole. Lorsqu'elles viennent buter contre une paroi 15 inclinée par rapport à la direction latérale du four, les pastilles chauffées sont expulsées de celui-ci et sont conduites vers une presse à forger 16 au moyen d'un dispositif amenant toutes ces pastilles de champ et les faisant ensuite culbuter à plat. Le dispositif amenant les pastilles de champ comprend un couloir 17 incliné à environ 35 . comme visible aux figures 1 et 3.
Comme on peut s'en rendre compte par l'examen des figures 5 à 12. le fond 18 de ce couloir va en se relevant de plus en plus du côté de la paroi latérale 19 au fur et à mesure qu'il s'éloigne du four. En même temps, cette paroi latérale se rapproche de l'axe 20 du couloir. La paroi latérale opposée 21 va également en se rapprochant de l'axe 20 du couloir jusqu'à un certain point 22 (figure 3) pour s'en écarter ensuite de façon que la largeur de ce couloir aille en se rétrécissant moins vite que lorsque les deux parois latérales se rapprochaient de l'axe du couloir.
En sortant du couloir 17, les pastilles mises de champ roulent dans un petit accumulateur de pastilles 23 (figure 3) qui est chauffé afin de maintenir les pastilles à la température à laquelle elles ont été portées dans le four. Le chauffage est effectué, par exemple, par l'envoi de gaz chauds, suivant la flèche X, Ces gaz évitent.en même temps toute oxydation
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nuisible.
A leur sortie de cet accumulateur 23, les pastilles de champ sont culbutées latéralementà plat au moyen, d'un dispositif qui comprend, dans une cheminée 24 (figures 3 et 13) dans laquelle les pastilles arrivent une à une en roulant, un piston 25 qui expulse les dites pastilles vers le haut. Cette cheminée est surmontée d'une paroi 26 inclinée par rapport au plan moyen de la pastille expulsée par le piston et contre laquelle la partie supéreure 27 de cette pastille bute latéralement avant que sa partie inférieure 28 soit sortie de la cheminée 24. Les pastilles expulsées de cette façon sont donc culbutées latéralement sur un support 29 au niveau de l'arête supérieure de la cheminée 24.
Le piston 25 faisant culbuter les pastilles à plat en coopération avec les parties 26 à 28 dont il est question ci-dessus, est commandé par un dispositif d'introduction individuelle des pastilles dans la presse à forger 16 de façon à faire culbuter une pastille à plat à chaque introduction dune autre pastille déjà culbutée dans la presse. Cette introduction individuelle des pastilles dans la presse est réalisée au moyen d'un tiroir 30 (figure 3) animé d'un mouvement alternatif dans le sens de la double flèche Y de la façon qui sera indiquée plus loin.
Lorsque ce tiroir se déplace vers la gauche de la figure 3, à partir de la position représentée, jusqu'à ce qu'un trou 31 qui y est ménagé soit amené en dessous d'un petit puits 32 permettant l'accuma- lation de quelques pastilles superposées à plat., un rebord 33, solidaire. de ce tiroir, se déplace en même temps en dessous d'un galet 34-porté par Lui levier
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coudé 35 pivotant en 36. Ce rebord 33 présente une partie inclinée 37 qui, lorsqu'elle arrive en dessous du galet 34, permet au levier 35 de basculer dans le sens de la flèche Z. Le basculement de ce levier s'effectue sous l'action d'un ressort 38 connecté à une bielle 39 qui relie le levier coudé 35 à un autre levier coudé 40 connecté d'autre part au piston 25.
Certains éléments de la presse à forger 16 ont été représentés à plus grande échelle à la figure 14.
Le trou 31 du tiroir 30 a une grandeur suffisante pour que, lorsqu'il se présente en dessous de la petite pile de pastilles contenues dans le puits 32, la.pastille inférieure de cette pile puisse y pénétrer jusqu'à ce qu'elle repose sur un support 41. Si, en partant de . cette dernière position, le tiroir 30 se déplace vers la droite de la figure 14, la pastille en contact avec le support 41 est entraînée par le tiroir et est amenée au-dessus de la matrice 42. A ce moment, la pastille en question tombe de cette matrice. Puis, le piston 30 est déplacé à nouveau vers la gauche de la figure 14.
Lorsqutil est à fond de course vers la gauche, la tête 43 de la presse est abaissée. Cette tête comprend deux poinçons 44 et 45 disposés l'un dans l'autre. Le poinçon 44 est solidaire de la tête 43 et sert à refouler la partie centrale de-l'écrou sur à peu près toute l'épaisseur de celui-ci. En d'autres termes, il reste au fond du creux central qu'il ménage dans l'écrou, un petit bouchon de métal de très faible épaisseur.
Le poinçon 45, au lieu d'être monté rigidement dans la tête 43, est monté de façon à pouvoir coulisser dans cette tête, mais il est constamment soumis à l'action d'un ressort 46: Ce ressort se comprime lorsque le poinçon 45 est arrêté par l'écrou à forger pendant
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que le poinçon 44 continue à avancer pour former le trou central de l'écrou. Lorsque le poinçon 44 bute contre le poinçon 45, celui-ci descend avec le premier et forge l'écrou en coopération avec la matrice 42.
Lorsque la tête 43 se relève, l'écrou en formation est déchassé de la matrice 42 par un déchasseur 47 dont le fonctionnement sera expliqué plus loin,
A la fin de la course vers le haut du dêchas- seur 47, lorsque l'écrou est dégagé de la matrice 42, le tiroir 30 se déplace à nouveau vers la droite de la figure 14'et pousse devant lui l'écrou qui vient d'être forgé, jusque dans une position pour laquelle cet écrou se trouve en dessous du poinçon de débouchage 49 porté également par la tête 43 de la presse.
Ce poinçon enlève le bouchon restant au fond du creux central de l'écrou au cours de 1 rabaissement suivant de la tête 43, c'est-à-dire en série temps que la pastille suivante est forgée dans la matrice 42.
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T.,' C4C1'C:u, dont le :r..J1' ;u[:;e est terminé est poussé dans une Goulotte 50 par l'écrou suivant à déboucher, lorsque ce dernier est anené à son tour --- l'endroit où le débouchage est effectue.
Le mouvement du tiroir 30 et du déchasseur 47 est commandé par la bleuie manivelle que celle qui pro-
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voque I,e déplace!'eut de li.=.< tête -13. xi la figure lu4, on a représenté sché.;l8.tiique- ment une transmission mécanique entre l'arbre 51, dont la rotation provoque le dé[lacement alternatif de latête 43, et un arbre 52 portant doux cames désignées respectivement par 53 et 54. Ces doux arbres 51 et 52 tournent à .la même vitesse. La came 53 sert à repous- ser un galet 55 constamment sollicité vers elle par un ressort 56. Ce galet est porté par un poussoir 57
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monté à l'extrémité du levier 58 qui pivote en 59.
Ce levierest connecté par une bielle,60 au tiroir 30.
La came 54 sert à repousser un galet 61 à l'encontre d'un ressort 62.'Ce galet est porté par un poussoir 63 connecté par un levier coudé 64 pivotant en 65 au déchasseur 47.
La forme et la position-angulaire des cames 55 et 54 sont telles que les mouvements du tiroir 30 et du déchasseur 47 correspondent, par exemple, à ceux schématisés à la figure 15.
Le diagramme faisant l'objet de cette figure -représente en abcisses les angles de rotation de la manivelle commandant les déplacements en hauteur de la tête 43 (courbe 66) et en ordonnées ce diagramme représente, soit les déplacements en hauteur de la tête, soit les déplacements en hauteur du déchasseur (courbe 67). On y voit que peu de temps après que la tête 43 commence à se relever, le déchasseur 47 commence à être soulevé. Ce soulèvement est provoqua par le contact de la partie 68 de la came 54 tournant dans le sens de la flèche R (figure 14) avec le galet 61.
Lorsque l'écrou forgé est arrivé au-dessus de la matrice 42, le déchasseur 47 reste un certain temps au même niveau par le fait que la partie circulaire extérieure de la came 54 est en contact avec la galet 61. Pendant ce temps, la partie 69 de la came 53 arrive en contact avec le galet 55 et provoque le déplacement du tiroir 30 de la gauche vers la droite de la figure 14. C'est ce qui est représenté à la figure 15 par la ligne 70 dont l'origine 71 a une abcisse comprise entre les abcisses des extrémités de la partie 72 de la courbe 67 formant palier. Le déchasseur commence à descendre pendant¯que le tiroir 30 continue à se
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déplacer vers la droite.
Le retour du tiroir 30 vers la gauche commence en un point '73 de la ligne 74 pendant que la tête 43 de la presse qui descend est encore bien au-dessus du tiroir 30. La fin du mouvement de celui-ci vers la gauche, qui est schématisée par le point 75, a lieu avant que la tête 43 soit suffisamment descendue pour que les poinçons 44 et 45 soient redescen-i dus jusqu'au niveau du tiroir. La durée du forgeage effectué par ces poinçons est schématisée par la surface hachée 76.
Dans l'installation suivant l'invention, la presse à forger est actionnée de façon à forger pendant un temps déterminé un nombre d'objets égal au nombre de pastilles découpées pendant le même temps par la machine 20 Ceci peut être réalisé avantageusement, par exemple, par une commande électrique de la presse et de la machine découper 2. Le moteur de la presse est représenté en 77 à la figure 2 et celui de la machine à découper en 78 aux figures 1 et 2.
La machine à découper une barre métallique en tranches d'épaisseur uniforme faisant également l'objet de l'invention est schématisée à la figure 16. Elle comprend ' une paire de couteaux d'épaisseur croissante tels que ceux représentés en 79 à la figure 17. Ces couteaux sont guidés latéralement par rapport à l'axe de la barre 3, par exemple, dans la direction verticale.
Une autre paire de couteaux 80 (figures 16 et 18) est également guidée latéralement par rapport à l'axe de la barre 3, mais dans une direction horizontale, Ces couteaux sont également d'épaisseur croissante, comme on peut le voir à la figure 18. Ils sont plus éloignés de l'origine de la barre 5 qui, comme il sera expliqué plus loin, se déplace dans le sens-de la flèche S au
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fur et à mesure de son découpage.
Les couteaux 79 sont montés de façon à ser rapprocher ou à s'écarter simultanément de la barre, A cet effet, chacun des couteaux 79 est connecté par une articulation 81 à une biellette 82, connectée d'autre part à une deuxième biellette 83, articulée par rapport à un pivot fixe 84. Celui-ci est, en principe, dans le plan radial de la barre 3 contenant la direction de déplacement du couteau considéré.
L'articulation 85 commune aux deux biellettes 82 et 83 est reliée par une troisième biellette articulée 86 à un coulisseau 87 qui est soumis à un mouvement alternatif dans la direction de la double flèche T.
Cette direction est perpendiculaire à la direction de déplacement des couteaux 79. La biellette 86 constitue entre l'articulation 85 et le coulisseau 87 une liaison mécanique telle que cette articulation peut se rapprocher et s'éloigner de l'axe de la barre 3 lorsqu'elle est entraînée par le coulisseau 870
Les couteaux 80 sont distants des couteaux 79 d'une longueur égale à un multiple de l'épaisseur des tranches à découper. Chaque couteau 80 est connecté par une articulation 88 à une biellette 89 connectée d'autre part ', une deuxième biellette 90 articulée par rapport à un pivot fixe 91. Celui-ci est, en principe, dans le plan radial de la barre 3 contenant la direction de déplacement du couteau considéré.
L'articulation 92, commune aux deux biellettes, est en outre reliée par une biellette 93 à un coulisseau 94 pouvant subir un mouvement alternatif dans le'sens de la double flèche T. Les coulisseaux 87 et 94 sont d'ailleurs mobiles simultanément par le fait qu'ils sont montés sur un croisillon 95 relié par une tige 96 à une bielle 97
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connectée une manivelle 98 aise en rotation par un arbre 99. Celui-ci est entraîné par un moteur 100.
La biellette 93 constitue également entre l'articulation 92 et le coulisseau 94 une liaison mécanique telle que cette articulation peut se rapprocher et s'éloigner de l'axe de la barre 3 lorsqu'elle est entraînée par le coulisseau.
Les biellettes 82 et 83 relatives aux couteaux 79 qui sont les plus rapproches de l'origine de la barre sont telles que lorsque ces couteaux sont dans leur position la plus dloignée de l'axe de la barre, elles font entre elles an angle Ó (figure 19) tel que leur point d'articulation cormun 85 ait déjà atteint en 85' l'alignement des d uxd autres points d'articulation 81 et 84, avant que les couteaux 80 les plus éloignés de, l'origine(le la barre aient; atteint la position pour laquelle ils commencent à couper celle-ci.
A la figure 19, on a représenté en traits interrompus la position occupée par les biellettes 82 et 83 au moment où leur articulation commune est venue en 85 9 dans l'alignement des articulations 81 et
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84 . Pour cette position, 1 t ax Licu)¯ atioîst vanne en 81'. A cette dernière position, correspond celledu couteau 79 au fond de l'entaille qu'il peut pratiquer dans la barre 3. On a supposé que le couteau 79 avait une longueur nulle.
On a également représenté en traits interrompus à la figure 19, la position occupée au mène moment par les biellettes 89 et 90. A ce moment, l'articulation 88 est venue occuper la position 88' pour laquelle le couteau 80 correspondant n'a pas encore pénétré dans la barre 3.
Si on continue à déplacer vers la gauche le
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point d'arriculation commun aux biellettes 89 et 90 jusqu'à ce qu'il occupe une position telle que celle figurée en 92", le point d'articulation 88 est venu occuper la position 88" pour laquelle le couteau 80 correspondant est au fond de l'entaille qu'il doit pratiquer dans la barre 3.
La position correspondante des biellettes 89 et 90 est représentée en trait mixte. Il en est de même de la position qu'occupent à ce moment les biellettes 82 et 83. Le point d'articulation commun à ces deux dernières biellettes est en 85", tandis que le point d'articulation commun à la biellette 82 et au couteau 79 est en 81". Pour cette position, le couteau 79 s'est .donc retiré de la barre 3.
A la figure 19, on a représenté les entailles pratiquées par les couteaux 79 et 80, comme si les couteaux étaient déplacés dans la même direction, Mais comme il a été indiqué plus haut à propos de la figure
16, les couteàux 80 se déplacenten réalité horizonta- lement pendant que les couteaux 79 se déplacent verti- calement de façon à pratiquer dans la barre 3 des entailles dans dès directions différentes.
Comme on peut également le voir à la figure 19, les biellettes 82 et 83 connectées aux couteaux 79 qui pénètrent en premier lieu dans la barre sont plus courtes que les biellettes 89 et 90 connectées aux autres couteaux 80.
A la figure 20, on a représenté en abcisses les angles de rotation de la manivelle 98 et en ordon- nées, soit les déplacements verticaux des couteaux 79, soit les déplacements horizontaux des couteaux 80.
Comme à la figure 19, on a supposé que les déplacements des couteaux 79 et 80'avaient lieu dans la même
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direction.
A la figure 20, l'axe des abcisses est confon- du avec le contour supérieur de la barre à découper 3.
L'échelle des ordonnées est la même que celle de la barre 3. La courbe 101 représente le mouveement des couteaux 79, tandis que la courbe 102 représente le mouvement des couteaux 80. On voit que les couteaux 79 commencent à se dégager des entailles qu'ils viennent de pratiquer dans la barre 3 avant que les couteaux 80 pénètrent dans cette barre. (la courbe 101 remonte avant que la courbe 102/soit en dessous de l'axe des abcisses)o Lorsque les couteaux 80 se dégagent des entailles qu'ils ont pratiquées, les couteaux 79 repé- nètrent dans les entailles qu'ils ont quittées pour s'en dégager ensuite à nouveau.
Pour tenir compte du diamètre de la barre 3 à découper, on pourrait utiliser des couteaux de lon- gueurs différentes, les couteaux les plus courts étant utilisés avec les barres les plus grosses. Mais, en pratique, on préfère conserver les mêmes couteaux,
84 quitte à déplacer latéralement les points d'articulation pour les couteaux 79, et 91 pour les couteaux 80.
Afin d'effectuer le réglage de la position radiale des pivots d'articulation 84 et 91, on a prévu de faire buter ces pivots contre des coins désignés respective- ment par 103 et 104 et qui peuvent être déplacés parallèlement à l'axe de la barre 3.
Pour pouvoir découper des pastilles de diffé- rentes épaisseurs, il faut pouvoir régler la distance entre la paire de couteaux 79 et la paire de couteaux 80. A cet effet, ces derniers couteaux sont de position réglable par rapport aux autres. Ils sont guidés, comme visible à la figure 18, sur des supports 105
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présentant parallèlement à l'axe de la barre 3, des rainures 106 dans lesquelles passent des tiges de boulons 107 servant à les fixer au reste de la machine.
Le mouvement de la barre 3 dans le sens de la flèche S est provoqué par le serrage de cette barre dans des mâchoires mobiles 108 (figure 16) qui peuvent être déplacées dans la direction de la flèche S vers les couteaux 79 et 80. Le déplacement de ces mâchoires est égal à l'épaisseur des tranches à découper.
Il est provoqué sous la commande d'un mécanisme qui provoque les déplacements des couteaux, à un moment pendant lequel ces couteaux sont éloignés de la barre, Le mouvement de recul des mâchoires mobiles de la même quantité est effectué nendant que la barre est immobilisée axialement par le serrage de mâchoires fixes 109 qui sont, en principe, immobiles suivant l'axe de la barre et qui se trouvent également sous la commande du mécanisme qui provoque les déplacements des couteaux, mais de façon à être desserrées pendant le mouvement dtavan- cement des mâchoires mobiles 108 (position représentée à la figure 16) et à être serrées pendant le desserrage des mâchoires mobiles.
Les mouvements des mâchoires mobiles 108 parallèlement à l'axe de la barre sont commandés par une came 110 (figures 16 et 21) en liaison desmodromique avec la manivelle 98 qui provoque le déplacement des couteaux à chaque tour. Cette liaison desmodromique est assurée, par exemple, par l'intermédiaire d'une roue dentée lll calée sur l'arbre 99 de la manivelle 98, une autre roue dentée l12 solidaire d'un pignon conique 113 qui engrène avec un autre pignon conique 114 calé sur un arbre 115. Celui-ci porte un autre pignon conique 116 qui engrène avec un pignon
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conique 117 calé sur un arbre 118 portant la came 110.
Cette liaison mécanique entre les arbres 99 et 118 est telle que ces deux arbres tournent à la même vitesse.
Les mâchoires mobiles 108 sont disposées entre une butée fixe 119 et une butée réglable 120, tandis que la came 110 présente une variation totale de diamètre caoable de provoquer le déplacement des mâchoires mobiles 108 correspondant à la plus grande distance possible entre les butées 119 et 120.
La liaison entre la came 110 et les mâchoires 108 est réalisée par un levier 121 connecté à un pous- soir 122 portant un galet 123 constamment sollicité par un ressort 124 à rester en contact avec la came 110.
Le levier 121 est en outre articulé en un point 125 à une bielle 126 constanment repoussée.par un organe élastique constitué par unessort 127. Celui-ci se déforme quand les mâchoires 108 butent contre la butée réglable 120 dans une position pour laquelle la distance qui la sépare de la butée fixe 119 est moindre que la distance maximum entre ces deux butées.
Lorsque la carne 110 repousse le galet 123, le levier 121 tend à pivoter autour du point d'articulation 125 et à entraîner les mâchoires mobiles 108 dans le sens de la flèche S. Lorsque celles-ci sont arrêtées par la butée 120, le levier 121 pivote autour de son point d'articulation 128 avec les mâchoires mobiles 108 et repousse le ressort 127 par l'intermédiaire de la bielle 1260 On peut donc, à l'aide d'une seule came 110, réaliser facilement-dès avancements différents de la barre 3, uniquement par le réglage de la position de la butée réglable 120.
Les mâchoires fixes 109 sont constamment sollicitées par un ressort 129 vers les couteaux 79
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et'80 de façon à rester appliqués contre une butée fixe 130. Elles peuvent toutefois s'éloigner de celleci sous l'effet de la poussée axiale due à la pénétration dans la barre 3 des,couteaux d'épaisseur croissante 79 et 80.
Les mâchoires mobiles 108 et les 'mâchoires fixes 109 sont constamment sollicitées vers.leur position de serrage de la barre 3 et sont amenées au moment voulu dans la position de desserrage par des cames en liaison desmodromique avec la manivelle 98 provoquant le déplacement des couteaux. Ces cames sont désignées par 131 et 132. La came 131 provoque le desserrage des mâchoires mobiles 108 en repoussant un galet 133 porté par une bielle 134 connectée à un levier 135 pivotant en 136 et portant les mâchoires 108. La came 132 provoque le desserrage des mâchoires fixes 109 en repoussant un galet 137 porté par une bielle 138 connectée à un levier 139 qui pivote en 140 et qui est connecté aux mâchoires fixes 109.
Le profil et la position relative des cames 110, 131 et 132 calées sur l'arbre ils sont représentés à plus grande échelle à la figure 21.
Le mouvement de serrage des mâchoires fixes et mobiles a également été schématisé à la figure 20.
La ligne en trait plein 141 représente le mouvement radial des mâchoires mobiles 108 tandis que la ligne en traita interrompus 142 représente le mouvement radial des mâchoires fixes 109. Or. y voit aucun moment, la barre 3 ne cesse d'être serrée par les mâchoires fixes ou mobiles, La ligne horizontale 143 correspond la durée de rotation de la manivelle 98 pendant laquelle les mâchoires mobiles 108 font avancer la barre vers les couteaux 79 et 80. Cette durée est moindre
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que celle pendant laquelle les mâchoires mobiles 108 sont serrées contre la barre 3, La ligne horizontale 144 correspond à la durée de rotation de la manivelle 98 pendant laquelle les mâchoires mobiles 108 reculent, Cette dernière durée est moindre que celle pendant laquelle les mâchoires fixes sont serrées contre la bàrre 3.
Les mâchoires 108 et 109 sont montées de façon à pouvoir être remplacées aisément par d'autres adaptées au diamètre de la barre à découper.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes. Les tranches découpées de la barre 5 peuvent être beaucoup plus épaisses que les pastilles qui conviennent pour la fabrication d'écrous.-Si on voulait, par exemple, fabriquer des rivets, les tronçons découpés de la barre 3 auraient une longueur égale à plusieurs fois le diamètre de la barre.
Dans le cas de la fabrication de rivets, l'opération de finissage consécutive à celle de forgeage ne serait plus un débouchage mais, par exemple, un ébarbage.
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PATENT OF INVENTION Raymond LINARD, "Installation for the forging of hot objects and machines suitable for the realization of this installation".
The present invention relates to an installation for the hot forging of objects such as nuts, comprising a machine for cutting a bar into sections, an oven for heating the latter and a forging press.
Installations of this type are known for the manufacture of nuts in which the cutting machine operates independently of the forging machine. The pellets which it cuts accumulate until they are poured into a heap in a furnace. The hot pellets are extracted from the furnace as and when required to be introduced into the forging machine.
The object of the present invention is to reduce and coordinate the handling of the sections from their cutting to their forging.
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To this end, the installation according to the invention further comprises, on the one hand, a device depositing one behind the other on the floor of a rotary hearth furnace, the sections which it receives one by one from the cutting machine, on the other hand, a device for discharging one by one of the heated sections, towards the forging press, the latter being actuated so as to forge for a determined time a number of objects equal to the number of sections cut during the same time.
According to an advantageous embodiment, the installation comprises between the cutting machine and the press, an elevator consisting of an endless belt provided with buckets moving at a speed such that only one section can fall into the machine. each bucket, so that after passing the belt over the upper pulley, a single section can be discharged from each bucket into the rotary hearth furnace.
In this case, the oven is therefore located at a higher level than that of the cutting machine and by placing the forging machine at the same level as that of the cutting machine, it is easy to send the heated sections into the oven at the forging machine, under the action of gravity.
When the heated sections enter the forging machine, they must all be placed in the same way. In particular, in the case of pellets for the forging of nuts, it is necessary that these pellets be flat when entering the forcing machine.
The installation according to the invention for the manufacture of nuts therefore advantageously comprises between the furnace and the forging press, a device
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alienating all the field pellets, followed by a device to tumble all the pellets flat.
Following Lino additional feature, the device causing the pu @ t @ lles to tumble flat is
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COI "tCUJ.0 ,; by '.0 device C; s112': iOC? IlCtl.Cri7 individual pellets in 11 press at: 0'.1 dewlap to fc.ire tumble a pellet with each introduction of a pastille in the press.
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The present in \ 3 '"tion' 3st: '-, C1.f; =: .-?."' ::. u; t'LTE3 a,:. etchine (léc (JtJ) eX 'Ime barre' 1'3tulJ¯ique on tX'0n- we or slices cut a unif; Jr: ae #u nioyr = 1j of at least one pair of knives of increasing thickness guided radially with respect to the axis of the bar and approaching or moving away simultaneously from this axis.
Its purpose is to achieve automatic advancement of the bar coordinated with the movement of the knives and to maintain the bar in the desired position at any time.
For this purpose, the machine according to the invention is provided with jaws, called movable jaws, which can be clamped on the bar and be moved towards the knives with the latter, parallel to the axis thereof, by an equal amount to the thickness of the slices, and this under the control of the mechanism which causes the movements of the knives, at a time during which the knives are away from the bar, the receding movement of the movable jaws of the same amount being carried out while the bar is immobilized axially by the clamping of other jaws, called fixed, in principle immobile along the axis of the bar and also located under the control of the mechanism which causes the movements of the knives,
but so as to be loosened during the advancement movement of the movable jaws
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movable and to be clamped while loosening the jaws /.
In order to prevent a thrust parallel to the axis of the bar from being able to develop against the knives and the fixed jaws during the insertion of the knives of increasing thickness, according to the invention, the fixed jaws are constantly stressed. towards the knives so as to remain applied against a fixed stop but can move away from them under the effect of the axial thrust due to the penetration into the bar of the knives of increasing thickness.
The automatic opening and closing of the various jaws is achieved by the fact that the movable and fixed jaws are constantly urged towards their clamping position and are brought at the desired moment into the release position by cams in desmodromic connection with a crank causing the knives to come together on each revolution, said cams making the same number of revolutions as the crank.
To cause the movement of the knives, each of these is advantageously connected to a link, connected on the other hand to a second link articulated with respect to a fixed pivot which is in principle in the radial plane containing the direction of movement of the knife. considered, the joint common to the two rods being furthermore connected to a slide with reciprocating movement perpendicular to the direction of movement of the knife, by a mechanical link such that it can approach and move away from the axis of the bar when it is pulled by this slide.
To cut the slices, it has already been proposed to cut the bar by means of two cutting knives.
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variable thickness, diametrically opposed, then rotating the bar a quarter turn before bringing the same knives together again until the slice is detached from the bar under the combined effect of cutting and pressure axial due to the increased thickness of the knives.
It has also been proposed to use two pairs of knives spaced from each other by the thickness of the slice to be cut and to rotate the bar a quarter of a turn between the time of its notching by the first pair. of knives and that of its advancement of the thickness of the branch. In this case, a slice is cut with each simultaneous movement of the two pairs of knives. But the axial thrust of a pair of knives is exerted on the other pair and the knives are subjected to significant lateral forces which risk breaking them.
With the control of the knives by links indicated above, one can easily arrange to avoid this drawback, while using two pairs of knives spaced apart by the thickness of the slice or by a multiple of this thickness.
For this purpose, the knives closest to the origin of the bar are connected to rods which, when these knives are in their position furthest from the axis of the bar, form an angle between them such that their point d the common articulation has already reached the alignment of the other two articulation points before the knives furthest from the origin of the bar have reached the position for which they begin to cut the bar,
With this particular command, the knives acting in the first place begin to move away one
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on the other before the other knives have entered the bar, so that, even if-the first knives are not yet-completely out of the cuts they have just made in the bar,
however, they are sufficiently clear that they are no longer laterally in contact with the faces of these notches when the other knives exert their axial thrust on the bar.
Given that in the machine according to the invention, the cutting bar is constantly gripped by the jaws, it is advantageous not to have to rotate the bar to make the second notches in a direction different from that corresponding to the first ones. notches. Thanks to the aforesaid particular control, it is possible, without inconvenience, to orient the knives furthest from the origin of the bar so as to approach the axis of the latter in a direction different from the direction of approach. for other knives.
The retreating movement of the knives making the first notches during the penetration of the other knives into the bar is preferably carried out by employing shorter links for these knives than for those which last penetrate the bar.
The present invention also relates to a machine for forging parts in which the part being treated is carried successively from one tool to another, after having been released from the die in which it was treated.
Its object is a simple device which serves simultaneously to feed the press and to move the part being processed from one tool to one.
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other.
The forging machine according to the invention comprises above a table, a drawer in which is made a hole allowing the passage of a section of metal to be forged and animated with a reciprocating movement as it brings the said hole above a forging die placed in the table at the same time as it pushes towards a finishing punch the part which has just been forged and which has been expelled from the forging die by a digger.
According to a particular embodiment, the aforesaid drawer is actuated by a cam driven by a crank which actuates the head of the forging press so that after the tools carried by said head are raised above the drawer, that - Here begins to push the forging towards the finishing tool and to drive a new section towards the forging die while the digger, also actuated by a cam, is at the end of its digging stroke, the cam of drive of the aforesaid drawer further being such that this drawer has returned to its starting position outside the path traveled by the forging tools, before these tools are lowered to the level of the drawer.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto, which represent schematically, and by way of example only, one embodiment of an installation and machines according to invention.
FIG. 1 is an elevational view of an installation according to the invention.
Figure 2 is a plan view of this
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installation.
FIG. 3 shows, on a larger scale, and partly in section, the device for discharging the heated pellets to the forging press.
Figure 4 is a plan view of part of the device according to Figure 3.
Figures 5 to 12 are cross sections taken along lines V-V to XII-XII of Figure 4.
Figure 15 is a section along the line XIII-XIII of Figure 3.
FIG. 14 represents, on a larger scale, the device used to introduce the pellets into the forging press.
Fig. 15 is a diagram showing the movements of some of the elements of the forging press.
Figure 16 is a schematic perspective view of the machine for cutting a bar into pellets.
Figures 17 and 18 are sections showing the assembly of the knives of the machine according to figure '16.
FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation of the mechanism for moving the knives.
Figure 20 is a diagram showing the
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, movements of ecute.aux -and ¯, de, s; cl: .l-qJ; '.? clamping of the bar.
FIG. 21 shows the cams which control the movements of the jaws.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
In FIGS. 1 and 2, there is shown an installation for the hot forging of nuts comprising a machine 2 serving to cut a bar 3 in.
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Pellets, The pellets cut by this machine are discharged by a chute 4 which deposits them in buckets 5 which is provided with an endless belt 6 constituting an elevator.
This belt moves at such a speed that only one pellet can fall into any bucket. Preferably, this speed is also such that the belt advances a distance between two consecutive buckets during the time between two consecutive cuttings by the machine 2. Under these conditions, each bucket contains a single pellet.
After the buckets 5 have passed around the upper pulley 7, a single pellet can therefore be discharged from each bucket into a passage 8 flowing the pellets towards a rotary hearth furnace 9.
A valve 10 which can be brought into a position for which it closes the passage 8 for the flow of the pellets to the oven 9, is provided at the entrance to this passage, while an outlet opening 11 for the pellets remaining in. the buckets during their passage in front of the valve 10 kept closed is provided below this valve.
A container 12 is arranged so as to receive the pellets falling through the opening 11. It is provided with a chute 13 between its closable outlet orifice 14 and the vicinity of the rising strand of the endless belt elevator 6. This container 12 is provided in such a way as to allow the accumulation of a certain quantity of pellets in the event that the oven 9 should remain for a certain time without receiving pellets despite the uninterrupted operation of the pellet cutting machine 2. When the oven is restarted, it is possible, while machine 2 is stopped, to evacuate
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easily the pellets accumulated in the container 12 so that each bucket of the elevator contains only one pellet, just as if the latter had been poured directly through the chute 4.
By the fact that the pellets are brought one by one onto the rotating hearth of the oven 9, these pellets are placed one behind the other on this hearth. When they abut against a wall 15 inclined with respect to the lateral direction of the furnace, the heated pellets are expelled from the latter and are conveyed to a forging press 16 by means of a device bringing all these field pellets and then tumbling them flat. The device for bringing the field pellets comprises a corridor 17 inclined at approximately 35. as shown in figures 1 and 3.
As can be seen from the examination of Figures 5 to 12. the bottom 18 of this corridor goes up more and more on the side of the side wall 19 as it moves away. from the oven. At the same time, this side wall approaches the axis 20 of the corridor. The opposite side wall 21 will also approach the axis 20 of the corridor up to a certain point 22 (figure 3) and then move away from it so that the width of this corridor narrows less quickly than when the two side walls approached the axis of the corridor.
On leaving the lane 17, the field pellets roll into a small tablet accumulator 23 (Figure 3) which is heated in order to maintain the pellets at the temperature to which they were brought in the oven. Heating is carried out, for example, by sending hot gases, following the arrow X, These gases prevent at the same time any oxidation
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harmful.
On leaving this accumulator 23, the field pellets are tumbled laterally flat by means of a device which comprises, in a chimney 24 (FIGS. 3 and 13) in which the pellets arrive one by one while rolling, a piston 25 which expels the said pellets upwards. This chimney is surmounted by a wall 26 inclined relative to the mean plane of the pellet expelled by the piston and against which the upper part 27 of this pellet abuts laterally before its lower part 28 leaves the chimney 24. The expelled pellets in this way are therefore tumbled laterally on a support 29 at the level of the upper edge of the chimney 24.
The piston 25 tumbling the flat pellets in cooperation with the parts 26 to 28 referred to above, is controlled by a device for individually introducing the pellets into the forging press 16 so as to tumble a flat pellet. flat at each introduction of another tablet already tumbled into the press. This individual introduction of the pellets into the press is carried out by means of a drawer 30 (FIG. 3) driven by a reciprocating movement in the direction of the double arrow Y in the manner which will be indicated below.
When this drawer moves to the left of FIG. 3, from the position shown, until a hole 31 which is made therein is brought below a small well 32 allowing the accumulation of a few pellets superimposed flat., a rim 33, integral. of this drawer, moves at the same time under a roller 34-carried by Him lever
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elbow 35 pivoting at 36. This flange 33 has an inclined portion 37 which, when it arrives below the roller 34, allows the lever 35 to tilt in the direction of the arrow Z. The tilting of this lever takes place under the 'action of a spring 38 connected to a connecting rod 39 which connects the elbow lever 35 to another elbow lever 40 connected on the other hand to the piston 25.
Some elements of the forging press 16 have been shown on a larger scale in Figure 14.
The hole 31 of the drawer 30 is of sufficient size so that, when it presents itself below the small stack of pellets contained in the well 32, the lower pellet of this stack can penetrate therein until it rests. on a support 41. If, starting from. In this latter position, the spool 30 moves to the right of FIG. 14, the pellet in contact with the support 41 is driven by the spool and is brought above the die 42. At this moment, the pellet in question falls. of this matrix. Then, the piston 30 is moved again to the left in Figure 14.
When it is fully travel to the left, the head 43 of the press is lowered. This head comprises two punches 44 and 45 arranged one inside the other. The punch 44 is integral with the head 43 and is used to force the central part of the nut over almost the entire thickness of the latter. In other words, there remains at the bottom of the central hollow that it keeps in the nut, a small metal plug of very thin thickness.
The punch 45, instead of being mounted rigidly in the head 43, is mounted so as to be able to slide in this head, but it is constantly subjected to the action of a spring 46: This spring is compressed when the punch 45 is stopped by the forging nut during
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as punch 44 continues to advance to form the central hole of the nut. When the punch 44 abuts against the punch 45, the latter descends with the former and forges the nut in cooperation with the die 42.
When the head 43 is raised, the forming nut is released from the die 42 by a dethatcher 47, the operation of which will be explained later,
At the end of the upward stroke of the scavenger 47, when the nut is released from the die 42, the spool 30 again moves to the right of FIG. 14 'and pushes the nut which comes in front of it. to be forged, up to a position for which this nut is located below the unblocking punch 49 also carried by the head 43 of the press.
This punch removes the stopper remaining at the bottom of the central hollow of the nut during the next lowering of the head 43, that is to say in series while the next pellet is forged in the die 42.
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T., 'C4C1'C: u, whose: r..J1'; u [:; e is finished is pushed into a chute 50 by the next nut to be unblocked, when the latter is in its turn annealed - - the place where the unblocking is carried out.
The movement of the spool 30 and of the dethatcher 47 is controlled by the blued crank as that which pro-
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voque I, e move! xi figure lu4, there is shown schematically a mechanical transmission between the shaft 51, the rotation of which causes the reciprocating displacement of the head 43, and a shaft 52 carrying soft cams designated respectively by 53 and 54. These gentle shafts 51 and 52 rotate at the same speed. The cam 53 is used to push a roller 55 constantly urged towards it by a spring 56. This roller is carried by a plunger 57
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mounted at the end of the lever 58 which pivots at 59.
This lever is connected by a connecting rod, 60 to the spool 30.
The cam 54 serves to push a roller 61 against a spring 62. This roller is carried by a pusher 63 connected by an elbow lever 64 pivoting at 65 to the digger 47.
The shape and the angular position of the cams 55 and 54 are such that the movements of the spool 30 and of the digger 47 correspond, for example, to those shown diagrammatically in FIG. 15.
The diagram forming the subject of this figure -represents on the abscissa the angles of rotation of the crank controlling the height displacements of the head 43 (curve 66) and on the ordinate this diagram represents either the displacements in height of the head, or the height movements of the dethatcher (curve 67). It can be seen that shortly after the head 43 starts to rise, the dethatcher 47 begins to be lifted. This lifting is caused by the contact of the part 68 of the cam 54 rotating in the direction of the arrow R (figure 14) with the roller 61.
When the forged nut has reached the top of the die 42, the dethatcher 47 remains at the same level for a certain time because the outer circular part of the cam 54 is in contact with the roller 61. During this time, the part 69 of the cam 53 comes into contact with the roller 55 and causes the displacement of the spool 30 from the left to the right of FIG. 14. This is what is represented in FIG. 15 by the line 70 whose origin 71 has an abscissa lying between the abscissa of the ends of part 72 of curve 67 forming a bearing. The hunter begins to descend while the drawer 30 continues to
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move to the right.
The return of the spool 30 to the left begins at a point '73 on line 74 while the head 43 of the descending press is still well above the spool 30. The end of the movement thereof to the left, which is shown schematically by point 75, takes place before the head 43 has descended sufficiently for the punches 44 and 45 to be brought down to the level of the drawer. The duration of the forging performed by these punches is shown schematically by the chopped surface 76.
In the installation according to the invention, the forging press is actuated so as to forge for a determined time a number of objects equal to the number of pellets cut during the same time by the machine 20 This can be carried out advantageously, for example , by an electric control of the press and of the cutting machine 2. The motor of the press is represented at 77 in FIG. 2 and that of the cutting machine at 78 in FIGS. 1 and 2.
The machine for cutting a metal bar into slices of uniform thickness which is also the subject of the invention is shown schematically in FIG. 16. It comprises a pair of knives of increasing thickness such as those shown at 79 in FIG. 17 These knives are guided laterally with respect to the axis of the bar 3, for example, in the vertical direction.
Another pair of knives 80 (figures 16 and 18) is also guided laterally with respect to the axis of the bar 3, but in a horizontal direction, These knives are also of increasing thickness, as can be seen in the figure 18. They are further from the origin of bar 5 which, as will be explained later, moves in the direction of arrow S at the
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as it is cut.
The knives 79 are mounted so as to approach or move away simultaneously from the bar, To this end, each of the knives 79 is connected by an articulation 81 to a rod 82, connected on the other hand to a second rod 83, articulated relative to a fixed pivot 84. The latter is, in principle, in the radial plane of the bar 3 containing the direction of movement of the knife in question.
The articulation 85 common to the two rods 82 and 83 is connected by a third articulated rod 86 to a slide 87 which is subjected to a reciprocating movement in the direction of the double arrow T.
This direction is perpendicular to the direction of movement of the knives 79. The connecting rod 86 constitutes between the articulation 85 and the slide 87 a mechanical connection such that this articulation can move closer to and away from the axis of the bar 3 when ' it is driven by the slide 870
The knives 80 are spaced apart from the knives 79 by a length equal to a multiple of the thickness of the slices to be cut. Each knife 80 is connected by an articulation 88 to a link 89 connected on the other hand ', a second link 90 articulated with respect to a fixed pivot 91. The latter is, in principle, in the radial plane of the bar 3 containing the direction of movement of the considered knife.
The articulation 92, common to the two links, is also connected by a link 93 to a slide 94 which can undergo a reciprocating movement in the direction of the double arrow T. The slides 87 and 94 are moreover movable simultaneously by the fact that they are mounted on a cross 95 connected by a rod 96 to a connecting rod 97
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connected to a crank 98 which is easy to rotate by a shaft 99. The latter is driven by a motor 100.
The rod 93 also constitutes between the articulation 92 and the slide 94 a mechanical connection such that this articulation can move closer to and away from the axis of the bar 3 when it is driven by the slide.
The links 82 and 83 relating to the knives 79 which are closest to the origin of the bar are such that when these knives are in their position furthest from the axis of the bar, they form between them at an angle Ó ( figure 19) such that their common point of articulation 85 has already reached at 85 'the alignment of the two other points of articulation 81 and 84, before the knives 80 furthest from the origin (the bar have reached the position for which they begin to cut it.
In Figure 19, there is shown in broken lines the position occupied by the rods 82 and 83 when their common articulation has come at 85 9 in alignment with the articulations 81 and
81
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84. For this position, 1 t ax Licu) ¯ atioîst valve in 81 '. To this last position, corresponds celledu knife 79 to the bottom of the notch that it can make in bar 3. It has been assumed that knife 79 had zero length.
Also shown in broken lines in Figure 19, the position occupied at the moment by the rods 89 and 90. At this time, the articulation 88 came to occupy the position 88 'for which the corresponding knife 80 has not. still penetrated the bar 3.
If we continue to move to the left the
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joint point common to the rods 89 and 90 until it occupies a position such as that shown at 92 ", the articulation point 88 has come to occupy the position 88" for which the corresponding knife 80 is at the bottom the notch he must make in the bar 3.
The corresponding position of the links 89 and 90 is shown in phantom. The same is true of the position which the rods 82 and 83 occupy at this time. The point of articulation common to these last two rods is at 85 ", while the point of articulation common to the rod 82 and to the knife 79 is 81 ". For this position, the knife 79 has therefore withdrawn from the bar 3.
In Figure 19, there is shown the notches made by the knives 79 and 80, as if the knives were moved in the same direction, But as was indicated above with regard to the figure
16, the ribs 80 actually move horizontally while the knives 79 move vertically so as to make notches in the bar 3 in different directions.
As can also be seen in Figure 19, the links 82 and 83 connected to the knives 79 which enter the bar first are shorter than the links 89 and 90 connected to the other knives 80.
In FIG. 20, the angles of rotation of the crank 98 are represented on the abscissa and on the ordinate, either the vertical displacements of the knives 79, or the horizontal displacements of the knives 80.
As in figure 19, it was assumed that the movements of the knives 79 and 80 'took place in the same
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direction.
In figure 20, the abscissa axis coincides with the upper contour of the bar to be cut 3.
The ordinate scale is the same as that of bar 3. The curve 101 represents the movement of the knives 79, while the curve 102 represents the movement of the knives 80. It can be seen that the knives 79 begin to emerge from the notches which 'they have just practiced in bar 3 before the knives 80 enter this bar. (curve 101 rises before curve 102 / is below the abscissa axis) o When the knives 80 disengage from the notches they have made, the knives 79 re-enter the notches they left and then release it again.
To take into account the diameter of the bar 3 to be cut, one could use knives of different lengths, the shorter knives being used with the larger bars. But, in practice, we prefer to keep the same knives,
84 even if it means moving the articulation points laterally for the knives 79, and 91 for the knives 80.
In order to adjust the radial position of the articulation pivots 84 and 91, provision has been made to make these pivots abut against the wedges designated respectively by 103 and 104 and which can be moved parallel to the axis of the shaft. bar 3.
In order to be able to cut pastilles of different thicknesses, it is necessary to be able to adjust the distance between the pair of knives 79 and the pair of knives 80. To this end, the latter knives are of adjustable position relative to the others. They are guided, as visible in figure 18, on supports 105
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having, parallel to the axis of the bar 3, grooves 106 in which pass bolt rods 107 serving to fix them to the rest of the machine.
The movement of the bar 3 in the direction of the arrow S is caused by the clamping of this bar in movable jaws 108 (Figure 16) which can be moved in the direction of the arrow S towards the knives 79 and 80. The displacement of these jaws is equal to the thickness of the slices to be cut.
It is caused under the control of a mechanism which causes the movements of the knives, at a time during which these knives are away from the bar, The backward movement of the movable jaws of the same quantity is carried out while the bar is immobilized axially by the clamping of fixed jaws 109 which are, in principle, immobile along the axis of the bar and which are also under the control of the mechanism which causes the movements of the knives, but so as to be loosened during the forward movement movable jaws 108 (position shown in Figure 16) and to be tightened while loosening the movable jaws.
The movements of the movable jaws 108 parallel to the axis of the bar are controlled by a cam 110 (FIGS. 16 and 21) in desmodromic connection with the crank 98 which causes the displacement of the knives on each revolution. This desmodromic connection is ensured, for example, by means of a toothed wheel III wedged on the shaft 99 of the crank 98, another toothed wheel I12 integral with a bevel pinion 113 which meshes with another bevel pinion 114 wedged on a shaft 115. This one carries another bevel pinion 116 which meshes with a pinion
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conical 117 wedged on a shaft 118 carrying the cam 110.
This mechanical link between the shafts 99 and 118 is such that these two shafts rotate at the same speed.
The movable jaws 108 are arranged between a fixed stop 119 and an adjustable stop 120, while the cam 110 has a total variation in diameter that can be adjusted to cause the movement of the movable jaws 108 corresponding to the greatest possible distance between the stops 119 and 120 .
The connection between the cam 110 and the jaws 108 is produced by a lever 121 connected to a pushrod 122 carrying a roller 123 constantly urged by a spring 124 to remain in contact with the cam 110.
The lever 121 is further articulated at a point 125 to a connecting rod 126 constantly pushed back by an elastic member constituted by a spring 127. The latter deforms when the jaws 108 abut against the adjustable stop 120 in a position for which the distance which separating it from the fixed stop 119 is less than the maximum distance between these two stops.
When the cam 110 pushes the roller 123, the lever 121 tends to pivot around the articulation point 125 and to drive the movable jaws 108 in the direction of the arrow S. When these are stopped by the stop 120, the lever 121 pivots around its point of articulation 128 with the movable jaws 108 and pushes back the spring 127 by means of the connecting rod 1260 It is therefore possible, using a single cam 110, to easily achieve different advancements of bar 3, only by adjusting the position of the adjustable stop 120.
The fixed jaws 109 are constantly biased by a spring 129 towards the knives 79
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and'80 so as to remain applied against a fixed stop 130. They can however move away from the latter under the effect of the axial thrust due to the penetration into the bar 3 of the knives of increasing thickness 79 and 80.
The movable jaws 108 and the fixed jaws 109 are constantly urged towards their clamping position of the bar 3 and are brought at the desired moment into the release position by cams in desmodromic connection with the crank 98 causing the displacement of the knives. These cams are designated by 131 and 132. The cam 131 causes the release of the movable jaws 108 by pushing back a roller 133 carried by a connecting rod 134 connected to a lever 135 pivoting at 136 and carrying the jaws 108. The cam 132 causes the loosening of the jaws. fixed jaws 109 by pushing back a roller 137 carried by a connecting rod 138 connected to a lever 139 which pivots at 140 and which is connected to the fixed jaws 109.
The profile and the relative position of the cams 110, 131 and 132 wedged on the shaft are shown on a larger scale in figure 21.
The clamping movement of the fixed and mobile jaws has also been shown schematically in figure 20.
The solid line 141 represents the radial movement of the movable jaws 108 while the interrupted line 142 represents the radial movement of the fixed jaws 109. However. Sees no moment there, the bar 3 continues to be clamped by the jaws fixed or mobile, the horizontal line 143 corresponds to the duration of rotation of the crank 98 during which the movable jaws 108 advance the bar towards the knives 79 and 80. This duration is less
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than that during which the movable jaws 108 are clamped against the bar 3, The horizontal line 144 corresponds to the duration of rotation of the crank 98 during which the movable jaws 108 recede, This latter duration is less than that during which the fixed jaws are tight against the beam 3.
The jaws 108 and 109 are mounted so that they can be easily replaced by others adapted to the diameter of the bar to be cut.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiment shown and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of some of the elements involved in its realization, provided that these modifications not contradict the purpose of each of the following claims. The cut slices of the bar 5 can be much thicker than the pellets which are suitable for making nuts.-If one wanted, for example, to make rivets, the cut sections of the bar 3 would have a length equal to several times the diameter of the bar.
In the case of the manufacture of rivets, the finishing operation subsequent to that of forging would no longer be unblocking but, for example, deburring.
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