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MACHINE A POINCONNER.
La présente invention concerne une machine-outil du type caracté- risé par un dispositif élastique qui accumule de l'énergie pendant les cour- ses de travail de la machine et la libère à la fin des courses de travail pour faire revenir ou contribuer à faire revenir la machine ou ses éléments dans leurs positions initiales. Plus particulièrement, l'invention'concerne un dis- positif élastique qui accumule de l'énergie par compression d'un fluide et la libère en permettant au fluide comprimé de se.détendre.
Le dispositif élastique suivant l'invention est caractérisé par des particularités qui permettent de l'adapter facilement à diverses sortes de ma- chines, quoiqu'on puisse obtenir des résultats particulièrement avantageux en in- corporant le dispositif élastique à des machines dans lesquelles l'espace dispo- nible est limité et à celles dans lesquelles les forces à accumuler et à resti- tuer sont considérables.
Le dispositif élastique suivant l'invention peut donc être incorporé dans des conditions particulièrement avantageuses à des machines à poinçonner et à perforer du type dans lequel les poinçons et les matrices sont combines en formant un groupe assemblé indépendant, de sorte que l'élément mo- bile peut être actionné par le piston d'une presse normale et, dans ce cas, le dispositif élastique a pour effet de faire revenir le poinçon dans sa position initiale pendant la course de retour du piston et, en même temps, de détacher la pièce du poinçon.
Il a été de pratique courante jusqu'à présent d'engendrer par des ressorts mécaniques les forces qui sont nécessaires pour détacher la pièce du poinçon, après la course de travail de ce dernier. L'emploi de ressorts mécani- ques à cet effet a donné lieu à des restrictions extrêmement fâcheuses en ce qui concerne l'épaisseur et la nature des matériaux qui peuvent être poinçonnés ou perforés, car la possibilité de se servir de la machine à cet effet dépend iné- vitablement, dans un cas particulier donné, de l'aptitude du dispositif éjecteur' à dégager le poinçon après les courses de poinçonnage ou de perforation.
En rai- son de cette restriction, il n'a pas été possible dans la pratique jusqu'à pré- sent de perforer des pièces métalliques d'une épaisseur sensiblement'supérieure à 6,3 mm. Il n'a pas non plus été possible de poinçonner des trous d'un diamè-
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tre notablement supérieur à 50g8 mm sans faire usage d'un dispositirjéjëcteur coûteux. S'il s'agit de poinçons de grande dimension., un gra-aa7resso:t'èûtôu- rant le poinçon ne donne pas satisfactions car un ressort de grand diamètre en fil d'une grosseur donnée est mou et son pouvoir d'éjection est 'ihsufflsàn'6, à moins qu'il n'ait été mis sous charge initiale assez forte.
Là'charge initias le par elle=même est nuisible, car elle fait subir des efforts considérables au poinçon et au dispositif éjecteur.. - - -- -
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Les ressorts mécaniques des dispositifs éjecteurs ont d'autres In- convénients, parmi lesquels un grave inconvénient consiste dans l'encombrement considérable de ces ressorts et par suite,, l'augmentation de là hauteur"de la'J: colonne de la poinçonneuse. Ils ont aussi pour effet d'augmenter la largéur des mécanismes en empêchant ainsi de poinçonner des trois aussi rapprochés qu'il serait possible de le faire en leur absence.
Les ressorts mécaniques ont en- core l'inconvénient d'être exposés à la fatigue et de se rompre souvent, en par.:. ticulier si le piston de la presse qui actionne Isolément mobile du mécanisme de
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poinçonnage ou de perforation peut prolonger sa course au point d'amener en conàf tact entre elles les diverses spires du ressort.
Suivant l'invention, on envisage l'emploi d'un fluide, de préférence une huile ou autre liquide approprié, qui se comprime et diminue de volume pendant la course de travail de la machine, de façon à accumuler dans ce fluide une quan- tité d'énergie qui peut être mise en liberté en permettant au fluide de se déten- dre, et en faisant ainsi revenir le mécanisme dans sa position normale à la fin .,
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de sa course de travail. L'huile utilisée comme fluide compressible a l'avanta- ge de pouvoir subir une pression de 3515 kg/brnS tandis que son volume diminue ainsi d'environ 13%. quoique le volume de l'huile de silicone et d'autres huiles puisse diminuer jusqu'à 26% sous la même pression.
Etant donné que-19effort de compression maximum acceptable d'un ressort mécanique ne dépasse généralement ($ pas i0,3 kg/CM2. il est facile7acele dispositif élastique suivant 1-9,biven- tion est susceptible'd'exercer dans le même espace des efforts d'éjection qui .sont de beaucoup supérieurs à ceux qu'on peut obtenir avec des 'ressorts mécaniques Quoique pour diverses raisons le bénéfice ainsi réalisé puisse ne pas atteindre
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0 pour 1s il est facile de réaliser un bénéfice global de 8 à 10 pour 1o.,J!m du A autres termes, il est possible, au moyen d'un fluide utilisé de la manière en- visagée suivant l'invention, de mettre en jeu des efforts d'éjection de 800% à 1000% supérieurs à ceux qui peuvent être obtenus avec un ressort mécanique aux mêmes restrictions d'encombrement près.
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Le principal objet de l'invention consiste dans un dispositif élans- tique du type,général précité susceptible d'accumuler de l'énergie de façon à faire naître des efforts considérables d'accomplissement d'un travail dans un espace aussi réduit que possible.
D9autres objets de l'invention sont les suivants : un dispositif élastique qui peut être combiné ave-c une machine à poinçonner et à perforer, de façon à permettre de poinçonner ou de perforer des pièces beaucoup plus épaisses qu'antérieurement lorsqu'on engendrait les efforts d'éjection par des ressorts mécaniques; un dispositif élastique qui peut être combiné avec un mécanisme '
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accomplissant un travail de façon que l'effort exercé soit directement pro, portionnel à l'effort qui est nécessaire pour faire revenir le mécanisme dans sa position initiale à la fin de la course de travail;
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un dispositif élastique dont Inaction s'exerce en .ligne droites auquel il n'est pas nécessaire d'appliquer une charge initiale;
un dispositif élastique qui peut être monté complètement sur le côté de l'élément accomplissant le travail et qui, par suite, permet de ren- dre plus courte,. plus rigide et plus robuste, la colonne de poinçonnage et . en même temps, réduit l'intervalle ou ouverture de la presse ;
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un mécanisme à jaoincanner ou à perforer dans lequel la forme de'/. construction et l'emplacement du dispositif élastique par rapport à leélàia
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de poinçonnage sont choisis de façon à obtenir un dispositif-étroit qui a l'avantage de convenir particulièrement au poinçonnage de trous, ou perforations rapprochés; -- - un mécanisme à poinçonner ou à perforer construit de façon à ren- dre les ressorts mécaniques inutiles;
un mécanisme à poinçonner ou à perforer dont les nouvelles for- mes de construction et disposition des éléments simplifient et rendent la construction moins coûteuse, tout en assurant le bon fonctionnement. "
L9invention est décrite ci-après en détail en,se reportant aux dessins annexés sur lesquels la fige 1 est une élévation latérale,, avec coupe partielle, d'une forme de réalisation d9un mécanisme à perforer indépendant suivant l'invention, la fige2 est une coupe partielle représentant les positions re- latives des éléments à la fin d'une course de travail du poinçon et avant le retour des éléments dans leurs positions de la fige 1;
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la fig. 3 est une vue en plan partielle de la portion du mécanis- me de la fige2 et la fig. 4 est une coupe de détail suivant la ligne 4-4 de la fig.
2.
Les caractéristiques de l'invention sont décrites en tant que s'appliquant à un outil à perforer quia ainsi qu'on peut le voir, alla forme d'un groupe indépendant et comporte un bâti 20 en C portant respectivement le poinçon et la matrice 21 et 22. Le mouvement axial du poinçon 21 est, guidé
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par un manchon de guidage et d9éjection 23,. Une bille permet au poinçon 21 et au manchon de prendre un mouvement axial relatif entre des limites dé-
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terminées.
Cette bille 2 se loge dans des rainures 2 et 26 dirigées parai- lèlement à l'axe l'une en face de 1?autre et ménagées respectivement dans le poinçon et dans le manchons étant entendu que le mouvement ascendant du
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poinçon au manchon 2,m fige 1 s'arrête lorsque l'extrémité inférieure de la rainure arrive au voisinage de l'extrémité supérieure de la rainure 26.
La bille peut être introduite au montage dans les rainur\3S' et 26 par un trou percé àana,1<aoe±flaio Les éléments sont construits de façon que, pendant l'usage normal de l9outiïfl leextrémïté inférieure (le la rainure 2 ne descende pas assez bas pour permettre à la bille de s'échapper par le trou 27, ainsi que l'indique la fige 2 sur laquelle le poinçon et-le manchon de
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guidage et d'éjection occupent leurs positions à fin:de course en bas.
Suivant l'invention le poingon 21 comporte une tête 28 qui se pro- longe latéralement dans la direction de l'extrémité fermée du bâti 20 et qui surplombe un prolongement latéral 29 du manchon de guidage. et d'éjection 23.
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Un cylindre 2Q est disposé entre la tête 2 et le prolongement 2, et contient des pistons espacés 3.1 et 32. ayant même axe. Le premier vient en contact avec la face inférieure de la tête 28 et le second avec la face su-
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périeure du prolongement 29. et le manchon de guidage et d'éjection ?2 compor- te une échancrure l1 qui permet de rapprocher le cylindre 36. de la tige du poinçon. Le cylindre z0 communique entre les pistons espacés Jl et 32. par un orifice de section réduite 6 avec un récipient 3 qui a la forme d'une car- touche dont une extrémité ouverte est taraudée pour recevoir un prolongement fileté 3i du cylindre 3j3,o Le cylindre 30. et le récipient 34 forment un réser- voir de fluide compressible et lorsqu'on se sert de l'outil, le récipient et le cylindre sont pleins de fluide.
Le fluide a pour effet normalement de sup- porter le poinçon et le manchon de guidage et d'éjection en position surélevée,
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et les pistons 31 et 32, en positions relatives espacées. fige 1.
Un goujon de guidage 37 porté par le bras supérieur du bâti 20 comporte un prolongement intérieur qui pénètre dans une rainure 38 ménagée dans l'extrémité inférieure du manchon de guidage et d'éjection.; pour 1' empêcher de tourner lorsqu'il se déplace dans les deux sens pendant que 1' outil fonctionne.
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Le cylindre 30.. les pistons 21 et-12 et le récipient'3péuvent formera comme représente, un groupe secondaires la section transversale du.
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récipient étant polygonale et le récipient étant fixé d'une manière amovible par des colliers 30a dans une cavité longitudinale de même forme 0 ména- gée dans la face supérieure du bras supérieur du bâti 20.
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L'outil peut être actionné par une presse ordinaire, fig. '2 dont le piston est désigné par AL et le sommier par 2. Les éléments de l'outil et de la presse sont représentés dans les positions qu'ils occupent-à la fin d'une course de travail pendant laquelle le poinçon 21 a coopéré avec la ma-- trice 22 pour percer un trou dans une pièce 43. Pendant la première partie de la course de travail, le mouvement du poinçon est transmis, par les pistons 31 et 32 et par le fuide situé entre ces pistons, au manchon de guidage et d'
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éjection 23. qui s'approche de la pièce et vient en contact avec ellé avâiit-le poinçon.
Pendant que la course de travail continue et que le manchon d'éjec- tion 23 reste immobile, le poinçon pénètre dans la pièce,, ainsi qu'on peut le voirtandis que le fluide dans le cylindre 30 et dans le récipient 34 se comprime. La compression du fluide commence,, fig.2;, au moment où le pis-
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ton inférieur 32 reste immobile, tandis que le piston :il avance vers"lui.
L"énergie saccumule ainsi dans le fluide compressible et, lorsque le pis-
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ton jl revient en arrière, le fluide comprimé peut se détendre et faire-reveur les éléments dans les positions de la fig.l, en détachant ainsi le poinçon de la pièce. étant entendu que, du fait que le diamètre du piston 31 est plus grand que celui du piston 32 (et des surfaces non équilibrées ainsi formées des pistons) tous les éléments sont déplacés vers le haut.
Le fluide compressible utilisé de la manière représentée et dé crite a l'avantage de faire naître des efforts d'éjection de beaucoup supé- rieurs à ceux qu'on peut obtenir des ressorts mécaniques ordinaires dans un espace limité.. ce qui permet de poinçonner des pièces beaucoup plus épaisses qu'il était possible jusqu'à présent avec des ressorts mécaniques. Le disposi-
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tif dans lequel apaccumule les forces d'éjection étant situé complètement 3' un côté du poinçon, la colonne de poinçonnage peut être plus courte et très robuste et.\! en même temps,on réalise une forme de construction étroite qui rend l'outil particulièrement apte au poinçonnage de trous très rapprochés.
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La bille sert non seulement de butée fixant là limite superiefi- re du mouvement du poinçon par rapport au manchon, mais encore et surtout de dispositif anti-friction empêchant le poinçon de se coincer dans le manchon sous l'effet du mouvement oscillant dû à la résistance du fluide dans le cylin-
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dre 30 et dans le récipient 3Z. pendant les courses motrices du poinçon:"
Les caractéristiques de l'invention ont été décrites à titre d'' exemple en tant que s'appliquant à un outil à perforer dont les éléments for- ment un groupe indépendant.
Mais il doit être bien entendu qu'elles ne sont pas nécessairement limitées à des groupes indépendants de cette nature, et qu'il n'est pas indispensable que la tête 28 du poinçon serve à actionner le piston 31 pour comprimer le fluide dans le cylindre 30 et dans le récipient 34. de la manière indiquée et 'dans le but envisagé.