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THE NATIONAL MACHINERY COMPANY, résidant à TIFFIN, Ohio (E.U.A.) .
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MACHINES CLOUTIERES.
L'invention est relative à une machine pour fabriquer des clous et elle concerne, plus particulièrement, une machine dans laquelle le fil, à partir duquel on forme les clous, avance progressivement entre des matrices d'agrippage, analogues à des mâchoires, pour être entêté après quoi le fil continue à avancer et est tronçonné par des couteaux mobiles par rapport au dit fil avant d'être expulsé hors de la machine.
Elle a pour bute entre autres, de réaliser une machine cloutière don+ les organes sont construits et agencés de manière à pouvoir former des clous plus parfaits et à une vitesse plus grande qu'avec les machi- nes connues jusqu'ici.
La machine cloutière comporte des couteaux montés sur le bâti et commandés par un mécanisme à basculement brusque relié à un coulisseau entêteur de manière telle que les mouvements accélérateurs et décélérateurs des couteaux soient commandés d'une manière précise et que le fonctionnement des couteaux convienne à une production à vitesse élevée.
La machine comporte également un mécanisme d'alimentation per- fectionné qui débite d9une manière positive et précise sans avoir un effet préjudiciable sur l'ouvrage à débiter tout en permettant d'obtenir un avancement rapide et nouveau ainsi qu'un mouvement de recul lent pendant l'ali- mentation.Le mécanisme en question s'arrête automatiquement dans l'éventualité où le fil est coincé entre les matrices d'aggrippage.
La partie de la machine dans laquelle le tronçonnage a lieu est entourée ou protégée de sorte que des copeaux ne peuvent pénétrer entre les parties mobiles du mécanisme et affecter ainsi, d'une manière préjudiciablele fonctionnement de la machine.
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D'autres particularités et avantages de la machine apparaîtront au cours de la description détaillée de celle-ci en se référant aux dessins ci-annexes .
La figure 1 montre, en perspective, l'ensemble de la machine clou- tiare.
La figure 2 montre, en coupe verticale axiale et à plus grande échelle, cette même machine.
La figure 3 montre, en perspective et vue par le bas, une partie de la machine, le capot supérieur et certains autres organes étant enlevés
La figure 4 montre, en vue de côté depuis la droite de la ma- chine, le dispositif d'entraînement du mécanisme d'alimentation.
La figure 4a montre, à plus grande échelle et en plan, un rou- leau redresseur pour rectifier l'ouvrage pénétrant dans la machine.
La figure 4b montre, en coupe suivant 4b-4b fjgure 4c, une par- tie du mécanisme d'alimentation.
La figure 4c montre, en élévation et en détail, le dispositif d'entraînement articulé du mécanisme d'alimentation.
La figure 5 montre, en élévation depuis la gauche de la machi- ne, le mécanisme d'alimentation pour faire avancer le fil dans la machine.
La figure 5a montre, en perspective, une partie du mécanisme d'alimentation avec les organes d'agrippage pour l'ouvrage à leur position reculée.
La figure 5b montre,semblablement, le même dispositif avec ses organes à leurs positions avancée.
La figure 5c montre, en perspective, la partie du mécanisme avec le fonctionnement du dispositif de sécurité dans le cas où il se pro- duit un coincement dans la machine.
Les figures 6 et 7 montrent, respectivement, en élévation et en coupe horizontale suivant 6a-6a figure 6, le support des matrices avec les matrices d'agrippage et leurs détails de montage.
La figure 7 montre, en plan (parties en coupe) on arbre trans- versal faisant partie du mécanisme d'alimentation.
La figure 8 montre, en plan, les couteaux et les liaisons à baseule établies entre les porte-couteaux et le coulisseau entêteur quand celui-ci est à sa position morte reculée.
La figure 9 montre, semblablement à la figure 8, le coulis- seau entêteur ayant avancé complètement alors que les couteaux sont écar- tés de leur position active.
La figure 10 montre, en plan (parties en coupe) , le dispositif d'arrêt agissant comme sûreté.
La figure 11 montre, en élévation (parties en coupe), le mo- de de montage d'un couteau sur son porte-couteau.
Les figures 12 et 13 montrent, respectivement, en plan et en coupe suivant 13-13 figure 12, le capot supérieur portant les pivots des
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porte-couteaux.
La figure 14 montre, en perspective et en vue depuis la gauche de la machines, le dispositif protecteur pour recevoir les copeaux ainsi que une partie de l'éjecteur des clous.
La figure 15 montre, en perspective et vu depuis la droite, le même dispositif protecteur et le même éjecteur.
Les figures 16 et 17 montrent, respectivement en élévation (par- ties en coupe) et en plan, l'éjecteur de clous t la commande de celui-ci.
Pour la bonne compréhension de la construction et du fonction- nement de la machine en se réfère à la figure 1 qui montre une cloutière 5 qui est montée sur un bâti 6 et qui comporte, du cote gauche, un couloir débiteur 7 aboutissant au-dessus d'un transporteur incliné 8 pour les clous.
L'alimentation en fil se fait à partir d'une réserve 9, qui, de préférence, est supportée par un mécanisme à bobine 10 qui. débite le fil 11 et permet son introduction dans la machine en fonction de la tension avec laquelle la machine agit surcefil 11 e- qui se manifeste par la tension de celui-ci. Le support 10 de la bobine, qui débite le fil et le fait avancer dans la ma- chine,ainsi que le transporteur 8 pour les clous fabriqués dans la machine ne constituent pas des parties essentielles de l'invention et ne sontdpnc pas décrits en détail.
Une botte de commande 12, comportant des interrupteurs pour la mise en marche et l'arrêt de la machine, est montée sur celle-ci à un endroit aisément accessible par l'opérateur. La machine est entraînée, de préférence, par un moteur électrique ou analogue (non montré) qui est relié, par une courroie ou autrement, à un volant 13 établi à gauche de la machinée Le dispositif dalimentation pour faire avancer le fil d'une ma- nière intermittente est désigné, dans son ensemble, en 14 et, comme les spé- cialistes s'en rendent aisément compte, comporte un coulisseau entêteur qui est entraîné par une manivelle,. ce coulisseau servant à former une tête à l' extrémité libre du fil engagé dans la machine.
Le fil avance ensuite en étant entraîné par le dispositif d'alimentation jusqu'à être amené en ali- gnement avec des couteaux qui coopèrent entre eux et qui servent à tronçon- ner le fil pendant qu'ils forment la pointe du clou par suite du tronçonnage Le découpage se fait à une distance suffisante du porte-matrices pour que une partie suffisante du fil fasse saillie sur ce porte-matrices afin que la tête du clou suivant puisse être formée par le coulisseau entêteur.
La rotation du volant 13 est transmise à une manivelle portée par un arbre établi transversalement dans la machine et à l'extrémité arriè- re de celle-ci et, comme montré en coupe sur la figure 2, l'arbre compor- te une manivelle à excentrique dont la bielle 16 transmet le mouvement au coulisseau entêteur désigné, dans son ensemble, par 17. Le coulisseau 17 est dirigé, pendant son mouvement alternatif, par des appuis 18 et 19 pré- vus à 1-'avant du coulisseau et au-dessus et en dessous de celui-ci. Les appuis 18 et 19 sont montés respectivement sur un capot amovible 20 et sur une traverse 21 du bâti.
Pour obtenir un fonctionnement précis du coulis- seau entêteur des appuis écartés 22 sont prévus à l'extrémité arrière du coulisseau et agissent sur un prolongement 23, plus large, du coulisseau, ce prolongement s'étendant jusqu'au dessus de la manivelle.Un axe 24, établi transversalement par rapport au coulisseau entêteur, relie la bielle 16 à celui-ci.De préférence on donne aux appuis supérieur 18 et inférieur 19 les dimensions et emplacements montrés, en coupe, sur la figure 13 alors que les appuis arrière ont des formes similaires, comme montré en 22a sur la figure 3. Comme visible sur la figure 3, les appuis 22a sont écartés l' un de l'autre sur toute la largeur, à peu près, de la machine de sorte que le coulisseau fait un mouvement alternatif exact.
Le marteau 17a, porté par le coulisseau entêteur 17, est monté sur celui-ci de manière à pouvoir être réglé longitudinalement et à cet effet
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il comporte un trou 196 dans lequel est logé un coin 197 prenant appui, à une extrémité, sur une vis de réglage 198 et, à son autre extrémité, sur une vis de réglage 199 de sorte que le desserrage d'une vis et le serrage de l'autre provoque le déplacement du coin 197 dans le trou 196, transversalement par rapport au coulisseau.
Une tige 200 (figure 8) est logée dans un alésage axial du coulisseau et sa face arrière 201 est inclinée en concordance avec la face adjacente du coin 197. L'autre extrémité de la tige 200 comporte une encoche taraudée 202 pour recevoir un outil qui sert à retirer la tige 200. La partie avant 204 de la tige 200 est taraudée en 205 à son extrémité avant pour recevoir un outil qui permet de retirer cette partie avant 204.
Les parties alignées 17a, 204 et 200 du marteau sont logées dans un manchon 207 qui est maintenu dans l'alésage axial du coulisseau par une vis de serrage 208.
Pour empêcher que le bâti s'allonge par la pression exercée par le coulisseau pendant la formation de la tête,une entretoise 25 est établie longitudinalement à la partie supérieure de la machine au-dessus de l' organe d'appui 20. L'entretoise est soumise à une tension préalable par le serrage de l'écrou 26 et on obtient un ensemble analogue à une boite rigide qui a un poids minimum alors que les parties mobiles de la machine sont bien agencées et aisément accessibles.
Les bras 27 et 28, qui portent les couteaux pour cisailler et former les pointes des clous, comportent respectivement des oreilles 29.30 et 31*32 écartées verticalement. Les oreilles ont une forme telle qu'elles puissent se recouvrir dans le plan vertical médian du coulisseau entêteur et dans cette position de recouvrement elles sont articulées l'une à l'autre par les axes 33 et 34. L'axe 33 est revenu dans le capot 20 et l'axe 34 est maintenu dans la partie 21 du bâti sous le coulisseau entêteur.
On voit sur les figures 2 et 3 que les oreilles 29 et 30 du bras porte-couteau 27 de gauche sont écartées l'une de l'autre sur une distance verticale plus grande que les oereilles 31 et 32 du bras porte-couteau 28 de droite de sorte que les oreilles 29 et 30 entourent et recouvrent les oreilles correspondantes 31 et 32. Le montage des deux bras 27 et 28 sur des axes verticaux et alignés 33 et 34 l'un au-dessus et l'autre en dessous du coulisseau permet desaservir 3'un mécanisme de commande pour -ces bras par lequel on évite toute déviation sous charge qui affecterait, d'une manière nuisible, la précision et la vitesse de la fabrication.
Le mouvement des bras porte-couteau, pendant le fonctionnement de la machine, est obtenu à l'aide du coulisseau entêteur et par l'intermédiaire d'un nouveau dispositif basculeur. On voit plus spécialement sur les figures 3 et 9 que le bras de droite 28 comporte, à son extrémité libre, un axe vertical 35 auquel est articulée une biellette basculante 36 qui, à son tour, est reliée par un axe d'articulation 37 à une biellette basculante 38.
L'autre extrémité de la biellette 38 est articulée en 40 au bâti. Une troisième biellette basculante est articulée, à une extrémité, au point de liaison entre les biellettes 36 et 38 et à son autre extrémité, en 42, au coulisseau entêteur. A cet égard il est à noter que le bras 28 est fendu ou découpé pour former un passage horizontal pour les biellettes basculantes 36 et 41 qui fonctionnent en traversant ce bras 28. Le bras de gauche 27 comporte, d' une manière similaire, des biellettes basculantes 43. 44 et 45 reliées en 46 au bras 27, au bâti en 47 et au coulisseau en 48. L'axe vertical 40 du bras de droite 28 est tourillonné, à son extrémité inférieure, dans la crapaudine 49 ménagée dans le bâti comme bien visible sur la figure 13.
L'extrémité supérieure de cet axe 40 est tourillonnée dans le capot 20 et dans une crapaudine 50. Des crapaudines similaires sont prévues, en 51 et 52, pour l'axe 49 du côté gauche de bâti et sont ménagées respectivement dans le bâti et dans le capot.
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L'agencement décrit plus haut pour les liaisons basculantes entre le coulisseau entêteur et les bras porte-couteaux est tel que lors- que le coulisseau recule à sa position arrière maximums les biellettes basculantes 43,44 et 36.38 sont amenées à leurs positions mortes. Lorsque le coulisseau occupe sa position avant maximum (comme montre sur la figure
9) les mêmes biellettes sont amenées à leurs positions inclinées les unes par rapport aux autres de sorte que les bras porte-couteaux sont écartés de leurs positions actives montrées sur la figure 8.
Le montage des bras per- te-couteaux, pour permettre leur pivotement autour des pivots au-dessus et en dessous du coulisseau entêteur. procure à ces bras un support rigide et le dispositif à basculement brusque ou à genouillère améliore les mou- vëments avec accélération et avec décélération ce qui contribue à l'ob tentiôn d'une vitesse totale élevée pour le fonctionnement de là machiné.
La décélération des bras 27 et 28. quand les couteaux se rejoignent, est particulièrement importante et. dans la machine en question, elle procure un fonctionnement pour lequel les couteaux ne viennent pas se heurter ou ne s'abiment pas si la machine fonctionne à vide et qu'aucun ouvrage ne se trouve entre les couteaux.On peut ainsi régler exactement les positions des couteaux l'une par rapport à l'autre de sorte qu'ils forment une pointe bien nette au bout de chaque clou. Ce réglage précis peut être conservé pendant de longues périodes de fonctionnement.
Ceci paraît résulter, tout au moins en partie, du fait que le capot 20 forme avec le bâti un ensemble rigide, analogue à une boite (figures 12 et 13) qui supporte, par les axes 40 et 47. environ 80% des efforts au cours du tronçonnage. On a contrôlé que la commande des bras porte-couteaux, dans les machines utilisées jus- qu'ici. pour rapprocher ces bras l'un de l'autre par des cames ou des excen- triques, notamment par un arbre à manivelle, est la cause de certaines limi- tations pour ces machines connues, ces limitations affectant, d'une maniè- re préjudiciables la vitesse maximum pour le fonctionnement de la machine.
L'entraînement du bras porte-couteaux, dans la machine qui fait l'objet de l'invention. est tel qu'environ 20% seulement des efforts de tronçonnage sont supportés par le coulisseau entêteur principal et par l'arbre à mani- velle principal de la machine, ces efforts étant supportés pendant la cour- se de recul du coulisseau.
L'extrémité libre et extérieure de chacun des bras porte-cou- teau comprend un prolongement intégral qui porte un butoir destiné à venir en contact avec la face latérale du porte-matrices Le bras gauche 27 est muni du butoir 53 et celui de droite 28 du butoir 54.Dans le butoir 53 est ménagé un trou taraudé 55 dans lequel est logée une vis de réglage 56 destinée à prendre appui sur un plongeur ou tampon 57 en acier dur. La position du bras de droite 28 est réglée, d'une manière similairepar rapport à la face latérale du porte-matrices par une vis de réglage 58 et un plongeur ou tampon 59 en acier dur.
Les tampons 57 et 59 limitent positivement le mouvement du rapprochement des couteaux jusqu'à leur posi- tion de tronçonnage ajustée et les plaques latérales massives 60 et 61 du porte-matrices absorbent les chocs et empêchent que ces chocs soient trans- mis. par l'intermédiaire des couteaux, au fil à tronçonner.
Pour détacher un clou du fil et pour formeraen même temps, la pointe de ce clou. on monte sur chaque bras 27 ou 28 un couteau 65, les dé- tails du montage étant visibles sur la figure 11. La face du couteau 65. qui se trouve du côté de la matrice entëteuse, est plane et est inclinée vers cette matrice.Les faces supérieure et inférieure des couteaux sont obliques ou inclinées à partir de la face susdite de sorte que le couteau a la forme d'un coin. La face inférieure et oblique du couteau repose sur un bloc 66 en forme de coin et sa face supérieure et oblique est maintenue par un coin coulissant 67. Le couteau 65 peut être réglé latéralement par rapport au bras correspondant 27 ou 28 par une vis de réglage 68 avec écrou de blo- cage 69.
Le coin coulissant 67 bute contre un bouchon fileté 70 qui est serré contre le coin par une vis à. tête creuse 71. L'extrémité apparente du bouchon 70 comprend une tête polygonale 70a pour faire avancer et reculer
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le bouchon dans le trou taraudé ménagé dans le bras 27 ou 28. Ces trois mo- des de réglage, décrits ci-dessus pour le couteau 65. permettent d'ajuster celui-ci verticalement et horizontalement par rapport' au bras qui le sup- porte et de le bloquer fermement à sa position ajustée. Les spécialistes se rendent compte que l'arête tranchante du couteau 65 comporte une encoche avec bord chanfreiné d'après la forme que l'on désire donner à la pointe du clou. Le couteau, montré pour cet exemple, permet d'obtenir une pointe pris- matique à quatre faces.
Pour serrer l'ouvrage fortement contre le porte--matrices pen- dant que la formation de la tête du clou a lieu et pendant le tronçonnage, on a recours à des matrices d'agrippage 73 et 76 qui sont montées sur la face latérale du porte-matrices. La matrice supérieure 73 est fixée sur ce dernier alors que la matrice inférieure 74 peut se déplacer verticale- ment entre des limites rapprochées. La face avant de chaque matrice est plus étroite que sa face arrière (comme bien visible sur les figures 6 et 6a) de sorte que les coins dépassants 75 et 76 peuvent être utilisés pour blo- quer la matrice fixe 73 dans le porte-matrices 77. De préférence on donne à la matrice mobile 74 la même forme qu'à la matrice 73 et on la guide, pen- dant ses mouvements verticaux, entre les coins 75 et 76.
Cette matrice 74 est sollicitée normalement vers la limite inférieure de son mouvement par une tige 78, sollicitée par un ressort'et supportée à proximité du bord inférieur du porte-matrices 77. Celui-ci est soutenu par un coin 79 qui peut être réglé transversalement par rapport à une face inclinée 80 du bâti 5 derrière le porte-matrices. Un manchon fileté 81. avec une tête hexago- nale. est vissé dans la plaque 60 qui se trouve à gauche du porte-matri- ces. Une vis 83, à tête creuse, traverse le manchon 81 et est vissée dans le coin 79 qui soutient le porte-matrices 77.
On voit sur les figures 6a et 10 qu'en déplaçant le coin 79 transversale- ment par rapport au porte-matrices 77 à l'aide des moyens de réglage 82 et 83. l'ensemble du porte-matrices peut être avancé ou reculé sur le bâti et par rapport au coulisseau entêteur. Les matrices- d'agrippage 73 et 74, comportent des encoches pour former le trou 73a, le porte-matri- ces 77 est perforé en 77a et le coin 79 est percé en 79a pour permettre au fil d'avancer dans la. machine.
Le porte-matrices 77 est serré contre le bâti 9 par des bou- lons 210 et 211 établis longitudinalement et traversant le bâti immédia- tement au-dessus et en dessous du porte-matrices. La tête du boulon 210 a la forme d'un coin qui repose sur la face supérieure du porte-matrices afin que celui-ci soit maintenu en place, par un effet de coin, quand l'écrou 210a est serré. A la partie inférieure du porte-matrices,. la tête du boulon 211 a, de préférence, la forme d'un crochet qui est engagé dans une gorge mena- gée dans le bord inférieur du porte-matrices 77 afin que celui-ci soit ser- ré fortement contre le bâti, par l'intermédiaire du coin 79 dont question plus haut. quand l'écrou 211a est serré en même temps que l'écrou 210a.
Il est évident que le réglage des écrous 210a et 211a est accompagné d'un réglage transversal correspondant du coin 79 de sorte que la position de l' ensemble du porte matrices 77 peut être réglée vers l'avant ouvers l'arriè- re de la machine.
Pour pouvoir actionner la matrice d'agrippage mobile 74 on arti- cule un levier 84 en 85 au bâti de la machine directement en dessous du cou- lisseau entêteur. Le levier 84 est sollicité normalement dans le sens direct par rapport à la figure 2 par un puissant ressort à boudin 82 et par un ga- let 87 établi à l'extrémité arrière du levier pour coopérer avec une came 88 fixée sur l'arbre à manivelle. L'extrémité avant du levier 84 porte un er- got fileté et réglable 89 dont l'extrémité supérieure. en forme de cuvette. sert de logement à une tige 90 dont le bout supérieur arrondi soutient un doigt coulissant 91 sur lequel reposa l'extrémité inférieure de la matrice d'agrippage mobile 74.
Le profil- de la came 88 est, de préférence, tel que l'ouvrage soit agrippé fermement entre les matrices 73 et 74 quand la tête
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92 est formée sur le clou. comme visible sur la figure 9. et que l'ouvrage soit également serré fortement entre ces matrices quand le clou 93 est dé- taché du fil comme montré sur la figure 10. Quand le coulisseau entêteur recule et s'écarte du porte-matrices, après le façonnage de la tête, la came profilée 88 libère la matrice d'agrippage 74 de sorte que l'ouvrage peut avancer sous la commande du mécanisme d'alimentation sans que l'ouvrage soit retenu par les matrices.
Celles-ci peuvent être.réglées verticalement à l' aide de la vis 94 et de lécrou de blocage 96 qui sont supportés par l'ex- trémité avant du levier d'agrippage 84.
De préférence, on fait avancer l'ouvrage d'une manière inter- mittente dans la machineétablie selon l'invention, à l'aide d'un mécanis- me d'alimentation par entraînement qui comprend un chariot entraîneur dont l'ensemble est désigné par 100 sur la figure 5 . Ce chariot agrippe l'ouvra- ge et fait avancer celui-ci à travers le porte-matrices sur une longueur prédéterminée après quoi il retourne pour agripper à nouveau l'ouvrage en vue de le faire avancer. L'axe de l'ouvrage, formé par un fil que l'on fait avaa- cer dans la machine, est désigné par 101 sur la figure 5 alors que le fil est désigné par 102 sur les figures 5a, 5b et 5c.
Le chariot 100 est animé d'un mouvement de va-et-vient dans une boite 14 qui comporte un fond 14a et une paroi supérieure 14b. Le chariot comporte des galets 103 et 104 qui prennent appuis sur la paroi supérieure de la booite.
Une barre 106 est articulée en 105 au chariot et porte une mâchoire en acier dur 107 propre à agir sur la face inférieure du fil à entraîner.
Une mâchoire coopérante 108. en acier dur. est logée dans le chariot propre- ment dit immédiatement au-dessus de la mâchoire 107. La barre pivotante 106 glisse pendant le mouvement alternatif du chariot, sur un galet'109 qui tra- verse une fente ou fenêtre 110. ménagée dans le fond 14a de la botte.
Le galet 109 est mobile verticalement et exerce ainsi une pres- sion d'agrippage sur les mâchoires 107 et 108. Le galet 109 peut tourner librement autour d'un axe monté sur le bras 111 d'un levier coudé.. 112. Ce dernier est sollicité dans le sens indirect autour de son pivot 113 par un ressort 114 exerçant une traction sur une tiga 115 articulée en 116 à l'extrémité inférieure du levier coudé. Pour interrompra d'une manière intermittente l'effet de serrage exercé par les mâchoires 107-108 sur l' ouvrage, on a recours à une came 117 qui appuie sur un galet 118 monta sur le bras inférieur du levier coudé 112.
On fait tourner la came 117 par les moyens décrits ci-après et on fait comporter à cette came des bossages et des creux tels que, lorsque le chariot 100 avance-pour entra$- ner le fils le ressort 114 intervienne pour agripper l'ouvrage et pour faire avancer ainsi le fil dans la machine. De même, les bossages de la came 117 font cesser la pression du ressort et, par conséquent, l'effet de serrage sur l'ouvrage quand le chariot 100 recule le long de celui-ci.
La commande pour l'avancement de l'ouvrage est constituée, de préférence, comme montré sur la figure 4. Elle comprend une chaîne 120, entraînée, .par un pignon 121 monté sur l'arbre à manivelle à droite de la machine. Un pignon 122 est entraîné par la chaîne 120 et est monté sur un arbre transversal 123 dépassant à gauche de la machine pour entraîner la came 117 dont question plus haut. Le pignon 122 fait non seulement tour- ner l'arbre de la came 117 mais porte, sur sa face externe (comme bien visible sur les figures 4b et 4c) une commande articulée- qui èt os- ciller l'arbre 124 du mécanisme d'alimentation par entraînement.
En ce qui concerne la commande pour le mécanisme d'entrai- nement. il est à noter qu'après la formation de la tête d'un clou, les matrices d'agrippage doivent être desserrées afin que l'ouvrage puisse avancer sur toute la longueur d'un clou. plus la longueur nécessaire pour la formation de la tête suivante, avant que le coulisseau entêteur n'atteigne sa position reculée au maximum et avant que le clou soit dé-
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coupé de l'ouvrage.
Pour coordonner cet avancement avec les autres opérations à effectuer, il est désirable que l'avancement se fasse pendant que l'arbre à manivelle tourne d'environ 100 . Comme un mouvement de 180 de l'arbre à manivelle est nécessaire pour la formation de la tête et un mouvement de 180 pour-le recùldu coulisseau entêteur, l'avancement est obtenu par la commande articulée telle- que montrée, pendant que l'arbre à manivelle tourne d'environ 100 .La partie restante de la rotation de cet arbre, cest-à-dire environ 260 , est utilisée pour le retour du chariot d' entraînement. Par conséquent, l'alimentation par entraînement est caractérisé par une avance rapide et un retour lent.
Pour obtenir le mouvement d'avancement voulu, un bras 125 est calé sur l'arbre oscillant 124 et ce bras est relié, par une biellette 126, à un bras coudé 127 qui est monté librement sur un bouton de manivelle 128 porté par le pignon 122. Le mouvement du bras 127 est commandé par une biellette 129 articulée, en 130. au bâti et en 151 au bras 127. La biellette 129 est terminée, à son extrémité libre, par une fourche (figure 4b) qui chevauche le bras 127 à l'endroit où se trouve le pivot 131. Quand le bouton de manivelle 128 tourne, le pivot 127a du bras 127 suit un trajet elliptique déformé comme montré en traits interrompus sur la figure 4c en 132. La partie supérieure du trajet est parcourue pour une rotation de l' arbre à manivelle d'environ 100 et elle provoque une oscillation du bras 125 dans le sens indirect.
La partie restante du trajet elliptique déformé correspond à environ 260 du mouvement de l'arbre à manivelle et provoque un déplacement du bras 125 dans le sens indirect, ce qui correspond à un recul du mécanisme d'alimentation par entraînement.
On voit sur les figures 5, 5a et 5c que sur l'extrémité de l' arbre oscillant 124 est calé un secteur denté 133 orienté vers le bas et traversant une fente ou ouverture ménagée dans la paroi supérieure 14b de la boite 14. Ce secteur engrène avec une crémaillère 134 montée sur le chariot 100.
Pour chaque tour de L'arbre à manivelle, la chaîne 120 comman- de un cycle d'oscillation complet du mécanisme d'alimentation, ce cycle étant caractérisé par une avance rapide vers le porte-.matrices et un retour lent, le chariot se déplaçant librement par rapport à l'ouvrage pendant son retour alors qu'il agrippe l'ouvrage pendant son mouvement d'avancement.On voit sur la figure 4b que la position du bouton de manivelle 128 peut être réglée par rapport au pignon 122 à l'aide d'une vis 135 afin que des clous. ayant des longueurs différentes, puissent être fabri- qués par la modification de la course du bouton 128. A cet effet, on ménage dans le pignon 122 un guide rectangulaire 136 pour servir de logement à un bloc 137 avec un trou taraudé.
Le guide est recouvert d'une plaque 138 de sorte que le bloc 137 est maintenu dans une position normale à la face cylindrique du pignon 122 et peut être déplacé vers l'intérieur et vers l'extérieur le long d'un rayon du pignon à l'aide d'une vis de réglage 135
Dans le cas où l'ouvrage est coincé entre les matrices d' agrippage ou dans le cas où un effort excessif s'oppose à l'avance de l' ouvrage dans le porte-matrices, la machine, établie selon L'invention, est arrêtée immédiatement, les moyens pour obtenir cet-arrêt sont bien visibles sur les figures 10 et 5c.
Le bâti, qui est en alignement avec le mécanisme d'alimentation, comporte un alésage 140 dans lequel peut coulisser une douille de guidage 141 pour L'ouvrage. Dans l'alésage 140 est- logé un ressort 142 qui prend appui sur un épaulement annulaire prévu à l'extérieur de la douille 141 de sorte que celle-ci est sollicitée, dans le sens axial de l'alésage, suivant une direction opposée à celle suivant laquelle l' ouvrage avance dans la douille. Une gorge annulaire 143 est ménagée dans la douille et un doigt pivotant 144 est engagé, par une extrémité. dans cette gorge 143. La partie médiane du doigt 144 est élargie en 145 afin que le doigt puisse osciller ou pivoter dans un trou transversal 146 ménagé dans le bâti.
L'autre extrémité du doigt 144 repose sur une tige 147 placée
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longitudinalement dans le bâti et cette tige est en contact avec l'organe de commande 147 d'un interrupteur 149 qui est établi dans un circuit à re- lais commandant le moteur principal de la machine.Quand le circuit à re- lais est ouvert, par suite du déplacement de l'organe de commande 148 de l' interrupteur, le moteur principal de la machine est arrêté.
La figure 5c montre l'effet, sur l'ouvrage 102a, d'un coince- ment de celui-ci dans le porte-matrices ou entre les matrices d'agrippage de la machine. Comme l'ouvrage est empêché d'avancer davantage- dans le por- te-matrices, le mouvement d'avancement du chariot 100 provoque la courbure ou la déformation du fil. comme visible sur la figure 5a; la boucle ou le pli formé refoule la douille 141 vers l'intérieur de la machine contre l' action du ressort 142.
Ce mouvement de la douille provoque un basculement du doigt 144 et. par conséquente la manoeuvre de l'interrupteur 149 ce qui arrête la machine. Ce dispositif de sécurité est particulièrement impor- tant dans le cas où plusieurs machines, établies selon l'invention, sont surveillées par un même opérateur.Normalement il ne nécessite pas l'atten- tion de la part de l'opérateur,excepté quand celui-ci doit renouveler la bobine de fil 9 mais il est désirable d'arrêter la machine dès qu'il se produit un coincement pour empêcher tout autre avancement de l'ouvrage.
Pendant le fonctionnement normal de la machine, le mécanisme d'alimentation, qui se trouve à gauche de la machine, est protégé par une plaque 150. formant couvercle (figure 7), maintenue en place par des vis 151 et 152,à tête hexagonale. Un bouton moleté 153. faisant saillie sur la face de gauche du mécanisme, sert à faire tourner une came 154l qui peut prendre appui sur la pointe inférieure 155 du levier coudé 112.
En faisant tourner le bouton 153. la came 154 déplace le levier coudé 112 dans le sens indirect par rapport à la figure 5 ce qui fait cesser le serrage des mâchoires 107 et 108.A ce sujet la came 154 agit comme la came 117 entraînée par le moteur mais elle se distingue de celle-ci par le fait qu'elle est actionnée à la main pour faire agir les mâchoires sur l' ouvrage par serrage, ce qui facilite l'introduction du fil au début d'une bobine.
Pour lubrifier l'ouvrage, quand celui-ci est introduit entre les matrices d'agrippage. on a recours à un réservoir de lubrifiant 212 qui est monté sur le bord supérieur de la plaque et qui est relié, par les passages 213 et 214. au trou 77a ménagé dans le porte-matrices.
De préférence, on fait comporter à la cloutière des galets redresseurs dont l'ensemble est désigné par 156. Ces- galets sont constitués comme à l'ordinaire et sont décalés les uns par rapport aux autres comme montré sur la figure 4a afin que l'ouvrage 102 soit redressé quand il est tiré entre les quatre galets décalés. Les deux galets 157 et 158 placés à droite peuvent tourner librement autour de pivots montés sur une glissière 159 qui est déplacée transversalement par rapport au châssis redresseur à l'aide d'un ergot 160 qui,, à son tour, est déplacé transversalement par un levier profilé 161 établi à droite de l'ensemble redresseur 156.
Quand le levier 161 est soulevé jusqu'à la position horizontales les parties en retrait des faces profilées 161a permettent à la glissière 159 de s'écarter transversalement de l'ouvrage 102 pour faciliter la mise en train du fil d'une nouvelle bobine. Pour faciliter davantage cette mise en train on peut faire intervenir des galets de retenue 162 et 163. Le- galet 162 est monté excentriquement. en 164. sur un arbre 165 muni d'une manette qui, en étant manoeuvrée. permet de rapprocher ou d'écarter le galet 162 de l'ouvrage.
Comme les clous peuvent être fabriqués par la machine à une vitesse très élevée, notamment à une vitesse telle que les clous n'ont pas l'occasion de tomber assez vite, par L'effet de la pesanteur et après avoir été découpés de l'ouvrage, pour éviter le coulisseau entêteur quand celui-ci
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fait sa course d'avancement suivante, il est avantageux de faire intervenir des moyens par lesquels les clous découpés sont obligatoirement écartés du trajet suivi par le coulisseau entêteur. Cette éjection'permet d'obtenir que les clous découpés soient ainsi écartés immédiatement après le tronçonnage.
Pour obtenir ce résultat désirable on a recours au dispositif bien visible sur les figures 16 et 17 et comportant un levier 166 qui peut tourner autour d'un pivot 167 porté par le bâti et qui supporte un galet 168 coopérant avec une came 169 calée sur l'arbre à manivelle.
L'extrémité supérieure du levier 166 est articulée, en 170, à une tige 171, qui est placée longitudinalement par' rapport à la machine et qui traverse une console ajoutée 172 montée sur le capot 20. Un collet 173 est fixé sur la tige 171 et un ressort 174 est intercalé entre le collet et la console 172 pour solliciter le levier 166 dans le sens indirect pour maintenir le galet 168 en contact avec la came 169.
Un bras 175 est articulé à l'extrémité avant de la tige 171 et l'extrémité inférieure du bras 175 est fixée à l'extrémité de droite d'un arbre transversal 176. L'autre extrémité de l'arbre 176 se trouve au- dessus du coulisseau entêteur et porte deux bras plats et longitudinaux 177 dont les extrémités externes portent un tube vertical 178 contenant un plon- geur 179. Le support du rube 178 comprend un bloc 300 qui peut pivoter, en 301, aux extrémités externes du bras plat 177. Un épaulement 302 est fixé au tube 178 et celui-ci est sollicité vers le bas dans le bloc pivotant 300 par un ressort 181 qui est enroulé autour d'un arbre 303 porté par un bloc 304 fixé en 305 à la console transversale qui supporte l'arbre 176.
Comme l'axe de l'arbre 163 est établi verticalement au-dessus de l'arbre 176 et se trouve légèrement en avant de celui-ci, le ressort 181- complète, en réali- té, un parallélogramme articulé qui guide l'ensemble formé par le plongeur 179 et le tube 178. Comme le tube 178 est sollicité vers le bas par le res- sort 181 et comme le plongeur 179. logé dans le tube 178, est sollicité vers le bas par le ressort hélicoïdal 180 engagé- dans le tube, l'éjecteur des clous est capable d'expulser les clous ayant des dimensions et* duretés dif- férentes et qui opposent donc une résistance variable à l'éjection.
Quand le levier-166 oscille sous la commande de la came 169. le tube 178 est soule- vé et abaissé par rapport au trajet horizontal suivi par le coulisseau en- têteur. Comme visible sur la figure 16, la came 169 écarte le tube 178 du trajet suivi par le poinçon 17a du coulisseau pendant la formation de la tête. Dans le tube 178 est logé un plongeur 179 qui vient en contact avec le clou et qui peut effectuer un mouvement alternatif limité dans le tube.
Le plongeur 179 est sollicité vers le bas par un ressort hélicoïdal 180 engagé dans le tube. Quand le coulisseau entêteur recule et quand l'ouvrage avance jusqu'à occuper sa position de découpage (figure 10), le ressort 174 oblige les bras 177 et le tube 178 qu'ils supportent à abaisser le plon- geur 179 jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec le clou à découper.
A cette position, le montage du ressort 180 du plongeur est tel que de l' énergie est accumulée dans ledit ressort de sorte que le plongeur 179 sol- licite le clou vers le bas avant que le clou soit découpé. Il en résulte que, dès que le clou est détaché par les couteaux 65. le clou est positive- ment projeté vers le bas par le plongeur 179 comme une flèche est chassée par un arc. Le dispositif à came et levier est tel que le plongeur 179 re- cule dès que le clou s'est écarté du trajet suivi par le coulisseau entèteur et celui-ci peut avancer pour former la tête du clou. suivant.
Pour être certain que des bouts de métal, des copeaux et des battitures, formés au cours de la fabrication des clous, soient empêchés de pénétrer dans les coussinets, paliers. et appuis.ou entre d'autres parties a- justées et mobiles de la machine, on fait intervenir des moyens qui, entou- rent et protègent ces parties aux endroits où ces particules sont produi- tes.
Les figures 14 et 15 montrent, plus particulièrement, un bouclier fi- xe 182 établi transversalement par rapport à la machine et recouvrant le
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capot 20. Un bouclier supplémentaire 183 est relié, par une charnière 184, au côté gauche de la machine à proximité du porte-matrices.La partie 185 de ce bouclier 183 est recourbée à angle droit par rapport à la partie principale de celui-ci et sa partie supérieure 186, formant couvercle, est articulée au bord supérieur du bouclier 183 de sorte que le bouclier, cons- titué en plusieurs parties, peut être amené à sa position de fermeture, mon- trée sur la figure 1. Quand il est fermée le bord vertical du bouclier 183 bute par son rebord 182a, contre le bouclier fixe 182.
Le bord horizontal du couvercle 186 s'applique contre la face verticale de la plaque 60 du por- te-matrices et le bord inférieur du bouclier 183 s'adapte contre le bâti pour empêcher que des bouts de métal ou des copeaux s'échappent hors de la machi- ne en cet endroit. On voit sur les figures 13 et 14 qu'un bouclier pivotant
187 entoure le mécanisme éjecteur des clous et empêche ainsi que des bouts de métal soient expulsés en cet endroit de la machine.
A droite du porte-matrices est établi un bouclier pivotant
188 avec un couvercle à charnière 189 et une partie latérale et intégrale
190.Le bouclier 188 est monté, par une charnière 191, sur le bâti et peut être fermé pour empêcher l'échappement de bouts métalliques et analogues de ce coté de la machine. Chaque bras porte-couteau porte un écran élasti- que qui s'étend verticalement le long de la face de ce bras qui est adja- cente au porte-matrices. Dans le bras 27 est ménagée une rainure verticale dans laquelle est logée une plaque 192 dont le bord libre repose sur la face latérale inclinée 193 de la plaque 60. Une plaque analogue 194 est montée sur le bras porte-couteau 28 et prend appui sur la face 195 de la plaque 61.
Les plaques élastiques 192 et 194 s'adaptent à la forme des faces 193 et 195 pendant les mouvements oscillants des bras 27 et 28 en empêchant l'expul- sion des bouts métalliques autour des bras porte-couteaux pendant le fonc- tionnement de la machine. Les hommes de métier se rendent compte des avan- tages obtenus quand on empêche que les copeaux et autres bouts de métal puissent s'échapper pour détériorer les paliers, les coussinets et les coins dans les parties mobiles de la machine.
Il résulte de ce qui précède que. lorsque les boucliers 187 et 188 sont fermés, les organes servant au tronçonnage et à la formation des têtes des clous sont entourés de toutes parts excepté vers le bas où se fait la sortie des clous, les copeaux et bouts métalliques étant diri- gés vers un couloir de décharge et étant évacués hors de la machine en dessous du niveau où le coulisseau entêteur est animé d'un mouvement alternatif.Un écran ou analogue peut être placé au bas du couloir de dé- charge afin que les fins copeaux et bouts métalliques puissent tomber dans un tiroir 5a (figure 1) alors que les clous sont déchargés, au-dessus de écran,,sur le plan incliné 7.
La description détaillée de la cloutière montre qu'une moitié du cycle ou une rotation de l'arbre à manivelle suivant un angle de 180 se produit entre la formation de la tête du clou et le découpage du clou terminé.On obtient ainsi un mouvement du coulisseau, le plus court possi- ble, pour fabriquer un clou ayant une longueur maximum déterminée pour la raison que le poinçon, qui forme la tête, se trouve à son point mort ar- rière et est écarté au maximum du porte-matrices!, quand le clou est déta- ché et éjecté.
Le dispositif à basculement brusque, utilisé pour actionner le mécanisme tronçonneur. évite l'usage de cames et de ressorts qui limi- tent, d'une manière préjudiciable, la vitesse de fonctionnement totale de la machine.Le dispositif en question permet l'usage d'un mécanisme éjec- teur de clous plus efficace ce mécanisme pouvant être actionné par une came tournante à un moment du cycle de la machine où le coulisseau en- têteur se trouve à son point mort arrière et où un intervalle maximum
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existe entre les matrices d'agrippage et le poinçon du coulisseau entêteur.
Un autre avantage, résultant de la commande par un mécanisme à basculement des-bras porte-couteaux, réside dans le fait que les couteaux se déplacent avec une amplitude minimum, les bras susdits étant écartés au maximum au moment, du cycle de la machine où le coulisseau entêteur est à son point mort avant.
Le mécanisme à basculement brusque est constitué de manière telle que les couteaux se déplacent à une vitesse relativement lente par rapport à celle du mouvement total des bras qui les supportent quand ces couteaux viennent en contact avec l'ouvrage, ce qui diminue les chocs sur l'ouvrage et aug- mente ainsi leur durée d'usage. La commande par un mécanisme à basculement brusque des couteaux permet l'usage de butées qui empêchent que les couteau dépassent leur position finale voulue et elle évite qu'un couteau vienne buter contre l'autre après que le clou est coupé. On a constaté que, en action- nant les couteaux de cette manière et en empêchant les chocs en ce qui con- cerne l'ouvrage et les couteaux, on peut utiliser des couteaux au carbure de tungstène dans une cloutière fonctionnant à une vitesse élevée.
Le coulisseau entêteur particulier et le mécanisme de commande particulier des couteaux imposent certaines limitations en ce qui concerne le réglage dans le temps et le fonctionnement du dispositif comprenant les matrices d9agrippage. Celles-ci doivent, évidemment, être écartées suffisam- ment pour qu'elles laissent passer les ébarbures qui se trouvent sur la face inférieure de la tête du clou avant que la course, par laquelle on obtient l'avancement de l'ouvrage, débute.
La came.qui commande ces matrices, doit se déplacer suivant un angle correspondant à environ 20% d'un tour complet de l'arbre à manivelle et si l'on veut obtenir un écartement plus rapide des matrices, un ressort plus puissant est nécessaire pour mainte- nir le galet en contact avec la came ce qui affecte la durée d'usage du galet et de son appui. En rapprochant- les matrices, l'ouvrage doit être agrippé avant que les couteaux touchent le fil afin que la pointe du clou découpé ne soit pas désaxée.
Pour le dispositif tel que décrit, le levier 84. qui commande l'agrippage. comprime le ressort 86 et la pression de serrage agit sur le fil de sorte qu'il ne se produit pas un choc important sur le galet 87 et la came. Il-en résulte qu'environ 10% d'un tour com- plet de la came sont suffisants pour fermer les matrices après que le mou- vement d'avancement est interrompu et que le tronçonnage débute.
Comme la moitié seulement du cycle de la machine a lieu pen- dant la formation de la tête du clou et le découpage de celui-ci, il est nécessaire, pendant un demi-tour de l'arbre à manivelle, d'écarter les matrices d'agrippage, de faire avancer le fil sur une longueur convenable, de fermer ces matrices et de découper le clou. Pendant ce demi-tour de l' arbre à manivelle une limitation sévère est imposée au mécanisme d'alimen- tation à cause de la vitesse à laquelle celui-ci doit fonctionner. L'avan- cement de l'ouvrage a lieu pendant la période qui commence après que les matrices sont écartées suffisamment pour être écartées des ébarbures for- mées sur la face inférieure, de la tête du cleu et avant le moment où les matrices agrippent le fil avant le début du tronçonnage.
La fin de l'avancement, sur une longueur correspondant à celle du clou, doit toujours se produire au même point du cycle, en fonction du temps, de la machine par une terminaison'prématurée de la course d'avancement, par rapport à la fermeture des matrices d'agrippage, permettrait à l'ouvrage de retourner en arrière avec le chariot d'alimentation.Si la fin du mouve- ment d'avancement est retardée par rapport à la fermeture des matrices d' agrippage, il se produit un pliage du fil entre le chariot et les matrices.
Dans le mécanisme d'alimentation en question, le fil avance d'une- longueur convenable. et ce -mécanisme, est agencé, par rapport aux matrices d'agrippage, au coulisseau entêteur et au mécanisme découpeur, de manière telle qu'une vitesse du fonctionnement totale, par exemple supérieure à celle pour la-
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quelle on obtient la fabrication de plus de 1000 clous par minute, peut être atteinte. L9avancement de l'ouvrage, pendant une rotation d'environ
100 de l'arbre à manivelle. permet d9écarter les matrices d'agrippage après la formation de la téte, l'avancement du fil sur une longueur convenable, la fermeture des mâchoires et le découpage du clou, le tout pendant la moitié d'un tour complet de l'arbre à manivelle.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'ap- plication non plus qu'à ceux des modes de réalisation, de ses diverses par- ties. ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse., au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS.
1. Machine pour fabriquer des clous, comprenant d'une part, un coulisseau entêteur animé d'un mouvement de va-et-vient horizontal sous la commande d'un arbre à manivelle et, d'autre part, deux couteaux arti- culés l'un à l'autre et établis respectivement au-dessus et en dessous dudit coulisseau entêteur suivant un axe perpendiculaire à la direction de mouve- ment dudit coulisseau caractérisée en ce que des moyens à basculement brus- que (36.38.41 et 43.44 45) sont articulés au coulisseau entêteur et aux cou- teaux (27.28) pour actionner lesdits bras en fonction du temps par rapport au mouvement du coulisseau entêteur.
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THE NATIONAL MACHINERY COMPANY, residing in TIFFIN, Ohio (E.U.A.).
IMPROVEMENTS TO NAIL MACHINES.
The invention relates to a machine for making nails and relates more particularly to a machine in which the wire, from which the nails are formed, progressively advances between gripping dies, similar to jaws, to be stubborn after which the wire continues to advance and is cut by movable knives relative to said wire before being expelled from the machine.
Its aim, among other things, is to produce a don + nail machine the organs are constructed and arranged so as to be able to form more perfect nails and at a greater speed than with the machines known hitherto.
The nail machine has knives mounted on the frame and controlled by a sudden tilting mechanism connected to a stubborn slider in such a way that the accelerating and decelerating movements of the knives are precisely controlled and the operation of the knives is suitable for use. high speed production.
The machine also features an improved feed mechanism which feeds in a positive and precise manner without having a detrimental effect on the work to be cut while allowing rapid and new feed as well as a slow backward movement during the work. The mechanism in question stops automatically in the event that the thread is caught between the gripping dies.
The part of the machine in which the cutting takes place is surrounded or protected so that chips cannot penetrate between the moving parts of the mechanism and thus affect, in a detrimental way, the operation of the machine.
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Other features and advantages of the machine will become apparent during the detailed description thereof with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows, in perspective, the entire nailing machine.
FIG. 2 shows, in axial vertical section and on a larger scale, this same machine.
Figure 3 shows, in perspective and seen from below, part of the machine, the top cover and some other components being removed
Figure 4 shows, in side view from the right of the machine, the drive device of the feed mechanism.
Figure 4a shows, on a larger scale and in plan, a straightening roller for grinding the work entering the machine.
Figure 4b shows, in section on 4b-4b figure 4c, part of the feed mechanism.
Figure 4c shows, in elevation and in detail, the articulated drive device of the feed mechanism.
Figure 5 shows, in elevation from the left of the machine, the feed mechanism for advancing the thread through the machine.
Figure 5a shows, in perspective, part of the feed mechanism with the work grippers in their retracted position.
Figure 5b shows, similarly, the same device with its members in their advanced positions.
FIG. 5c shows, in perspective, the part of the mechanism with the operation of the safety device in the event that a jamming occurs in the machine.
Figures 6 and 7 show, respectively, in elevation and in horizontal section along 6a-6a Figure 6, the support of the dies with the gripping dies and their mounting details.
FIG. 7 shows, in plan (parts in section) a transverse shaft forming part of the feed mechanism.
FIG. 8 shows, in plan, the knives and the base connections established between the knife holders and the header slide when the latter is in its retracted dead position.
Figure 9 shows, similarly to Figure 8, the header slide having fully advanced while the knives are removed from their active position.
FIG. 10 shows, in plan (parts in section), the stop device acting as safety.
FIG. 11 shows, in elevation (parts in section), the method of mounting a knife on its knife holder.
Figures 12 and 13 show, respectively, in plan and in section along 13-13 Figure 12, the top cover carrying the pivots of
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knife holder.
Figure 14 shows, in perspective and in view from the left of the machine, the protective device for receiving the chips as well as part of the nail ejector.
Figure 15 shows, in perspective and seen from the right, the same protective device and the same ejector.
Figures 16 and 17 show, respectively in elevation (parts in section) and in plan, the nail ejector and the control thereof.
For a good understanding of the construction and operation of the machine, refer to figure 1 which shows a nailer 5 which is mounted on a frame 6 and which comprises, on the left side, a debtor corridor 7 ending above an inclined conveyor 8 for the nails.
The wire feed takes place from a reserve 9, which preferably is supported by a spool mechanism 10 which. debits the thread 11 and allows its introduction into the machine as a function of the tension with which the machine acts surcefil 11 e - which is manifested by the tension of the latter. The spool holder 10, which feeds the wire and feeds it through the machine, as well as the conveyor 8 for nails made in the machine, do not constitute essential parts of the invention and are not therefore described in detail. .
A control boot 12, comprising switches for starting and stopping the machine, is mounted thereon in a place easily accessible by the operator. The machine is preferably driven by an electric motor or the like (not shown) which is connected, by a belt or otherwise, to a flywheel 13 established to the left of the machine. - Intermittent niere is designated, as a whole, at 14 and, as specialists easily realize, comprises a stubborn slide which is driven by a crank ,. this slide serving to form a head at the free end of the wire engaged in the machine.
The wire then advances while being driven by the feed device until it is brought into alignment with knives which cooperate with one another and which serve to cut the wire while they form the point of the nail as a result of the parting The cutting is done at a sufficient distance from the die holder so that a sufficient part of the wire protrudes on this die holder so that the head of the next nail can be formed by the header slide.
The rotation of the flywheel 13 is transmitted to a crank carried by a shaft established transversely in the machine and at the rear end of the latter and, as shown in section in Figure 2, the shaft comprises a crank eccentric, the connecting rod 16 transmits the movement to the header slide designated, as a whole, by 17. The slide 17 is directed, during its reciprocating movement, by supports 18 and 19 provided 1-before the slide and at the above and below it. The supports 18 and 19 are mounted respectively on a removable cover 20 and on a cross member 21 of the frame.
To obtain precise operation of the header slide, spaced supports 22 are provided at the rear end of the slide and act on a wider extension 23 of the slide, this extension extending to the top of the crank. axis 24, established transversely with respect to the header slide, connects the connecting rod 16 to the latter. Preferably the upper 18 and lower 19 supports are given the dimensions and locations shown, in section, in Figure 13 while the rear supports have similar shapes, as shown at 22a in Figure 3. As seen in Figure 3, the supports 22a are spaced from each other over the full width, approximately, of the machine so that the slide is an exact reciprocating motion.
The hammer 17a, carried by the header slide 17, is mounted thereon so as to be able to be adjusted longitudinally and for this purpose
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it has a hole 196 in which is housed a wedge 197 bearing, at one end, on an adjustment screw 198 and, at its other end, on an adjustment screw 199 so that the loosening of a screw and the tightening on the other causes the wedge 197 to move in the hole 196, transversely with respect to the slide.
A rod 200 (FIG. 8) is housed in an axial bore of the slide and its rear face 201 is inclined in correspondence with the adjacent face of the wedge 197. The other end of the rod 200 has a threaded notch 202 for receiving a tool which is used to remove the rod 200. The front part 204 of the rod 200 is tapped 205 at its front end to receive a tool which allows this front part 204 to be removed.
The aligned parts 17a, 204 and 200 of the hammer are housed in a sleeve 207 which is held in the axial bore of the slide by a set screw 208.
To prevent the frame from being extended by the pressure exerted by the slider during the formation of the head, a spacer 25 is established longitudinally at the top of the machine above the support member 20. The spacer is subjected to a preliminary tension by the tightening of the nut 26 and one obtains an assembly similar to a rigid box which has a minimum weight while the moving parts of the machine are well arranged and easily accessible.
The arms 27 and 28, which carry the knives for shearing and forming the tips of the nails, respectively comprise ears 29.30 and 31 * 32 spaced apart vertically. The ears have a shape such that they can overlap in the vertical median plane of the header slide and in this overlapping position they are articulated to each other by the axes 33 and 34. The axis 33 is returned in the cover 20 and the pin 34 is held in part 21 of the frame under the header slide.
It can be seen in Figures 2 and 3 that the ears 29 and 30 of the left knife holder arm 27 are spaced apart from each other over a greater vertical distance than the ears 31 and 32 of the knife holder arm 28 of straight so that the ears 29 and 30 surround and cover the corresponding ears 31 and 32. The mounting of the two arms 27 and 28 on vertical axes and aligned 33 and 34 one above and the other below the slider allows to serve 3'a control mechanism for -these arms by which any deviation under load which would adversely affect the precision and speed of manufacture is avoided.
The movement of the knife-holder arms, during the operation of the machine, is obtained with the aid of the header slide and by means of a new tilting device. It can be seen more specifically in FIGS. 3 and 9 that the right arm 28 comprises, at its free end, a vertical axis 35 to which is articulated a tilting rod 36 which, in turn, is connected by an articulation axis 37 to a tilting link 38.
The other end of the link 38 is articulated at 40 to the frame. A third rocking link is articulated, at one end, at the point of connection between the links 36 and 38 and at its other end, at 42, to the header slide. In this regard it should be noted that the arm 28 is split or cut to form a horizontal passage for the rocking links 36 and 41 which operate by passing through this arm 28. The left arm 27 comprises, in a similar manner, links. tilting 43. 44 and 45 connected at 46 to the arm 27, to the frame at 47 and to the slide at 48. The vertical axis 40 of the right arm 28 is journalled, at its lower end, in the slider 49 formed in the frame as clearly visible in figure 13.
The upper end of this axis 40 is journalled in the cover 20 and in a slider 50. Similar sliders are provided, at 51 and 52, for the axis 49 on the left side of the frame and are provided respectively in the frame and in the frame. the hood.
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The arrangement described above for the tilting links between the header slide and the knife-holder arms is such that when the slide moves back to its maximum rear position, the tilting links 43, 44 and 36.38 are brought to their dead positions. When the slide is in its maximum front position (as shown in figure
9) the same links are brought to their inclined positions with respect to each other so that the knife-holder arms are spaced from their active positions shown in figure 8.
The assembly of the knife-losing arms, to allow them to pivot around the pivots above and below the stopping slide. provides these arms with a rigid support and the snap-tilt or toggle device improves acceleration and deceleration movements which helps to achieve a high overall speed for machine operation.
The deceleration of the arms 27 and 28 when the knives meet is particularly important and. in the machine in question, it provides an operation where the knives do not collide or get damaged if the machine is running empty and there is no work between the knives. knives relative to each other so that they form a sharp point at the end of each nail. This precise setting can be retained for long periods of operation.
This appears to result, at least in part, from the fact that the cover 20 forms with the frame a rigid assembly, analogous to a box (FIGS. 12 and 13) which supports, via the pins 40 and 47, approximately 80% of the forces at the bottom. during cutting. Only the control of the knife-holder arms has been checked in the machines used until now. to bring these arms closer to one another by cams or eccentrics, in particular by a crank shaft, is the cause of certain limitations for these known machines, these limitations affecting, in a way prejudicial to the maximum speed for the operation of the machine.
The drive of the knife-holder arm, in the machine which is the subject of the invention. is such that only about 20% of the cutting forces are supported by the main header slide and by the main crankshaft of the machine, these forces being supported during the recoil stroke of the slide.
The free and outer end of each of the knife holder arms comprises an integral extension which carries a stopper intended to come into contact with the lateral face of the die holder The left arm 27 is provided with the stopper 53 and the right one 28 of the stopper 54. In the stopper 53 is formed a tapped hole 55 in which is housed an adjusting screw 56 intended to bear on a plunger or pad 57 made of hard steel. The position of the right arm 28 is adjusted, in a similar manner with respect to the side face of the die holder by an adjusting screw 58 and a plunger or pad 59 of hard steel.
The buffers 57 and 59 positively limit the movement of the knives closer to their adjusted cut-off position and the massive side plates 60 and 61 of the die holder absorb shocks and prevent these shocks from being transmitted. through the knives, to the cutting wire.
To detach a nail from the wire and to form at the same time, the point of this nail. a knife 65 is mounted on each arm 27 or 28, the details of the assembly being visible in FIG. 11. The face of the knife 65, which is on the side of the head die, is flat and is inclined towards this die. The upper and lower faces of the knives are oblique or inclined from the aforesaid face so that the knife has the shape of a wedge. The lower, oblique face of the knife rests on a wedge-shaped block 66 and its upper, oblique face is held by a sliding wedge 67. The knife 65 can be adjusted laterally with respect to the corresponding arm 27 or 28 by an adjusting screw. 68 with locking nut 69.
The sliding wedge 67 abuts against a threaded plug 70 which is clamped against the wedge by a screw. socket head 71. The exposed end of the plug 70 includes a polygonal head 70a for moving forward and backward.
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the plug in the threaded hole made in the arm 27 or 28. These three adjustment methods, described above for the knife 65. allow the latter to be adjusted vertically and horizontally with respect to the arm which supports it. door and lock it firmly in its adjusted position. Specialists will realize that the cutting edge of the knife 65 has a notch with a chamfered edge according to the shape that it is desired to give to the tip of the nail. The knife, shown for this example, produces a prismatic four-sided tip.
To clamp the work firmly against the die holder while the nail head is being formed and during parting off, gripping dies 73 and 76 are used which are mounted on the side face of the nail. die holder. The upper die 73 is attached to the latter while the lower die 74 can move vertically between close limits. The front face of each die is narrower than its back side (as can be seen in Figures 6 and 6a) so that the protruding corners 75 and 76 can be used to lock the fixed die 73 in the die holder 77 Preferably, the movable die 74 is given the same shape as the die 73 and is guided, during its vertical movements, between the wedges 75 and 76.
This die 74 is normally biased towards the lower limit of its movement by a rod 78, biased by a spring and supported near the lower edge of the die holder 77. The latter is supported by a wedge 79 which can be adjusted transversely. relative to an inclined face 80 of the frame 5 behind the die holder. A threaded sleeve 81. with a hexagonal head. is screwed into the plate 60 which is to the left of the die holder. A socket head screw 83 passes through the sleeve 81 and is screwed into the wedge 79 which supports the die holder 77.
It can be seen from FIGS. 6a and 10 that by moving the wedge 79 transversely with respect to the die holder 77 by means of the adjustment means 82 and 83, the whole of the die holder can be moved forward or backward on the frame and with respect to the header slide. The gripping dies 73 and 74 have notches to form the hole 73a, the die holder 77 is perforated at 77a and the wedge 79 is perforated at 79a to allow the thread to advance through the. machine.
Die carrier 77 is clamped against frame 9 by bolts 210 and 211 established longitudinally and passing through the frame immediately above and below the die carrier. The head of bolt 210 has the shape of a wedge which rests on the upper face of the die holder so that the latter is held in place, by a wedge effect, when the nut 210a is tightened. At the lower part of the die holder ,. the head of the bolt 211 is preferably in the form of a hook which is engaged in a groove in the lower edge of the die holder 77 so that the latter is tightly clamped against the frame, by the 'intermediary of the corner 79 of which question above. when the nut 211a is tightened together with the nut 210a.
Obviously, the adjustment of the nuts 210a and 211a is accompanied by a corresponding transverse adjustment of the wedge 79 so that the position of the die holder assembly 77 can be adjusted forward or backward. machine.
In order to be able to actuate the movable gripping die 74, a lever 84 at 85 is articulated to the frame of the machine directly below the header slide. The lever 84 is normally biased in the direct direction with respect to Figure 2 by a powerful coil spring 82 and by a roller 87 established at the rear end of the lever to cooperate with a cam 88 fixed to the shaft. crank. The front end of the lever 84 has a threaded and adjustable handle 89 including the upper end. bowl-shaped. serves as a housing for a rod 90 whose rounded upper end supports a sliding finger 91 on which rested the lower end of the movable gripping die 74.
The profile of cam 88 is preferably such that the work is gripped firmly between dies 73 and 74 when the head
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92 is formed on the nail. as shown in figure 9. and that the work is also clamped strongly between these dies when the nail 93 is detached from the wire as shown in figure 10. When the header slide moves back and away from the die holder, after shaping of the head, the contoured cam 88 releases the gripping die 74 so that the work can advance under the control of the feed mechanism without the work being retained by the dies.
These can be adjusted vertically by means of screw 94 and locknut 96 which are supported by the front end of gripping lever 84.
Preferably, the work is advanced intermittently in the machine established according to the invention, with the aid of a drive-feeding mechanism which comprises a drive carriage, the assembly of which is designated. per 100 in Figure 5. This carriage grips the work and feeds it through the die carrier a predetermined length after which it returns to grip the work again to advance it. The axis of the work, formed by a thread which is fed through the machine, is designated by 101 in FIG. 5 while the thread is designated by 102 in FIGS. 5a, 5b and 5c.
The carriage 100 is driven back and forth in a box 14 which has a bottom 14a and an upper wall 14b. The carriage comprises rollers 103 and 104 which bear on the upper wall of the box.
A bar 106 is articulated at 105 to the carriage and carries a hard steel jaw 107 capable of acting on the underside of the wire to be driven.
A cooperating jaw 108. made of hard steel. is housed in the carriage itself immediately above the jaw 107. The pivoting bar 106 slides during the reciprocating movement of the carriage on a roller 109 which passes through a slot or window 110 provided in the bottom 14a. of the boot.
The roller 109 is movable vertically and thus exerts a gripping pressure on the jaws 107 and 108. The roller 109 can rotate freely about an axis mounted on the arm 111 of an angled lever. 112. The latter is biased in the indirect direction around its pivot 113 by a spring 114 exerting traction on a tiga 115 articulated at 116 at the lower end of the angled lever. To interrupt in an intermittent manner the clamping effect exerted by the jaws 107-108 on the work, a cam 117 is used which presses on a roller 118 mounted on the lower arm of the angled lever 112.
The cam 117 is rotated by the means described below and this cam is made to include bosses and hollows such that, when the carriage 100 advances-to drive the son, the spring 114 intervenes to grip the work. and thereby to advance the thread through the machine. Likewise, the bosses of the cam 117 stop the spring pressure and therefore the clamping effect on the work as the carriage 100 moves back along it.
The control for the advancement of the work is constituted, preferably, as shown in FIG. 4. It comprises a chain 120, driven, by a pinion 121 mounted on the crank shaft to the right of the machine. A pinion 122 is driven by the chain 120 and is mounted on a transverse shaft 123 projecting to the left of the machine to drive the cam 117 referred to above. The pinion 122 not only rotates the shaft of the cam 117 but carries, on its external face (as clearly visible in FIGS. 4b and 4c) an articulated control - which oscillates the shaft 124 of the mechanism d. feeding by training.
Regarding the control for the drive mechanism. Note that after forming the head of a nail, the gripping dies must be loosened so that the work can advance the full length of a nail. plus the length necessary for forming the next head, before the header slide reaches its fully retracted position and before the nail is released
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cut from the book.
In order to coordinate this advancement with the other operations to be performed, it is desirable that the advancement be done while the crankshaft is turning about 100. As a 180 movement of the crank shaft is required for the formation of the head and a movement of 180 for the retraction of the header slide, the feed is obtained by the articulated drive as shown, while the shaft crank rotates approximately 100. The remaining part of the rotation of this shaft, ie approximately 260, is used for the return of the drive carriage. Therefore, training feeding is characterized by fast forwarding and slow rewinding.
To obtain the desired forward movement, an arm 125 is wedged on the oscillating shaft 124 and this arm is connected, by a rod 126, to an elbow arm 127 which is freely mounted on a crank button 128 carried by the pinion. 122. The movement of the arm 127 is controlled by an articulated link 129, at 130. to the frame and 151 at the arm 127. The link 129 is terminated, at its free end, by a fork (FIG. 4b) which overlaps the arm 127. where the pivot 131 is. As the crank knob 128 rotates, the pivot 127a of the arm 127 follows a deformed elliptical path as shown in broken lines in Figure 4c at 132. The upper portion of the path is traveled to a rotation of the crank shaft of about 100 and it causes oscillation of the arm 125 in the indirect direction.
The remaining portion of the deformed elliptical path corresponds to approximately 260 of the movement of the crank shaft and causes the arm 125 to move in the indirect direction, which corresponds to a recoil of the drive feed mechanism.
It can be seen in FIGS. 5, 5a and 5c that on the end of the oscillating shaft 124 is wedged a toothed sector 133 oriented downwards and passing through a slot or opening made in the upper wall 14b of the box 14. This sector meshes with a rack 134 mounted on the carriage 100.
For each revolution of the crankshaft, the chain 120 commands a complete oscillation cycle of the feed mechanism, this cycle being characterized by a rapid advance towards the die holder and a slow return, the carriage is driven. moving freely relative to the work during its return while it grips the work during its forward movement. It can be seen in Figure 4b that the position of the crank knob 128 can be adjusted relative to the pinion 122 at the 'using a 135 screw so that nails. having different lengths, can be manufactured by modifying the stroke of the button 128. For this purpose, a rectangular guide 136 is provided in the pinion 122 to serve as a housing for a block 137 with a tapped hole.
The guide is covered with a plate 138 so that the block 137 is held in a position normal to the cylindrical face of the pinion 122 and can be moved inward and outward along a radius of the pinion to. using an adjustment screw 135
In the case where the work is wedged between the gripping dies or in the case where an excessive force opposes the advance of the work in the die holder, the machine, established according to the invention, is stopped immediately, the means for obtaining this stop are clearly visible in Figures 10 and 5c.
The frame, which is in alignment with the feed mechanism, has a bore 140 in which a guide bush 141 for the work can slide. In the bore 140 is housed a spring 142 which bears on an annular shoulder provided on the outside of the sleeve 141 so that the latter is urged, in the axial direction of the bore, in a direction opposite to that according to which the work advances in the socket. An annular groove 143 is formed in the sleeve and a pivoting finger 144 is engaged, by one end. in this groove 143. The median part of the finger 144 is widened at 145 so that the finger can oscillate or pivot in a transverse hole 146 made in the frame.
The other end of the finger 144 rests on a rod 147 placed
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longitudinally in the frame and this rod is in contact with the control member 147 of a switch 149 which is established in a relay circuit controlling the main motor of the machine. When the relay circuit is open, as a result of the movement of the switch actuator 148, the main engine of the machine is stopped.
Figure 5c shows the effect on the work 102a of jamming it in the die holder or between the gripping dies of the machine. As the work is prevented from advancing further in the die holder, the advancing movement of the carriage 100 causes the bending or deformation of the wire. as visible in Figure 5a; the loop or fold formed pushes the sleeve 141 towards the interior of the machine against the action of the spring 142.
This movement of the socket causes tilting of the finger 144 and. consequently the operation of the switch 149 which stops the machine. This safety device is particularly important in the case where several machines, established according to the invention, are supervised by the same operator. Normally it does not require the operator's attention, except when that - this must renew the spool of thread 9 but it is desirable to stop the machine as soon as a jam occurs to prevent any further advancement of the work.
During normal machine operation, the feed mechanism, which is to the left of the machine, is protected by a cover plate 150 (figure 7), held in place by screws 151 and 152, with hexagonal head. . A knurled button 153. projecting from the left face of the mechanism, is used to rotate a cam 154l which can bear on the lower tip 155 of the angled lever 112.
By rotating the button 153. the cam 154 moves the elbow lever 112 in the indirect direction with respect to Figure 5 which stops the clamping of the jaws 107 and 108. In this regard the cam 154 acts as the cam 117 driven by the motor, but it differs from the latter by the fact that it is operated by hand to make the jaws act on the work by clamping, which facilitates the introduction of the thread at the start of a spool.
To lubricate the work, when it is introduced between the gripping dies. recourse is had to a lubricant reservoir 212 which is mounted on the upper edge of the plate and which is connected, via the passages 213 and 214, to the hole 77a made in the die holder.
Preferably, the nailer is made to include straightening rollers, the assembly of which is designated by 156. These rollers are formed as usual and are offset with respect to each other as shown in FIG. 4a so that the work 102 is straightened when it is pulled between the four offset rollers. The two rollers 157 and 158 placed on the right can rotate freely around pivots mounted on a slide 159 which is moved transversely with respect to the straightening frame by means of a lug 160 which, in turn, is moved transversely by a profiled lever 161 established to the right of the rectifier assembly 156.
When the lever 161 is raised to the horizontal position the recessed parts of the profiled faces 161a allow the slide 159 to move transversely away from the work 102 to facilitate the setting in of the thread of a new spool. To further facilitate this start-up, retaining rollers 162 and 163. The roller 162 can be used eccentrically. in 164. on a shaft 165 provided with a lever which, being operated. allows the roller 162 to be moved closer or further away from the structure.
As nails can be made by the machine at a very high speed, especially at such a speed that the nails do not have a chance to fall out fast enough, by the effect of gravity and after being cut from the work, to avoid the stubborn slider when it
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makes its next advance stroke, it is advantageous to use means by which the cut nails are necessarily separated from the path followed by the stubborn slide. This ejection 'makes it possible to obtain that the cut nails are thus separated immediately after cutting.
To obtain this desirable result, recourse is had to the device clearly visible in FIGS. 16 and 17 and comprising a lever 166 which can rotate around a pivot 167 carried by the frame and which supports a roller 168 cooperating with a cam 169 wedged on the frame. 'crank shaft.
The upper end of the lever 166 is hinged, at 170, to a rod 171, which is placed longitudinally of the machine and which passes through an added bracket 172 mounted on the cover 20. A collar 173 is attached to the rod 171. and a spring 174 is interposed between the collar and the bracket 172 to urge the lever 166 in the indirect direction to keep the roller 168 in contact with the cam 169.
An arm 175 is hinged to the front end of rod 171 and the lower end of arm 175 is attached to the right end of a cross shaft 176. The other end of shaft 176 is at the bottom. above the header slide and carries two flat and longitudinal arms 177, the outer ends of which carry a vertical tube 178 containing a plunger 179. The support of the rube 178 comprises a block 300 which can pivot, at 301, at the outer ends of the flat arm 177. A shoulder 302 is attached to the tube 178 and the latter is biased downwardly in the pivoting block 300 by a spring 181 which is wound around a shaft 303 carried by a block 304 fixed at 305 to the transverse bracket which supports shaft 176.
As the axis of the shaft 163 is established vertically above the shaft 176 and is located slightly in front of the latter, the spring 181- in reality completes an articulated parallelogram which guides the assembly. formed by the plunger 179 and the tube 178. As the tube 178 is biased downward by the spring 181 and as the plunger 179. housed in the tube 178, is biased downward by the coil spring 180 engaged in the tube, the nail ejector is able to expel nails having different dimensions and * hardnesses and which therefore oppose a variable resistance to the ejection.
As lever 166 oscillates under the control of cam 169, tube 178 is raised and lowered relative to the horizontal path followed by the header slide. As can be seen in FIG. 16, the cam 169 moves the tube 178 away from the path followed by the punch 17a of the slider during the formation of the head. In the tube 178 is housed a plunger 179 which comes into contact with the nail and which can perform a limited reciprocating movement in the tube.
The plunger 179 is biased downwardly by a coil spring 180 engaged in the tube. When the header slide moves back and when the work advances until it occupies its cutting position (figure 10), the spring 174 forces the arms 177 and the tube 178 which they support to lower the plunger 179 until that it comes into contact with the nail to be cut.
In this position, the mounting of the plunger spring 180 is such that energy is accumulated in said spring so that the plunger 179 presses the nail down before the nail is cut. As a result, as soon as the nail is released by the knives 65, the nail is positively thrown downward by the plunger 179 as an arrow is driven by a bow. The cam and lever device is such that the plunger 179 recoils as soon as the nail has moved away from the path followed by the enteter slide and the latter can advance to form the head of the nail. next.
To be sure that bits of metal, shavings and scale, formed during the manufacture of nails, are prevented from entering the bearings, bearings. and supports. or between other correct and movable parts of the machine, means are brought into play which surround and protect these parts at the places where these particles are produced.
Figures 14 and 15 show, more particularly, a fixed shield 182 established transversely to the machine and covering the
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cover 20. An additional shield 183 is connected, by a hinge 184, to the left side of the machine near the die-holder. The part 185 of this shield 183 is curved at right angles to the main part of the latter. and its upper part 186, forming a cover, is hinged to the upper edge of the shield 183 so that the shield, made up of several parts, can be brought to its closed position, shown in FIG. 1. When it is closed the vertical edge of the shield 183 butts by its edge 182a, against the fixed shield 182.
The horizontal edge of cover 186 rests against the vertical face of die holder plate 60 and the lower edge of shield 183 fits against the frame to prevent bits of metal or chips from escaping out. of the machine in this place. We see in Figures 13 and 14 that a pivoting shield
187 surrounds the nail ejector mechanism and thus prevents bits of metal from being expelled at this point in the machine.
To the right of the die holder is a swivel shield
188 with a hinged cover 189 and a side and integral part
190.The shield 188 is mounted, by a hinge 191, to the frame and can be closed to prevent the escape of metal bits and the like from this side of the machine. Each knife holder arm carries an elastic screen which extends vertically along the face of this arm which is adjacent to the die holder. In the arm 27 is formed a vertical groove in which is housed a plate 192 whose free edge rests on the inclined lateral face 193 of the plate 60. A similar plate 194 is mounted on the knife-holder arm 28 and bears on the face 195 of plate 61.
The elastic plates 192 and 194 conform to the shape of the faces 193 and 195 during the oscillating movements of the arms 27 and 28 preventing the expulsion of the metal ends around the knife arms during the operation of the machine. . Those skilled in the art will appreciate the advantages obtained in preventing chips and other bits of metal from escaping to damage bearings, bushings and wedges in moving parts of the machine.
It follows from the above that. when the shields 187 and 188 are closed, the parts used for cutting and forming the nail heads are surrounded on all sides except towards the bottom where the nails exit, the shavings and metal ends being directed towards a discharge passage and being discharged out of the machine below the level where the header slide is reciprocated. A screen or the like may be placed at the bottom of the discharge passage so that fine chips and metal ends can fall into a drawer 5a (figure 1) while the nails are unloaded, above screen, on the inclined plane 7.
The detailed description of the nail gun shows that a half cycle or a rotation of the crank shaft at an angle of 180 occurs between the formation of the nail head and the cutting of the finished nail, thus obtaining a movement of the nail. slider, as short as possible, to make a nail having a determined maximum length for the reason that the punch, which forms the head, is at its rear dead center and is as far apart as possible from the die-holder! when the nail is loosened and ejected.
The sudden tilting device, used to actuate the cut-off mechanism. avoids the use of cams and springs which limit, in a detrimental manner, the total operating speed of the machine. The device in question allows the use of a more efficient nail-ejecting mechanism. can be actuated by a rotating cam at a time of the machine cycle when the stop slide is at its rear dead center and a maximum interval
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exists between the gripping dies and the punch of the header slide.
Another advantage, resulting from the control by a tilting mechanism of the knife-holder arms, lies in the fact that the knives move with a minimum amplitude, the aforementioned arms being as far apart as possible at the time of the machine cycle when the stubborn slide is at its front neutral point.
The sudden tilting mechanism is constructed in such a way that the knives move at a relatively slow speed compared to that of the total movement of the arms which support them when these knives come into contact with the work, which decreases the impact on the material. work and thus increases their useful life. The actuation by a sharp tilting mechanism of the knives allows the use of stops which prevent the knives from going beyond their desired final position and it prevents one knife from coming into contact with the other after the nail is cut. It has been found that by operating the knives in this manner and preventing impact to the work and the knives, tungsten carbide knives can be used in a nail machine operating at high speed.
The particular stubborn slide and the particular control mechanism of the knives impose certain limitations as regards the adjustment in time and the operation of the device comprising the gripping dies. These must, of course, be removed sufficiently so that they let pass the burrs which are on the underside of the head of the nail before the stroke, by which one obtains the progress of the work, begins. .
The cam, which controls these dies, must move at an angle corresponding to about 20% of a full turn of the crankshaft and if a faster spacing of the dies is to be obtained, a stronger spring is needed. to keep the roller in contact with the cam, which affects the duration of use of the roller and its support. When bringing the dies together, the work should be gripped before the knives touch the wire so that the tip of the cut nail is not off-center.
For the device as described, the lever 84 which controls the gripping. compresses the spring 86 and the clamping pressure acts on the wire so that a significant shock is not produced on the roller 87 and the cam. As a result, about 10% of a full revolution of the cam is sufficient to close the dies after the feed movement is stopped and parting begins.
As only half of the machine cycle takes place during the forming of the nail head and the cutting of the nail, it is necessary, during a half turn of the crankshaft, to spread the dies. gripping, feed the wire to a suitable length, close these dies and cut the nail. During this half-turn of the crankshaft severe limitation is imposed on the feed mechanism because of the speed at which it has to operate. The advancement of the work takes place during the period which begins after the dies are spread enough to be cleared from the burrs formed on the underside of the nail head and before the moment when the dies grip the wire before starting to cut.
The end of the advance, over a length corresponding to that of the nail, must always occur at the same point of the cycle, as a function of time, of the machine by a premature termination of the advance stroke, with respect to the closing the gripping dies, would allow the work to move backward with the feed carriage. If the end of the feed movement is delayed relative to the closing of the gripping dies, a bending of the wire between the carriage and the dies.
In the feed mechanism in question, the wire advances a suitable length. and this -mechanism is arranged, with respect to the gripping dies, the header slide and the cutting mechanism, such that a total operating speed, for example greater than that for the-
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which one obtains the manufacture of more than 1000 nails per minute, can be achieved. The advancement of the structure, during a rotation of approximately
100 of the crankshaft. allows gripping dies to be pulled apart after forming the head, advancing the wire to a suitable length, closing the jaws and trimming the nail, all for half of a full turn of the crankshaft .
As goes without saying and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application or to those of the embodiments, of its various aspects. - ties. having been more especially indicated; it embraces., on the contrary, all the variants CLAIMS.
1. Machine for making nails, comprising on the one hand, a stubborn slide driven by a horizontal reciprocating movement under the control of a crank shaft and, on the other hand, two articulated knives to each other and established respectively above and below said head slider along an axis perpendicular to the direction of movement of said slider characterized in that abrupt tilting means (36.38.41 and 43.44 45 ) are articulated to the header slide and to the knives (27.28) to actuate said arms as a function of time with respect to the movement of the header slide.