Brevet FR2187445A1 — publié le 19740118

La présente invention concerne les dispositifs pour le travail des métaux par déformation, et plus particulièrement les dispositifs pour le gaufrage de bandes métalliques. L'invention peut être utilisée avantageusement pour la fabrication de garnissage pour les échangeurs de chaleur à plaquettes et nervures, pour lesquels les exigences concernant la précision de la hauteur des gaufres sont sévères. On connaît des dispositifs pour le gaufrage de bandes au moyen de poinçons reliés cinématiquement à un arbre à cames de commande de déplacements rectilignes-alternatifs dans une direction perpendiculaire à l'élément d'appui fixe de l'un des poinçons, élément qui comporte une rainure pour le passage de l'autre poinçon dont l'élément d'appui est adapté de manière à se déplacer conjointement avec le premier poinçon dans une direction parallèle à l'élément d'appui fixe. Dans ces dispositifs connus, lesdites mouvements des poinçons sont commandés par une came. La came agit directement sur l'un des poinçons tandis qu il agit sur l'autre par l'intermédiaire d'un poussoir. Entre chaque poinçon et son élément d'appui est prévu un espacement. Cet espacement reste constant et sa valeur est supérieure à l'épaisseur de la bande à traiter, car il est prévu non seulement pour l'engagement de la bande dans le dispoeftif, mais aussi pour le déplacement libre de l'élément d'appui mobile, avec l'un des poinçons, dens une direction parallèle à Mé ] #neftd'ap#uifxe. La présence d'un espacement constant entre les poinçons et leurs éléments d'appui ne permet pas d'obtenir des faufres de hauteur strictement constante et de forme rectangulaire, et ce par suite du contournement libre des poinçons par la bande à traiter. La hauteur constante des gaufres est surtout indispensable pour la fabrication d'échangeurs de chaleur à plaquettes et nervures. Si cette condition n'est pas respectée, une partie des gaufres du garnissage ne se soudent pas à la surface primaire de l'échangeur de chaleur, ce qui provoque une réduction de sa conductivité thermique et de sa robustesse. La forme rectangulaire des gaufres est nécessaire pour assurer une plus grande résistance du garnissage des échangeurs de chaleur à plaquettes et nervures fonctionnant sousdespressxss éitiscumoyemes. On sait que pendant le fonctionnement d'un dispositif quelconque, les surfaces de contact des pièces du dispositif s'usent, ce qui réduit la précision d'exécution des pièces fabriquées, nécessite des réparations du dispositif et entraîne des difficultés pendant son utilisation. Dans les dispositifs de gaufrage connus, l'usure des surfaces de contact de la came, du poinçon et du poussoir entraîne une réduction toujours plus importante de la course des poinçons. Il en résulte une augmentation toujours plus importante des espacements entre les poinçons et leurs éléments d'appui, ce qui à son tour se traduit par une réduction de la hauteur des gaufres formées sur la bande. L'usure des surfaces de frottement des pièces assurant le déplacement de l'un des poinçons dans une direction parallèle à l'élément d'appui fixe, entraîne en outre une réduction de la valeur de ce déplacement, et les poinçons commencent alors à "entailler" la bande à gaufrer. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, l'invention vise un dispositif pour le gaufrage de bandes au moyen de poinçons dont les déplacements et la liaison cinématique avec l'arbre à came de commande seraient conçus de manière à assurer la formation de gaufres d'une forme donnée et de même hauteur, tout en permettant l'utilisation commode et en assurant la fiabilif du dispositif en fonctionnement. Cet objectif est atteint à l'aide d'un dispositif pour le gaufrage de bandes dans lequel, selon l'invention, chaque poinçon comporte des moyens assurant son retrait par rapport à son propre élément d'appui au moment de l'avance de la bande àgaufrer lesdits moyens comprenant une came supplémentaire fixée sur l'arbre à came de commande et agissant sur un poussoir monté sur l'un des bras d'un levier dont l'axe d'oscillation est fixe et dont l'autre bras est relié au poinçon, de manière à communiquer à celui-ci des déplacements rectilignes-alternatifs à partir dudit arbre à cames. Avantageusement, l'un des bras du levier précité est t exécuté sous forme d'un étrier chevauchant l'arbre à cames de commande et portant sur un côté le poussoir de retrait du poinçon, et sur l'autre coté, un poussoir se trouvant en contact élastique permanent avec la came de commande dudit arbre. Le dispositif de gaufrage de bandes conforme à la présente invention assure l'obtention de gaufres de même hauteur et de forme déterminée, est commode en exploitation et fiable en service. Dans l'exposé qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple concret mais non limitatif de réalisation illustré par les desssins annexés sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement le dispositif de gaufrage de bandes conforme à l'invention (vue en coupe longitudinale avec arrachement partiel); - la figure 2 est une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1 (à plus grande échelle); - les figures #a,b,c,d,g et i illustrent la séquence de déplacement des poinçons pendant le gaufrage de la bande. le dispositif pour le gaufrage de bandes comprend des poinçons 1 et 2 (figure 1) reliés cinématiquement à un arbre à came de commande pour la réalisation alternée de leurs mouvements rectilignes-alternatifs (en sens opposés) dans la direction des flèches A, perpendiculairement à l'élément d'appui fixe 3 de l'un des poinçons 1. L'élément d'appui fixe 3 est monté sur le bâti 4 et comporte une rainure 5 pour le passage de l'autre poinçon 2. L'élément d'appui 6 du poinçon 2 est adapté de manière à se déplacer conjointement avec le poinçon 1 dans le sens des flèches B, parallèlement à l'élément fixe 3. Conformément à l'invention, chaque poinçon comporte des moyens assurant son retrait par rapport à son propre élément d'appui au moment de l'avance de la bande à gaufrer du ruban à plier 7. Ces moyens comprennent une came supplémentaire calée sur l'arbre 8 à came de commande et coopérant avec un poussoir 10 fixé sur le bras C d'un levier il dont l'axe d'oscillation 12 est fixe et dont l'autre bras D est relié au poinçon pour lui communiquer des mouvements rectilignes-alternatifs à partir de l'arbre à cames 8. Conformément à l'invention, le bras C du levier 11 est exécuté sous forme d'un étrier chevauchant l'arbre à cames 8 et porte sur un côté le poussoir 10 destiné à réaliser le retrait du poinçon, et de l'autre un poussoir 13 en contact élastique permanent avec la came de commande 14 calée sur l'arbre 8. Dans l'exemple concret d'éxécution considéré, les poinçons 1 et 2 sont respectivement #fixés dans des coulisseaux 15 et 16. le coulisseau 15 portant le poinçon 1 est monté sur un guidage ménagé dans un chariot 17 qui se déplace dans la direction des flèches B, parallèlement à l'élément d'appui fixe 3, sur un guidage 18 fixé au bâti 4. Ce déplacement du chariot 17 conjointement avec le coulisseau 15 portant le poinçon 1 est réalisé à partir d'une came 19 fixée sur l'arbre 8 et coopérant alternativement avec des poussoirs 20 à ressort disposés diamétralement par rapport à la came 19 sur/un support 21 solidaire du guidage 18. le coulisseau 16 portant le poinçon 2 est monté dans un guidage 22 du bâti 4. le poussoir 13 (figure 2) est constitué par un fourreau à l'intérieur duquel se trouve un ressort 23 dont une extrémité s'applique sur son fond, tandis que son autre extrémité est soumse à l'action d'une vis 24. La vis 24 sert à régler l'effort du ressort 23 en assurant de cette façon un contact élastique permanent entre le poussoir 13 et la came de commande 14. les poussoirs 20 sont exécutés d'une façon analogue aux poussoirs 13. Dans l'exemple considéré,l'arbre à cames 8 est constitué par deux arbres identiques reliés cinématiquement entre eux par une transmission à engrenages (non représentée) dont le rapport est de 1/1. les cames de commande 14 sont montées sur ces arbres de façon à assurer l'alternance des mouvements rectilignesalternatifs des poinçons 1 et 2 dans des sens opposés. le dispositif proposé fonctionne de la façon suivante. le moteur électrique 25 étant mis en marche (figure 1), le mouvement de rotation est transmis aux arbres à cames 8 par les courroies de transmission trapézoidales 26 et un réducteur (non représenté). La came supplémentaire 9, destinée à effectuer le retrait du poinçon 1, est montée sur l'arbre à cames 8 de façon à agir sur le poinçon 1 par l'intermédiaire du poussoir 10 et du levier il, en formant un espacement entre le poinçon 1 et son élément d'appui 3, au moment de la séparation maximale du poinçon 2 par rapport à son élément d'appui 6. Cet espacement résulte du fait que le ressort 23 du poussoir 13 qui se trouve en contact élastique permanent avec la came 14, est comprimé, A ce moment, la bande à gaufrer 7 est avancée, par l'intermédiaire des galets de guidage 27 fixés sur le support 28 dans l'espacement entre le poinçon 1 et l'élément d'appui 3. Ensuite, la came 9 se sépare du poussoir 10 et le poinçon 1, sous l'action de la force élastique du ressort 23 transmise par le levier 11, applique la bande 7 sur l'élément d'appui 3 (figure 3a). L'arbre à cames 8 (figure 1) continuant de tourner, la came de commande 14 procède, par l'intermédiaire du poussoir 13, (avec lequel elle est en contact permanent) et du levier 11, au déplacement du poinçon 2 vers son élément d'appui 6. Le poinçon 2 applique alors la bande 7 sur l'élément d'appui 6, ensuite le ressort 23 du poussoir 13 est comprimé, car la came 14 est exécutée de façon à transmettre au poussoir 13 un déplacement supérieur à la course totale du poinçon 2 égale à la distance entre l'élément d'appui 6 et la position de séparation maximale de ce dernier par rapport à cet élément (figure 3b). En continuant de tourner, la came de commande 14 (figure 1j de l'arbre 8 entre en contact avec le poussoir 10 et, par l'intermédiaire du levier 11, communique au poinçon 1 un mouvement qui l'éloigne de son élément d'appui 3 sur une distance égale à sa course complète, supérieure à la distance entre les éléments 3 et 6. Cette distance détermine la hauteur des gaufres. La came supplémentaire 9, destinée à réaliser le retrait du poinçon 2, agit sur le poinçon 2 par l'intermédiaire du poussoir 10 et du levier 11, eiformant un espacement entre le poinçon 2 et son élément d'appui 6 et en libérant la bande à gaufrer 7 (figure 3c). Cet espacement est obtenu grâce au fait que le ressort 23 (figure 1) du poussoir 13 se comprime. Ensuite, la came 19 agit sur le poussoir gauche 20 et déplace à gauche d'un pas de gaufrage complet, le chariot 17 le long du guidage 18 jusqu'à application de l'écrou de réglage 29 sur le bâti 4. Le pas de gaufrage complet est égal à l'épaisseur totale des poinçons 1 et 2 et à deux épaisseurs de la bande à gaufrer 7. Ensuite, le ressort 23 du poussoir gauche 20 est comprimé, c est-à-dire que la came 19 communique au poussoir 20 une course supérieure au pas complet de gaufrage. Quand les déplacements mentionnés ci-dessus sont achevés, les poinçons 1 et 2 ont terminé une moitié de gaufre. L'arbre à cames 8 continuant de tourner, la came de commande 14, par l'intermédiaire du poussoir 13 avec lequel elle est en contact élastique permanent et du levier 11, transmet le mouvement au poinçon 1 pour le déplacer vers son élément d'appui 3. le poinçon 1 applique alors la bande 7 sur l'élément d'appui 3, après quoi le ressort 23 du poussoir 13 est comprimé du fait que la came 14 est exécutée de façon à transmettre au poussoir 13 un déplacement supérieur à la course complète du poinçon 1, égale à la distance entre l'élément d'appui 3 et la position de séparation maximale de ce dernier par rapport à cet élément (figure 3e). Ensuite la came de commande 14 (figure 1) montée sur l'arbre 8 tourne et entre en contact avec le poussoir 10 en communiquant, par l'intermédiaire du levier 11, un mouvement qui éloigne le poinçon 2 de l'élément d'appui 6 sur une distance égale à sa course complète, supérieure à la distance entre les éléments 3 et-6. La came supplémentaire 9, destinée à effectuer le retrait du poinçon 1 agit, sur le poinçon 1 par l'intermédiaire du poussoir 10 et du levier 11, en formant unoepacement entre le poinçon 1 et son élément d'appui 3 pour dégager la bande à gaufrer 7 (figure 3g). Cet espacement résulte du fait que le ressort 23 du poussoir 13 se comprime. Ensuite la came 19 (figure 1) agit sur le poussoir droit 20 et se déplace à droite,d'unpesdegaufrsgecomplet,etdéplsce le chariot 17 le long du guidage 18 jusqu a ce que l'écrou de réglage 30 s'applique sur le bâti 4. En se déplaçant conjointement avec le chariot 17, le poinçon 1 déplace d'un pas la bande à gaufrer 7. Ensuite s'opère la compression du ressort 23 du poussoir droit 20, car la came 19 communique au poussoir 20 une course supérieure à un pas complet de gaufrage. La came supplémentaire 9 se sépare du poussoir 10, et le poinçon 1 sous l'action de l'élasticité du ressort 23, applique la bande 7 sur l'élément d'appui 3 (figure 3i). Ainsi, se termine un tour complet de l'arbre à cames 8, au cours duquel les poinçons 1 et 2, cyprès avoir exécuté tous les déplacements décrits plus haut, réalisent une gaufre complète. A chaque tour suivant de l'arbre à cames 8, unek gaufre complète se forme sur la bande. D'après l'exposé donné ci-dessus, il est évident que le gaufrage de la bande par un poinçon du dispositif proposé s'effectue au moment où la bande est appliquée par l'autre poinçon sur son élément d'appui, tandis qu'au moment du déplacement de la bande celle-ci est libérée de tout effort de compression grâce à la formation d'espacements entre les poinçons et leurs éléments d'appui. Une telle exécution du dispositif proposé permet de former dans la bande des gaufres particulièrement précises en hauteur. La hauteur des gaufres est déterminée par la distance entre les éléments d'appui. La formation des espacements entre les poinçons et leurs éléments d'appui assure la conservation de la qualité et de la forme des gaufres au moment du déplacement de la bande à gaufrer. Il est évident que le dispositif proposé peut être également utilisé pour l'obtention de gaufres autres que celles de forme rectangulaire. A cet effet, on peut utiliser des poinçons interchangeables de différentes configurations, dont la forme sera reproduite sur la bande au cours du gaufrage. Dans le dispositif proposé, l'usure des surfaces de contact des cames, des poussoirs et des poinçons n influence pas la précision de la forme et de la hauteur des gaufres exécutées, du fait que la chaîne cinématique du dispositif comporte des cames qui communiquent aux poussoirs des déplacements supérieurs à ceux nécessaires, et que les éléments élastiques (ressorts) compensent l'usure des surfaces de contact des pièces. Ainsi est assurée une fiabilité élevée du dispositif, qui est en outre facile à utiliser et permet de supprimer les réglages fréquents au cours de son fonctionnement. le dispositif proposé peut être utilisé avantageusemet pour l'exécution des garnissages des échangeurs de chaleur à plaquettes et nervures, pour lesquels les exigences concernant la précision de la hauteur des gaufres sont sévères. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si cellesci sont exécutées suivant l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDiCATIONS 1.- Dispositif pour le gaufrage de bandes au moyen de poinçons reliés cinématiquement à un arbre à came de commande assurant les déplacements rectilignes-alternatifs alternés desdits ponçons en sens contraires perpendiculairement à un élément fixe servant d'appui à l'un des poinçons et comportant une rainure pour le passage de l'autre poinçon dont l'élément d'appui est mobile conjointement avec le premier poinçon parallèlement à l'élément fixe d'appui de celui-ci, caractérisé en ce que chaque poinçon comporte des moyens assurant son retr#ait par rapport à son propre élément d'appui au moment de l'avance de la bande à gaufrer et composés d'une came supplémentaire montée sur l'arbre à came de commande, et d'un poussoir coopérant avec ladite came supplémentaire et fixé sur le bras d'un levier dont l'axe d'oscillation est fixe et qui, par son autre bras, est relié au poinçon correspondant pour lui communiquer des déplacements rectilignes-alternatifs à partir dudit arbre de commande. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bras dudit levier opposé à celui qui est relié au poinçon est exécuté sous forme d'un étrier chevauchant l'arbre de commande précité et portant d'un côté le poussoir assurant le retrait du poinçon, et de l'autre un poussoir en contact élastique permanent avec la came de commande montée sur l'arbre précité.