Brevet FR2281184A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne une tête tournante de refoulement pour machine de refoulement à froid à vitesse élevée et elle vise plus particulièrement une tête tournante du type à plateau diviseur pour la fabrication de rivets, rivets tubulaires, vis à tFte creuse, vis à tète hexagonale, Mis à bois et boulons, vis mécaniques, boulons pour automobiles, vis taraudeuses et vis à tête ronde cruciforme, vis à tête fraisée, ovale ou carrée, dont la tige et la tête ont des dimensions sensiblement différentes et parfois des formes complexes. Un agencement classique de matrice et de têtes de refoulement est représenté aux figures 1 et 2. A l'extrémité avant d'un coulis seau 1 est fixée une tête verticale de refoulement 2 qui porte deux outils de refoulement ou poinçons 3 et 4; la tête 2 peut se déplacer verticalement. L'arbre excentrique (non représenté) du dispositif est tenu de tourner deux fois pour que le coulis seau 1 effectue deux courses assurant le déplacement vers le haut et vers le bas de la tète de refoulement 2 pour produire une opération de refoulement. Les mouvements de va-et-vient horizontal et vertical simultanés rendent cette construction extrêmement complexe et l'alignement des centres du poinçon et de la matrice est très difficile à réaliser.En outre, des erreurs et des malfaçons se produisent souvent en cours de fonctionnement et il faut des opérateurs hautement qualifiés pour manipuler la machine et assurer son fonctionnement précis. En outre, on rencontre quantité de difficultés pour coordonner avec précision la durée des opérations d'alimentation et de découpage des tronçons de fil et le travail de la tête de refoulement, en une séquence régulière. De plus, le réglage de la durée de ces deux opérations prend un temps consi dérable, ce qui réduit notablement le rendement de la machine et la rend impropre aux besoins de production en grande série existants. L'invention a pour but de surmonter les inconvénients précités au moyen d'une tête de refoulement tournante, du type à plateau diviseur pour machines de refoulement à froid à grande vitesse, de construction simple et robuste, donnant des produits de qualité sans malfaçons et dont le rendement peut atteindre cinq fois celui des machines de refoulement à froid classiques. La tête de refoulement suivant l'invention comporte plus de trois matrices (ce qui signifie que trois courses ou trois stades d'usinage étaient nécessaires jusqu'à présent) et elle comporte le même nombre de tiges d'éjection, c'est-à-dire une tige d'éjection par matrice, de sorte qu'une pièce est formée à chaque course du coulis seau. Le procédé de refoulement est du type refoulement à froid par déformation plastique en trois fois ou davantage, et on peut utiliser une matrice refroidie par un jet d'huile pour accroître la durabilité des matrices. La tête cylindrique comporte en outre un disque de friction, une roue à rochet et son cliquet.Les éléments qui constituent les matrices sont vissés dans des logements correspondants pratiqués dans la tête de refoulement, et, de la même façon, des poinçons sont disposés sur un mecanisme porte-poinçons, de sorte que la tête de refoulement suivant l'invention peut effectuer une opération très précise et facilite le réglage de la coordination de l'amenée et du refoulement des pieces. Les risques d'erreur en cours de fonctionnement sont réduits et la machine ne nécessite pas l'intervention de personnel très qualifié. Tous ces éléments concourent à un fonctionnement extrêmement rapide et régulier de la machine à refouler. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, donnés dans un but non limitatif, et qui représentent un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins les figures 1 et 2 sont des vues de face, partiellement en coupe, de dispositifs classiques de matrices et de poinçons pour machines à refouler; la figure 3 est une vue en plan, partiellement en coupe, d'une machine à refouler à grande vitesse comportant une tête tournante de refoulement suivant l'invention; la figure 4A est une vue en coupe suivant la ligne D-D de la figure 3; la figure 4B est une vue en coupe suivant la ligne E-E de la figure- 3; la figure 5 est une vue en partie en coupe de la tête de refoulement de l'invention. Comme représenté sur la figure 3, la force d'entraînement nécessaire à l'entraînement de l'ensemble de la machine est fournie par un arbre excentrique principal 20 entraîné par un moteur 10, par l'intermédiaire de poulies trapézoidales 11 et 13 et d'une courroie trapézoîdale 12. Sur l'arbre excentrique principal 20 sont clavetés un pignon conique 21 et un pignon droit 22, et sur l'excentrique est articulée une tige de liaison 31 qui actionne un coulisseau 30. Le pignon conique 21 de l'arbre principal 20 engrène avec un pignon conique 41 pour entraîner un arbre excentrique 40 de découpage du fil sur l'excentrique duquel est montée une tige de liaison 42 reliée par son autre extrémité à un arbre coulissant 50 qui effectue un mouvement de va-et-vient et porte à son autre extrémité un outil de coupe 51.A son extrémité libre l'arbre excentrique 40 porte un disque excentrique tournant 43. Une biellette de liaison 44 est articulée par une de ses extré- mités sur le disque excentrique 43 et par son autre extrémité sur une manivelle 61 qui est reliée à un disque de friction 611 d'une tête tournante de refoulement 60 du type à plateau diviseur pour lui transmettre un mouvement intermittent prédéterminé. La machine comprend en outre un mécanisme de percussion 80 et des rouleaux d'alimentation 92 qui reçoivent le fil métallique 90 après passage dans un redresseur 91. La tète tournante de refoulement 60 est constituée par un corps cylindrique sur la face d'extrémité duquel sont fixées trois matrices de refoulement ou davantage 701, 702 ... 705 (trois courses) et une partie de tige d'éjection 711, 712 ... 715 est fixée à chacune des matrices 701, 702... Sur la tête de refoulement 60 sont fixés des rochets 601, en nombre égal au nombre de matrices qui coopèrent avec un cliquet 62. Par l'extrémité avant ouverte de la matrice,en introduit d'abord un tube de guidage 741, 742... 745 pour une tige d'éjection 761, 762 ... 765, puis on glisse une matrice en acier au tungstène 721,- 722 ... 725 et on fixe toujours par l'avant un manchon chanfreiné 731, 732 ... 735 pour maintenir solidement la matrice dans la tête 60. On dispose ensuite un ressort 751, 752 ... 755 sur la tige 761, 762, 765 et on introduit cette dernière par l'ouverture arrière de la matrice. L'extrémité arrière de la tige d'éjection 761, 762, 765 est reliée par l'in térieur à la partie de tige d'éjection 711, 712 ... 715 que l'on retient dans la matrice au moyen d'un boulon creux 771, 772 775 réglé à une longueur prédéterminée et que l'on fixe finalement solidement au moyen d'une vis de réglage 781, 782, 785.En outre, la tige d'éjection comporte des garnitures d'amortissement 791, 792... faites dans une matière plastique spéciale. Dans le mode de réalisation représenté, la tête 60 comporte cinq matrices. La tête tournante est entraînée par la manivelle 61 et ie disque de friction 611, les rochets 601 coopérant avec le cliquet 62 pour faire tourner la tête 60 avec précision et régularité d'un cran entre deux matrices, tandis que le coulisseau 30 effectue un mouvement alternatif de refoulement. Le coulisseau 30 a le même diamètre que la tête tournante et il porte un outil qui correspond à la matrice 701 pour enfoncer un tronçon de fil dans la matrice lorsque celle-ci est dans la position voulue. Des outils ou poinçons nO 1, n02 et nO 3 sont respectivement montés dans l'ordre correspondant aux matrices 702, 703, 704.A la matrice 705 correspond un orifice pour l'éjection des pièces par la tige d'éjection de la matrice hors de la tête de refoulement. Lorsque la tête tourne cinq fois d'un cran entre deux matrices, le coulisseau 30 effectue cinq phases de travail (c'est-à-dire cinq mouvements alternatifs). Lorsque le coulisseau 30 effectue une course, il pousse simultanément un tronçon de fil métallique découpé à la longueur voulue dans la matrice 701; il permet aux tronçons de fil dans les matrices 702, 703 et 704 d'être refoulés par les outils nO 1, nO 2 et nO 3; et il extrait le produit fini de la matrice 705 grâce au mécanisme d'éjection. Pour chaque course, c'est-à-dire pour la rotation d'un cran entre deux matrices de la tête tournante, une pièce peut être refoulée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au modede réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATI-ONS 1.- Tête tournante de refoulement pour machine de refoulement à froid à grande vitesse, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de matrices réparties sur la périphérie de la face d'ex trémité de ladite tête, chaque matrice comportant un mécanisme d'éjection, un coulisseau pourvu d'une pluralité de poinçons étant disposé vis- -vis desdites matrices, la position de chaque poinçon correspondant à celle d'une matrice, ladite tête de refoulement étant entraînée par un mécanisme comportant un embrayage à friction et un système de roue à rochets et de cliquet qui sont montés sur ladite tète. 2.- Tête de refoulement suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est du type à plateau diviseur. 3.- Tête de refoulement suivant la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'un produit fini est obtenu à chaque course du coulis seau. 4.- Tète de refoulement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une biellette de liaison relie un disque de friction de l'embrayage précité à une tige de manivelle qui transmet 1' entraînement d'un arbre tournant de la machine de manière à faire tourner ladite tête de refoulement de façon intermittente d'une valeur prédéterminée.