Brevet FR2414373A1 — publié le 19790810

La présente invention concerne un outil de sertissage permettant de réaliser le serti d'un bord d'ouverture d'un flan destiné préférentiellement mais non exclusivement à la fabrication d'éviers métalliques du type comportant une paillasse dont le bord de l'ouverture forme, après sertissage, un bourrelet interne à 1800 terminé par une bordure appliquée sur la face interne de la paillasse et sertissant une aile d'une collerette de montage. De manière connue, l'ouverture et son bord tombé sont réalisés avant le sertissage proprement dit qui met en oeuvre une presse en deux parties comportant une matrice ou étampe inférieure fixe et un poinçon supérieur mobile. On connaît déjà des outils de sertissage ou d'étampage de ce type, mais ils n'ont pas donné satisfaction dans le cas particulier du serti dont s'agit du fait que, travaillant en une passe unique, il se produit, à la place du bourrelet, soit un véritable pli du métal accompagné le plus souvent de cassures, soit un contre-bourrelet externe ou une déformation excessive du bourrelet vers la partie opposée de la bordure, ce qui rend un tel sertissage inexploitable soit pour des raisons esthétiques, soit pour des raisons de résistance mécanique, soit pour des raisons de montage ulté- rieur. De plus, l'expérience enseigne qu'il est considéré comme pratiquement impossible de réaliser en une passe unique, avec un métal tel que l'acier inoxydable, un jonc régulier formant pli à 1800 sans déformation excessive du métal, sans cassure , etc.. C'est pourquoi, on a recours a des procédés à deux passes successives : pré-sertissage et sertissage de finition, séparées par une phase de traitement, notamment thermique, du flan de métal. Cependant, ces procédés sont longs, coûteux, difficiles, mettant en oeuvre des moyens complexes. Le but de la présente invention est donc d'obtenir, à partir d'un flan du type décrit, un jonc régulier par une opération d'étampage, en une seule passe. A cet effet, elle propose un outil de sertissage dans lequel. la matrice ou étampe inférieure comprend des moyens de soutien de la paillasse et des moyens de centrage de celle-ci; le poinçon supérieur comprend des moyens de présertissage ou d'amorçage du sertissage dans une première phase de la passe unique et des moyens de finition du sertissage dans une seconde phase ultérieure de la même passe. L'outil selon l'invention permet donc de réaliser le sertissage en deux phases mais en une passe unique, sans que n'apparaisse aucune déformation du bourrelet ou de cassure du matériau. D'autres avantages de l'invention apparaissent, en outre, d'après la description d'une forme d'exécution préférée mais nullement limitative, faisant bien comprendre l'invention et le dessin annexé dont La figure 1 est une vue schématique, partiella , en coupe axiale,de l'outil de sertissage selon l'invention. La figure 2 est une vue partielle en coupe axiale, à plus grande échelle, de l'outil à l'état de repos. La figure 3 est une vue partielle en coupe axiale de l'outil à la fin de la première phase de la passe. La figure 4 est une vue partielle en coupe axiale de l'outil à la fin de la seconde phase de la passe. La figure 5 est une vue schématique partielle, en élévation et en coupe axiale, de la paillasse ainsi qu'elle est présentée à l'outil, la collerette posée sur elle et La figure 6 est une vue schématique, partielle, en élévation et en coupe axiale, de la paillasse selon la figure 5, le sertissage terminé. L'outil de sertissage selon l'invention est applicable préférentiellement, mais non limitativement, à la réalisation d'un serti le long du bord d'une ouverture d'un flan, par exemple en acier inoxydable, destiné notamment à la fabrication d'éviers. Ces éviers ne faisant pas directement partie de l'invention sont du type comportant une paillasse 1 percée d'une ouverture dont le bord forme, après sertissage, un bourrelet 2 interne à lao0, terminé par une bordure 3 maintenant une aile 4 d'une collerette 5 appliquée contre la face interne de la paillasse (figure 6). Lorsque l'évier est présenté à l'opération de de sertissage, pour mettre en oeuvre l'outil selon l'invention, l'ouverture a été déjà réalisée antérieurement et son bord a été tombé pour prendre la forme générale d'un cylindre de mAme axe que l'ouverture (figure 5). L'outil de sertissage est une presse en deux parties à savoir une matrice ou étampe inférieure 6 horizontale, fixée de manière appropriée à la table fixé de la presse (non figurée) et un poinçon supérieur 7 également fixé de ma nière appropriée au pilon de la presse mobile verticalement (également non figuré), auquel sont associés des moyens d'en trainement. L'étampe 6 comprend, en premier lieu, une semelle support inférieure 8, normalement fixée sur la table de la presse; en second lieu, des moyens de soutien de la paillasse 1, rigidement fixée à la périphérie de la semelle, constitués, par exemple, par une ceinture inférieure 9; en troisième lieu, des moyens de centrage de la paillasse 1 sur les moyens de soutien, constitués par exemple par un centreur 10, logé dans l'espace central de la ceinture ayant notamment une forme de plaque cylindrique annulaire de même axe que la ceinture 9 comportant un creux 11, trou ou enfoncement. Au centreur 10, adjacent au bord interne de la ceinture 9, sont associés des moyens élastiques tels que le centreur 10 puisse coulisser en sens axial. Ces moyens élastiques sont notamment constitués par des tampons à ressorts 12, régulièrement placés autour de l'axe du centreur 10, en nombre suffisant, logés dans des réserves ménagées à cet effet dans la semelle 8, sur laquelle ils sont en appui,sollicitant en permanence le centreur 10 dans le sens de son e-car- tement axial de la semelle 8. En situation de repos, (figures 1 et 2) de l'outil de sertissage, les tampons à ressorts 12 sont détendus et la face horizontale supérieure 10a du centreur 10 saille par rapport à la face horizontale supérieure 9a de la ceinture 9 de sorte que, lorsque la paillasse 1 est posée sur la ceinture 9, le centreur 10 pénètre dans l'ouverture de celle-ci afin que la paillasse 1 soit maintenue par rapport à l'outil dans une position précise et fixe dans laquelle la bordure 3 entoure le centreur 10. L'étampe 6 comprend également une butée inférieure 13 en forme de table plane horizontale de même axe que le centreur 10, logée dans le creux 11, en appui sur la semelle 8 et fixée à celle-ci, dont la face horizontale supérieure 13a est au moins sensiblement dans le même plan que la face 9a. Le poinçon supérieur 7 comprend une semelle support supérieure 14 normalement fixée au pilon de la presse; des moyens de pré-sertissage ou d'amorçage du sertissage, notamment en réalisant un premier rabat du bord tombé à l'issue d'une première phase d'une passe unique de mise en oeuvre de l'outil; et et des moyens de finition du sertissage à l'issue d'une seconde phase de la même passe. Les moyens d'amorçage sont constitués notamment par un poinçon 15 ayant de préférence, mais de manière non limitative, une forme de ceinture limitée extérieurement par une face cylindrique dont l'arête inférieure extérieure est cassée et forme une entaille 16 ou arrondi de forme incurvée à concavité tournée vers l'extérieur du poinçon 15 atteignant sensiblement perpendiculairement la face horizontale inférieure 15a du poinçon. Le poinçon 15 est soutenu par la semelle 14 par l'intermédiaire de moyens élastiques notamment des tampons à ressorts 17, solidaires de la semelle 14, placés de manière que le poinçon 15 et l'étampe 6 soient normalement coaxiaux et ee quelle que soit la position du pilon de la presse dans sa course. Lès tampons à ressorts 17 sollicitent, en permanence , le poinçon 15 dans le sens de son écartement axial de la semelle 14. Les moyens de finition du sertissage sont constitués notamment par une ceinture supérieure 18, supportée rigidement par un support de ceinture 19 lui-me-me rigidement fixé à la semelle supérieure 14. La face cylindrique périphérique intérieure de la ceinture 18 est en contact ou au voisinage =.IXdiat de la face cylindrique extérieure du poinçon 15, de manière à pouvoiroeulisser a.xialement l'une par rapport à l'autre sans frottement appréciable. La face inférieure 18a de la ceinture est préférentiellement incurvée ou biseautée à un ou plusieurs degrés , à convexité générale tournée vers la semelle 14 c 'est-à-dire que le bord intérieur de la face 18a est plus proche de la face horizontale inférieure 15a du poinçon que le bord extérieur. En situation de repos (figures 1 et 2) de l'outil de sertissage, les tampons à ressorts 17 sont détendus et la face 15a du poinçon 15 ainsi que l'entaille 16 saillent par rapport à la face 18a. De plus, un certain espacement axial existe entre la face 18a et l'entaille 16. Le poinçon supérieur 7 comprend également une butée supérieure 20 notamment en forme générale de plateau plan, horizontal, logé dans le creux défini par la ceinture 18 rigidement solidaire de la semelle 14, dont la face inférieure 20a de butée se trouve normalement écartée, lorsque l'outil est au repos, de la face horizontale supérieure 15b du poinçon 15 qui est susceptible, quand l'outil est mis en oeuvre, de venir en appui sur elle. Lorsque la presse est au repos, les faces 15a et lOa sont écartées l'une de l'autre ce qui permet l'introduction entre elles diune paillasse 1 avec son bord tombé dirigE vers le haut et son dépôt ultérieur sur la ceinture 9 en position centrée. Lorsque la presse est ensuite actionnée, à partir de sa position de repos, le pilon descend pour se rapprocher de la table fixe, de manière que l'écartement entre les faces 15a et 10a diminue progressivement. La première phase de la passe unique de sertissage commence lorsque l'entaille 16 vient en contact avec le bord libre supérieur de la bordure 3. Du fait de la forme incurvée de cette entaille, de la résistance opposée par les tampons à ressorts 17 et du mouvement du poinçon 15, La bordure 3 est refoulée vers l'extérieur jusqu'à ce que (figure 3) la face 15a du poinçon 15 vienne au contact de la face 10a du centreur 10. Celui-ci est ensuite déplacé vers le bas en direction de la semelle 8 à l'encontre des tampons à ressorts 12, en étant ainsi escamoté dans la ceinture 9 et ce, jusqu'à ce que la face 15a vienne au contact de la face 13a de la butée 13.A l'issue de cette première phase, le rabat du bord tombé est amorcé. Dans la première phase, ce sont la ceinture 9, le centreur 10, la butée 13 et surtout le poinçon 15 qui sont actifs. Au contraire, il est essentiel que la ceinture 18 soit escamotée sans interférer avec le bord tombé ce qui explique son écartement axial avec le poinçon 15 et la puissance relative plus-forte des tampons à ressorts 17 par rapport aux tampons à ressorts 12 La course de pré-sertissage du poin çon 15 correspondant à cette première phase est définie par la butée 13. La seconde phase succède alors à la première phase lorsque le pilon de la presse poursuivant son mouvement, les tampons à ressorts 17 sont progressivement bandes, le poinçon 15 restant fixe. La ceinture 18 coulissant sur ce dernier vient en contact par sa face inférieure 18a,plus précisés ment par son bord intérieur, avec la partie médiane de la bordure 3 saillant et échappant de l'entaille 16 dont le rôle est alors de maintenir la partie interne de la bordure 3 déjà incurvée pour l'empêcher d'être déformée de façon intempestive. Le mouvement est poursuivi ultérieurement.: le bord libre de la bordure 3 vient d'abord au contact de la paillasse; ensuite la ceinture 18 exerce une déformation complémentaire de la bordure 3 de manière que sa partie extreme libre soit appli quée sur la paillasse et que, finalement la bordure 3 présente un point d'inflexion comme illustré sur la figure 6. La seconde phase est alors terminée et la face 20a vient au contact de la face 15b, ce qui définit donc la course de la finition du sertissage. Ainsi, dans la seconde phase, sont actifs non seulement la ceinture 18 mais encore l'entaille 16 du poinçon 15. Ensuite, le pilon 7 est écarté de l'étampe 6 ce qui permet de dégager la paillasse convenablement sertie par une passe unique. La présente invention admet de nombreuses variantes concernant autant l'outil de sertissage que son procédé d'application, mais qui ne sauraient affecter en rien son esprit inventif. REVENDICATIONS 1.- Outil de sertissage permettant de réaliser,# à partir d'un flan, pourvu d'au moins une ouverture à bord tombé, le serti du bord d'ouverture de ce flan destiné préférentiellement mais non exclusivement à la fabrication d'éviers métalliques du type comportant une paillasse dont le bord de l'ouverture' forme, après sertissage, un bourrelet interne à 1800 terminé par une bordure appliquée sur la face interne de la paillasse et sertissant une aile d'une collerette, cet outil étant du type presse en deux parties à savoir une matrice ou étampe inférieure asso ciée à une table fixe et un poinçon supérieur associé à un pilon mobile, l'étampe inférieure comprenant des moyens de soutine de la paillasse et des moyens de centrage de celle-ci, le sertissage se faisant en deux phases, notamment une première et une seconde phases faisant partie de la même passe unique, caractérisé par le fait que le poinçon supérieur 7 comprend des moyens de présertissage ou d'amorçage du sertissage en une première phase de travail réalisant un premier rabat tombé pour amorcer le bourrelet interne et des moyens de finition du sertissage dans une seconde phase successive, pour réaliser la finition du sertissage et conformer le bourrelet à 1800 sans pli ni cassure. 2.- Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'étampe 6 comporte egalement des moyens de limitation de la course des moyens de pré-sertissage et le poinçon 7 comporte des moyens de limitation de la course des moyens de finition du sertissage. 3.- Outil selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé par le fait que les moyens de soutien de la paillasse 1 sont constitués par une ceinture inférieure 9 rigidement fixée une semelle inférieure 8. 4.- Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de centrage sont constitués par un centreur 10, notamment en forme de plaque cylindrique annulaire logée dans le creux défini par la ceinture 9 et susceptible de coulisser élastiquement et axialement par rapport à cette ceinture, des moyens plastiques sollicitant le centreur 10 dans le sens où il saille de la ceinture 9. 5.- Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 , caractérisé par le fait que les moyens d'amorçage du sertissage comprennent un poinçon 15 , notamment en forme de ceinture dont l'arête inférieure est cassée et forme une entaille 16- incurvée à concavité tournée vers l'extérieur du poinçon 15, soutenue par des moyens élastiques 17. 6.- Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de finition du sertissage comprennent une ceinture supérieure 18 rigidement fixée à un support de ceinture 19 dont la face inférieure 18a est incurvée à concavité tournée vers l'extérieur du poinçon 15, par rapport à laquelle le poinçon 15 saille lorsqu'il est soumis aux moyens élastiques 17. 7.- t Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens de limitation de la course des moyens d'amorçage du sertissage sont constitués par une butée 13 logée dans le creux 11,rigidement fixée à la semelle 8 sur la face supérieure 13a de laquelle peut venir buter la face inférieure 15a du poinçon 15. 8.- Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que, lors de la première phase de l'opération de sertissage, la face inférieure 15a du poinçon 15 vient au contact de la face supérieure 10a du centreur 10 pour l'escamoter dans le creux li de la ceinture in férieure 9. 9.- Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de limitation de la course des moyens de finition du sertissage comprennent une butée supérieure 20, logée dans le creux de la ceinture supérieure 18, rigidement fixée à la semelle supérieure 14,dont la face inférieure 20a est susceptible de venir au contact de la face supérieure 15b du poinçon 15. 10.- Outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la puissance des moyens élastiques 17 est supérieure à celle des moyens élastiques 12.