Brevet FR2487703A1 — publié le 19820205

La présente invention se rapporte à une machine à poinçonner destinée à réaliser, dans des flans de tôle, des trous de forme quelconque. La présente invention vise, plus particulièrement, des machines à poinçonner destinées à réaliser des trous dans des pièces où la place disponible pour engager la machine est restreinte, comme cela se rencontre souvent dans l'industrie de la carrosserie automobile. Les machines à poinçonner connues comprennent un corps avec une matrice, en regard de laquelle se déplacent un dévétisseur et coaxialement à celui-ci, un porte-poinçon. Généralement, il est prévu un bras monté pivotant sur le corps et dont l'une des extrémités est reliée à un vérin de commande, tandis que l'autre extrémité libre coopère avec le dévétisseur et le porte-poinçon, des rondelles Belleville étant insérées entre ces deux derniers éléments, de manière que, lors du déplacement du bras dans le sens actif dans un premier temps le dévétisseur coince la tôle contre la matrice, puis lorsque les rondelles Belleville ont été comprimées, le poinçon pratique la perforation. De telles machines présentent un certain nombre d'inconvénients. En effet, la course du dévétisseur et du portepoinçon est limitée par l'empilage des rondelles Belleville. La pression appliquée sur la pièce à tenir par le dévétisseur est également limitée, et enfin la hauteur du cylindre est obligatoirement importante. L'un des buts de la présente invention est de réaliser une machine remédiant aux divers inconvénients ci-dessus. La machine, objet de la présente invention, est du type comprenant un corps pourvu d'une matrice en regard de laquelle sont mobiles un dévétisseur et un porte-poinçon, le dévétisseur étant guidé dans un cylindre du corps et le portepoinçon étant guidé axialement dans ledit dévétisseur, un vérin hydraulique dont l'extrémité libre est reliée à l'une des extrémités d'un bras monté basculant sur le corps et dont l'ex- trémité libre coopère avec le porte-poinçon, et est caractérisée en ce que le cylindre et le dévétisseur sont réalisés de manière à former au moins une chambre à volume variable destinée à être reliée à un distributeur d'huile sous pression, de manière que l'envoi d'huile dans la chambre commande le dépla cernent du dévétisseur dans le sens actif pour maintenir la pièce à poinçonner. Grâce à cette disposition, on peut réaliser une machine à poinçonner dans laquelle la pression exercée sur la pièce à maintenir peut être réglée, la course du porte-poinçon peut être augmentée et le diamètre ainsi que la hauteur du corps peuvent être particulièrement réduits, ce qui la rend plus compacte et permet d'accéder à certains travaux, ce qui n'est pas possible avec les machines connues. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dévétisseur comprend un premier piston percé d'un alésage axial dans lequel est guidé le porte-poinçon qui est pourvu, au voisinage de l'extrémité libre d'un épaulement portant contre l'extrémité correspondante dudit premier piston, et un second piston coopérant avec le cylindre, ledit second piston étant percé d'un alésage axial dans lequel est guidé le premier piston, un espace libre étant ménagé entre la surface latérale du second piston et le cylindre, ledit espace étant relié, d'une partie une chambre à volume variable ménagée entre les deux pistons, et d'autre part, au distributeur d'huile sous pression par une canalisation susceptible d'être reliée sélectivement à l'admission et au retour, un limiteur de débit étant inséré dans le sens du retour. On réalise, ainsi, une machine à poinçonner très simple, dans laquelle une seule chambre à volume variable permet d'obtenir le mouvement relatif du dévétisseur. Suivant une caractéristique constructive particulière, le porte-poinçon est pourvu d'une tête convexe coopérant avec une pièce de glissement insérée entre ladite tête et l'extrémité libre du bras qui présente une surface convexe coopérant avec une surface concave de la face correspondante de la pièce de glissement. Afin que le porte-poinçon puisse être ramené facilement lorsque le bras pivote dans le sens tendant à écarter l'outil de la pièce, l'extrémité libre du bras est insérée entre les ailes d'une chape solidaire du second piston et dans laquelle est logée la pièce de glissement, les ailes de la chape étant traversées par un axe amovible coopérant avec l'extrémité libre du bras,du côté opposé à la partie convexe coopérant avec la pièce de glissement. On réalise, ainsi, également, un ensemble dans lequel le porte-poinçon est facilement démontable pour pouvoir changer l'outil. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 est une vue, en élévation partiellement en coupe, d'une machine selon l'invention. Fig. 2 montre, à plus grande échelle, l'ensemble dévétisseur porte-poinçon. Fig. 3 est également une vue, en coupe, similaire à la figure 2, mais dans laquelle le dévétisseur est en position active. Fig. 4 est une vue, en coupe, similaire aux figures 2 et 3, le porte-poinçon étant en position active. La machine à poinçonner représentée à la figure 1 est constituée d'un corps 1 pourvu, à son extrémité postérieu-re, d'une chape 2 entre les ailes de laquelle s'articule, sur un axe 3, le corps 4 d'un vérin hydraulique dont la tige du piston 5 est solidaire d'une chape 6 supportant un axe 7 sur lequel est articulé l'une des extrémités d'un bras 8 articulé sur le corps sur un axe 9 et terminé par une tête 10. Le corps 1 comporte une matrice 12 et un cylindre 13 dans lequel est monté coulissant un dévétisseur 14 destiné à plaquer, contre la matrice 12, une pièce à poinçonner 15. Le dévétisseur 14 est constitué d'un premier piston 17 percé d'un alésage axial 22 dans lequel est monté coulissant un porte-poinçon 23 dont l'extrémité inférieure est agencée pour supporter un poinçon 21. Le porte-poinçon comporte une tête 24 en forme de calotte sphérique, avec laquelle coopère une face d'une pièce de glissement 27 qui coopère également, par son autre face, avec une surface arquée 28 de la tête 10, et le porte-poinçon 23 est pourvu d'un épaulement 30 qui porte contre le bord supérieur du premier piston 17. Le dévétisseur 14 comporte un second piston 31 mobile dans le cylindre 13 et pourvu de deux gorges 18 et 19, dans lesquelles sont logés des joints d'étanchété 20. Le second piston 31 est percé d'un alésage axial 33 dans lequel est guidé le premier piston 17. Le piston 31 est prolongé vers le haut par une cha pe 26 entre les ailes 25 de laquelle s'insèrent la tête 10 et la pièce de glissement 27. Les ailes 25 sont traversées par un axe amovible 46 destiné à coopérer avec la surface supérieure de la tête 10. Le piston 17 comporte une gorge 3)4 dans laquelle est logé un joint 35, et est prolongé par une jupe 36 de guidage du porte-poinçon 23, la jupe étant raccordée au piston par un épaulement 37. Le second piston 31 pressente un second alésage 38, de plus petit diamètre, dans lequel est guidée la jupe 36, cet alésage 38 étant raccordé au piston par un épaulement 39. Les épaulements 37 et 39 des pistons 17 et 31 délimitent une chambre à volume variable 40. Le second piston 31 est pourvu, latéralement entre les gorges 18 et 19, d'une partie de plus faible diamètre 41, afin de ménager, entre sa surface latérale et le cylindre 13, un espace libre 42 dans lequel débouche un conduit 43 relié, par une canalisation 51, à un distributeur 52, avec interposition d'un limiteur de débit 53 limitant le débit dans le sens du retour. Le second piston 31 est percé d'ouvertures 44 pour mettre en communication l'espace libre 42 avec la chambre 40. Le fonctionnement est le suivant Par la canalisation 51, on envoie, dans l'espace libre 42, de l'huile sous pression, celle-ci-pénétrant par les ouvertures 44 dans la chambre 40 et ainsi, le second piston 31 est poussé vers le bas, de manière à bloquer la pièce 15 à poinçonner (fig. 3). Avec le distributeur 52, on envoie ensuite de l'huile dans le vérin de commande 4, afin de faire basculer le bras 8 qui, par son extrémité libre 10 coopérant avec la pièce de glissement 27, pousse le porte-poinçon 23 vers le bas. Simultanément, la canalisation 51 est branchée au circuit de retour, à travers le limiteur de débit 53, de manière à maintenir le second piston 31 sous une certaine pression nécessaire pour maintenir la pièce 15. Le portepoinçon 23, par son épaulement 30, coopère avec le premier piston 17 qui coulisse simultanément vers le bas, dans l'alésage 33 du second piston 31. Lors de ce déplacement, le volume de la chambre 40 diminue et, par conséquent, une partie de l'huile qu'elle contient s'échappe par les ouvertures 44, l'es- pace libre 42, la conduite 43 et la canalisation 51 reliée au distributeur 52 (figure 4). Lorsque le poinçon 21 a pratiqué le trou dans la pièce 15, on commande, par le distributeur 52, l'admission d'huile du côté du piston du vérin 4 solidaire de la tige 5, tandis que l'autre chambre dudit vérin 4 est au retour, afin de, commander d'une part le retour du porte-poinçon 23 vers sa position initiale (figure 2) et également le retour vers cette position initiale du dévétisseur 14. Pour cette course de retour du poinçon 21, il est nécessaire que la pièce 15 soit maintenue par le dévétisseur et le distributeur 52 est donc agencé pour que, simultanément à la commande du vérin 4 dans le sens du retour du portepoinçon 23, de l'huile sous pression soit envoyée dans la chambre 40 jusqu'à ce que la tête 10 vienne porter contre l'axe 46. Dans cette position, l'ensemble dévétisseur 14 et porte-poinçon 23 est alors écarté de la pièce 15. Le démontage du porte-poinçon 23 est particulièrement simple puisqu'il suffit de retirer l'axe 46 et de faire basculer le bras 8 pour le dégager de la chape 26 et ainsi accéder à la tête 24 qui peut être retirée vers le haut. Comme la chambre 40 contient toujours de l'huile, pour éviter, lorsqu'on démonte le porte-poinçon 23, de dégager le dévétisseur 14, il est prévu deux butées 47 et 48 limitant la course du second piston 31. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui a été représenté aux dessins annexés. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 10 - Machine à poinçonner du type comprenant un corps pourvu d'une matrice, en regard de laquelle sont mobiles un dévétisseur et un porte-poinçon, le dévétisseur étant guidé dans un cylindre du corps et le porte-poinçon étant guidé axialement dans ledit dévétisseur, un vérin hydraulique dont l'extrémité libre est reliée à l'une des extrémités d'un bras monté basculant sur le corps et dont l'extrémité libre coopère avec le porte-poinçon, caractérisée en ce que le cylindre et le dévétisseur sont réalisés de manière à former, au moins, une chambre à volume variable destinée à être reliée à un distributeur d'huile sous pression, de manière que l'envoi d'huile dans la chambre commande le déplacement du dévétisseur dans le sens actif pour maintenir la pièce à poinçonner. 20 - Machine à poinçonner, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dévétisseur comprend un premier piston percé d'un alésage axial dans lequel est guidé le portepoinçon qui est pourvu, au voisinage de l'extrémité libre du bras, d'un épaulement portant contre l'extrémité correspondante dudit premier piston, et un second piston coopérant avec le cylindre, ledit second piston étant étant percé d'un alésage axial dans lequel est guidé le premier piston, un espacement libre étant ménagé entre la surface latérale du second piston et le cylindre, ledit espace étant relié d'une part, à une chambre à volume variable ménagée entre les deux pistons, et d'autre part, au distributeur d'huile sous pression par une canalisation susceptible d'être reliée sélectivement à l'admission et au retour, un limiteur de débit étant inséré dans le sens du retour. 30 - Machine à poinçonner, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le porte-poinçon est pourvu d'une tête convexe coopérant avec une pièce de glissement insérée entre ladite pièce et l'extrémité libre du bras qui présente une surface convexe coopérant avec une surface concave de la face correspondante de la pièce de glissement. 40 - Machine à poinçonner, selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que l'extrémité libre du bras est insérée entre les ailes d'une chape solidaire du second piston et dans laquelle est logée la pièce de glissement, les ailes de la chape étant traversées par un axe amovible coopérant avec l'extrémité libre du bras du côté opposé à la partie convexe coopérant avec la pièce de glissement.