Brevet FR2507526A1 — publié le 19821217

Dispositif d'entra nement mécanique pour un poincon. L'invention concerne des dispositifs d'entraine- ment mécaniques pour poinçonner un matériau en feuilles, et elle concerne plus particulièrement des dispositifs d'en- trainement de ce type comportant un goujon de traction pour actionner le poinçon. Les dispositifs d'entraînement de poinçon perfo- rateur antérieurement connus comportent un boîtier avec un écrou fixe entourant un système de billes qui ne recirculent pas à travers lequel un arbre d'entrée tourne pour provoquer un mouvement dé rotation et un mouvement linéaire suivant la direction axiale d'un goujon de traction de sortie. Le goujon de traction tire un poinçon qui lui est fixé à travers le matériau en feuille Dans de tels agencements le poinçon ne tourne pas pendant la rotation du goujon de traction Il en résulte un entrainement d& au frottement entre les filets du poinçon et les filets sur le goujon de traction qui tourne Un tel entraînement d au frottement nécessite des forces d'entrée plus importantes de la part du dispositif d'entrainementpour tirer le poinçon à travers le matériau en feuille En outre, les billes de la vis à rotule sont soumises à des forces de compression élevées et forment des empreintes Ceci nécessite l'utilisation de billes de diamètre important et par conséquent un pas de la voie de roulement de la vis à rotule plus important. L'invention a pour but de perfectionner de tels dispositifs d'entraînement de poinçon perforateur du type à goujon de traction et à vis à rotule en y prévoyant des moyens pour réduire la force d'actionnement nécessaire pour tirer uniformément un poinçon d'un système perforateur à travers un matériau en feuille, y compris des panneaux métalliques d'épaisseur importante. L'invention a également pour but de perfectionner des dispositifs d'entraînement mécaniques pour actionner des poinçons perforateurs en prévoyant un bottier de butée qui entoure un système de vis à rotule dont les billes recircu- lent et comportant une partie d'écrou montée de façon à tourner par rapport au bottier de butée, et qui comprend des moyens pour faire tourner la partie d'écrou pour provoquer un mouvement axial sans rotation d'une vis associée afin d'empêcher la rotation d'un goujon de traction de sortie dans les filets d'un poinçon perforateur, de manière à réduire les forces d'entrée nécessaires. L'invention a encore pour but de fournir un dispositif d'entratnement de poinçon perforateur tel que décrit ci-dessus, dans lequel le diamètre des billes indivi- duelles est plus faible et le pas de la voie de roulement de la vis à rotule est réduit en proportion pour renforcer l'avantage mécanique du dispositif d'entratnement de poinçon perforateur afin de diminuer encore la valeur des forces d'entrée nécessaires pour poinçonner un matériau en feuille d'épaisseur importante. L'invention a également pour but de fournir un dispositif d'entratnement de poinçon perforateur tel que décrit ci-dessus dans lequel sont prévus des moyens pour coupler avec friction l'écrou et le bottier de butée afin d'empêcher la vis de se dévisser lorsque l'écrou tourne pas-à-pas par rapport au bottier. L'invention a encore pour but de fournir un dispositif d'entratnement de poinçon perforateur tel que décrit ci-dessus comportant à une extrémité de sortie du boîtier de butée des moyens pour éliminer l'usure du palier et le ballottement du poinçon qui en résulte. Ce problème est résolu suivant l'invention grâce à un dispositif mécanique pour entraîner un poinçon à travers un matériau en feuille afin d'en enlever une pastille pour y former un trou de passage, qui comporte en combinaison un bottier de butée, un système de vis à rotule dont les billes recirculent et comportant une vis et un écrou pouvant tourner, des moyens pour supporter ledit écrou pouvant tourner dans le boîtier de butée de manière qu'il tourne par rapport à celui-ci, des môyens d'entraînement d'entrée comprenant une paire de poignées d'actionnement pouvant tourner l'une par rapport à l'autre pour appliquer une force d'entrée de rotation audit écrou pouvant tourner, pour provoquer un mouvement linéaire suivant la direction axiale, sans rotation, de ladite vis, un goujon de traction fixé sur ladite vis et se déplaçant conjointement avec celle-ci, ledit goujon de traction comportant une extrémité filetée recevant le poinçon pour tire'r celui-ci à travers le matériau en feuille tout en éliminant l'entraînement da au frottement entre les filets du poinçon et du goujon de traction Ceci permet de réduire les forces d'entrée nécessaires et de ce fait d'augmenter l'épaisseur du matériau en feuille pouvant être percé par le poinçon. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif représenté au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en élévation d'un dispo- sitif d'entraînement de poinçon représenté en association avec unpoinçon et une matrice placés sur une feuille de matériau à perforer; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne 2-2 de la figure 1, en regardant dans le sens des flèches; et la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 et représente les éléments dans la position o ils se trouvent après l'opération de perforation. Sur la figure 1, un dispositif d'entratnement de poinçon perforateur suivant l'invention est monté sur un panneau 12 de matériau en-feuille d'épaisseur importante. Le panneau 12 est disposé entre un poinçon 14 du type-décrit plus spécifiquement dans la demande de brevet US 059 869 déposée le 23 juillet 1979 Le poinçon 14 est aligné avec une matrice 16 placée contre l'extrémité de sortie 18 d'un bottier de butée 20 L'extrémité d'entrée 22 du bottier 20 est ouverte et reçoit un manchon d'entrainement 24. Des poignées d'entraînement 26, 28 sont respectivement couplées à l'extrémité d'entrée 22 et au manchon d'entratnement 24, et peuvent tourner l'une par rapport à l'autre pour tirer le poinçon 14 à travers le panneau 12. Une caractéristique de l'invention réside dans un meilleur transfert de la force d'entrée, provenant du manchon d'entraînement 24, au poinçon 14, ce qui réduit la valeur de la force d'entrée nécessaire pour tirer le poin- çon à travers un panneau métallique en feuille Ce trans- fert est effectué par un système de vis à rotule 30 dont les billes recirculent et comportant un écrou 32 monté dans le bottier de butée 20, et situé à une certaine distance de la surface intérieure 34 de l'extrémité supérieure 22. Dans une paroi extreme annulaire 36, entre les extrémités d'entrée et de sortie 22, 18, est formé un siège de palier 38 qui supporte un palier de butée 40. La voie de roulement intérieure 42 du palier 40 supporte l'extrémité de sortie 44 de l'écrou 32 sur sensiblement tout son diamètre pour stabiliser le système de vis à rotule 30 pendant le fonctionnement du dispositif d'entraînement 10. L'extrémité d'entrée 46 de l'écrou 32 est filetée extérieurement Elle sort axialement d'un épaule- ment 48 de l'écrou qui supporte une bague de retenue 50. Le manchon d'entraînement 24 comporte une extrémité ouverte 52 filetée intérieurement vissée sur l'extrémité d'entrée 46 pour maintenir fermement la bague de retenue 50 contre l'écrou 32 pour qu'elle tourne en même temps Une bague élastique 54 maintient les éléments assemblés de manière que l'écrou 32 soit supporté par le palier 40 et soit prisonnier dans l'extrémité d'entrée 22 L'écrou supporté 32 est libre de tourner par rapport au boitier de butée 20. La vis 56 du système de vis à rotule 30 comporte, sur son extrémité d'entrée 60, une butée 58 de fin de course qui limite son mouvement axial dans l'écrou 32 L'extrémité de sortie 62 de la vis 56 comporte un perçage fileté 63 qui se visse sur l'extrémité d'un goujon de traction 64. Le goujon de traction 64 traverse un trou pré- formé 66 dans le panneau 12 Le poinçon 14 est vissé sur le goujon de traction 64 pour maintenir le poinçon 14 serré contre une face du panneau 12 La face opposée du panneau 12 est de ce fait fermement appuyée contre la matrice 16. A ce moment tous les éléments sont alignés pour une opération de poinçonnage par traction pour perforer un anneau de matériau dans le matériau en feuille du panneau 12. Une bague annulaire 68 est supportée par la bague de retenue 50 La périphérie extérieure de la bague annulaire 68 est en contact avec la surface intérieure 34 du boîtier 20 La bague annulaire 68 est constituée par un matériau élastomère qui produit un entrainement da au frottement entre l'écrou 32 lorsqu'il tourne par rapport au boitier de butée 20 pour empêcher que l'écrou 32 se dévisse lorsqu'il tire axialement le goujon de traction 64 vers l'intérieur du bottier de butée 20 pendant le fonc- tionnement du dispositif 10 d'entraînement de poinçon perforateur. Dans un mode de réalisation pratique le système de vis à rotule dont les billes recirculent est un système modèle R-45 de Rockford Ball Screw Co, Rockford, Illinois, 61 109 Le diamètre primitif d'un modèle pratique est de 2,92 cm L'agencement décrit ci-dessus du dispositif 10 d'entraînement de poinçon perforateur permet d'utiliser des billes de diamètre plus faible et par conséquent des diamètres primitifs plus faibles du système de vis à rotule 30 Par conséquent, le dispositif 10 d'entraînement de poinçon peut développer des forces linéaires importantes. Par exemple, dans un mode de réalisation pratique, un couple de 209,06 N produit une force linéaire résultante de 48,93 k N en utilisant un poinçon de 5,08 cm du type décrit dans la demande de brevet associée US 059 869. Pendant le fonctionnement, on fait tourner la poignée 28 par rapport à la poignée 26 L'écrou 32 tourne à l'intérieur du boltier 20 pour tirer la vis 56 et le goujon 64 et le poinçon 14 qui y sont fixés Le goujon 64 se déplace axialement et linéairement et ne tourne pas par rapport au filet du poinçon 14. L'élimination de l'entraînement en rotation da au frottement entre le goujon de traction 64 et le filet du poinçon 14 et le pas réduit du système de vis à rotule 30 dont les billes recirculent, réduisent la force d'entrée pour différentes opérations de poinçonnage jusqu'à moins de la moitié de la force nécessaire pour faire fonctionner les dispositifs d'entraînement de poinçon antérieurement connus. Une autre caractéristique du dispositif 10 d'entraînement de poinçon perforateur réside dans le fait que le palier de butée 40 est positionné à la fois axiale- ment et latéralement par rapport au boîtier de poussée 20 pour régler la déflexion du gonjon de traction 64 de façon à empêcher un mauvais alignement du trou poinçonné pendant l'opération de -perforation. Le système produit une traction du poinçon 14 et un mouvement linéaire axial sans rotation à la fois de la vis à rotule 56 et du goujon de traction 64 qui y est couplé Par conséquent, le goujon de traction 64 peut posséder-soit un pas à gauche soit un pas à droite suivant le pas du filetage du poinçon Dans l'un ou l'autre cas, le poinçon perforateur mécanique suivant l'invention transfor- me la force de rotation d'entrée en un mouvement axial sans rotation de l'arbre de sortie Un tel mouvement de l'arbre de sortie tire un poinçon perforateur à travers un matériau en feuille métallique ou plastique ou autre matériau de construction en feuille, pour former un trou pour le passage d'un conduit électrique, d'un tube, d'une canalisa- tion ou d'un élément semblable. Il apparaît bien d'après ce qui précède que l'invention fournit un dispositif d'entraînement de poinçon mécanique, commandé manuellement, perfectionné pour perforer des pastilles dans un matériau en feuille d'épaisseur importante. 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'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses-parties, ayant été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Dispositif mécanique pour entrainer un poinçon à travers un matériau en feuille afin d'en enlever une pastille pour y former un trou de passage, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un bottier de butée ( 20), un système de vis à rotule ( 30) dont les billes recirculent et comportant une vis ( 56) et un écrou ( 32) pouvant tourner, des moyens ( 40) pour supporter ledit écrou pouvant tourner dans le bottier de butée ( 20) de manière qu'il tourne par rapport à celui-ci, des moyens d'entraînement d'entrée comprenant une paire de poignées d'actionnement ( 26, 28) pouvant tourner l'une par rapport à l'autre pour appliquer une force d'entrée de-rotation audit écrou ( 32) pouvant tourner, pour provoquer un mouve- ment linéaire suivant la direction axiale, sans rotation, de ladite vis ( 56), un goujon de traction ( 64) fixé sur ladite vis ( 56) et se déplaçant conjointement avec celle-ci, ledit goujon de traction ( 64) comportant une extrémité filetée recevant le poinçon ( 14) pour tirer celui-ci à travers le matériau en feuille ( 12) tout en éliminant l'entraînement da au frottement entre les filets du poinçon ( 14) et du goujon de traction ( 64). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement d'entrée comprennent un manchon d'entralnement ( 24) fixé sur ledit écrou ( 32) pouvant tourner, ledit manchon ( 24) définissant un espace pour permettre un mouvement linéaire axial sans rotation de la vis ( 56) lorsque le goujon de traction ( 64) tire le poinçon ( 14) à travers le matériau en feuille ( 12). 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement d'en- trée comportent une bague de retenue ( 50) fixée fermement sur ledit écrou ( 32) et des moyens ( 68) pour produire un entraînement da au frottement entre ladite bague de retenue ( 50) et le bottier de butée ( 20) pour empêcher que l'écrou ( 32) se dévisse lorsqu'il tourne par rapport à ce boîtier de butée ( 20). 4 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entrainement d'entrée comportent une bague de retenue ( 50) placée sur l'écrou ( 32), un manchon d'entraînement ( 24) fixé sur ledit écrou pour maintenir fermement ladite bague de retenue ( 50) sur ledit écrou ( 32), ledit manchon ( 24) définissant un espace pour permettre le mouvement de ladite vis ( 56) lorsque le poinçon ( 14) est tiré à travers le matériau en feuille. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement d'entrée comportent en outre des moyens ( 68) pour produire un entraînement da au frottement entre ladite bague de retenue ( 50) et le boltier de butée ( 20) pour empêcher que l'écrou ( 32) se dévisse lorsqu'il tourne par rapport audit boîtier de butée ( 20). 6 Dispositif mécanique pour entraîner un poinçon à travers un matériau en feuille afin d'en enlever une pastille pour y former un trou de passage, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un boîtier de butée ( 20), un système de vis à rotule ( 30) dont les billes recirculent et comportant une vis ( 56) et un écrou ( 32) pouvant tourner, des moyens ( 40) pour supporter ledit écrou pouvant tourner dans le boîtier de butée ( 20) de manière qu'il tourne par rapport à celui-ci, des moyens d'entraînement d'entrée comprenant une paire de poignées d'actionnement ( 26, 28) pouvant tourner l'une par rapport à l'autre pour appliquer une force d'entrée de rotation audit écrou ( 32) pouvant tourner, pour provoquer un mouvement linéaire suivant la direction axiale, sans rotation, de ladite vis ( 56), un goujon de traction ( 64) fixé sur ladite vis ( 56) et se déplaçant conjointement avec celle-ci, ledit goujon de traction ( 64) possédant 1 o des moyens susceptibles d'être accouplés au poinçon ( 14) pour tirer celui-ci à travers le matériau en feuille ( 12) sans mouvement relatif entre le poinçon ( 14) et le goujon de traction ( 12), ce grâce à quoi est éliminé l'entraine- ment dû au frottement entre le poinçon et le goujon de traction.