Brevet FR2510918A1 — publié le 19830211

La présente invention concerne un dispositif de poinçonnage de pièces métalliques minces,telles que des tôles ou des plaques, du type comprenant un vérin, au moins un outil de poinçonnage monté coulissant dans un premier support mobile apte à l'amener en prise avec la tige du vérin, au moins une contrematrice portée par un deuxième support mobile destiné à la placer dans l'alignement d'un outil de poinçonnage respectif, un organe pour maintenir en position de repos l'outil de poinconnage avant sa solidarisation à la tige du vérin et des moyens de dévêtissage pour séparer ce dernier de la pièce poin çonnée. La présente invention a trait également à une machine poinçonneuse équipée d'un tel dispositif de poinçonnage. On sait que, dans les dispositifs de poinçonnage de ce type, les moyens de dévêtissage ont pour fonction, lorsque l'outil de poinçonnage est rappelé par la tige du vérin, de maintenir la pièce poinçonnée au contact de la contrematrice afin d'éviter qu'elle reste en prise avec l'outil. On réalise de la sorte un poinçonnage net et précis. Les dispositifs de poinçonnage actuels comportent plusieurs outils de poinçonnage de différents calibres montés à coulissement sur la circonférence d'une tourelle circulaire et associés chacun à une contre-matrice complé- mentaire. Ces contre-matrices sont portées selon la même disposition par une deuxième tourelle située en-dessous de la première. Les deux tourelles sont entraînées en synchronisme selon un mouvement de rotation par pas et permettent ainsi d'amener un outil choisi en prise avec la tige du vérin et, simultanément, de placer la contre-matrice complémentaire dans l'alignement de cet outil. Le vérin et les deux tourelles sont en outre portés par un support en forme de col de cygne qui les maintient au-dessus d'une table destinée à supporter les tôles à poinçonner. Dans les dispositifs de poinçonnage de ce type, les moyens de dévêtissage sont constitués par des mécanismes à ressorts associés à chaque outil de poinçonnage. Ces mécanismes à ressorts sont en fait d'une structure complexe et le fait d'en prévoir un par outil conduit à un coût de fabrication élevé du dispositif de poinçonnage. Ils nécessitent en outre l'aménagement, dans chacun des alésages des outils, de guides et d'assises pour les ressorts et, sur la tourelle, de fixations pour ces mêmes ressorts.Parmi les autres inconvénients occasionnés par ces mécanismes de dévêtissage à ressorts, on peut mentionner le fait qu'ils augmentent l'encombrement en hauteur de la tourelle porte-outils avec pour résultat que l'ouverture du support en col de cygne doit être relativement haute pour permettre le passage de la tourelle ; il s'ensuit un porte à faux important de ce support La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif de poinçonnage du type précité qui se caractérise en ce que ses moyens de dévêtissage comprennentunegriffeexLérieuremon- tée à coulissement autour d1 une griffe intérieure solidaire de l'extrémité libre de la tige du vérin, et un moyen élastique interposé entre une collerette annulaire formée sur la tige du vérin et la griffe extérieure, de manière à so iiciter cette dernière vers un épaulementdelagriffe intérieure, la griffe extérieure étant adaptée à venir en appui avec une douille qui est interposée à coulissement entre chaque outil de poinçonnage et son support et qui comporte, à son extrémité proche de la contre-matrice, un talon de dévêtissage traversé par l'outil de poinçonnage correspondant, tandis que la griffe intérieure est destinée à venir en prise avec la tête de l'outil de poinçonnage, lequel comporte un épaulement extérieur servant à relever la douille à la remontee de la tige du vérin, la distance séparant la griffe intérieure de la douille, dans la position de repos de ltou- til de poinçonnage,étant en outre supérieure à la course maximum de ce dernier au-delà du talon de dévêtissage. ne préférence, le moyen élastique est constitué par un empilage de rondelles-ressorts. Dans un mode de réalisation du dispositif de poinçonnage selon l'invention, dans lequel le premier support mobile amène latéralement chaque outil de poinçonnage en prise avec la tige du vérin, les deux griffes comprennent chacune deux crocs en regard s'étendant parallèlement à la direction du mouvement du premier support mobile, les crocs de la griffe extérieure étant destinés à s'engager par coulissement dans une gorge annulaire réalisée dans la paroi extérieure de chaque douille, tandis que les crocs de la griffe intérieure délimitent avec le corps de cette dernière deux rainures interieures dans lesquelles vient se loger étroitement par coulissement un rebord périphérique formé sur la tête de chaque outil de poinçonnage. Dans le cas cd les deux supports mobiles sont constitués par deux tourelles circulaires entraînées en synchronisme, l'une au-dessus de l'autre, selon un mouvement de rotation par pas et portant respectivement plusieurs outils de poinçonnage et un nombre identique de contre-matrices complémentaires disposés sur un cercle centré autour de l'axe de rotation des tourelles et interceptant l'axe de la tige du vérin, les arêtes vives des crocs des deux griffes présentent une courbure sensiblement en arc de cercle centrée sur l'axe de rotation des tourelles. Dans tous ces cas de figures, une fois que l'outil de poinçonnage et la douille sont solidarisés à leurs griffes respectives, l'outil de poinçonnage transperce la tôle sous la poussée de la tige du vérin, tandis que le talon de dévêtissage est maintenu en pression contre la tôle sous l'action des rondellesressorts. Au cours du retrait de l'outil de poinçonnage, les rondelles maintiennent leur pression sur le talon de sorte que celui-ci remplit parfaitement bien sa fonction de dévêtissage jusqu'à ce que la douille soit relevée par l'épaulement de l'outil de poinçonnage. Comme on peut le constater, on dispose ainsi d'un dispositif de dévêtissage unique pour tous les outils de poinçonnage. Par ce moyen, on allège et on simplifie considérablement la structure du dispositif de poinçonnage dans son ensemble tout en réduisant bien entendu son coût. Par ailleurs, la hauteur de la tourelle reste limitée à celle des outils ce qui permet de disposer d'un bras de support en col de cygne de faible ouverture et donc sans porte-à-faux important. Un mode de réalisation de la présente invention va être décrit ciaprès à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine poinçonneuse équipée d'un dispositif de poinçonnage selon l'invention - la figure 2 est une sue en coupe longitudinale de ce dispositif de poinçonnage faite au niveau de la tige du vérin et le montrant dans sa position de repos ; et - la figure 3 est une vue en perspective représentant un outil de poinçonnage du dispositif selon l'invention, juste avant sa solidarisation à la tige du vérin. La machine poinçonneuse représentée sur la figure 1 comprend, de manière connue En sci, une table 1 pour supporter une tôle à poinçonner T et un dispositif de poinçonnage 2 maintenu au-dessus de cette table par un bras de support en forme de col de cygne 3. Plus précisément, la table 1 est équipée de deux pinces 4 et 5 aptes à saisir la tôle pour la présenter horizontalement face au dispositif de poinçonnage 2. Ces deux pinces 4 et 5 sont fixées sur un bâti commun 6 monté déplaçable le long de deux glissières 7 et 8, ces dernieres étant elles-mêmes portées à leurs extrémités par deux cadres 9 et 10 coulissant le long de rails 11 perpendiculaires aux glissières 7 et 8. Le bâti 6 et les cadres 9 et 10 peuvent être déplacés ou immobilisés en n'importe quel point sur les glissières 7 et 8 et les rails 11, manuellement ou à l'aide d'un système de commande automatique. On dispose ainsi de moyens pour positionner dans un plan horizontal la tôle T afin de présenter, sous le dispositif de poinçonnage, la partie de celle-ci que l'on souhaite poinçonner. Le dispositif de poinçonnage 2 qui fait plus précisément l'objet de la présente invention est porté par l'extrémité en porte-à-faux du bras de support en col de cygne 3. Ce dispositif comprend tout d'abord un vérin 12 à tige verticale dirigée vers la table 1. Le vérin 12 est associé à un ensemble d'outils de poinçonnage 13 de différents calibres montés coulissants verticalement dans une première tourelle circulaire 14. Une deuxième tourelle circulaire 15 disposée en dessous de la première porte un nombre identique de contrematrices (non visibles sur la figure 1), chacune de ces contre-matrices étant complémentaire d'un outil de poinçonnage respectif 13.Les deux tourelles 14 et 15 sont entraînées en synchronisme selon un mouvement de rotation par pas au moyen d'un moteur 16,et les outils 13 ainsi que leurs contre-matrices complémentaires sont disposés sur chacune d'elles selon un cercle centré autour de leur axe de rotation et interceptant l'axe de la tige de vérin 12. Le mouvement de rotation par pas des tourelles permet d'amener latéralement un outil 13 choisi et sa contre-matrice complémentaire dans le prolongement de la tige du vérin, laquelle est pourvue de moyens pour saisir l'outil de poinçonnage positionné en dessous d'elle en vue du poinçonnage de la tôle T introduite entre les deux tourelles 14 et 15. Il est à noter encore qu'un disque fixe 17 est prévu- pour maintenir en position de repos les outils de poinçonnage 13 avant leur passage sous la tige du vérin.Le dispositif de poinçonnage selon l'invention comprend encore des moyens de dévêtissage qui seront décrits plus en détail en référence aux figures 2 et 3. Comme on peut le voir sur ces figures, ces moyens de dévêtissage comprennent deux griffes 18 et 19 montées à coulissement l'une autour de l'autre. La griffe intérieure 19 est solidaire de l'extrémité libre de la tige 20 du vérin et comporte un épaulement extérieur 21 tourné vers le haut et quel peut venir s'asseoir la griffe extérieure 18. Des rondelles-ressorts 22 sont interposées suivant un empilage entre une collerette annulaire 23 formée sur la tige du vérin et la griffe extérieure 18. Cet empilage de rondellesressorts constitue un moyen élastique qui sollicite la griffe extérieure vers l'épaulement 21 de la griffe intérieure. La griffe intérieure est en fait une pièce rapportée solidarisée par une vis centrale 24 sur l'extrémité libre de la tige du vérin. Cette disposition permet d'avoir facilement accès aux rondelles-ressorts pour les remplacer.En outre, l'extrémité libre de la tige du vérin porte un ergot excentré 25 qui s'emboîte dans un évidement complémentaire 26 réalisé sur la face en regard de la griffe intérieure 19. Cette dernière est ainsi immobilisée en rotation par rapport à la tige du vérin. Comme on peut clairement le voir sur la figure 2, la griffe extérieure 18 vient en appui avec une douille 27 interposée à coulissement entre chaque outil de poinçonnage 13 et la tourelle 14,et comportant,à son extrémité proche de la contre-matrice 28, un talon de dévêtissage 29 traversé par l'outil de poinçonnage 13. La griffe intérieure 19 quant à elle vient en prise avec la tête de l'outil de poinçonnage 13. Pour des raisons de fonctionnement qui deviendront évidentes à la lecture de la suite de la description, la distance séparant la griffe intérieure 19 de la douille 27 est supérieure à la course maximum de l'outil de poinçonnage 13 au-delà du talon de dévêtîssage 29. Comme on peut le voir, l'outil de poinçonnage est en fait constitué par un porte-poinçon 30 sur lequel est vissé le poinçon 31 proprement dit de plus grand diamètre qui délimite ainsi un épaulement extérieur 31a servant de butée pour la douille 27 dans son sens de déplacement vers la contre-matrice 28. On observera aussi que le talon de dévêtissage 29 est fixé de manière amovible sur la douille 27. On peut ainsi modifier facilement le calibre de chaque outil de poinçonnage en remplaçant simplement le poinçon 31 et le talon de dévêtissage complémentaire 29 par un poinçon et un talon de dimensions différentes. On peut encore voir sur les figures que les deux griffes 18 et 19 comportent chacune deux crocs en regard 32,33 et 34,35 qui constituent leurs moyens de solidarisation à la douille 27 et l'outil de poinçonnage 13. Ces crocs s'étendent parallèlement à la direction du mouvement des tourelles 14 et 15. Les crocs 32 et 33 de la griffe extérieure 18 s'engagent par coulissement dans une gorge annulaire 36 ménagée dans la paroi extérieure de chaque douille 27. Les crocs 34,35 de la griffe intérieure 19 délimitent quant à eux avec le corps de cette dernière deux rainures intérieures 38, 39 dans lesquelles vient se loger étroitement par coulissement un rebord périphérique 40 formé sur la tête de l'outil de poinçonnage 13. Comme on le voit sur la figure 3, les arêtes vives 42, 42, et 43, 44 des crocs des deux griffes présentent une courbure sensiblement en arc de cercle centrée sur l'axe de rotation des tourelles. On comprendra que ces dispositions permettent de réaliser une solidarisation sûre et sans heurts des griffes avec l'outil et la douille au cours du mouvement de rotation de la tourelle circulaire 14. Le dispositif de poinçonnage décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. On amène l'outil de poinçonnage choisi 13 et sa contre-matrice complémentaire 28 au niveau de la tige 20 du vérin en faisant tourner sur un secteur angulaire correspondant les tourelles 14 et 15. L'outil et sa douille 27 viennent automatiquement en prise avec les griffes intérieure et extérieure 15 et 14 par coulissement latéral. L'arrêt des tourelles est suffisamment précis pour que l'outil de poinçonnage 13 et la contre-matrice 27 soient maintenus exacte ment dans le prolongement de la tige du vérin On actionne alors cette dernière et, grâce à l'action (les rondelles-ressorts 22, l'outil et sa douille coin plémentaire sont déplacés simultanément vers la contre-matrice jusqu'à ce que le talon de dévêtissage 29 vienne au contact de la tôle T pour l'immobiliser. L'opération de poinçonnage proprement dite se déroule ensuite. Au cours de cette opération, la griffe extérieure 18 reste immobile et les rondellesressorts sont comprimée en maintenant en pression le talon de dévêtissage contre la tôle. Pendant le retrait de l'outil de poinçonnage, les rondelles-ressorts 22 continuent à maintenir cette pression si bien que la tôle n'est pas relevée par l'outil de poinçonnage. En fin d'opération de dévêtissage, l'outil de poinçonnage rappelle par l'intermédiaire de son épaulement#Ia, la douille 27 et l'ensemble revient en position de repos. On peut bien entendu faire varier l'effort de serrage du talon de dévêtissage en fonction de llépaisseur de la tôle à poinçonner en jouant sur le nombre ou la dureté des rondelles-ressorts que l'on peut facilement remplacer en démontant simplement la griffe intérieure. Dans l'exemple décrit ci-dessus, les supports des outils de poinçonnage et des contre-matrices sont constitués par des tourelles circulaires. Il est bien évident toutefois que les moyens de dévêtissage selon l'invention procurent les résultats avantageux sus-mentionnés quelques soient la nature de ces supports, le mode de solidarisation des outils de poinçonnage à la tige du vérin et le nombre de ces outils, si l'on adapte en conséquence la forme des griffes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de poinçonnage de pièces métalliques minces telles que des tôles ou des plaques, du type comprenant un vérin (12), au moins un outil de poinçonnage (13) monté coulissant dans un premier support mobile (14) apte à l'amener en prise avec la tige (20) du vérin, au moins une contre-matrice (28) portée par un deuxième support mobile (15) destiné à la placer dans l'alignement d'un outil de poinçonnage respectif, un organe (17) pour maintenir en position de repos l'outil de poinçonnage (13) avant sa solidarisation à la tige (20) du vérin et des moyens de dévêtissage pour séparer ce dernier de la pièce poinçonnée, caractérisé en ce que lesdits moyens de dévêtissage compren nentune griffe extérieure (18) montée à coulissement autour d'une griffe intérieure (19) solidaire de l'extrémité libre de la tige (20) du vérin et un moyen élastique (22) interposé entre une collerette annulaire (23) formée sur la tige du vérin et la griffe extérieure (18)de manière à sol liciter cette dernière vers un épaulement (21) de la griffe intérieure (19), la griffe extérieure (18) étant adaptée à venir en appui avec une douille (27) qui est interposée à coulissement entre chaque outil de poinçonnage (13) et son support (14) et qui comporte, à son extrémité proche de la contre-matrice (28), un talon de dévêtissage (29) traversé par l'outil de poinçonnage correspondant, tandis que la griffe intérieure (19) est destinée à venir en prise avec la tête de l'outil de poinçonnage (13), lequel comporte un épaulement extérieur (32) servant à relever la douille (27) à la remontée de la tige du vérin, la distance séparant la griffe intérieure (19) de la douille (27) dans la position de repos de l'outil de poinçonnage (13) étant en outre supérieure à la course maximum de ce dernier au delà du talon de dévêtissage (29). 2. Dispositif de poinçonnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique est constitué par un empilage de rondellesressorts (22). 3. Dispositif de poinçonnage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier support mobile (14) amène latéralement chaque outil de poin çonnage (13) en prise avec la tige du vérin (20), caractérisé en ce que les deux griffes (18,19) comprennent chacune deux crocs (32,33 et 34,35) en regard s'étendant parallèlement à la direction du mouvement du premier support mobile (14), les crocs (32,33) de la griffe extérieure (18) étant destinés à s'engager par coulissement dans une gorge annulaire (36) réalisée dans la paroi extérieure de chaque douille (27) tandis que les crocs (34,35) de la griffe intérieure (19) délimitent avec le corps de cette dernière deux rainures interieures (38, 39) dans lesquelles vient se loger étroitement par coulissement un rebord peri- phérique (40) formé sur la tête de chaque outil de poinçonnage (13). 4. Dispositif de poinçonnage selon la revendication 3 dans lequel les deux supports mobiles sont constitués par deux tourelles circulaires (14,15) disposées l'une au-dessus de l'autre et entraînées en synchronisme selon un mouvement de rotation par pas, ces deux tourelles (14,15) portant respectivement plusieurs outils de poinçonnage et un nombre identique de contre-matrices complémentaires (28) disposés sur un cercle centré autour de l'axe de rotation des tourelles et interceptant l'axe de la tige du vérin (20), caractérisé en ce que les arêtes vives (41,42 et 43,44) des crocs (32,33 et 34,35) des deux griffes (18,19) présentent une courbure sensibl#ement en arc de cercle centrée sur l'axe de rotation des tourelles (14,15). 5. Dispositif de poinçonnage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la griffe intérieure (19) est constituée par une pièce rapportée solidarisée par une vis centrale (24) sur l'extrémité libre de la tige du vérin (20). 6. Dispositif de poinçonnage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige du vérin (20) porte un ergot excentré (25) qui s'emboîte dans un évidement complémentaire (26) réalisé sur la face en regard de la griffe intérieure (19). 7. Dispositif de poinçonnage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les talons de dévêtissage (29) sont fixés de manière amovible sur leurs douilles respectives (27). 8. Machine poinçonneuse du type comprenant une table (1) équipée de moyens (4,5) pour positionner et maintenir horizontalement une pièce métallique mince à poinçonner (T) et un bras de support en forme de col de cygne (3) qui porte des moyens de poinçonnage proprement dits, caractérisée en ce que ces moyens de poinçonnage sont constitués-par le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.