Brevet FR2555077A1 — publié le 19850524

1i 2555077 La présente invention concerne un procédé et une machine pour assembler entre elles des plaques superposées d'un matériel malléable, sans utiliser les moyens tradition- nels tels qur rivets, vis, boulons et autres éléments exté- rieurs. On connaît déjà des machines qui permettent d'assembler ensemble deux plaques ou plus et qui prévoient de découper des éléments dans l'épaisseur de celles-ci et de les déplacer dans des positions adjacentes à leur surface et de les estamper de manière à ce qu'ils forment un assemblage des plaques entre elles. De tels procédés sont illustrés par les brevets américains n0 3 885 299, 3 934 327, 3 924 378, 3 981 064 et 3 900 937. Les dispositifs de la technique antérieure sont généralement complexes, lourds, encombrants et généralement onéreux, de sorte que leur utilisation en a été limitée. De plus, certains dispositifs nécessitaient un estampage des deux parties découpées dans les plaques (par exemple, les deux par- ties découpées dans la plaque supérieure et dans la plaque inférieure). De tels procédés ne requèrent pas seulement une dépense d'énergie considérable, mais puisqu'une des parties estampées couvre l'autre et, puisque seulement la partie cou- verte assure l'assemblage, celle-ci ne peut pas être con- trôlée ou inspectée pour vérifier que l'assemblage est satis- faisant. De plus, la partie superflue tend à interférer avec la partie assurant l'assemblage à l'encontre de celle-ci. Enfin, puisque les deux parties découpées se recouvrent sous l'effet de la pression exercée lesdites par- ties sont amincies ce qui entraîne un affaiblissement de celles-ci, de sorte que 1' assemblage se détache. On a essayé de diminuer l'espace de maintien, mais ce procédé engendrerait une déformation de l'assemblage. L'un des buts de la présente invention est de remédier aux inconvénients de la technique antérieure et de réaliser un dispositif d'assemblage pour des plaques superpo- sées qui soit simple de construction, léger en poids et rela- tivement peu onéreux à produire. 2 2555077 Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif qui permet de réaliser un ensemble serré entre les plaques. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un dispositif qui requiert un minimum d'énergie. Le procédé selon l'invention consiste à péné- trer dans les plaques avec un poinçon de manière à former des emboutis à travers l'épaisseur des plaques à faire s'expanser l'un des emboutis d'une plaque latéralement contre la face correspondante de l'autre plaque tandis que l'embouti de cette dernière est maintenu dans sa forme initiale. On réalise ainsi un assemblage sûr entre les plaques qui peut être réalisé avec une machine légère nécessitant peu d'énergie. L'invention vise également une machine pour la mise en oeuvre du procédé qui est caractériséeen ce qu'elle comprend un support pour un poinçon mobile, une enclume des- tinée à supporter les plaques de matériel malléable et pré- sentant une ouverture alignée avec le poinçon, un contre poin- çon mobile dans ladite ouverture, des moyens pour déplacer le support du poinçon de manière à faire porter ledit poinçon con- tre les plaques portées par l'enclume, ledit poinçon étant agencé pour exercer une pression sur une partie des plaques, de manière à déplacer cette partie à l'intérieur de l'ouver- ture de l'enclume, des moyens reliés à l'enclume pour déplacer celle-ci dans la même direction que le poinçon, afin que l'une des parties déplacée par le poinçon soit maintenue dans l'ou- verture de l'enclume, tandis que l'autre soit dégagée de ladite ouverture, tandis que le contre poinçon est déplacé à l'encon- tre du poinçon de manière à faire s'expanser latéralement con- tre la surface de la plaque la partie de la plaque dégagée de l'ouverture de l'enclume. 555O77 L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation par- ticulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexes, dans lesquels: Figure I est une vue en coupe verticale de la machine, selon l'invention, le poinçon et la matrice étant écartés et dans une position permettant la mise en place des plaques de métal superposées, Figure 2 est une vue en coupe similaire à la figure 1 mais le poinçon étant déplacé et dans une position de perçage, Figure 3 est une vue en coupe similaire aux figures 1 et 2 mais le poinçon et l'enclume étant dans la position d'écrasement. Figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1, Figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 2, Figure'6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 3, Figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 6, Figure 8 est une vue en perspective montrant les organes de verrouillage entre deux plaques. En se référant, en détail aux figures des dessins dans lesquels les mêmes références désignent les parties identiques, il est montré une machine désignée par la référen- ce 10 et qui comprend un bâti 12 dans lequel est vertica- lement coulissant un corps 14 présentant à sa partie supé- rieure un prolongement latéral 16 et à son extrémité inférieure un prolongement latéral 18. Le prolongement latéral 16 est pourvu d'un per- çage vertical dans lequel est monte un manchon 20 à travers lequel s'étend la queue 22 d'un poinçon 24, la queue 22 étant maintenue dans sa position dans le perçage par une mortaise 26 et une cheville disposée à l'extrémité supérieure et par un collier 30 solidaire du poinçon à l'extrémité inférieure. 4 2555077 Le prolongement latéral 18 du corps 14 supporte un axe 32 sur lequel est monté basculant une biellette 34 dont l'extrémité libre est reliée à un axe 36 sur lequel s'articule un bras de commande 38. Le bras est lui-même relié à une source d'énergie (non représentée) qui peut être pneu- matique hydraulique actionnée par piston ou par d'autres moyens mécaniques ou électriques qui commandent le bras pour le déplacer alternativement dans un sens ou dans l'autre lon- gitudinalement comme montré aux figures 1, 2 et 3. Le bras 38 est pourvu d'une gorge ou fente 40 prévue pour recevoir un axe 42 s'étendant à travers les parois du bâti. L'axe 36 supporte aussi l'une des extrémités d'une biellette 44 dont l'extrémité libre est solidaire d'un pivot 46 mobile dans une lumière allongée 48 d'un corps 50 pour former un organe de transmission à perte de course. Le corps 50 est verticalement coulissant sur le bâti 12 et comporte un logement vertical 52 dans le fond du- quel est disposé un ressort de compression 54 coopérant avec une paroi 56. La paroi 56 est disposée à l'extrémité inférieurE d'une coulisse 58 supportant à son extrémité supérieure un contre poinçon 60. La paroi 56 présente une lumière 62 qui est traversée par une vis 64 vissée dans le corps 50. La vis 64 sert à limiter le mouvement de la coulisse 58 sous l'action du ressort 54. Dans le bâti 12, adjacent au corps 50 est monté coulissant un corps 66 présentant un support 68 s'étendant au-dessus et latéralement par rapport à la coulisse 58. Une enclume 70 est montée sur le support 68. Le support 68 pré- sente un alésage qui correspond à un alésage de l'enclume 70 et dans lequel peut coulisser le contre poinçon 60 qui est aligné avec le poinçon 24. Adaptées pour être montées de manière amovible sur l'enclume 70, on a montré deux plaques 72 et 74, la plaque 72 étant posée sur la plaque 74, les plaques doivent être assemblées l'une à l'autre. Le corps 66 est élastiquement poussé vers le bas par un ressort 76 coopérant avec un axe 78 s'étendant entre les parois de côté du bâti 12. Le corps 66 est adapté pour être maintenu dans sa position haute par un verrou qui est monté sur un axe de contrôle 82 relié au bâti, ledit verrou étant articulé sur le bâti 12 sur un axe 84. Le verrou comporte une surface courbe 86 qui est normalement appli- quée contre le corps 66 du fait que les bords latéraux dudit verrou 80 sont insérés entre un bord du corps 14 et le bord correspondant du corps 50. Toutefois, lorsque le corps 50 est déplacé vers le haut d'une distance suffisante, une en- taille 87 qu'il comporte vient se situer au droit de l'extré- mité inférieure du verrou 80 et grâce à l'action du ressort 76 ledit verrou 80 peut basculer pour venir se loger en partie dans une entaille 88 prévue sur la face correspondante du corps 14. En fonctionnement, lorsque le poinçon 24 est dans la position rétractée, comme montré à la figure 1, les pièces à travailler 72 et 74 sont placées sur l'enclume 70. Les pièces peuvent être amenées par un convoyeur, manuel- lement ou d'une autre façon. Le bras de commande 38 est dé- placé vers la droite comme montré à la figure 2. Durant ce mouvement vers la droite, les biellettes 34 et 44 commencent par engendrer un déplacement vertical du pivot 46 dans la lumière 48. En continuant le déplacement du bras de commande 38, on fait déplacer le corps 14 qui vient par son extrémité inférieure 90 porter contre l'extrémité inférieure 92 du bâti 12 (voir figure 2). Ce mouvement vers le bas du corps 14 en- gendre un déplacement du poinçon 24 vers le bas qui forme sur les plaques 72 et 74 des emboutis 94 et 96 respectivement. Après le mouvement du poinçon le bras 38 conti- nuant sa course il y a une période de perte de course jusqu'à ce que le pivot 46 vienne buter contre l'extrémité supérieure de la lumière 48, le bras 38 se déplaçant jusqu'à ce que les biellettes 34, 44 viennent occuper une position verticale. Ainsi, le corps 50 est déplacé vers le haut verticalement en comprimant le ressort 54. Comme ledit corps 50 est déplacé vers le haut, son entaille 87, vient se situer au droit du verrou 80 de sorte que ledit verrou 80 peut basculer pour venir se placer dans l'entaille 88 et le corps 66 peut cou- lisser vers le bas, grâce à l'action du ressort 76 (voir figure 2). Le mouvement de coulissement vertical du corps 66 permet d'abaisser l'enclume 70 d'une hauteur correspondant à l'épaisseur de la partie emboutie 94 qui a traversé la pla- que 74, tandis que l'embouti 96 reste logé dans l'espace com- pris entre l'enclume 70 et le contre poinçon 60. A la fin de la course des biellettes 34 et 44 (voir figure 3) le contre poinçon 60 exerce une pression con- tre l'embouti 96, tandis que le poinçon 24 exerce une pres- sion contre l'embouti 94. Puisque l'embouti 94 n'est plus guidé, compte tenu du déplacement de l'enclume 70 il peut glisser latéralement et ainsi s'expanser contre la surface inférieure de la plaque 72 de manière à assurer une fixation des plaques 72 et 74 entre elles. L'embouti 96 n'a pas d'ac- tion de verrouillage en lui-même, mais s'appuie sous l'embouti expansé 94 en formant une sorte de pont.(Voir figure 8). Dans cette position du bras 38 l'axe 42 coopère avec le fond de la gorge 40 pour former une butée s'opposant à un déplace- ment du bras de commande 38 au-delà duquel les biellettes 34 et 44 sont verticales. Lorsque l'action de verrouillage est terminée le bras de commande 38 est déplacé vers la gauche. Le pivot 46 est déplacé vers le bas dans la lumière 48 et le corps 50 est ramené dans sa position initiale. Le ressort 54 qui était comprimé tend à repousser la coulisse 58 repoussant vers le haut le contre poinçon 60 qui chasse l'embouti 96 de l'alésage de l'enclume 70 de sorte que la machine est ainsi libérée pour une nouvelle phase. Le bras de commande 38 est déplacé alternative- ment à des intervalles de temps prévus en fonction du type de pièces à travailler, des moyens de temporisation étant éven- tuellement prévus. Le poinçon 24 est monté dans le manchon 20 qui est fileté extérieurement et qui se visse dans un taraudage de perçage du prolongement 16 de manière à pouvoir régler la longueur dudit poinçon en fonction de l'épaisseur des pièces. Le mouvement de l'enclume 70 correspondant à l'écrasement de l'embouti 94 peut aussi être modifié en changeant les dépla- cements autorisés par l'axe 82. Les plaques 72 et 74 sont en métal, mais l'inven- tion s'applique aussi à des matériaux susceptibles de s'expan- ser sous pression. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Procédé pour assembler plusieurs plaques su- perposées (72, 74) d'un matériel malléable caractérisé en ce qu'il consiste à pénétrer dans les plaques avec un poinçon (24) de manière à former des emboutis (94, 96) à travers l'épaisseur des plaques,à faire s'expanser l'un des emboutis d'une plaque latéralement contre la face correspondante de l'autre plaque tandis que l'embouti de cette dernière est main- tenu dans sa forme initiale. 2 - Machine pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1 et pour former des organes de liaison entre deux plaques de matériel malléable caractérisée en ce qu'elle comprend un support (16) pour un poinçon mobile (24), une enclume (70) destinée à supporter les plaques (72, 74) de matériel malléable et présentant une ouverture alignée avec le poinçon (24), un contre poinçon (60) mobile dans ladite ou- verture, des moyens (38, 34) pour déplacer le support (16) du poinçon (24) de manière à faire porter ledit poinçon contre les plaques (72,74) portées par l'enclume, ledit poinçon (24) étant agencé pour exercer une pression sur une partie des plaques (72,74), de manière à déplacer cette partie à l'inté- rieur de l'ouverture de l'enclume, des moyens reliés à l'en- clume (70) pour déplacer celle-ci dans la même direction que le poinçon (24), afin que l'une des parties (94) déplacée par le poinçon (24) soit maintenue dans l'ouveture de l'enclume, tandis que l'autre (96) soit dégagée de ladite ouverture, tan- *dis que le contre poinçon (60) est déplacé à l'encontre du poinçon (24) de manière à faires'expanser latéralement contre la surface de la plaque (74) la partie (94) de la plaque dé- gagée de l'ouverture de l'enclume (70). 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le contre poinçon (60) est relié à des moyens de retenuede manière à le maintenir contre la partie déplacée (96) logée dans l'ouverture jusqu'& ce que la partie déplacée (94) située à l'extérieur de l'ouverture se soit expansée, des moyens étant prévus pour libérer lesdits moyens de retenue de manière à permettre au contre poinçon (60) de s'engager dans l'ouverture et de chasser la partie (96) logée dans l'ouverture. 4 - Machine selon la revendication 2, caracté- risée en ce que l'enclume (70) est limitée dans son mouvement par un verrou (80) mobile dans la direction de verrouillage lorsque le contre poinçon (60) est déplacé à l'encontre du poinçon (24). 5 - Machine selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le poinçon (24) est ajustable longitudina- lement par rapport à l'enclume (70). 6 - Machine selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comporte des moyens pour réaliser une phase neutre entre les mouvements du poinçon (24) à travers les plaques (72,74) superposées sur l'enclume (70). 7 - Machine selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le support (16) du poinçon est constitué par un prolongement latéral d'un corps (14) monté coulissant sur un bâti (12) et les moyens de déplacement dudit support (16) comprennent un dispositif de transmission à genouillère relié à une source convenable d'énergie. 8 - Machine selon la revendication 7, caracté- risée en ce que les moyens de déplacement du support (16) du poinçon (24) comporte une transmission à perte de course pré- voyant une phase neutre entre les mouvements du poinçon (24) à travers les plaques (72,74) reposant sur l'enclume. 9 - Machine selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comporte une temporisation pour commander les-cycles de son fonctionnement.