Brevet FR2567430A1 — publié le 19860117

L'invention concerne une machine à poinçonner à commande numérique pour tubes. Dans le DE-A-32 43 625 sont décrits un procédé et un appareil pour la fabrication d'un tube, muni de rangées de trous à sa circonférence, dans un appareil à poinçonner. L'appareil antérieurement connu est essentiellement formé d'un porte-matrice cylindrique disposé dans un support de palier en deux parties et dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur du tube à percer pouvant être glissé en place et qui est muni d'un évidement pour loger un outil rapporté fixé au moyen de vis, le porte-matrice étant situé dans la région du poinçonnage d'une matrice de formage pour le montage et la fixation en combinaison avec le tube inséré et le poinçon étant guidé dans un guide de retenue.Dans la région antérieure du porte-matrice est disposé un dispositif de fixation et de transport du tube à perforer, l'outil rapporté présentant une ou plusieurs rangées rectilignes de trous qui sont reliés par l'intermédiaire de perforations à un canal dirigé longitudinalement, prévu dans le porte-matrice. Le dispositif de fixation et de transporteur servant à fixer le tube et à le faire tourner par étapes est formé d'une roue tendeuse tendue sur une poulie et qui pousse contre un anneau tendeur formé en élastomère, qui fixe le tube. Par la revue "Fertigungstechnik" 6 (1956), n0 10, pages 459 et 460, on connaît, en outre, un outil servant à découper des perforations dans des tubes et des pièces embouties et dans lequel, avec un seul poinçon et un outil rapporté muni d'une perforation correspondante, on réalise des perforations dans le tube à usiner. Le découpage des entailles s'effectue au moyen d'un disque d'indexage sur la circonférence, le découpage de la deuxième rangée des entailles s'effectuant par établissement du mouvement longitudinal et ensuite du mouvement circulaire, de la même façon. Ensuite, il faut déplacer la pièce vers l'extérieur de façon que les déchets de poinçonnage puissent tomber au dehors.Après changement de position d'un élément d'espacement, on effectue, avec la position d'indexage appropriée de la commande circulaire et longitudinale, la coupe décalée des pièces et plus précisément, rangée par rangée. Le problème qui est à la base de la présente invention est de perfectionner une machine de l'espèce indiquée en premier lieu de façon telle que l'on puisse, de façon prescrite et désirée, perforer avec différentes configurations de trous des tubes de différents diamètres et de différentes longueurs et qu'une élimination sans problèmes des déchets de poinçonnage soit assurée. Le problème posé est résolu par une machine à poinçonner à commande numérique pour tubes caractérisée en ce que le mouvement longitudinal du coulisseau incliné relativement à l'horizontale et le mouvement de rotation du tube à usiner sont assurés chacun par un moteur électrique commandé par l'intermédiaire d'une commande numérique, en ce qu'à l'extrémité postérieure de la table à disposition inclinée est ancré dans un support d'arbre l'arbre recevant le tube et muni d'un canal d'aspiration dans lequel est encastrée la matrice de coupe interchangeable, en ce qu'à l'extrémité antérieure de la table sont installés deux bâtis latéraux au-dessus desquels se trouve la plaque de console et entre lesquels est disposé le poussoir formé de la partie supérieure et de la partie inférieure et dont les courses sont assurées par un arbre excentrique, la partie supérieure de poussoir présentant une tige filetée par laquelle la force est transmise à la plaque de pression et donc au(x) poinçon(s) qui sont guidés dans un élément rapporté interchangeable de la partie inférieure du poussoir et sont retenus par un organe de retenue au-dessus de la plaque de pression, et en ce qu'audessus des poinçons est disposé un arbre à cames pouvant tourner sous l'action d'un servomoteur et avec lequel les poinçons peuvent être amenés hors de coopération ou en coopération pendant le déroulement du programme. D'autres développements de l'invention sont indiqués plus loin. Avec la machine à poinçonner à commande numérique selon l'invention, on obtient plusieurs avantages. Ainsi, en établissant des programmes quelconques, on peut perforer des configurations quelconques de trous sur les tubes de diamètre quelconque et de longueur quelconque. Un avantage particulier est ici que par le changement simple et rapide des éléments rapportés interchangeables ainsi que de la matrice de coupe située dans l'arbre, il est possible, selon la tâche dont il s'agit, de travailler avec un seul poinçon ou encore avec plusieurs. En outre, par la disposition spéciale des poinçons, il est possible de commander un ou plusieurs poinçons par l'intermédiaire de l'arbre à cames pendant le cycle de travail. Par leur construction particulière, inclinée vers l'arrière, l'élimination sans problème des déchets de poinçonnage est aussi assurée. On décrira plus précisément un exemple d'exécution préférentiel de la machine, à propos des dessins, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation principale de la machine selon l'invention ; la figure 2 une vue en élévation latérale la figure 3 une vue en coupe transversale d'un détail de la machine et, la figure 4 une vue en coupe longitudinale d'un détail de la machine selon l'invention. Comme le montrent les dessins, la machine se compose essentiellement d'un bâti principal stable en acier 1 sur lequel se trouve une table 2 inclinée par rapport à l'horizontale. La table 2 est reliée, par l'intermédiaire d'éléments de guidage de précision ainsi que d'une broche à billes 4, au coulisseau 3 mobile en direction axiale. Sur la table sont installés à l'extrémité antérieure deux bâtis latéraux 5. A l'extrémité postérieure de la table inclinée 2 est disposé le support d'arbre 6, dans lequel est ancré fermement l'arbre 7, sur lequel on glisse le tube à traiter 43. Sur le coulisseau 3 se trouve une plaque à rebord sur laquelle est disposé un mandrin pneumatique de serrage 8. La broche à billes 4 par l'intermédiaire de laquelle on déplace le chariot est à son tour entraînée par un moteur électrique d'entraînement approprié 9. Le mandrin pneumatique de serrage est déplacé par un moteur électrique 11, par l'intermédiaire de poulies dentées et d'une courroie crantée. La commande des moteurs 9 et 11 s'effectue par l'intermédiaire de la ligne électrique d'alimentation 10. Au-dessus des deux bâtis latéraux 5 se trouve une plaque de console 12 sur laquelle sont disposés les dispositifs assurant la course du poussoir. Ceux-ci sont formés du moteur d'entraînement 13 qui entraîne l'arbre excentrique 18 monté dans les deux supports de palier 14. Sur l'arbre excentrique se trouve un accouplement de sûreté 16 qui est à son tour relié au moteur d'entraînement d'arbre excentrique 13 par la combinaison de volant et de poulie 15, par l'intermédiaire d'une courroie crantée. L'accouplement est alimenté en air comprimé par une valve de sûreté de presse 15' et le tuyau d'alimentation 19. La course du poussoir est assurée par l'intermédiaire des deux bras de manivelle 17 de l'arbre excentrique 18. Le poussoir est formé de la partie inférieure 20 et de la partie supérieure 27 qui est reliée à l'arbre excentrique par les deux bras de manivelle 17. Dans les bâtis latéraux est ancrée fermement la console de presse 22. Dans celle-ci se trouvent des colonnes 42 servant à guider le poussoir, ainsi que la partie inférieure de la douille de calibrage interchangeable 21 par laquelle est assuré le calibrage du tube sur l'arbre. Dans la partie supérieure 27 du poussoir se trouve une tige filetée 35 par laquelle la force est transmise à la plaque de pression 31 et donc au(x) poinçon(s) 36. La partie inférieure 20 du poussoir est reliée élastiquement à la partie supérieure par l'intermédiaire de tirants. Dans un évidement de la partie inférieure 20 du poussoir se trouve l'élément rapporté interchangeable 29. Celui-ci est fixé par une plaque de recouvrement 28 dans le poussoir. L'élément rapporté interchangeable guide les poinçons chaque fois utilisés 36. Le dégagement des poin çons est assuré par les ressorts de compression 30. Les poinçons sont retenus par la plaque de retenue 41 au-dessus de laquelle est disposée la plaque de pression 31. L'arbre à cames tournant 32 disposé en dessous de la plaque de pression 31 est commandé par un servomoteur 34 par l'intermédiaire d'une poulie à courroie crantée 33. Par suite, il est possible, pendant le déroulement du programme, d'amener des poinçons hors de coopération ou en coopération. Ainsi, pendant le cycle, on peut commander un ou plusieurs poinçons. Dans l'arbre 7 est, en outre, encastrée la matrice de coupe interchangeable 37 qui est fixée par l'intermédiaire de vis 38 et d'une goupille 39. Pour compenser la différence de diamètre des tubes, on glisse une douille sur l'arbre. Dans ce cas, la matrice est fabriquée sous forme plus haute. Dans l'arbre se trouve encore un canal à déchets 40 par lequel le déchet de poinçonnage est évacué au moyen d'un aspirateur approprié que l'on peut disposer à l'extrémité postérieure de l'arbre. Par le changement simple et rapide des éléments rapportés interchangeables 29 dans la partie supérieure ainsi que de la matrice de coupe 37 dans l'arbre, il est possible, selon la tâche dont il s'agit, de poinçonner avec un seul poinçon ou encore avec plusieurs. En outre, la douille de calibrage 21 permet, par le choix de différents diamètres, de poinçonner différents diamètres de tubes. Par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation électrique 10 qui conduit à la boite à bornes 23, ainsi que du tuyau souple central d'alimentation 24, la liaison avec la commande biaxiale 25 située dans le coffret de manoeuvre 26 est établie. La machine à poinçonner à commande numérique selon l'invention permet donc de perforer des tubes de différents diamètres et de différentes longueurs avec les configurations de trous les plus diverses. Grâce à sa construction particulière, inclinée vers l'arrière, l'élimination sans problème des déchets de poinçonnage est aussi assurée. -REVENDICATIONS 1. Machine à poinçonner à commande numérique pour tubes, formée d'un bâti principal stable en acier muni d'une table et d'un coulisseau mobile présentant un dispositif de fixation du tube à poinçonner, d'un ou plusieurs poinçons disposés au-dessus du tube et actionnés par un dispositif excentrique, ainsi que d'une matrice de coupe insérée de façon interchangeable à l'intérieur d'un arbre pour la mise en place du tube, machine caractérisée en ce que le mouvement longitudinal du coulisseau (3) incliné relativement à l'horizontale et le mouvement de rotation du tube à usiner sont assurés chacun par un moteur électrique (9, 11) commandé par l'intermédiaire d'une commande numérique, en ce qu'à l'extrémité postérieure de la table (2) à disposition inclinée est ancré dans un support d'arbre l'arbre (6) recevant le tube (43) et muni d'un canal d'aspiration (40) dans lequel est encastrée la matrice de coupe interchangeable (37), en ce qu'à l'extrémité antérieure de la table (2) sont installés deux bâtis latéraux (5) au-dessus desquels se trouve la plaque de console (12) et entre lesquels est disposé le poussoir formé de la partie supérieure (27) et de la partie inférieure (20) et dont les courses sont assurées par un arbre excentrique (18), la partie supérieure de poussoir présentant une tige filetée (35) par laquelle la force est transmise à la plaque de pression (31) et donc au(x) poinçon(s) (36) qui sont guidés dans un élément rapporté interchangeable (29) de la partie inférieure du poussoir et sont retenus par un organe de retenue (41) au-dessus de la plaque de pression, et en ce qu'au-dessus des poinçons (36) est disposé un arbre à cames (32) pouvant tourner sous l'action d'un servomoteur (34) et avec lequel les poinçons peuvent être amenés hors de coopération ou en coopération pendant le déroulement du programme. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour-l'actionnement du poussoir, l'arbre excentrique (18) est monté dans deux supports de palier (14) qui se trouvent sur la plaque de console (12), et en ce que sur l'arbre excentrique se trouve un accouplement de sûreté (16) qui est relié par une combinaison de volant et de poulie (15), par l'intermédiaire d'une courroie crantée, au moteur d'entraînement (13) de l'arbre excentrique, l'accouplement étant assuré par une valve de sûreté de presse (15') et étant alimenté en air comprimé par le tuyau d'alimentation (19) 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que pour compenser les différences de diamètre des tubes, une douille est glissée sur l'arbre (7) et la matrice de coupe (37) a une hauteur plus grande en conséquence. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que dans les bâtis latéraux (5) est ancrée fermement la~console de presse (22 > dans laquelle se trouvent des colonnes (42) servant à guider le poussoir ainsi que la partie inférieure de la douille de calibrage interchangeable (21). 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dégagement des poin çons (36) retenus par la plaque de retenue (41) est assuré par des ressorts de compression (30). 6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie inférieure (20) du poussoir est reliée élastiquement à la partie supérieure (27) par l'intermédiaire de tirants, l'élément rapporté interchangeable (29) étant disposé dans un évidement de la partie inférieure (20) du poussoir.