Brevet FR2577155A1 — publié le 19860814

I.?.K'SC@w''- {stion Cncrnrne un dispositif detomatqus e tarauda- - sur presse à découper cu à emboutir, comportant un premier bloc, monté flxe sur le porte-outil inférieur de la presse, supportant un premier lé- ment, vis ou écrou, monte libre en rotation uniquement, d'un système vis- crou reversible, et au moins un porte-taraud rotatif lié cinématiquement ern rotation sans glissement audit premier élémen--o TIn second bloc, mont5 fixe sur le porte-outl supérleur de la presse, supporte le second éléaient= maintenu fixe en rotation et axialement, du système vis-écrou. Dans un dispositif automatique de taraudage, connu de ce genre, tel que celui décrit dans le brevet français N' 2 4,95 979, chaque porte-taraud rotatif est monté coulissant dans une broche individuelle qui est.ontée dans le premier bloc par!interrudiaire d'au moinc un roul.ement à billes, et ceaque breche indivilduelle est solidaire d'un pignon à dents assurant, par l'intermédiaire de chaines et d'autres pignons à de2ts, sa liaison en rotation avec le premier élément du système vi--éerou. U' tel dispositif est recatiYement complexe ea e.ncoybraet car les i'îumètres extérieurs de: roulements à bilL.c et des pigeons paur chaînes, qui ne peuvent ëtre très réduits ci mr.eC.pa-2 suà >.......ntbr-roce.7voline-s et de tarnudae'c srimltean-é-n.t des tro_-- peu espacgé Ilun de l'autre, de moins de 40 md ervero encomiemeat e te premier blo dans lesens du déplacement e la 1ane, éttant uenaiement sn ' eurn paa davance, ce -'ui néces- site la pr see de plus portante de l'enco a 4 w Us=,_le de Vouti% de presseo Dae plus in- dne&ps.dzment de V!giconis'":a.2n::SaulCt de onencorbreae,. tel dis- oponit: comport des úonscizuata1s cy ont cha.cun une masse importante (C.- a on - chtne.3' roe.e du taraud lui-meme, dans l.e trou qu'il east en train de tarauder. Un tel en- gagement du taraud n'est pas assuré positivement: ce qui rend difficile l'exécution, à cadence élev e, du taraudagse de trous de diamètres relative- ment faibles (1,6 ou 2 mm par exmple), et rend impossible la réalisation de longueurs précises de taraudage, notaaent pour tarauder à fond un trou Lor'.; _'autant pl-,. -.. _nz--trëe du tareud doit obligatoirement être af- futee.-niq;e pour faciliter l'engagement dudit taraud dans le trou à ta- rauder. De plus, lors du taraudage, le course du porte-taraud,st égale à la course de descente du coulisseau de la presse, même si la longueur du trou à tarauder est relativement réduite, l'opération de taraudage étant effectuée presque en fin de course du coulisseau. Un tel disp:i-if de ta- raudage présente certains incornvnients de fonctionnement. zi peuvent être plus facilement mis en évidence par un exemple. Considérons par exemple le cas d'un trou prévu dans une tôle de 2 mm-d'épaisseur, destin à ê tre ta- raudé par un taraud de 3 x 0,5 prévu pour travailler par déformation, ce taraudage étant effectué sur une presse dont la course de descente du cou- lisseau est de 50 mm, foecotionnant à soixante coups/mn. La vi.teEse du cou- lisseau ntest pai con.-. L e. La courbs sinusodale suivie per cette vites- se, penlant le dlplac'ne.t du coulisseau, eEt repr2sentée sur la fig. 1. Le début du tarau-dage es" pi::.,u à 4 mà du point mort bas du coa..seau. La course du taraud est de 59 mm, comme celle du couiisseau. Si lon coneidè- re qu-s, pour ',n tara dage par défo ' la vitesse de cou-,c Xaxiua ect t'enti'oa 45:r./rn s-i.t 45 000 /mnu, la -Titesse de rotation ï-tarauddoit êtr-- 6e 4 0 - 4 7-b0 i/jr, pour respe:-r cette vitesse de ceupe. Or on voi.-, ' le graphique d la fig. 1, daus le cas o la presse otionne à ct.-y,n que les qua:e tours îe tarau -:ecessaires pour à:ra-der à un pas J, 0,5 mm rc.; -e -i.gueur 2 mm, s-:at s/alisés, à parth -ds: 4 mm dtu po.ai mert bas ds,;:ia. a, en 1/36 s enrir-n le taraud -.=_t donc a 4 cet- instant;. - (4 i 36 x0) 8 640 t/a, ce ci'ti z't bien s:. ila cvi, :_5- de coupe ami-si5J.E de 4 780 tng. F--c especter -e:e vitesse de eoui1 faut que la D.rt--3e fonetionne: une::ence plus l-e; de -8 40 x 60 33 Tsup'',a.n I1 savàre ainsi uJc.ssire de ralair la cadea- ce:' dc;: ge..u d' ::i tieage e ln_pcze: ar que le.:urge pul.i:e ètri effect:: siultéwtanl.t à la meme m-;e-7.ce e 1i supprix_-/u nartie de 1 'utér.t économique qui existe- 2 effectuer i- taraudaga.A mlmema- chine que le découpage e; l'eiboutissage. Enfi: -u te' dispoe if de 1at ant.rieur permet deffectuer des taiaudagcs, uniîlzme:t suirw: une direc- tion parallle au sens de déalacement du eoulissea. -I-! pres-e. sLe dispositif automatique de taraudage, objet -32 la.'in r, est caractdrisé en ce que le ou les porte-taraud sont montsú rota-fs; parali'- lement l'un a l'autre, dsns un support unique déplaçab::. parae'lteeat aux axes des porte-taraud, mais fixe en rotation, support par rapport auquel ils sont maintenus fixes axialement, le pourtour extérieur de ee support comportant un filetage qui est constamment en prise avec un filetage prévu 2 5 7 7 155 sur le pourtour intérieur d'une broche creuse rotative unique entourant le support. Chaque porte-taraud est solidaire d'un pignon dentt concentrique à son axe de rotation, pignon constamment en prise avec une couronne den- tée prévue sur le pourtour intérieur de la broche creuse qui est ellemZme liée cinématiquement en rotation avec le premier élément du système vis-é- crou par un mécanisme de transmission. Le rapport de vitesse fourni par le mécanisme de transmission, et le pas du filetage intérieur de la broche creuse sont déterminés de telle façon que, pendant chaque descente totale du coulisseau, le support soit déplacé axialement d'une distance plus ré- duite correspondant uniquement à la longueur nécessaire pour effectuer le taraudage. Les nombres de dents respectifs du pignon denté de chaque por- te-taraud et de la couronne dentée de la broche creuse, et le pas du file- tage intérieur de la broche creuse sont déterminés de telle façon que cha- que porte-taraud effectue un tour pendant qu'il est déplacé axialement de la valeur d'un pas. Selon une réalisation particulièrement avantageuse, bien que non obligatoire, chaque porte-taraud est maintenu fixe axialement par rapport au support unique, par au moins un moyen élastique maintenant constamment vers l'avant une partie du porte-taraud, en appui contre une partie dusup- port, ce moyen élastique ayant une force suffisante-pour s'opposer à tout recul du porte-taraud par rapport à son point d'appui, pendant le tarauda- ge du trou correspondant. La présente invention se propose de permettre la réalisation d'un dispositif automatique de taraudage susceptible de fonctionner à une ca- dence relativement élevée, sans ralentir la cadence de fonctionnement de la presse, tout en permettant le taraudage de trous de diamètre relative- ment petit (1,6 mm), an limitant les risques de casse du taraud car en respectant des vitesses de coupe normales, plusieurs trous étant suscepti- bles d'être taraudés simultanément, même s'ils sont relativement rappro- chés l'un de l'autre (10 mm par exemple), l'entraînement de chaque taraud étant assuré positivement pendant son avance, de façon à ce que le trou soit obligatoirement taraudé, sur une longueur précise, notamment lorsqu'il s'agit d'un trou borgne, sans qu'il soit nécessaire d'affûter l'entrée de chaque taraud pour faciliter son engagement dans le trou correspondant. En outre, le présent dispositif permet d'effectuer un taraudage suivant une direction quelconque autre que celle du déplacement du coulisseau de la presse. Enfin la structure du dispositif est telle que les éléments consti- tuants peuvent avoir une masse suffisamment faible pour que ledit disposi- tif puisse fonctionner à cadence élevée, sans que l'inertie des éléments constituants soit gênante. De plus, la structure compacte du premier bloc du dispositif de taraudage et sa disposition sur le porte-outil inférieur de la presse, favorisent un échange facile et rapide dudit dispositif. Une réalisation du dispositif automatique de taraudage, suivant l'invention, présente l'avantage supplémentaire d'empêcher la casse des tarauds dans le cas o les trous à tarauder n'auraient pas accidentelle- ment été réalisés auparavant. Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, des modes de réalisa- tion conformes à la présente invention. La fig. I représente la courbe suivie par la vitesse de rotation des porte-taraud, à chaque instant de la course de descente du coulissea, dans l'art antérieur cité. La fig. 2 représente la courbe suivie par la vitesse de rotation des porte-taraud, à chaque instant de la descente desdits porte-taraud pendant la descente simultanée du coulisseau, dans un exemple de réalisa- tion de la présente invention. La fig. 3 représente, vu en coupe suivant III-III de la fig. 4, le premier mode de réalisation de l'invention. La fig. 4 représente partiellement, vu en-coupe suivant IV-IV de la fig. 3, le même mode de réalisation. La fig. 5 représente, vu suivant une coupe similaire à celle de la fig. 3, un second mode de réalisation de l'invention. La fig. 6 représente partiellement, vu de dessus, en coupe, un troi- sième mode de réalisation de l'invention. Tel qu'il est représenté sur les fig. 3 et 4, le dispositif automa- tique de taraudage comporte un premier bloc 1 monté fixe sur le porte-ou- til inférieur 3 de la presse, et un second bloc 2 monté fixe sur le porte- outil supérieur 4 de ladite presse. Le premier bloc 1 supporte un premier élément d'un système vis-é- crou réversible, constitué, dans cet exemple, par un écrou 5 monté libre en rotation, mais non axialement, sur ledit premier bloc I par l'intermé- diaire de roulements à billes 6, 7, 8 par exemple. Le second bloc 2 supporte le second élément du système vis-écrou réversible, élément constitué par une vis 25 constamment en prise avec l'é- crou 5, maintenue fixe en rotation et axialement, par rapport à ce second bloc 2. Le premier bloc I supporte également un certain nombre de porte-ta- raud, quatre dans cet exemple, 11, 12, 13, 14 (fig. 4), liés cinématique- ment en rotation sans glissement à l'écrou 5. Ces porte-taraud Il à 14 sont montés rotatifs parallèlement l'un à l'autre, par l'intermédiaire de ouf ent.s à billes 22, dans un support unique O10 d9plaçable suivant 1617 parallèlemenc aux axes desdits porte-taraud, mais fixe en rotation sous l'e-fet, par exemple, deune clavet-e 15 le liant au corps du premier bloc 1. Chaque porte-taraud Il à 14 est miaintenu fixe axialement par rapport au S support unique commun 10. Dans cet exemple, e'est un ressort de compres- sion 20 qui maintient constaserent vers l'avant suivant 16, une partie 21 de chaque porte-taraud, en appui contre une partie du support 10 consti- tuée par exemple par le roulement à billes 22 correspondant dont la bague extérieure est logée dans ce support 10. Chaque ressort de compression 20 IO est maintenu comprimé entre l'ex-trmit9 du porte-taraud correspondant, op- poseeau taraud 23, et une par3ie d'une équerre 24 solidaire du support 10. o Chaque ressort 20 a une force suffisante pour s'opposer à tout recul sui- vant 17 du porte-taramtd correspondant, par rapport a son point d'appui 22, pendanrt le taraudage du trou correspondant. Chaque ressort 20 est prévu pour se comprimer en permettant le recul du porte-taraud, uwiquement si5 accidentellement, le trou à tarauder u'ex*ste pas. Chaque porte-taraud com- porte axielameant un logement cylindrique 18 borgne, de dis tre juste suf- f isant pour recevoir la queue d'un taraud- se terminant par un carré en er:, u 9 9-qvu pour recevolr le ecrre en relief du taraud, pour empecher la r-,îtation diudit taratiu i - Une la 0 de feretur-e 23a, p!ace sur la face A-vant du smg,,port, izaientmie_ a.a!eent zous les tarauds dans leurs lo- gemtents 1S respectifso Dans cet exemple, les logements cylindriques 18 de- bouchent vers le h3aut et les parties filetées actives des tcauds sont donc dirigéee iers le haut. La bande c;t-portaat le -;r- tou arauder défile an- dessus es parties fi!etes ds tarango Le pourtaur exrirLeur u 0u pport uniqLe '10 comporte un f4ile:age 26 u et con'staîment en prisa -Dvec un filetage 27 pr"vu sur le pourtour in,' térieur 28 d'u:cu broche creuse unlque 30 entourant le sup art O10. Cette broche czeuse 30 est ïontée rotative dans le corps d premier bloc 1 par Vintermédiaire de deux roulements h billes 3!, 32 par e-emple. Chnaque por- te-naraud ii à 14 est solidaire d'un pignon denté 33 concentrique a son axe de rotation, Chaque pignon dentï 33 -st constaenmant en prise avec une cou- rovne dentée 94 prévue sur le pourtour intérieurt 28 de la broche creuse 30 qui et: e!ie-ml me! liée inamatLquement en rotation avec l'cron 5 du sys- tème vis-ècrou par un mcanisme de transmission. Ce mecnisme comprend par exemple un pignon denté 40 solidaire de lécrou 5, en prise avec une roue dentée 41 elle-meme en prise avec un pignon denté 42 d'un mobile comprenant une roue dentée 44. Cette roue dentée 44 est en prise avec une couronne dentée 45 prévue sur le pourtour extérietr de la broche creuse 30. Le rapport de vitesse fourni par ce mécanisme de transmission, et ie pas du filetage intdrieur 27 de la broche creuse 30 sont déteúminés de telle façon que, pendant chaque descente du coulisseau non représenté sur le dessin, le support 10 soit déplacé axialement d'une distance plus ré- duite correspondant uniquement à la longueur nécessaire pour effectuer le taraudage. Dans notre exemple, le trou à tarauder 50 ayant une longueur de 2 mm environ, la distance nécessaire pour effectuer le tarauda- peut être égale environ à 5 mm: I ma avant le taraudage, 2 mm de taraudâte, 2 mm après taraudage. D'autre part, les nombres de dents respectifs du pig-o denté de chaque porte-taraud 1l à 14 et de.!a couronne dentée 34, et le pas du fi- -letage intérieur 27 de la broche creuse 30 sont déterminés de selle façon que chaque porte-taraud Il à 14 effectue un tour pendant qu'il est déplacé axialement de la valeur d'un pas. Chaque fois que le coulisseau de la presse effectue sa course de descente. Il entraîne vers le bas suivant 17 la vis 25 qui prc ovque la ro- tation de l'écrou 5 qui entratne lu.-emre en rotation, par 1a iormédiaire du mécanisme de trzasmission 40-44,.a broche creuse 30. Dan.e e mxme Temp celle-ci provoque, par son filetage intrieur 27, le déplaeemr% axial sui- vaîi; 16 du support unique 10 et des porte-taraud 11-14, et pau sa deniture inter-eure 34, la rotation dzsdits porte-taraud 11-14. Dès qi le coulis- seau effeet-e 'a course de montée suivante, le fonctionnsment e tious les élémerts ci-dessus s'effectue en sens ir e. Reprenons, à titre d'exemples le o d- taraudage dcrst dans lVin- trod:potion: ta-euSgab aA4.I'iatre 3 x 0,5, âtres un taraud treanitant par déf:acion. Pendant que le culisseau effiet- avec la vis %5 oa course de daecente de 50 m, le support 10 et se 9 taraud se d-l.acent axia' lement de 5 mm seulement, les porte-taraud tfeatuent adle=znt dix tours dont qaatre tours réellement utilisés pour t rager une longu - de 2 ro avec un pas Je O,5 mm. Le g:aphique de la fis. 2:?pr5sentr a t eure si- nuso'dale r.r éssntaut la vitesse des pore-tc aeus a chaome in:ant dc 'a courge de 5 u de long, des tarauds, le début - t-rudaie d m ayant lieu à 4 mm du porint mort bas du coulisseau. Ot!l so ur ce $vé:,huue de la fig. 2 correspondant à un cas o la presse fonai,-ane à s[/ante coups/ mn, que les quatvr tours utiles des tarauds sont réalisés en ii/ s environ, soit v 4 x 8 x 60 - 1 920 t/mn. En respectant la vitccsee cd S es ta- rauds (45 m/inn), il a été déterminé précédemment que la vieez de rotation admissible des porte-taraud était de 4 780 t/mn, ce qui correspond à une 4 780 cadence de fonctionnement de la presse, égal à l--8x 60 - î49 coups/mn. On constate qu'une telle cadence est 4,5 fois plus élevée que celle admis- sible dans le cas de l'art antérieur cité. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté sur la fig. 5, c'est la vis 25 et son prolongement cylindrique 25' qui sont montés libres en rotation, mais non axialement, sur le premier bloc 1 par linter- médiaire de roulements à billes 6 et 7. Le pignon denté 40 est solidairedu prolongement cylindrique 25'. C'est l'écrou 5 qui est maintenu fixe en rotation et axialement, 'par rapport au second bloc 2. Un dégagement 2' dans ce second bloc 2 permet le passage de la vis 25, lors de la descente de ce second bloc 2. D'autre part, l'ensemble du premier bloc I est retourné de 180 , par rapport au cas de la fig. 3, la partie active des tarauds étant diri- gée vers le bas, la bande comportant les trous à tarauder, défilant au- dessous du premier bloc I et des parties actives des tarauds. De plus, chaque porte-taraud 11-14 est maintenu constamment vers l'avant suivant 16, non par un ressort de compression 20, mais par un prolongement rigide 24' de chaque porte-taraud 11-14, dont I!extrémité libre est constammenten appui contre une équerre 24. Tous les autres éléments constitutifs sont identiques à ceux du premier mode de réalisation (fig. 3 et 4), et le fonctionnement de l'en- semble reste inchangé, la rotation du premier pignon denté 40 étant provo- quée par la descente, puis la remontée, de l'écrou 5 solidaire du second bloc 2. Tel qu'il est représenté sur la fig. 6, en vue de dessus, le troi- sième mode de réalisation comporte, comme le premier mode de réalisation (fig. 3), une vis sans fin 25 constamment en prise avec un eécrou 5. Cepen- dant, dans le troisième mode de réalisation, cet écrou 5 n'est pas soli- daire lui-même du pignon denté 40, mais d'une couronne dentée conique 40a en prise avec un pignon denté conique 40b solidaire d'un support rotatif a. C'est de ce support rotatif Sa qu'est solidaire la roue dentée 40 qui est en prise elle-même avec le pignon denté 42, etc. Tous les autres élé- ments constitutifs sont identiques à ceux du premier mode de réalisation (fig. 3 et 4). Dans ce troisième mode de réalisation, les porte-taraud Il à 14 sont orientés perpendiculairement à la vis 25 et au sens de dépla- cement du coulisseau. Un tel dispositif permet donc de tarauder suivant une direction perpendiculaire à ce sens de déplacement du coulisseau. Pour le reste, le fonctionnement du dispositif est identique à celui du premier mode de réalisation décrit précédemment (fig. 2 à 4). Avec les modes de réalisation de l'invention, décrits ci-dessus, il est également possible de tarauder simultanément plusieurs trous, deux par exemple, de diamètres différents, à des pas différents. Ainsi, il est possible par exemple de tarauder un trou au diamètre de 3 x 0,50 et simul- 2'5 77155 tanément un autre trou au diamètre de 4 x 0,75. Pour cela il suffit que les pignons dentés 33 solidaires respectivement des porte-taraud Il à 14 soient choisis avec un nombre de dents approprié choisi dans le même rap- 0,75 port que celui des pas --7 = 1,5. Il faut par exemple, si le pignon denté 33 du porte-taraud Il supportant le taraud de 3 x 0,5 comporte 10 dents, que le pignon denté 33 du porte-taraud 12 supportant le taraud de 4 x 0,75 comporte 10 x 1,5 - 15 dents. Ainsi, pendant que les deux tarauds avance- ront simultanément axialement de 2 mm, le premier effectuera quatre tours au pas de 0,5 mm, pendant que le second effectuera 2,66 tours au pas de 0,75 mm. Il faut remarquer, dans les. modes de réalisation décrits ci-dessus, que les roulements à billes 22 peuvent avoir des dimensions très réduites, beaucoup plus réduites que dans le cas de l'art antérieur, donc une masse très réduite, car ils assurent uniquement la rotation d'un porte-taraud 11-14 qui peut avoir un diamètre extérieur très réduit, dans le support unique 10. L'usure de tels roulements à billes22, dans le temps, est de ce fait très réduit car, en fonctionnement normal, chaque porte-taraud 11- 14 de masse réduite effectue, àchaque descente du coulisseau, un nombre très réduit de tours sans qu'il y ait simultanément un déplacement axial du porte-taraud dans le support unique 10. Les changements brusques du sens de rotation des porte-taraud 11-14 s'en trouvent largement facilités. Il faut noter également que l'inertie relativement importante de la broche creuse unique 30 et des roulements à billes 31, 32 n'est pas gênante puis- que cette broche creuse 30 tourne à une vitesse relativement lente. On remarquera également que le dispositif de taraudage, suivant l'invention, peut être très facilement remplacé à volonté par un autre dis- positif prépare à l'avance pour effectuer un taraudage différent du précé- dent car il est très compact, d'encombrement réduit, et fixé à la surface du porte-outil inférieur, ce qui facilite sa manipulation. RE E ICATIONS 1. Disposifif automatique de Taraudage sur presse à découper ou à emboutir, eompotant un premier bloc (1) monté fixe sur le porte-outil inférieur (3) de la presse, supportant un premier élément (5; 25), écrou ou vis, monté libre en rotation uniquement, d'un système vis-écrou réversible, et au moins un porte-taraud rotatif (1l à 14) lié cinématiquement en rotation sans glissement audit premier élément (1), un second bloc (2), monté fixe sur le porte-outil supérieur(4)de la presse, supportant le second élément (25; 5). maintenu fixe en rotation et axialement, du systame vis-écrou, caractérisé en ce que le ou les portetaraud (Hl a 14) sont montés rotatifs, parallèlement l'un à l'autre, dans un support unique (lO)déplaçable (suivant 16, 17)parallèlement aux axes des porte- taraud, mais fIxe en rotation, support par rapport auquel ils sont maintenus fixes axialement, le pourtour extérieur de ce support compor- tant un filetage (26) qui est constamment en prise avec un filetage (27) prévu sur le pourtour intérieur (28) d'une broche ecreuse rotative unir que {30) entourant le support (10), chaque porte-taraud (11-14) étant solidaire d'un pigeon deanté (33) concentrique à son axe de rotation, pi- gnon constamment en prise avec une couronne dentée (34) prévue sur le pourtour intérieur (28) de la broche creuse (30) qui est elle-même liée cinématiquement enî rotation avec le premier élément (5) du s'ystme vis- écrou par un mécani$,e de transmission (40 à 45), le rapport de vitesse fourni par le m calisme de transmission, en %e pas du filetage intérieur (27) de la broche cu'ew (30) tant détermlns de telle façon que, pen- dant chaque descente totale du coulissea%, le support (10) soit déplacr axialaement d'une distance p]us réduite correspondant uniquement à la longueur nUcessai& pour effectuer le taraudage, les sombres de enTts respectifs du pigrnon deïté (33) dela chaque porte-zaraud (11- 4) et de na couromàe dentée (34) de la h5rocbe creuse (30), et le pas du filetage i- tertreur (7' de la broche creuse (30) ékant déterminés de telle façon que chaque porte-taraud (11 a 14) effectue un tour pendant qu'il est 4- placé a:ialement de la valeur d'un paso 2. Dispositif automnatique de taraudage, selon la revendication 1, caracté- risé en ce que chaque porte-taraud (11-14) est maintenu fixe axialezuent par rapport au support unique (10) par au moins un moyen élastique (20} maintenant constatent vers l:e.vant (16) une partie (21) du porte-tarau> en appui contre une partie (22) du support (10), ce moyen élastique (20) ayant une force suffisante pour s'opposer à tout recul du porte-taraud par rapport à son point d'appui, pendant le taraudage du trou correspo.- dant.