Brevet FR2802452A1 — publié le 20010622

La présente invention concerne une matrice de sertissage, ainsi qu'un dispositif de sertissage comportant une telle matrice de sertissage. On sait qu'un dispositif de sertissage, en particulier pour sertir une cosse, notamment une cosse à fût ouvert, afin de la relier à un fil électri que, comporte généralement - une matrice de sertissage qui est fixe ; - un poinçon mobile qui coopère avec ladite matrice de sertissage en vue réaliser un sertissage, en agissant sur un élément de connexion dé- formable, en particulier une cosse, introduit dans ladite matrice de ser tissage ; et - moyens commandables pour déplacer ledit poinçon mobile. De façon connue, une telle matrice de sertissage comporte géné ralement une pièce de sertissage qui est pourvue d'un évidement, ledit évidement comprenant dans son fond une saillie allongée définissant une direction longitudinale et, de part et d'autre de ladite saillie allongée, deux dépressions longitudinales qui se rejoignent latéralement au niveau de la crête ladite saillie allongée et qui présentent chacune transversalement une forme arrondie. élément de connexion devant être serti par un dispositif de tissage type précité présente généralement, transversalement, forme sensiblement en U, dont les trois branches, une branche centrale deux branches latérales raccordées à la branche centrale, sont rectilignes et forment par exemple entre elles deux angles sensiblement droits. Pour réaliser le sertissage, ledit élément de connexion qui est néralement réalisé en un métal approprié, est placé dans la matrice de ser tissage est comprimé par le poinçon mobile de sorte que ses branches latérales sont recourbées et s'enroulent au fond de la matrice de manière à former une boucle de connexion fermée. Pour présenter les caractéristiques et qualités requises pour les applications envisagées, il est nécessaire que l'élément de connexion ainsi serti garde sa forme et ses dimensions, lorsqu'il est sorti de la matrice. En particulier, les deux branches latérales doivent garder position de connexion recourbée précitée. Pour permettre cela, on connaît des cosses à fût ouvert préfor mées, dont les extrémités respectives des branches latérales sont amin cies en biseau. Cette forme particulière favorise l'enroulement desdites branches latérales au fond de la matrice, lors du sertissage, et évite que les extrémités respectives de ces deux branches latérales viennent au contact l'une de l'autre lors de l'enroulement et ne se bloquent dans le fond de la matrice de sertissage, empêchant la poursuite de l'enroulement en vue d'obtenir la boucle de connexion précitée. Dans des machines de sertissage du type précité, peut soit uti liser des éléments de connexion préformés, comme indiqué précédem ment, soit utiliser des éléments non formés et les former directement sur le dispositif de sertissage. A cet effet, on connaît des dispositifs de sertis sage qui comportent des moyens particuliers permettant former, no tamment par découpage et éventuellement par pliage, les éléments de connexion, à partir d'un ruban de métal, de préférence à profil constant. Toutefois, il n'est pas envisageable de prévoir des moyens suscep tibles de former des éléments de connexion pourvus de biseaux, tels que les éléments préformés précités, puisqu'une telle mise en aeuvre compli querait énormément l'outillage correspondant du dispositif de sertissage et serait extrêmement coûteuse. Pour remédier à ces inconvénients, on connaît sur des dispositifs de sertissage, des moyens particuliers qui forment des dentures aux ex- trémités respectives des branches latérales des éléments de connexion. Les deux branches latérales ainsi formées peuvent s'enrouler, lors du ser tissage, sans venir au contact l'une de l'autre, puisque les dents des deux dentures formées de façon appropriée peuvent s'engrener. Cette solution connue présente toutefois de nombreux inconvé nients. En particulier - il difficile de réaliser, avec des moyens à coût reduit, une denture qui parfaitement centrée dans l'axe du ruban. plus, générale ment, dents présentent des longueurs différentes de sorte que le moyen connexion n'est pas stable dans le fond la matrice et ne s'enroule pas selon son axe de symétrie. De ce fait, dents ne s'en grènent pas correctement ; - l'usure des éléments de prédécoupage des dents fait celles-ci com portent toujours des bavures qui engendrent un mauvais enroulement ; - la longueur des dents, compte tenu de la largeur du profilé (2 à 6 mm) dans lequel elles sont découpées, ne peut être que très faible (quelques dixièmes de mm). Ainsi, lesdites dents ne peuvent engrener que sur cette faible longueur, de sorte qu'un blocage des branches latérales lors de l'enroulement n'est pas exclu. Si cela se produit, métal qui conti nue etre poussé par le poinçon, a tendance à refluer contre ce dernier coté ou des deux côtés, ce qui provoque la déformation du haut de cosse (ou élément de connexion) et même parfois sa rupture ; - la compression des brins de fils à relier est entravée la limitation de la course d'enroulement des branches latérales l'élément de connexion. II en résulte, soit une rupture de ce dernier, soit un effet de ressort provoquant la réouverture de la connexion et conséquent un compactage incomplet des brins à l'intérieur de la connexion et la pré sence trous d'air. En résumé, si l'enroulement est trop important, l'élément de connexion risque de rompre et, s'il est trop faible, l'élé- ment de connexion ne se ferme pas complètement et risque de s'ou vrir ; - de tels éléments de connexion à denture n'acceptent généralement au cune variation de la surface de la section des conducteurs à relier. présente invention concerne une matrice de sertissage coût réduit permettant de remédier aux inconvénients précités, sans recourir à l'utilisation d'extrémités biseautées ou dentées. cet effet, selon l'invention, ladite matrice de sertissage type comportant une pièce de sertissage qui est pourvue d'un évidement, ledit évidement comprenant dans son fond une saillie allongée définissant une direction longitudinale et, de part et d'autre de ladite saillie allongée, deux dépressions longitudinales qui se rejoignent latéralement au niveau de la crête ladite saillie allongée et qui présentent chacune transversalement une forme arrondie, est remarquable en ce que ladite saillie allongée pré sente long de sa crête un bossage central, et en ce que ledit bossage central s'étend transversalement dans lesdites dépressions longitudinales et y présente, transversalement, une forme évasée arrondie. Ainsi, grâce à l'invention, la force déployée par le poinçon, pour provoquer l'enroulement des branches latérales de l'élément de connexion, est appliquée - d'abord sur ledit bossage central au niveau desdites dépressions longi tudinales ; - puis progressivement de part et d'autre dudit bossage central. II résulte notamment les avantages suivants - les branches latérales de l'élément de connexion glissent au niveau du bossage une surface plus étroite. Par conséquent, la force de frot tement métal contre les parois de la matrice pendant le mouvement de pression du poinçon est fortement réduite. II en résulte un effort plus faible poinçon sur la branche centrale (reliant les deux branches laté- rales) de l'élément de connexion, de sorte que ladite branche centrale subit ainsi moins de déformations indésirables. Les branches latérales avancent et s'enroulent plus facilement vers l'intérieur de la connexion ; - un phénomène de verrouillage très efficace obtenu par la déforma tion des branches latérales, qui subissent simultanément et progressi vement deux contraintes selon deux directions différentes, à savoir une contrainte radiale, par roulement sur bossage central ; et une contrainte longitudinale, par pliage roulement de part et d'au tre du bossage central. Ces contraintes, ajoutées à la pression exer cée par le poinçon, engendrent un galbe la paroi de connexion dans la zone de verrouillage qui, s'ajoutant un fort écrouissage du métal, empêche tout mouvement de réouverture de la connexion. II en résulte un excellent compactage brins (des fils à relier) à l'in térieur de la connexion ; et - les branches latérales ne sont pas bloquées un contact réciproque, mais au contraire se ferment jusqu'à ce qu' ne reste plus de volume vide à l'intérieur de l'élément de connexion, ce qui permet d'obtenir un compactage efficace. De plus, grâce à l'invention, il n'est nécessaire d'utiliser des éléments de connexion, dont les branches laterales sont dentées ou bi seautées ; mais on peut utiliser des éléments connexion, dont les bran ches latérales présentent des extrémités rectilignes et parallèles à la géné ratrice, ce qui facilite notamment la réalisation et l'utilisation de ces élé ments de connexion et permet de réduire le cout. En effet - l'absence de dents à l'extrémité libre des branches latérales assure à l'élément de connexion une géométrie parfaitement symétrique, ce qui évite des déformations et des contraintes parasites. Ainsi, cet élément de connexion, après sertissage, se retire très facilement de la matrice ; et - l'absence de dents, l'outillage de découpe peut être très simplifié. Le centrage du profilé par rapport aux dents de découpe de l'outillage de découpe, n'a plus à être rigoureusement réalisé. II en résulte un outil lage plus facilement réalisable, moins coûteux et dont corrections et réaffûtages, en cas d'usure, s'opèrent facilement. Par ailleurs, avantageusement, ledit bossage central comprend, le long la crête de fa saillie allongée, un plateau central, hauteur sensi blement constante par rapport au fond de l'évidement, et, part et d'au tre dudit plateau central, deux pentes descendantes. Dans le cadre de la présente invention - ledit bossage central peut présenter une longueur variable, notamment en fonction des dimensions de la connexion à réaliser. particulier, le- plateau peut présenter une longueur sensiblement nulle de sorte que bossage central présente alors une pointe à son sommet, par exemple pour de très petites connexions ; - lesdites pentes peuvent présenter respectivement des inclinaisons diffé rentes ; et - lesdites dépressions longitudinales peuvent présenter respectivement profondeurs différentes. On notera que la forme évasée de la saillie, de part d'autre dudit bossage central, engendre, après le sertissage de fils pourvus de brins, une décompression progressive des brins, ce qui permet d'eviter une zone de rupture des brins lors de leur sortie de l'évidement et renforce leur ré sistance à la flexion. En outre, dans un premier mode de réalisation, ledit bossage pré sente une forme symétrique, tandis que, dans un second mode de réalisa- tion, lesdites pentes de part et d'autre dudit plateau central présentent des inclinaisons différentes. Par ailleurs, avantageusement, ledit bossage central présente au moins au niveau de l'une desdites dépressions longitudinales, transversa lement, une forme évasée arrondie qui comprend au moins partiellement un arc de cercle. Dans ce cas - dans une première variante, ledit évidement est symétrique par rapport à un plan passant par la crête de ladite saillie allongée ; - dans une seconde variante, ledit bossage central présente, au niveau de chacune des deux dépressions longitudinales, transversalement, une forme arrondie qui comporte à chaque fois au moins partiellement un arc de cercle, et lesdits deux arcs de cercle présentent rayons diffé rents. La présente invention concerne également un dispositif de sertis sage, en particulier pour relier un fil électrique sur une cosse ou pour relier deux fils électriques entre eux. Selon l'invention, ledit dispositif de sertissage, type compor tant - une matrice de sertissage qui est fixe ; - un poinçon mobile qui coopère avec ladite matrice de sertissage en vue de réaliser un sertissage, en agissant sur un élément connexion dé- formable introduit dans ladite matrice de sertissage ; et - des moyens commandables pour déplacer ledit poinçon mobile, est remarquable en ce que ladite matrice de sertissage est une matrice telle que celle spécifiée ci-dessus. Avantageusement, ledit dispositif de sertissage comporte de plus des moyens pour former lesdits éléments de connexion à partir d'un ruban de métal, de préférence à profil constant. Par conséquent, on utilise non pas des éléments de connexion formés coûteux, mais des éléments de connexion formés complètement par le dispositif de sertissage et connus sous la dénomination anglaise "splice". De plus, dans ce cas, de préférence, lesdits moyens pour former les éléments connexion sont réalisés de manière à former des éléments de connexion comportent deux branches latérales qui présentent extrémités rectilignes et parallèles à la génératrice desdits éléments connexion, permet de remédier aux inconvénients précités des éle- ments de connexion dentés ou biseautés. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure représente schématiquement un dispositif de sertissage conforme à l'invention. La figure 2 montre en perspective une matrice de sertissage conforme à invention. La figure est une coupe selon la ligne A-A de la figure 2. La figure est une représentation semblable â celle de la figure pour un mode de réalisation différent. La figure montre en perspective un élément de connexion. Le dispositif de sertissage 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est destiné à sertir des éléments connexion en particulier des cosses, précisés ci-dessous, par exemple pour relier électrique à une cosse ou pour relier entre eux deux fils électriques. De façon connue, ledit dispositif de sertissage 1 comporte, comme représenté figure 1 - une matrice de sertissage 3 qui est fixe ; - un poinçon mobile 4 de type usuel, qui est représenté partiellement la figure 1, qui est porté par un coulisseau non représenté et qui père avec ladite matrice 3 en vue de réaliser un sertissage, en agissant sur un élément de connexion 2 déformable introduit dans ladite matrice de sertissage 3 ; et - des moyens commandables 5 connus, pour déplacer ledit poinçon comme illustré par une liaison 6 en traits mixtes, en agissant sur le - lisseau portant ledit poinçon 4. Ladite matrice 3 comporte, de façon usuelle, une pièce de serti sage 3A est réalisée en un métal usuel et qui est pourvue d'un évide ment 7 manière à former deux branches 8 et 9 de matériau, comme représente la figure 2. façon connue, ledit évidement 7 est réalisé de manière à porter dans fond 7A - une saillie allongée 10 qui définit une direction longitudinale X-X ; - de part d'autre de ladite saillie allongée 10, deux dépressions longi tudinales 11, 12, qui s'étendent sensiblement parallèlement à la direc tion longitudinale X-X, qui se rejoignent au niveau de la crête 13 dite saillie allongée 10 et qui présentent chacune, transversalement direction longitudinale X-X, une forme 1 1 A, 12A arrondie. Pour réaliser le sertissage, on place, de façon connue, comme re présente la figure 1, dans la matrice de sertissage 3, l'élément connexion 2 de forme allongée, qui sera précisé ci-dessous en référence la figure 5 qui présente, transversalement, une forme sensiblement U, dont trois branches, une branche centrale 14 et deux branches laté rales 15 et 6 raccordées à la branche centrale 14, sont rectilignes et forment entre elles deux angles qui, notamment pour des raisons de plification du dessin, sont représentés droits sur les figures 1 et 5. En pra tique, lesdits angles sont généralement tels que les extrémités libres des branches 15 et 16 s'éloignent l'une de l'autre. Puis, on commande les moyens 5 pour qu'ils amènent le poinçon 4 déplacement dans le sens indiqué par une flèche F. Ce dernier com prime alors l'élément de connexion 2 à l'intérieur de l'évidement 7 de la matrice 3. Sous la pression dudit poinçon 4, et grâce aux formes arrondies A et 12A au fond 7A de l'évidement 7 et à la souplesse appropriée du matériau (métal) de l'élément de connexion 2, les deux branches latérales et 16 de ce dernier s'enroulent progressivement au niveau desdites depressions longitudinales 1 1 et 12 à formes arrondies 1 1 A et 12A, 'à former une boucle de connexion fermée lorsque le coulisseau portant poinçon 4 arrive en fin de course. Selon l'invention, notamment pour permettre un sertissage facile peu coûteux et un verrouillage efficace des branches latérales 15 et 1 l'élément de connexion 2, ladite saillie allongée 10 présente le long crête 13 un bossage central 17, et ledit bossage central 17 s'étend transversalement dans lesdites dépressions longitudinales 11 et 1 comme illustré par des parties en saillie 17A et 17B qui présentent, trans versalement, des formes évasées arrondies, comme représenté sur la Bure 2. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, ledit bossage 17 comprend, le long de la crête 13 de la saillie allongée 10, un plateau cen tral 18,à hauteur sensiblement constante par rapport au fond de l'évide ment, et, de part et d'autre dudit plateau central 18, deux pentes descen dantes 19 et 20 qui forment des angles a1 et Q31, a2 et P2, par rapport à segment de droite D parallèle à l'axe X-X. On notera que ce segment de droite D illustre la crête sans bos sage qui existe dans les matrices de sertissage usuelles, perfectionnées par la présente invention. Dans une première variante de réalisation représentée sur la figure 3, les angles a1 et P1 sont égaux de sorte que ledit bossage 17 présente une forme symétrique. revanche, dans une seconde variante de réalisation représentee sur la figure 4, les angles a2 et 02 présentent des valeurs différentes sorte ledit bossage 17 n'est pas symétrique. également envisageable, dans le cadre de l'invention, l'extrémite libre d'au moins l'une des pentes 19 et 20 ne se situe pas niveau segment de droite D. plus, le plateau central du bossage peut bien entendu présenter une longueur variable. Dans un mode de réalisation particulier, sa longueur peut être sensiblement nulle de sorte que ledit bossage présente alors sommet en forme de pointe. outre, les dépressions longitudinales 11 et 12 peuvent présen ter des profondeurs différentes, en particulier lorsque l'on doit relier semble deux fils qui présentent des diamètres différents. ailleurs, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, seule ou deux parties 17A et 17B à formes évasées et arrondies du bossage de part et d'autre de la crête 13, peuvent représenter au moins partiellement, des arcs de cercle, respectivement de rayons R1 et R2. Dans le cadre de la présente invention, lesdits rayons R1 et R2 peuvent etre, soit égaux (notamment pour obtenir une pièce 2A qui symétrique rapport à un plan passant par la crête 13 ) , soit différents. Ainsi, grâce à l'invention, la force déployée par le poinçon 4, pour provoquer l'enroulement des branches latérales 15 et 16 de l'élément connexion 2, à partir de la position représentée sur la figure 1 est appli quée - d'abord sur ledit bossage central 17 au niveau desdites dépressions longitudinales 1 1 et 12, c'est-à-dire sur les parties 17A et 1 à formes évasées et arrondies ; - puis progressivement de part et d'autre dudit bossage central 17 et donc desdites parties 17A et 17B, au niveau des pentes 19 et 20. II en résulte notamment les avantages suivants - les branches latérales 15 et 16 de l'élément de connexion 2 glissent au niveau du bossage 17 sur une surface plus étroite (parties 17A et 17B). Par conséquent, la force de frottement de l'élément 2 contre les parois de la matrice 3, pendant le mouvement de pression du poinçon 4, est fortement réduite. Il en résulte un effort plus faible du poinçon 4 sur la branche centrale 14 de l'élément de connexion 2, qui subit ainsi moins de déformations indésirables. Les branches latérales 15 et 16 avancent et s'enroulent plus facilement vers l'intérieur de la boucle de connexion en formation ; - un phénomène de verrouillage très efficace est obtenu par la déforma tion des branches latérales 15 et 16, qui subissent simultanément et progressivement deux contraintes selon deux directions différentes, à savoir une contrainte radiale, par roulement sur le bossage central 17 (sur les parties 17A et 17B) ; et une contrainte longitudinale, par pliage et roulement de part et d'au tre du bossage central 17 (sur les pentes 19 et 20). Ces contraintes, ajoutées à la pression exercée par le poinçon 4, engendrent un galbe de la paroi de connexion dans la zone de verrouillage qui, s'ajoutant à un fort écrouissage du métal, empêche tout mouvement de réouver ture de la connexion. II en résulte un excellent compactage des brins non représentés (des fils à relier) à l'intérieur de boucle de connexion ; et - branches latérales 15 et 16 ne sont pas bloquées un contact reciproque, mais au contraire se ferment jusqu'à ce qu' reste plus volume vide à l'intérieur de l'élément de connexion 2, qui permet obtenir un compactage efficace. De plus, grâce à l'invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser des élements de connexion, dont les branches latérales sont dentées ou bi seautées. On peut en effet utiliser des éléments de connexion 2, dont les branches latérales 15 et 16 présentent des extrémités 15A 16A rectili gnes et parallèles à la génératrice, comme représenté sur la figure 5, ce facilite notamment la réalisation et l'utilisation de ces éléments de connexion 2 et permet de réduire le coût. En effet - l'absence de dents à l'extrémité libre 15A, 16A des branches latérales 5 et 16 assure à l'élément de connexion 2 une géométrie parfaitement symétrique, ce qui évite des déformations et des contraintes parasites. Ainsi, cet élément de connexion 2, après sertissage, se retire très faci lement de la matrice ; et - en l'absence de dents, l'outillage de découpe faisant partie de moyens précisés ci-dessous, peut être très simplifié. Le centrage du profilé rapport aux dents de découpe de cet outillage de découpe, n'a plus à etre rigoureusement réalisé. Il en résulte un outillage plus facilement réalisable, moins coûteux et dont les corrections et les réaffûtages, en cas d'usure, s'opèrent facilement. Bien entendu, dans le cadre de la présente invention, on peut utili ser des éléments de connexion 2 préformés. Toutefois, dans mode de réalisation préféré, on n'utilise pas d'éléments de connexion préformés, mais le dispositif de sertissage 1 comporte des moyens 21 permettant de former lesdits éléments de connexion 2 à partir d'un ruban de métal, de préférence à profil constant. Ces moyens de connexion 21 de type usuel comportent notamment un outillage de découpe et éventuellement un outillage de pliage, non repré sentés. REVENDICATIONS 1. Matrice de sertissage comportant une pièce de sertissage (3A) qui est pourvue d'un évidement (7), ledit évidement (7) comprenant dans son fond (7A) une saillie allongée (10) définissant une direction longitudi nale (X et, de part et d'autre de ladite saillie allongée 0), deux dé pressions longitudinales (11, 12) qui se rejoignent latéralement au niveau de la crete (13) de ladite saillie allongée (10) et qui présentent chacune transversalement une forme arrondie (1 1 A, 12A), caractérisée en ce que ladite saillie allongée (10) présente long de sa crête (1 un bossage central (17), et en ce que ledit bossage central (17) s'étend transversalement dans lesdites dépressions longitudinales (11, 12) et y présente, transversalement, une forme évasée arrondie (17A, 17B). Matrice de sertissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bossage central (17) comprend, le long de la crête 3) de la saillie allongée (10), un plateau central (18), à hauteur sensiblement constante par rapport au fond de l'évidement, et, de part et d'autre dudit plateau central (18), deux pentes descendantes (19, 20). 3. Matrice de sertissage selon la revendication 2, caracterisée en ce que ledit bossage (17) présente une forme symétrique. 4. Matrice de sertissage selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites pentes (19, 20) présentent des inclinaisons différentes (a2, Q32). 5. Matrice selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ledit plateau central présente une longueur sensi blement nulle. 6. Matrice de sertissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit bossage central (17) présente au moins au niveau de l'une desdites dépressions longitudinales (11, 12), transversa- lement, forme évasée arrondie (17A, 17B) qui comprend moins partiellement un arc de cercle. Matrice de sertissage selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit évidement (7) est symétrique par rapport à un plan passant par la crête (13) de ladite saillie allongée (10). Matrice de sertissage selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit bossage central présente, au niveau cha cune deux dépressions longitudinales, transversalement, forme arrondie comporte au moins partiellement un arc de cercle, en ce que lesdits deux arcs de cercle présentent des rayons différents. 9. Matrice de sertissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites dépressions longitudinales présentent res pectivement des profondeurs différentes. 10. Dispositif de sertissage, comportant - une matrice de sertissage (3) qui est fixe ; - un poinçon mobile (4) qui coopère avec ladite matrice de sertissage (3) en de réaliser un sertissage, en agissant sur un élément de connexion (2) déformable introduit dans ladite matrice de sertissage (3) ; - des moyens commandables (5) pour déplacer ledit poinçon mobile (4), caractérisé ce que ladite matrice de sertissage (3) est une matrice telle que celle spécifiée sous l'une quelconque des revendications 1 à 9. 1 . Dispositif selon la revendication 10, caractérisé ce qu'il comporte de plus des moyens (21) pour former les dits éléments de connexion (2) à partir d'un ruban de métal. 1 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens (21) pour former les éléments de connexion (2) sont réalisés de manière à former des éléments de connexion (2) qui comprennent deux branches latérales (15, 16) qui pré sentent des extrémités (15A, 16A) rectilignes et parallèles à la génératrice desdits éléments de connexion (2).