Brevet FR2814105A1 — publié le 20020322

La présente invention concerne un dispositif pour le découpage d'encoches ou de créneaux répartis sur la périphérie, dans des flans plans ou bombés de tôle de forme quelconque et plus particulièrement circulaire surtout lorsque leur nombre, de 3 au minimum sans limite de maximum, empêche l'alimentation automatique en ligne La présente invention cible plus particulièrement la réalisation d'encoches de forme quelconque notamment biseautés dans des disques pour labour Cet usinage s'effectue couramment sur des presses, des machines de poinçonnage ou de grugeage ou des créneleuses plus adaptées notamment pour la réalisation des induits ou des inducteurs de moteurs électriques Ces machines réalisent une encoche à la fois sur un flan positionné par un entraînement mécanique en rotation Dans la plupart des machines ou presses de grugeage ou d'encochage, il est prévu un bâti pourvu d'une matrice au-dessus duquel se trouve un serre flan ou un dévétisseur ainsi qu'un coulisseau pourvu d'un poinçon se déplace par une liaison cinématique mécanique ou hydromécanique dans des glissières prévues à cet effet Dans les machines de poinçonnage, destinées en principe à réaliser des trous dont la périphérie fermée n'engendre de ce fait aucun effort latéral parasite, les encoches sont réalisées avec des poinçons à talon guidés dans les matrices pour reprendre les flexions dues aux efforts latéraux liés à cet usinage comparable au grignotage Dans la plupart des unités de poinçonnage, il est prévu un bâti avec une matrice face à laquelle se déplace un serre flan à l'intérieur duquel se déplace coaxialement un coulisseau porte-poinçon, le serre flan et le coulisseau porte-poinçon sont commandés par une machine extérieure ou une liaison cinématique mécanique ou hydromécanique, coulissante ou basculante De telles machines, satisfaisantes quant au fonctionnement, présentent l'inconvénient, outre de n'usiner qu'une encoche à la fois, d'encombrer et restreindre la place au-dessus du plan de travail jusqu'à les inadapter à l'équipement de dispositifs traditionnels d'automatisation au point que la plupart de ces travaux sont manutentionnés et réalisés manuellement. Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en recourant à des dispositions qui dégagent l'obstacle habituel du manque de place notamment par l'agencement sous le plan de travail de la liaison cinématique de la force motrice d'une part et par l'escamotage du coulisseau porte poinçon d'autre part. La combinaison de ces deux dispositions, en usinant toutes les encoches en une seule opération permet d'introduire et de dégager par le haut des flans à usiner par des dispositifs appartenant à l'état actuel de la technique et de ne plus nécessiter la rotation de la table ou du flan Ce dispositif d'encochage, objet de la présente invention, comprend une table pourvue d'au moins une matrice en regard de laquelle est mobile au moins un coulisseau muni d'un poinçon logé et guidé dans les ouvertures pratiquées à cet effet dans un bâti support, caractérisé en ce que des mécanismes situés sous le plan de travail permettent d'escamoter et d'entraîner le coulisseau porte poinçon. Grâce à cette disposition on peut réduire considérablement la hauteur de la liaison cinématique et supprimer la rotation ou le déplacement du flan Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description plus détaillée qui va suivre d'un dispositif illustré de quelques modes de réalisations particulières, donnés à titre d'exemple seulement, en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente un dispositif selon l'invention du genre levier, en élévation coupée en position escamotée La figure 2 représente en élévation la coupe partielle de la partie active du dispositif de la figure 1 selon l'invention en position prête à usiner La figure 3 représente en élévation la coupe partielle de la partie active du dispositif de la figure 1 selon l'invention en position de fin d'usinage Les figures 1 à 3 facilitent la compréhension d'un dispositif pour découper un nombre impair d'encoches biseautées sur un flan bombé caractérisé en ce que le point d'application de la résistance à savoir le couple poinçon matrice est compris entre l'axe point d'appui et le point d'application de la puissance motrice avec une liaison cinématique mécanique de la force motrice et une liaison hydromécanique de l'escamotage du coulisseau permettant l'introduction et l'évacuation du flan La figure 4 représente un dispositif suivant l'invention du genre levier en élévation coupée en position escamotée sur la partie droite du dessin et en position de fin d'usinage de l'encoche sur la partie gauche du dessin La figure 4 illustre un dispositif du genre levier pour découper un nombre pair d'encoches biseautées sur un flan bombé caractérisé en ce que l'axe point d'appui est compris entre le point d'application de la résistance à savoir le couple poinçon matrice et le point d'application de la force motrice avec une liaison cinématique hydromécanique de la force motrice et de l'escamotage. La figure 5 représente un dispositif suivant l'invention du genre coulissant rectiligne en élévation coupée dans sa position escamotée sur la partie droite du dessin et dans sa position de fin d'usinage sur la partie gauche La figure 5 dépeint un dispositif du genre coulissant rectiligne pour découper une encoche droite sur un flan plan avec une liaison cinématique hydromécanique de la force motrice et de l'escamotage Par souci d'une meilleure lisibilité, les hachures ne figurent pas sur les dessins Le mode de réalisation représenté à la figure 1 est constitué d'une table 1, disposant à sa partie supérieure pourvue de matrices 2 d'une surface 3 sur laquelle coopère la courbure du flan 4 et d'un doigt 5 de centrage de ce dernier et à sa partie inférieure de la butée 6 et des glissières 7 dans lesquelles coulissent les axes point d'appui 8 solidaires du coulisseau 9 jusqu'à venir au contact des faces 10 de la butée 6, solidaire du bâti 11. Ce bâti 11, qui présente au moins une ouverture 12 au travers de laquelle circulent au moins un coulisseau 9, comporte également au moins une glissière 13, les chapes 14 et 15, les portées sphériques 16 et est équipé du roulement 17 Le corps du coulisseau 9, qui présente une ouverture 18, comporte les chapes 19 et 20, est muni du poinçon 21 et s'articule à une extrémité sur l'axe point d'appui 8 et à l'autre extrémité à savoir entre les joues de la chape 20, sur un axe 22, la chape 23 de l'une des extrémités d'une bielle 24 équipée entre ses joues du galet 25 ; par ailleurs la bielle 24 comporte à l'autre extrémité sur un axe 26, un galet oscillant 27 qui roule sur la surface 28 en pente de la came 29, entraîné en rotation par un engrenage 30 fixé sur le roulement 17 incorporé mû par une liaison cinématique non représentée car appartenant à l'état de la technique La butée 31, coulissante dans la glissière 13 du bâti 11, présente une surface plane biaise 32, une surface arrondie 33, une surface plane horizontale 34, un trou dans lequel s'insère un axe 35 sur lequel s'articule la chape 36 de la tige 37 d'un vérin dont le corps 38 est solidaire d'une chape 39 portant un axe 40 articulé sur la chape 15 La chape 19, du coulisseau porte-poinçon 9 est relié à la chape 14 solidaire du bâti 11 par un ressort 41 de traction Les portées sphériques 42 du coulisseau porte-poinçon 9 et 16 du bâti 11 maintiennent le ressort 43 de compression On constate que la position escamotée du coulisseau porte-poinçon représenté à la figure 1 permet le passage du flan 4 qui vient épouser sa courbure en se centrant sur le doigt 5 guidé par le carter 44. En l'absence de trou central sur le flan 4 le centrage est obtenu par les doigts situés en périphérie du flan solidaires de la table 1 On conçoit que, sous l'action de la tige 37 du vérin qui produit un effort antagoniste aux ressorts 41 et 43, la butée 31 se déplace dans le sens de la flèche FI et que sa surface 32 pousse le galet 27 dans le sens de la flèche F2 jusqu'à établir sa mise en place sur la surface 33 d'une part ainsi que le coulisseau 9 solidaire via la glissière 7 jusqu'à établir le contact de l'axe point d'appui 8 avec la surface 10 de la butée 6 d'autre part Le coulisseau 9 se trouve alors en position prêt à usiner de la figure 2 Ce point atteint on conçoit que l'action de la surface en pente 28 de la came 29 mû dans le sens de la flèche F3 par l'engrenage 30 sur le galet 27 provoque via l'axe 26 de la bielle 24 le déplacement dans le sens de la flèche F4 du coulisseau 9 par l'axe 22 solidaire. Le coulisseau 9 se comporte alors comme un levier qui aurait comme point fixe l'axe 8, comme point d'application de la force motrice l'axe 22 et comme point d'application de la résistance le couple poinçon 21 et matrice 2 agissant sur le flan 4 à usiner En poursuivant le mouvement jusqu'à son terme nous obtenons le découpage du flan avec dans ce cas un biseau d'une valeur angulaire a La débouchure 45 s'évacue par la goulotte 46 via l'ouverture 18 Le coulisseau 9 se trouve alors en position de fin d'usinage de la figure 3 L'action de la surface 34 sur le galet 26 combiné à l'action des ressorts ramènera le coulisseau à sa position escamotée de la figure 1 Le mode de réalisation de la figure 4 est constitué d'un bâti 47 ouvert pour le passage d'au moins un coulisseau 48 guidé par les parois latérales 49 solidaires de la table 50 Cette table 50 disposant à sa partie supérieure, pourvue de matrices 51, d'une surface 53 coopérant avec la courbure du flan 54 et d'un doigt 55 de centrage de ce dernier et à sa partie inférieure de la butée 56 et des glissières 57 dans lesquelles coulissent les axes point d'appui 58 solidaires su coulisseau 48 jusqu'à venir au contact des faces 59 de la butée 56 Le corps du coulisseau 48, qui présente une ouverture 60, et une portée sphérique 61 est muni du poinçon 62 et s'articule d'une part sur l'axe point d'appui 58 et d'autre part sur l'axe 63 point d'application de la force motrice Le bâti 47 comporte une partie sphérique 64 une chape 65 et des orifices 66 traversés par les goulottes 67 et supporte un vérin dont la tige 68 est équipée d'un plateau 69, dont la surface 70 pousse l'axe 63 Sur la chape 65 s'articule par l'axe 71 un vérin 72 dont la tige 73 est solidaire d'une chape 74 portant un axe 75 articulé à une extrémité du bras coudé 76 lui même oscillant sur l'axe 77 et possédant à son autre extrémité la fourchette 78 qui entraîne l'axe point d'appui 58, un ressort 79 relie les portées sphériques 61 et 64 On constate que la position escamotée du coulisseau porte poinçon représenté à la partie droite de la figure 4 permet le passage du flan 54 qui vient épouser sa courbure en se centrant sur le doigt 55 Sur la partie droite de la figure 4 on conçoit que sous l'action de la tige 73 du vérin qui fait pivoter le bras 76 sur son axe 77, la fourchette 78 déplace le coulisseau 48 via l'axe 58 et la glissière 57 jusqu'à établir son immobilisation contre la surface 59 de la butée 56 Le coulisseau se trouve alors en position prêt à usiner Ce point atteint on conçoit que l'action du vérin 67 par la poussée de la surface 70 sur l'axe 63 provoque le basculement du coulisseau qui se comporte alors comme un levier qui aurait comme point fixe l'axe 58, comme point d'application de la force motrice l'axe 63 et comme point d'application de la résistance le couple poinçon 62 et matrice 51 agissant sur le flan 54 à usiner En poursuivant le mouvement jusqu'à son terme nous obtenons le découpage du flan avec dans ce cas un biseau d'une valeur angulaire a La débouchure 80 s'évacue par la goulotte 67 via l'ouverture 60 Le coulisseau se trouve alors en position de fin d'usinage de la partie gauche du dessin L'action du vérin 72 en produisant un effort en sens inverse du précédent ramènera le coulisseau à sa position escamotée de la partie droite du dessin Le mode de réalisation représenté à la figure 5 est constitué d'une table 81 disposant à sa partie supérieure, pourvue de matrice 82, d'une surface 83 sur laquelle coopère le flan 84 et d'un doigt 85 de centrage de ce dernier et à sa partie inférieure de la butée 86 et de la glissière 87 dans laquelle coulisse au moins un fourreau 88, lui même équipé d'une glissière 89, jusqu'à venir au contact des faces 90 de la butée 86 Cette table 81 repose sur un support 91 fixé sur le bâti 92 qui comporte des ouvertures 93 au travers desquelles passent les goulottes 94, le support 91 comporte au moins une chape 95 dans laquelle s'insère l'axe 96 sur lequel s'articule un vérin 97 dont la tige 98 est solidaire d'une chape 99 portant un axe 100 solidaire du fourreau 88 Le fourreau 88 possède un tourillon 101 dans lequel s'articule par son axe 102 le corps d'un vérin 103 dont la tige 104 est équipée d'une chape 105 reliée par l'axe 106 au coulisseau 107 Le coulisseau 107 est muni du poinçon 108 et comporte une surface 109 le long de laquelle s'évacue la débouchure 110 jusqu'à évacuation par la goulotte 94 On constate que la position escamotée du coulisseau porte-poinçon représenté à la partie droite de la figure 4 permet le passage du flan 84 qui vient épouser sa surface en se centrant sur le doigt 85 Sur la partie droite de la figure 5 on conçoit que sous l'action de la tige 98 du vérin 97 qui fait coulisser le fourreau 88 via la glissière 87 jusqu'à s'immobiliser contre la surface 90 de la butée 86 Le coulisseau se trouve alors en position prêt à usiner Ce point atteint on conçoit que l'action du vérin 103, par la poussée de l'axe 106 via la glissière 89, provoque le déplacement du coulisseau 107 jusqu'à usiner l'encoche La débouchure 110 glisse le long de la surface 109 jusqu'à son évacuation via la goulotte 94. Le coulisseau se trouve alors en position de fin d'usinage de la partie gauche du dessin. L'action du vérin 97 en produisant un effort en sens inverse du précédent ramènera le coulisseau à sa position escamotée de la partie droite du dessin Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemples non limitatifs, et qui ont été représentés sur les dessins annexés L'homme de l'art pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de la présente invention ) 1 Dispositif pour le découpage d'encoches a la périphérie de flans (4) plans ou bombes de tô) e de forme quelconque et notamment circulairc comprenant une table (1). supportée par un bâti (11). dont le plan de travail (3) qui épouse) la courbure du flan (4) à usiner est pourvu d'au moins une matrice (2) en regard de laquelle es) mobile au moins un coulisseau (9) muni de poinçon (21). caractérise en ce que ta liaison cinématique d'usinage est située sous le plan de travail (3) et comporte pour l'usinage un entraînement du coulisseau (9) par la bielle (24) équipée sur un axe (26) d'un galet (27) mû par la came (29) et pour l'escamotage du coulisseau (9) un positionnement de ce dernicr contre la suriace (33) par le galet (25) articulé sur un axe (22) commun a\ec la bielle (24) mû et guidé par la butée (31) elle même entraînée par la chape (36) solidaire d'une tige de vérin (37). 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le coulisseau (9) porte poinçon comporte une ouverture (18) pour le passage des débouchures (45) à travers son corps. 3 Disposait selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le coulisseau (9) est du genre levier et que le point d'application de la résistance à savoir le couple poinçon (21) matrice (2) est compris entre l'axe point d'appui (8) et l'axe (22) point d'application de la puissance motrice. 4 Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le coulisseau (48) est du genre levier et que l'axe point d'appui (58) est compris entre le point d'application de la résistancc a sa\oir le couple poinçon (62) matrice (51) et l axe (63) point d'application de la force motrice. 5 Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que le coulisseau (107) équipé de son poinçon (108) se meut dans le sens d'usinage sur la glissière (89) par I'a\e (106) de la chape (105) d'une tige (104) d'un \érin (103) d'un fourreau (88) lui même équipé d'une glissière (87) permettant l'escamotage du fourreau (88) hors d la position d'usinage en butée sur les faces (90) par l'axe (l00) de la chape (99) d'une tige (98) d'un vérin (97). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'antagonisme aux efforts radiaux parasites s'effectue par l'appui du galet (25) KFVH\D ! ('AT ! U\S sur h surtace (33) de la butée (31) a hauteur de l'a\e (22) point d'application de ta force motrice du coulisseau (9). 7 Dispositif selon l'une quelconque des re\endications 1 a 4 caractérise en ce que l'antagonisme aux efforts radiaux parasites s'effectue à hauteur de l'axe (58) point d'appui par l'intermédiaire de) a bielle (76) oscillant sur t'axe (77) point fixe entraîné par l'axe (75) d une chape (74) équipant la tige (73) d'un vérin (72) exerçant la force motrice. 8 Dispositif selon tes revendications 1. 2. 5. caractérisé en ce que l'antagonisme aux efforts parasites s'effectue en maintenant en position requise le fourreau (sus) par l'axe (100) d'une chape (99) équipant la tige (98) d'un vérin (97).