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PERFECTIONNEMENT AUX PRESSES ET MACHINES-OUTILS SIMILAIRES.
La présente invention est relative aux presses et autres ma- chines-outils du type comportant un poinçon ou autre outil porté par un por- te-outil, animé d'un mouvement alternatif par rapport à une matrice ou autre contre-outil sous l'action d'un organe moteur, auquel ledit porte-outil est lié par un mécanisme d'embrayage.
Ces machines doivent, d'après les règlements en vigueur, être munies d'un dispositif de sécurité, de protection, destiné à éviter que le personnel chargé de la conduite de la machine puisse engager les mains ou les bras entre l'outil et le contre-outil.
L'invention a pour objet une machine perfectionnée du type précité, permettant par des moyens simples d'assurer une protection absolue du personnel. Cette machine est remarquable notamment en ce que le mécanisme usuel d'embrayage est contrôlé, dans le sens du débrayage, par un mécanisme tâteur qui est lié à la partie menée du dit mécanisme d'embrayage de manière telle qu'il se déplace normalement d'un mouvement alternatif devant le porte- outil, parallèlement à sa trajectoire et en:avance sur lui dans sa course vers le contre-outil,ce mécanisme tâteur étant adapté et relié au mécanisme usuel d'embrayage de telle sorte que s'il rencontre un obstacle (main ou bras d'une personne) dans sa course avant, il est arrêté par cet obstacle sans exercer sur lui un effort important et provoque par son arrêt le débrayage de la machine.
Selon un mode d'exécution, le mécanisme tâteur comporte, en combinaison : un support mobile entraîné positivement, d'un mouvement alterna- tif de translation, parallèlement au porte-outil et en avance sur lui, un dispositif tâteur proprement dit mobile sur ce support, des moyens tels que la simple action de la gravité et/ou un ou des dispositifs élastiques de rap- pel pour maintenir ce dispositif tâteur dans une position normale d'embrayage,
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le passage de cette position normale à une position de débrayage étant pro- voqué, sans effort important et à l'encontre des dits moyens, par l'arrêt de ce dispositif tâteur,
et un dispositif de commande du débrayage de sécurité contrôlé par le dit dispositif tâteur pour agir automatiquement sur le dit mé- canisme usuel d'embrayage dans le sens du débrayage lorsque ce dispositif tâ- teur passe dans la position de débrayage.
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
Aux dessins annexés donné uniquement à titre d'exemple:
Fig. 1 est une vue de face, en élévation, avec arrachement par- tiel, d'une presse perfectionnée suivant l'invention;
Fig. 2 en.est une vue schématique de profil du côté du mécanis- me d'embrayage;
Fig. 3 en est une vue schématique de profil du côté opposé;
Fig. 4 est une vue partielle en élévation avec arrachement mon- trant le dispositif tâteur;
Figo 5 est une vue partielle de face correspondante ;
Fig.6 est une vue de profil du dispositif de freinage, destiné à arrêter instantanément la machine lors du débrayage;
Fig. 7 est une vue de face correspondante;
Fig.8 est une vue, à plus grande échelle que celle de la Fig. 1, d'une partie du mécanisme usuel d'embrayage et du dispositif de sécurité.
Suivant l'exemple d'exécution représenté, l'invention est sup- posé appliquée à une presse, destinée au pliage de tôles et ouvrages similai- res.
Cette machine comporte un bâti fixe formé d'un socle 1 et de mon- tants 2,réunis par une traverse supérieure 3 et une traverse intermédiaire 4, destinée à recevoir la matrice de pliage 5. Cette matrice comporte, dans sa face supérieure plane sur laquelle sera posé l'ouvrage 0 (Fig. 2), une rai- nure 6, en forme de V destinée au pliage de cet ouvrage sous l'action d'un poinçon mobile 7, de forme complémentaire, porté par un coulisseau 8. Ce cou- lisseau est mobile le long de la traverse supérieure 3 et est animé avec son poinçon d'un mouvement alternatif tel qu'au point mort bas ledit poinçon en- gage l'ouvrage 0 dans l'encoche 6 de la matrice 5.
Les déplacements alternatifs de ce poinçon et de son coulisseau sont assurés d'une manière connue, à partir d'un moteur électrique 9 (Figo 3) qui est relié par une courroie 10 à un volant 11, claveté sur un arbre 12. Cet arbre est relié par un pignon 13 à une couronne dentée 14. Cette couronne est montée folle sur un arbre 15 qui tourillonne dans des paliers 15a portés par les montants 2. Cet arbre comporte à chacune de ses extrémités un plateau ex-' centré 16 sur lequel tourillonne une bielle 16a reliée au coulisseau 8 portant le poinçon 7.
La couronne 14 peut être reliée à l'arbre 15 par l'intermédiaire d'un mécanisme usuel d'embrayage, par exemple, comme représenté, du type à crabot 17 (Fig. 1) dont les dents coopèrent avec des entailles 18, ménagées dans la face latérale du moyen de la couronne 14.
Ce crabot 17 est sollicité, dans le sens de l'embrayage, par des ressorts 17 .
En fonctionnement normal, l'embrayage et le débrayage usuels de la machine sont assurés à l'aide d'un mécanisme connu schématisé sur les Figs. 3 et 8. Le crabot 17 comporte une rainure circulaire 19 dans laquelle s'engage un galet 19a tournant à l'extrémité d'une tige 19b.Ce galet est so-
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lidaire d'une pédale de commande 19c qui est maintenue soulevée par un res- sort 19d, le galet 19a étant forcé de rester dans la rainure ; parsuite le crabot 17 n'est pas engagé dans les entailles 18, et le système est immobile.
Lorsqu'on appuie sur la pédale 19c, le galet 19a est dégagé de la rainure ; ressorts 17a poussent le crabot 17 et l'engagent dans les en- tailles.. '
Dès qu'on lâche la pédale, le galet 19a remonte sous l'action' du ressort et de la pédale et vient reposer sur la partie circulaire du cra- bot bordant la rainure 19. L'arbre 15 fait un tour complet, et le poinçon accomplit le cycle de ses opérations. Mais lorsque le coulisseau est au point mort supérieur, le galet 19a vient rencontrer sur le crabot un petit élément de came 19f tel que le crabot 17 est repoussé en comprimant les ressorts 17a.
Le galet 19a vient alors retomber dans la rainure 19 et la machine est débra- yée, jusqu'à ce qu'une nouvelle pesée sur la pédale fasse descendre le galet, le libère de la rainure et permette aux ressorts 17a de pousser le crabot, qui embraye de .nouveau, .et ainsi de suite.
On notera que le mécanisme d'embrayage usuel de la machine n',a été décrit ci-dessus et n'a été représenté que d'une manière très schématique.
Ce mécanisme peut être adapté, comme connu en soi, de manière à permettre à volonté la marche coup par coup ou, au contraire, la marche con- tinue à la volée.
Il peut être complété aussi par un dispositif de verrouillage de sécurité bloquant le crabot 17 en position débrayée et constitué par exem- ple par un galet 119a rappelé par un ressort 119 b et effaçable au moyen d'un levier 119c.
Quoiqu'il en soit l'ensemble ci-dessus connu et pris simplement à titre d'exemple est complété, conformément à l'invention, de la manière suivante : dans la rainure circulaire 19 du crabot 17 sont engagés deux galets auxiliaires 20, portés dans des positions diamétralement opposées par les deux branches, curvilignes et entourant le crabot, d'un levier auxiliaire 21 de débrayage de sécurité. Ce levier 21 est articulé par l'une de ses extrémi- tés autour d'un axe fixe 22 sur l'un des montants 2 du bâti.
En face de l'ex- trémité libre du levier de débrayage 21 est située la tête 23 d'une tige de débrayage 24. Cette tige est montée coulissante dans des guides 25 et 26 por- tés par le socle 1 et est sollicitée dans le sens de la flèche fl (Fig.l) qui correspond au débrayage par un ressort 27, disposé entre la tête 23 et le guide 25. Le ressort 27 est plus puissant que les ressorts 17a usuels d'em- brayage. La tige 24 porte, à son extrémité opposée à la tête 23, une goupil- le 28, par laquelle elle est articulée dans deux boutonnières parallèles 29, ménagées dans deux biellettes jumelées 30, articulées en 31 sur un levier 32. Ce levier 32 est claveté sur un arbre 33.
Cet arbre 33 tourillonne dans un support 34, fixé au socle 1, et est pourvu à son extrémité d'une portion à pans 35 (Figs. 6,7), sur laquelle est monté un levier d'armement 36.
L'agencement des pièces est tel que dans la position normale du levier d'armement 36, celui-ci occupe la position abaissée représentée à la Fig. 7 et telle que le levier 32 occupe alors une position limite vers la droite, de repos, pour laquelle les boutonnières 29 des bielles 30 ont permis un déplacement vers la droite de la tige 24 sous l'action du levier 27 pour provoquer le débrayage de la .couronne 14 par .rapport à l'arbre 15.
Par contre, lorsque l'on fait osciller le levier d'armement 36 dans le sens de la flèche f 2 (Fig. 7) jusque dans la position représentée à la Fig. 1, le levier 32 tire, par l'intermédiaire des biellettes 30, sur la goupille 28 et, déplaçant la tige 24 vers la gauche, dans une position d'ar- mement, à l'encontre du ressort de rappel 27 qui est comprimé, efface la tê- te 23 par rapport au levier 21. Celui-ci est libéré et les embrayages et dé-
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brayages successifs usuels peuvent avoir normalement lieu sous l'action de la pédale 19c,le galet 119a étant effacé à l'aide du levier 119c et le levier' 21 de débrayage de sécurité oscillant purement et simplement autour de l'axe 22.
La tige 24 est maintenue dans la position armée de la Fig. 1 par une butée 37, portée par cette tige 24 et qui vient alors s'enclencher der- rière un verrou 38 porté par une palette 39, montée oscillante autour d'un axe fixe 40. Le verrou 38 est maintenu enclenché derrière la butée 37 par le no- yau 41 d'un électro-aimant 42 normalement excité, ainsi qu'on le verra plus loin.
Un ressort 43 qui relie la palette au socle 1 efface, au contrai- re, le verrou 38 lorsque 1'électro-aimant 42 n'est pas excité. Ce ressort a par conséquent une puissance de rappel inférieure à la puissànce d'attraction de l'électro-aimant 42. Cet électro-aimant 42 dont l'excitation assure le main+ tien de l'embrayage est contrôlé par le dispositif de protection proprement dit.
Celui-ci comporte, devant le porte-poinçon 8, une sorte de ca- dre 44, mobile verticalement devant le dit porte-poinçon. Les déplacements ver- ticaux de ce cadre sont assurés par le dispositif suivant : cadre porte, à chacune de ses extrémités, une ferrure 45, enfilée sur une tige verticale 46, le long de laquelle elle est immobilisée à l'aide d'une vis 47 (voir notamment Figs. 4 et 5). Les deux tiges 46 sont montées coulissantes dans des guides 48, portés par le porte-poinçon 8, et sont articulées à leurs extrémités supérieu- res autour d'axes 49 sur des biellettes 50.Les deux biellettes 50 sont arti- culées en 51 sur deux leviers 52, clavetés sur un arbre 53, portés par des paliers 54, fixés à la traverse supérieure 3 de la machine.
Sur cet arbre 53, est claveté un autre levier 55, sur lequel est articulée en 56 (Fig. 4) une biellette 57 de longueur réglable grâce à un tendeur 58. A son extrémité in- férieure, la bielle 57 est articulée en 59 sur un levier 60 (voir Fig. 2) ar- ticulé lui-même en 61 sur une ferrure fixe 62. Un ressort 63 sollicite le le- vier 60 dans le sens de la flèche f3 et applique ainsi un galet 64, porté par ce levier,sur une came 65, clavetée sur l'arbre 15 et dont la forme sera pré- cisée plus loin par le résultat qu'elle donne.
Dans le cadre 44 sont montées coulissantes dans le sens verti- cal des tiges 66, pourvues, chacune, à l'extrémité supérieure d'une tête 67, destinée normalement à venir reposer sur une nervure horizontale 68 du cadre 44 (voir Fig. 4). Les tiges 66 sont groupées par paires et reliées, dans cha- que paire, à leurs extrémités inférieures par une barre longitudinale horizon- tale 69, constituant l'organe tâteur proprement dito
La came 65 a une forme telle que :
d'une part, le cadre 44, les tiges 66 et les barres 69, accom- plissent leur course descendante avec une certaine avance sur la course des- cendante du poinçon 7, de telle sorte que les barres 69 atteignent leur point mort bas avant que le poinçon 7 n'atteigne lui-même son propre point mort bas, le point mort bas des barres 69 étant tel qu'elles se trouvent alors pra- tiquement en contact du porte-matrice 4, et, d'autre part, le cadre 44 avec ses tiges 66 et barres 69, commence à remonter, au cours d'une course de retour rapide, avant que le poinçon 7 n'ayant atteint son point mort bas ne commence, à son tour, sa cour- se ascendante, de telle sorte que, au moment où le poinçon 7 vient s'engagér dans l'encoeh 6 de la matrice 5,
les barres 69 sont déjà suffisamment déga- gées vers le haut pour ne pas gêner le pliage de l'ouvrage 0.
Les barres 69 qui constituent les organes tâteurs proprement dits sont combinées avec un interrupteur électrique de contrôle de l'électro- aimant 42 de manière telle que, dans la position normale de ces barres, c'est- à-dire dans la position qu'elles occupent lorsque les têtes 67 des tiges 66 reposent sur la nervure 68, l'interrupteur soit fermé et que, par contre, il se trouve ouvert lorsque l'une quelconque des barres 69 est déplacée vers le
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haut par rapport au cadre 44.
Dans ce but, l'interrupteur comporte un plot fixe 70 (Figs. 1 et 5) et un plot mobile 71, ces plots étant disposés en série dans le cir- cuit 72 d'alimentation de l'électro-aimant 42. Le plot 71 est porté (Fig.5) à l'extrémité d'une tige 73, montée coulissante dans le cadre 44 et sollici- tée dans le sens de la flèche f4, tel que le plot mobile 71 est appliqué sur le plot fixe 70, par un ressort 74 enfilé sur la tige 73 entre le plot 71 et une butée 75 qui est portée par le cadre et qui assure en même temps le gui- dage de la tige 73.
Au voisinage de chaque tige verticale 66, la tige horizontale 73 porte un bossage de butée 76, contre lequel prend appui l'une des branches d'un levier 77 en forme d'équerre, articulé autour d'un axe fixe 78 sur le ca- dre 44, tandis que l'extrémité de l'autre branche de chaque levier 77 est ar- ticulée en 79 sur la tige 66 correspondanteo
On voit immédiatement (Figo 5) que si le plot 71 est au contact du plot fixe 70 sous l'action du ressort 74 lorsque les tiges 66 reposent par leur têtes 67 sur la nervure 68 du cadre 44, tout soulèvement de l'un des or- ganes tâteurs 69 provoque un déplacement vers le haut des deux tiges 66 corres- pondantes, obligeant les leviers 77 à osciller autour des axes 78 dans le sens de la flèche f5, ce qui provoque une poussée de la droite vers la gauche (Fig.
5) sur la tige 73 et l'ouverture de l'interrupteur 70-71, à l'encontre de l'ac- tion de rappel du ressort 74.
La machine est complétée par un dispositif de freinage, destiné à provoquer l'arrêt quasi-instantané de l'arbre 15 et, par conséquent, du poinçon ainsi que du dispositif tâteur dans son ensemble, dès le débrayage de sécurité de l'arbre 15, débrayage provoqué par l'ouverture de l'interrupteur 70-71.
Dans ce but, sur l'arbre 15, est claveté (Figs. 1, 2, 6 et 7) un tambour de frein 80, sur lequel s'enroule un ruban 81 de freinage. L'une des extrémités de ce ruban est fixée à un axe fixe 82, porté par le support 83, tandis que l'autre extrémité est accrochée en 84 sur un levier 85. Ce le- vier, monté oscillant àutour de l'axe 82, est sollicité dans le sens de la flèche f6 (Fig. 6), ce qui provoque le serrage du ruban 81 sur le tambour 80, par un ressort de freinage 86, reliant le dit levier 85 au socle 1.
Le le- vier 85 est, lorsque la tige 24 est enclenchée, maintenu soulevé, à l'encon- tre de l'action du dit ressort 86, par une béquille 87. Cette béquille est articulée en 88 sur le levier 85 et se termine à sa base par un couteau 89 qui, lorsque la tige 24 est enclenchée (Figo 1), repose sur une butée 90 (voir Fig. l) portée par un prolongement de la dite tige 24.
Comme on le eomprend lorsque cette tige 24 se déplace vers la droite dans le sens de la flèche 1 (Fig. 1) la butée 90 s'efface par rapport au couteau 89 de la béquille 87. Celle-ci n'étant plus soutenue, ne soutient plus le levier 85 et le ressort 86 peut alors agir pour tendre le ruban 81 et freiner l'arbre 15.
L'ensemble du dispositif de freinage est complété par un moyen permettant, lors de l'enclenchement de la tige 24, de soulever la béquille 87 en vue de permettre l'engagement de la butée 90 sous son couteau 89.
Ce moyen est constitué par la combinaison d'un levier auxiliai- re 91 (Fig. 1, 2, 6 et 7) claveté sur l'arbre 33 et à l'extrémité duquel est articulée, en 92, une biellette 93 ; dernière est pourvue d'une bouton- nière 94, dans laquelle est engagé un axe 95, porté par le levier 85.
Les positions du levier 91, de la biellette 93 et de sa bou- tonnière 94 sont telles que, dans la position d'armement du dispositif de sécurité, c'est-à-dire lorsque le levier 36 est relevé dans la position de la Fig. 1, l'extrémité inférieure 96 (Figo 6) de la boutonnière 94 ramène le levier 85 dans la position frein desserré, représentée aux Figs. 1 et 2.
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Le fonctionnement est le suivant: la machine étant à l'arrêta celle-ci est débrayée et le dispositif de sécurité est désarmé, la tige 24 est poussée dans sa position limite vers la droite sous l'action du ressort 27; le crabot 17 est, par ailleurs, dégagé des entailles 18 de la courroie dentée 14. Dans cette position, le dispositif de freinage immobilise l'arbre 15, car la butée 90 est effacée par rapport au couteau 89 de la béquille 87, ce qui permet au ressort 86 de solliciter vers le bas le levier 85 dans la position de freinage représentée aux Figso 6 et 7.
Pour que la machine puisse fonctionner, c'est-à-dire accomplir des cycles normaux d'embrayage et de débrayage sous l'action de la pédale 19c et après effacement du galet de verrouillage 119a il est indispensable de li- bérer le levier 21 comme représenté aux Figso 1 et 8 et ceci est obtenu en armant la tige 24, ce qui, du même coup, arme le dispositif de sécurité. Pour cela il suffit de relever le levier d'armement 36 de la position abaissée de la Fige 7 dans la position de la Figo 1.
Le levier 32 est actionné par les biellettes 30 et l'extrémité de droite de ses boutonnières,29 agit, de la droite vers la gauche, sur la goupille 28, portée par la tige 24 et la dépla- ce vers la gauche jusque dans la position de la Fige 1, de telle sorte que la tête 23 de cette tige s'efface par rapport au levier 21 (voir Figo 8) li- bérant ainsi le mécanisme usuel d'embrayage et de débrayage à galets 19a. La tige 24 sera maintenue jusqu'à nouvel ordre dans la position armée ainsi obte- nue car, à la fin de sa course vers la gauche (Fig. 1) la butée 37 s'engage, de la droite vers la gauche, sous le crochet de verrouillage 38 qui se trouve alors abaissé car l'électro-aimant 42 est alimenté, l'interrupteur 70-71 étant fermé.
Cependant, l'oscillation vers le haut du levier d'armement 36 a provoqué, par le levier auxiliaire 91, la biellette 93 et l'extrémité infé- rieure 96 de sa boutonnière 94,le soulèvement du levier 85, jusque dans la position de la Fige 2. Cette position est telle que le couteau 89 a été soule- vé à une hauteur suffisantepour permettre, en fin d'embrayage, à la butée 90 de venir se placer sous le couteau 89, ce qui maintient désormais le disposi- tif-de freinage ¯en position desserrée.
Ces opérations d'armement du dispositif de sécurité réalisée, on abandonne le levier d'armement 36 qui, par gravité, revient dans la posi- tion de repos, mais le retour de ce levier 36 dans la position de la Fig.7 reste sans effet sur la tige 24 et sur le dispositif de freinage, du fait des boutonnières 29 et 94.
Dès lors, la machine fonctionne normalement et, à chaque cycle, les organes tâteurs constitués par les barres 69 se déplacent vers le bas en "éclaireurs" pour constater en quelque sorte que le chemin que devra sui- vre le poinçon 7 est libre.
De deux choses l'une: ou ce chemin est libre parce que la personne chargée de la con- duite de la machine n'a pas engagé ses mains, ou ses bras, ou un objet quel- conque sur la matrice ou dans son voisinage et, dans ce cas, les "éclaireurs" constitués par les barres 69 poursuivent sans incident leur course descendan- te sans cesser de reposer par leurs têtes 67 sur la nervure 68 du cadre 44 qui participe à la descente, celle-ci étant contrôlée par la came 65, et tout reste normal; l'interrupteur 70-71 reste fermé, l'électro-aimant reste alimenté et la tige de débrayage de sécurité 24 reste verrouillée;
la machine reste sous le contrôle de la pédale usuelle 19c d'embrayage et de débrayage. ou bien, l'ouvrier a introduit l'une de ses mains, ou même son bras, ou un objet quelconque dans la machine et, dans ce cas, l'une des bar- res 69 venant rencontrer cette main, ce bras, ou cet objet, se trouve arrê- tée dans sa course descendante; il n'en résulte aucun inconvénient pour l'ou- vrier, car il n'a à supporter que le poids réduit de la barre 69 et de ses deux tiges 66, mais, du fait de l'arrêt de cette barre 69, les deux leviers 77 afférents à cette barre basculant dans le sens de la flèche f5 (Fig.. 3)
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et repoussant vers la gauche la tige 73 séparent les deux plots 70 et 71 de l'interrupteur. Il en résulte la fin de l'alimentation de l'électro-aimant
42.
La palette 38 qui n'est plus sollicitée par le noyau 41 de cet électro- aimant bascule dans le sens de la flèche ±7 (Figo 1) sous l'action du ressort
43 et le verrou 38, abandonne la butée 37. Sous l'action du ressort 27,la tige 24 de débrayage de sécurité qui a été ainsi libérée est déplacée vers la droite dans le sens de la flèche f1 et sa tête 23 vient frapper le levier 21 et l'oblige à osciller autour de l'axe 22 dans le sens qui provoque le débra- yage par sortie des dents du crabot 17 hors des entailles 18 de la courroie 14.
Le débrayage est maintenu par l'engagement du galet 19a dans la rainure 19 du crabot 17 à la fin de la course de débrayage; les ressorts 17a sont alors comprimés; on rappelle que ces ressorts sont dans leur ensemble, moins puissants que le ressort 27 du dispositif de sécurité. Dès le début du débrayage, l'arbre 15 est immédiatement freiné, du fait que le butée 90 s'ef- face aussitôt par rapport au couteau 89 de la béquille 87 et permet au ressort
86 de faire basculer le levier 85 autour de l'axe 82 dans le sens de la flèche f6 (Fig. 6), ce qui serre le ruban 81 sur le tambour de freinage 80.
Par conséquent, dès que l'un des organes tâteurs 69 rencontre un obstacle,le poinçon 7 est arrêté dans sa descente quasi instantanément, ce qui évite d'une manière absolue tous risques de blessures graves pour la per- sonne qui, par jurisprudence, a laissé ses mains, ou ses bras, dans la machi- ne.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exé- cution représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemptée
Il est bien évident que le dispositif de débrayage de sécurité pourrait être de tout autre type que celui représenté et décrit, l'essentiel de l'invention résidant dans la présence du dispositif tâteur qui, par le dé- placement relatif des organes tâteurs par rapport au corps de ce dispositif (en l'espèce le cadre 44) permet la fermeture d'un interrupteur 70-71 ou de tout autre dispositif similaire assurant par son actionnement le débrayage de la machine.
Par ailleurs, l'invention s'applique, bien entendu, à des pres- ses pourvues de tout autre type de mécanisme usuel d'embrayage et de débraya- ge, et, d'une manière encore plus générale, à toute machine-outil quelconque.
REVENDICATIONS.